obudowy zmechanizowane

ZESPÓA SZKÓA
W OSTROWIE LUBELSKIM
MASZYNY I URZDZENIA
GÓRNICZE
CZ. I
OBUDOWY ZMECHANIZOWANE
Ostrów Lubelski, 2005
1
2
Spis treści
1 Czynniki geologiczno-górnicze wyrobiska ścianowego wpływające na dobór
obudowy zmechanizowanej .....................................................................................................5
1.1 Zestawy maszyn do eksploatacji ścianowej pokładów węgla....................................6
1.1.1 Ścianowa obudowa zmechanizowana ................................................................7
1.1.2 Kombajn ścianowy węglowy..............................................................................7
1.1.3 Strug węglowy....................................................................................................8
1.1.4 Przenośnik zgrzebłowy podścianowy...............................................................10
1.1.5 Aączność głośnomówiąca i oświetlenie............................................................10
1.1.6 Kołowrót bezpieczeństwa.................................................................................11
1.1.7 Kruszarka kęsów...............................................................................................12
1.1.8 Pociąg aparatury elektrycznej...........................................................................12
2 Technologia pracy ściany kompleksowo zmechanizowanej .......................................13
2.1 Technologia pracy ściany kombajnowej ..................................................................13
2.2 Technologia pracy ściany strugowej ........................................................................14
3 Podział obudów ścianowych zmechanizowanych ........................................................15
3.1 Wiadomości ogólne o rozwoju obudów ścianowych ...............................................15
3.2 Obudowy do ścian zawałowych ...............................................................................19
3.2.1 Obudowa podporowa........................................................................................19
3.2.2 Obudowa ramowa.............................................................................................20
3.2.3 Obudowa podporowo-osłonowa.......................................................................21
3.2.4 Obudowa osłonowo-podporowa.......................................................................23
3.3 Obudowy do ścian podsadzkowych .........................................................................23
3.3.1 Obudowy do ścian z podsadzką hydrauliczną..................................................24
3.3.2 Obudowy do ścian z podsadzką pneumatyczną ...............................................25
4 Komplet obudowy ścianowej zmechanizowanej..........................................................27
5 Budowa zestawu obudowy zmechanizowanej..............................................................28
5.1 Stropnica...................................................................................................................29
5.2 Osłona odzawałowa..................................................................................................32
5.3 Spągnica ...................................................................................................................33
5.4 Podpory hydrauliczne...............................................................................................35
5.5 Siłowniki...................................................................................................................38
5.6 Układ przesuwny......................................................................................................39
5.7 Osłona czołowa ........................................................................................................41
5.8 Osłona przejścia........................................................................................................42
5.9 Aączniki układu lemniskaty......................................................................................42
6 Zespoły i elementy hydrauliki stosowane w obudowach zmechanizowanych ..........43
6.1 Budowa układu hydraulicznego zestawu obudowy .................................................44
7 Schemat układu hydraulicznego zestawu i symbole graficzne elementów
hydraulicznych........................................................................................................................46
7.1 Stojakowe bloki zaworowe.......................................................................................48
7.2 Rozdzielacze sterujące..............................................................................................50
7.3 Zawory......................................................................................................................52
7.4 Przewody hydrauliczne wysokociśnieniowe............................................................54
7.5 Uszczelnienia zespołów i elementów hydrauliki siłowej i sterowniczej..................56
7.6 Agregaty zasilające...................................................................................................58
7.7 Systemy sterowania ..................................................................................................61
7.7.1 Sterowanie bezpośrednie przyległe ..................................................................61
7.7.2 Sterowanie pilotowe .........................................................................................62
7.7.3 Sterowanie elektrohydrauliczne .......................................................................63
3
8 Najczęściej stosowane obudowy zmechanizowane...................................................... 63
8.1 Obudowy podporowo-osłonowe z układem lemniskatowym do ścian zawałowych64
8.1.1 Ścianowa obudowa zmechanizowana GLINIK-066/16-OzK.......................... 64
8.1.2 Ścianowa obudowa zmechanizowana GLINIK-08/22-OzK............................ 65
8.1.3 Ścianowa obudowa zmechanizowana FAZOS-12/28-Oz................................ 67
8.1.4 Ścianowa obudowa zmechanizowana FAZOS-15/31-Oz................................ 69
8.2 Wprowadzenie obudowy do przecinki ścianowej.................................................... 70
8.3 Wycofywanie obudowy ze ściany............................................................................ 71
9 Zagadnienia bezpieczeństwa pracy związane z transportem i monta\em................ 72
9.1 Obsługa i eksploatacja obudowy zmechanizowanej................................................ 73
9.1.1 Wymagania i wytyczne obsługi obudowy ....................................................... 73
9.1.2 Odpowiedzialność pracowników obsługujących obudowę ............................. 74
10 Konserwacja i naprawy obudowy zmechanizowanej ............................................. 75
10.1 Przeglądy codzienne ................................................................................................ 77
10.2 Przeglądy okresowe ................................................................................................. 77
10.3 Zasada likwidowania uszkodzeń.............................................................................. 78
11 Obudowa zmechanizowana skrzy\owania ściany z chodnikami przyścianowymi
78
11.1.1 Obudowa wlotów ścian przy systemie bezwnękowym.................................... 78
11.2 Obudowa wlotów ścian przy systemie z wnękami .................................................. 79
4
1 Czynniki geologiczno-górnicze wyrobiska ścianowego
wpływające na dobór obudowy zmechanizowanej
Przy doborze obudowy zmechanizowanej dla danej ściany nale\y brać pod uwagę:
czynniki zapewniające bezpieczne utrzymanie wyrobiska,
- względy ekonomiczne.
Zagadnienia te nale\y traktować łącznie. Do czynników mających du\e znaczenie
ekonomiczne mo\na zaliczyć długość ściany i jej wybieg. Preferuje się ściany długości
powy\ej 150 m i o wybiegu ponad 1000 m.
Bezpieczne utrzymanie ściany z obudową zmechanizowaną określone jest przede
wszystkim klasą stropu, wielkością utrzymywanej rozpiętości wyrobiska oraz wysokością
ściany (rys. 9).
Rysunek 1 Rozpiętość wyrobiska
Dla potrzeb praktyki górniczej skały otaczające pokłady węglowe, tzn. skały stropowe
i spągowe, występujące w polskich kopalniach węgla kamiennego usystematyzowano według
ich laboratoryjnej wytrzymałości na ściskanie określanej w jednostkach ciśnienia (MPa)
w sześciu grupach podanych w tabl. 1.
Dobór obudowy dla danej ściany poprzedzić nale\y zatem dokładnym Zeznaniem
warunków górniczo-geologicznych w celu określenia klasy stropu oraz wytrzymałości na
ściskanie skał spągowych. Dla danej wysokości wyrobiska oraz klasy stropu ustala się
konieczną podporność roboczą budowy.
Przy doborze podporności obudowy nale\y uwzględnić równie\ konieczność przyjęcia
przez nią zwiększonych obcią\eń w okresie rozruchu (do pierwszego zawału), jak
i normalnego jej biegu. Na podstawie tych ustaleń dobiera się optymalny typ obudowy
zgodnie z jej charakterystyką techniczną. Przy doborze obudowy korzystać nale\y równie\ z
własnych doświadczeń stosowania tej obudowy, a w przypadku ich braku z doświadczeń
innych kopalń stosujących w podobnych warunkach ten sam typ obudowy.
5
Tabela 1. Ogólna charakterystyka wytrzymałościowa skał występujących
w polskich kopalniach węgla kamiennego
Wytrzymałość laboratoryjna
Rodzaj skały na ściskanie Rc, MPa
skały węgla
A1 Bardzo kruche łupki ilaste, gęsto uławicone 5-12 (śr. 9)
A Aupki ilaste gęsto uławicone lub bardzo mało
zwięzły węgiel 13-24 (śr. 19) 15-24 (śr. 19)
B Aupki ilaste średnio uławicone lub średnio
i mało zwięzły węgiel 25-39 (śr. 32) 24-35 (śr. 30)
C Aupki piaszczyste lub piaskowce średnio
uławicone albo zwięzły węgiel 40-54 (śr. 48) 36-43 (śr. 40)
D Aupki piaszczyste lub piaskowce grubo uławicone
albo bardzo zwięzły węgiel 55-74 (śr. 65) 44-52 (śr. 48)
E Piaskowce bardzo grubo uławicone 75-110 (śr. 90) -
1.1 Zestawy maszyn do eksploatacji ścianowej pokładów węgla
W polskim górnictwie węglowym preferowane są systemy ścianowe eksploatacji
pozwalające na du\ą koncentrację wydobycia i uzyskiwanie du\ej wydajności pracy. Rozwój
systemów ścianowych eksploatacji pokładów związany jest silnie z postępem mechanizacji
podstawowych prac, takich jak: urabianie, odstawa i obudowa wyrobiska.
Zmienność warunków górniczo-geologicznych wymaga stałego dostosowywania
maszyn do tych warunków, ich ciągłą modernizację i doskonalenie konstrukcji.
Rozwój mechanizacji wybierania pokładów systemem ścianowym doprowadził do
opracowania i zastosowania w wyrobiskach ścianowych kompletnych zestawów maszyn
górniczych, zwanych ścianowymi kompleksami zmechanizowanymi.
Zestaw maszyn wchodzących w skład ścianowych kompleksów zmechanizowanych,
kombajnowego i strugowego, przedstawiono na rys. 2 i 3.
Rysunek 2. Ścianowy kompleks kombajnowy
6
Rysunek 3.Ścianowy kompleks strugowy
W skład ścianowego kompleksu zmechanizowanego wchodzą najczęściej następujące
maszyny i urządzenia:
- ścianowa obudowa zmechanizowana,
- kombajn węglowy lub strug,
- przenośnik zgrzebłowy ścianowy,
- przenośnik zgrzebłowy podścianowy,
- łączność głośnomówiąca,
- oświetlenie,
- kołowrót bezpieczeństwa,
- kruszarka kęsów,
- pociąg z aparaturą elektryczną i agregat pompowy do zasilania obudowy.
1.1.1 Ścianowa obudowa zmechanizowana
Obudowa zmechanizowana kompleksu ścianowego składa się z powtarzalnych
zestawów (liczba zestawów zale\y od długości ściany), urządzeń stabilizujących obudowę
i przenośnik ścianowy na nachyleniach, agregatu pompowego zasilającego obudowę oraz
przewodów magistralnych.
Zestawy obudowy są połączone z przenośnikiem ścianowym za pomocą układów
przesuwnych umo\liwiających przekładkę przenośnika ścianowego oraz przesuwanie
zestawów w czasie pracy kompleksu.
1.1.2 Kombajn ścianowy węglowy
Ścianowy kompleks kombajnowy jest wyposa\ony w kombajn urabiający węgiel na
całą wysokość ściany (rys. 4). Kombajn ten ma bębnowe organy urabiające na obu końcach
maszyny i przemieszcza się ślizgowo po przenośniku ścianowym wzdłu\ wyrobiska.
Napęd kombajnu mo\e odbywać się za pomocą łańcucha ogniwowego rozpiętego
między napędami ścianowego przenośnika zgrzebłowego lub przy zastosowaniu
bezcięgnowego mechanizmu posuwu. Ze względu na bezpieczeństwo zatrudnionych
w ścianie (biczowanie łańcucha) oraz równomierną i elastyczną pracę kombajnu, coraz
częściej stosuje się bezcięgnowe mechanizmy posuwu.
Rysunek 4. Kombajn KGS-324
7
1.1.3 Strug węglowy
Strug węglowy jest maszyną przeznaczoną do urabiania calizny węglowej techniką
strugania oraz do równoczesnego ładowania i odstawiania urobku ze ściany (rys. 5).
Strugi węglowe stosuje się najczęściej w pokładach cienkich o węglach łatwo i średnio
urabialnych nachylonych pod kątem do 35�. Przy wybieraniu pokładów trudniej urabialnych
stosuje się tzw. techniki pomocnicze, do których zalicza się strzelanie wstrząsowe, strzelanie
z przybitką wodną lub wtłaczanie wody do calizny.
Rysunek 5. Strug węglowy
Przenośnik zgrzebłowy słu\y do odstawy urobku oraz stanowi tor jezdny dla maszyny
urabiającej. Przenośnik połączony jest z układami przesuwu zestawów obudowy za pomocą
specjalnych łączników.
Przenośniki zgrzebłowe stanowiące wyposa\enie kompleksów zmechanizowanych
mogą mieć jednostki napędowe usytuowane w układzie:
PP prostopadły prostopadły,
RR równoległy równoległy,
RP równoległy prostopadły.
lub w przypadku napędów pojedynczych w układzie R równoległym albo
P prostopadłym (rys. 14).
Rysunek 6. Układy napędów
Najkorzystniejszy jest układ PP napędy usytuowane prostopadle, gdy\ pozwala na
wysunięcie ich do chodników przyścianowych i prowadzenie ściany bez wnęk.
Napędy przenośników ścianowych wysuniętych do chodników przyścianowych, a nie
pracujące w układzie PP muszą być odpowiednio kotwione.
Do kotwienia stosuje się belki kotwiąco-przesuwne lub płyty pod-napędowe,
w przypadku stosowania zmechanizowanej obudowy skrzy\owania ściany z chodnikiem
przyścianowym. Urządzenia te stanowią podstawę napędu i słu\ą do mechanicznego
kotwienia i przesuwania napędu w miarę postępu wyrobiska ścianowego. Ponadto
zabezpieczają przenośnik przed spełzaniem po nachyleniu (rys. 7).
8
Rysunek 7. Mocowanie napędu zwrotnego
Podczas przesuwania napędów wysuniętych do chodników zachodzi konieczność
wypinania łuków ociosowych obudowy chodnikowej. Wymaga to stosowania specjalnych
podciągów zabezpieczających; najkorzystniej jest stosować podciągi zmechanizowane
kroczące.
W celu załadowania resztek urobku pozostałego po przyjezdzie kombajnu wyposa\a
się przenośniki zgrzebłowe w tzw. kliny ładujące usytuowane od strony czoła ściany (rys. 8).
Rysunek 8. Aadowanie urobku
Od strony obudowy do rynien przenośnika ścianowego są mocowane zastawki
podwy\szające przekrój transportowy przenośnika (rys. 9).
Rysunek 9. Przekroje transportowe przenośnika
Zastawki zapobiegają mo\liwości przerzucania urobionego węgla przez organ
urabiający kombajnu do obudowy. Koryto między blachą czołową zastawki i blachą od strony
zawału stanowi osłonę dla prowadzenia przewodu zasilającego kombajn oraz przewodu
doprowadzającego wodę do chłodzenia silników i zraszania.
Ciąg rynien przenośnika wzdłu\ czoła ściany stanowi tor jazdy dla kombajnu oraz
belkę", do której są mocowane zestawy obudowy i stanowią oporę w czasie ich przesuwania.
9
Ciąg rynien przenośnika w ścianie jest elastyczny, co ułatwia jego przekładkę odcinkami.
Złącza rynien przenośnika pozwalają na przegięcia rynien względem siebie o kąt ą3� (rys.
10).
Niezale\nie od elastyczności przenośnika w płaszczyznie poziomej złącza rynien
pozwalają na przegięcia rynien o kąt ą3� w płaszczyznie pionowej, co pozwala na
dopasowanie się trasy przenośnika do nierówności spągowych.
Rysunek 10.Przekładka przenośnika
1.1.4 Przenośnik zgrzebłowy podścianowy
Węgiel transportowany z wyrobiska ścianowego przesypywany jest na przenośnik
podścianowy usytuowany w chodniku odstawczym, który transportuje go dalej na przenośnik
taśmowy (rys. 19).
Rysunek 11. Przenośnik podścianowy
Poniewa\ struga węgla przekazywana przez przenośnik ścianowy jest
nierównomierna, przeto dla jej wyrównania i ułatwienia dalszego transportu przenośnikami
taśmowymi stosuje się większe prędkości transportowe przenośnika podścianowego. Równie\
zastawki przenośnika podścianowe-go są podwy\szone, co ułatwia przejęcie okresowo
zwiększonych strug węgla (rys. 19).
Przenośnik podścianowy współpracuje z przenośnikiem taśmowym przesypując na
niego transportowany urobek. Napęd przenośnika podścianowego jest podniesiony
i ustawiony na podbudowie; pod napędem znajduje się zwrotnia przenośnika taśmowego.
Przenośniki podścianowe są stosunkowo krótkie. Ich długość nie przekracza 80 m, co
umo\liwia przesuwanie przenośnika w całości wraz z postępem ściany.
1.1.5 Aączność głośnomówiąca i oświetlenie
Mała liczba pracowników zatrudnionych przy obsłudze kompleksu
zmechanizowanego oraz znaczna długość wyrobiska, przy równoczesnym wysokim poziomie
hałasu wytwarzanym przez pracujące maszyny, bardzo utrudnia porozumiewanie się ludzi.
Dobra łączność między załogą ściany zwiększa bezpieczeństwo pracy zatrudnionych,
poprawia komfort pracy oraz umo\liwia koordynację pracy całego zespołu, co niewątpliwie
10
wpływa na wydajność. W tym celu kompleksy zmechanizowane wyposa\a się w urządzenia
głośnomówiące.
Zespoły nadawczo-odbiorcze rozmieszcza się na zestawach obudowy w odległościach
nie większych od 20 m. Za pomocą tych zestawów ka\dy zatrudniony w ścianie mo\e
przekazać informacje lub ostrze\enie pozostałym członkom załogi, którzy pracują w innych
rejonach ściany.
Rozmieszczenie zespołów nadawczo-odbiorczych i oświetlenia na zestawach
obudowy przedstawiono na rys. 20.
Rysunek 12. Oświetlenie i łączność głośnomówiąca
Aby przekazać informację, nale\y podejść do zespołu nadawczo-odbiorczego nacisnąć
przycisk włączający nadajnik i po zbli\eniu do głośnika zameldować o zaistniałej sytuacji
w danym odcinku ściany lub wydać polecenie wykonania określonych czynności. Urządzenia
głośnomówiące umo\liwiają zatem kierowanie pracą zespołu zatrudnionego w ścianie.
Komfort pracy załogi obsługującej kompleks zmechanizowany zwiększa w sposób
istotny oświetlenie całego wyrobiska lampami elektrycznymi podwieszonymi na zestawach
obudowy. W zmechanizowanych kompleksach ścianowych dla ścian niskich oświetlenie
rozmieszcza się na zastawkach przenośnika ścianowego. Poza wyrobiskiem ścianowym
oświetlenie montuje się równie\ na skrzy\owaniach ściany z chodnikami podścianowymi
i nadścianowymi oraz przy pociągu aparatury elektrycznej.
1.1.6 Kołowrót bezpieczeństwa
Kołowroty bezpieczeństwa stosuje się w ścianach nachylonych podłu\nie, gdy
nachylenie to przekracza 12�. Kołowrót ma zapobiec samoczynnemu zsuwaniu się kombajnu
po rynnach przenośnika ścianowego. Ze względu na du\ą masę kombajnu stanowi to wielkie
zagro\enie dla załogi oraz mo\e spowodować awarie trudne do usunięcia.
Kombajn w wyrobisku nachylonym jest mocowany w tylnej części do liny
bezpieczeństwa, która jest utrzymywana w stałym napięciu przez kołowrót. Napięcie w linie
bezpieczeństwa przewy\sza składową siłę cię\kości masy kombajnu.
Sposób określenia niezbędnej siły zabezpieczenia, jaką powinien zapewniać kołowrót
bezpieczeństwa, przedstawiono na rys. 13.
Rysunek 13. Wyznaczanie siły zabezpieczenia kombajnu
11
Siła cię\kości kombajnu Q rozkłada się na siłę składową S równoległą do nachylenia
ściany powodującą staczanie kombajnu i siłę N prostopadłą do nachylenia. Sile samostaczania
S przeciwstawia się siła tarcia T.
Z tego wynika, \e wartość siły powodującej staczanie się kombajnu S jest równa
ró\nicy sił działających na kombajn równolegle do nachylenia
Sk = S T = Q (sin ą - �cos ą)
Współczynnik tarcia stalowych płóz kombajnu o rynny przenośnika H = 0,1.
Wyposa\enie nowoczesnych krajowych kombajnów typu KGS w zdwojony ciągnik
hydrauliczny przystosowany do bezcięgnowego systemu posuwu BP (Eicotrack) oraz
automatycznie działający hamulec bezpieczeństwa eliminują konieczność stosowania
kołowrotu bezpieczeństwa w przypadku pracy kombajnu w ścianach o nachyleniu podłu\nym
powy\ej 12�.
1.1.7 Kruszarka kęsów
Urobek transportowany przez przenośnik ścianowy często zawiera bryły węgla, które
blokują przesypy i nie nadają się do dalszego transportu przenośnikami taśmowymi. W celu
ich rozdrobnienia do wymiarów umo\liwiających dalszy transport, zabudowuje się na
przenośniku podścianowym kruszarkę kęsów.
Kruszarki rozdrabniają bryły węgla do wymiarów nie przekraczających, 250 mm.
1.1.8 Pociąg aparatury elektrycznej
Ka\de urządzenie wchodzące w skład kompleksu zmechanizowanego mające silnik
elektryczny ma własną aparaturę zasilającą i sterowniczą, i Aparatura ta przemieszcza się
wraz z postępem ściany, a dla ułatwienia tego j przemieszczania, zwłaszcza przy du\ych
postępach ściany, niezbędne jest zmechanizowanie tych czynności.
Aparaturę sterowniczą i zasilającą najczęściej rozmieszcza się na specjalnych
platformach kołowych, je\eli w chodniku znajduje się tor jezdny, j a w przypadku jego braku
często wykorzystuje się równie\ kolejki podwieszane.
Zestaw platform, na którym rozmieszcza się kompletną aparaturę zasilającą
i sterowniczą, nosi nazwę pociągu aparatury elektrycznej i stanowi integralną część
kompleksu ścianowego (rys. 22).
Zgromadzenie w jednym ciągu wszystkich wyłączników i agregatów pomocniczych
kompleksu znacznie ułatwia kontrolę prawidłowej pracy urządzeń oraz przyczynia się do
szybszego usuwania awarii.
Na pierwszym wózku pociągu najczęściej znajduje się pulpit dyspozytorski całego
kompleksu oraz zespół nadawczo-odbiorczy urządzenia głośnomówiącego.
Długość pociągu z aparaturą elektryczną kompleksu zmechanizowanego dochodzi
niekiedy do 50 m.
Rysunek 14.Pociąg aparatury elektrycznej
Odpowiedni dobór typów maszyn i urządzeń wchodzących w skład kompleksu
ścianowego przy du\ej ich ró\norodności musi uwzględniać warunki geologiczno-górnicze,
w których kompleks będzie eksploatowany Równie\ specyfika środowiskowa
12
poszczególnych kopalń oraz stan posiadanego ju\ wyposa\enia mechanizacyjnego powoduje
konieczność samo. dzielnego kompletowania przez kopalnie zestawów maszyn kompleksu
łącznie z dokonywaniem niewielkich przeróbek adaptacyjnych. Zmiany te dokonywane przez
u\ytkownika powinny być jednak dobrze przemyślane-nale\y brać pod uwagę doświadczenia
eksploatacyjne innych kopalń, gdy\ koszt zestawu maszyn jest bardzo wysoki i musi się
mo\liwie szybko zwrócić.
Często zastosowanie kompleksu zmechanizowanego wymaga zmiany istniejącej
organizacji pracy rejonu, co wią\e się najczęściej z dostosowaniem odstawy do zwiększonych
ilości wydobytego węgla.
2 Technologia pracy ściany kompleksowo zmechanizowanej
Ścianowe kompleksy zmechanizowane są to zestawy maszyn i urządzeń przodkowych
o dobranych wzajemnie parametrach pracy, funkcjonalnie ze sobą powiązanych.
Zestawy te całkowicie mechanizują proces wybierania węgla systemem ścianowym.
W zale\ności od rodzaju zastosowanej maszyny urabiającej rozró\nia się kompleksy
kombajnowe i kompleksy strugowe.
2.1 Technologia pracy ściany kombajnowej
Dyspozytor ściany kompleksowo zmechanizowanej po upewnieniu się, i odstawa
taśmociągami została uruchomiona włącza przenośnik podścianowych i kolejno przenośnik
ścianowy, zezwalając kombajniście na uruchomienie kombajnu.
Dla zapewnienia bezpieczeństwa osobom przebywającym w ścianie uruchomienie
przenośnika ścianowego poprzedzone jest sygnałem dzwiękowym. Kombajnista po
uruchomieniu silników elektrycznych kombajnu i skorygowaniu poło\enia organów
urabiających tak, aby calizna była urabiana na pełną wysokość ściany, uruchamia kombajn.
Po czym, obserwując pracę organów urabiających oraz wsłuchując się w odgłosy pracy
silników, dobiera optymalną prędkość kombajnu.
Pomocnik kombajnisty obserwuje sposób układania się kabla zasilającego
w zastawkach przenośnika oraz prowadzi obserwację pracy przenośnika, czystości wybierania
węgla itp.
W przypadku zauwa\enia zagro\enia kombajnista jest zobowiązany wyłączyć
kombajn i przenośnik.
Za przemieszczającym się kombajnem operatorzy obudowy zmechanizowanej
przesuwają zestawy obudowy zabezpieczając odkryty strop, a następnie w odległości od 10
do 15 m od kombajnu przesuwają przenośnik ścianowy sukcesywnie do nowego pola.
Opisana kolejność czynności w cyklu pracy ściany dotyczy obudowy pracującej jako
odsunięta".
W przypadku stosowania obudowy pracującej jako dosunięta" (bez kroku wstecz), za
urabiającym kombajnem najpierw przesuwany jest przenośnik ścianowy, a następnie dopiero
obudowa.
Większość produkowanych i stosowanych obudów pracuje jako ,,odsunięta" ze
względu na zapewnienie dogodnego przejścia dla obsługi kombajnu.
Podczas pracy kompleksu występują okresowe przestoje spowodowane m.in. trudnymi
warunkami górniczymi, wykonywaniem korekcji pracy kombajnu, np. zmianą poło\enia
ramion, bądz trudnościami z przesuwaniem zestawów obudowy albo przenośnika lub
konieczne jest wykonanie wykładki drewnem nad obudową. Powodem przestojów kompleksu
mogą być równie\ awarie urządzeń lub maszyn, stanowiących wyposa\enie kompleksu, albo
przerwy w zasilaniu energią elektryczną.
Po urobieniu kombajnem skrawu na całej długości ściany (rys. 15A) kombajnista
zmienia poło\enie ramion i cofając kombajn urabia caliznę na długości kombajnu, a następnie
przesuwając się po częściowo dosuniętym przenośniku wcina się pod kątem w caliznę
węglową (rys. 15B).
13
Po dojściu tylnego organu urabiającego na wysokość zestawów obudowy ju\
dosuniętych do czoła ściany (rys. 15C), tj. na odległość od 20 do 25 m od chodnika,
kombajnista ponownie zmienia poło\enie ramion i kierunek jazdy (rys. 15D) wje\d\ając na
dosunięta do czoła ściany końcówkę przenośnika.
Rysunek 15.Manewry na końcu ściany
Po dojechaniu do chodnika kombajnista ponownie zmienia poło\enie ramion,
przygotowując kombajn do wykonania następnego skrawu na całej długości ściany. Po
dojechaniu do chodnika podścianowego kombajnista wykonuje te same czynności
manewrowe.
Wcinanie kombajnu w caliznę na początku ka\dego cięcia jest czasochłonne
i zmniejsza zdolność wydobywczą kompleksu, jednak dzięki zastosowaniu obudowy
zmechanizowanej zdolność ta jest du\a i pozwala na wykonanie w ciągu jednej zmiany kilku
cykli pracy.
Zdolność wydobywcza kompleksu, a tym samym liczba wykonywanych cykli
w czasie jednej zmiany roboczej, jest ograniczona przestojami kompleksu wynikającymi
najczęściej z następujących przyczyn:
- trudnych warunków geologiczno-górniczych, a zwłaszcza stropowych,
- awarii maszyn wchodzących w skład kompleksu,
- braku odstawy urobku,
- zaniku zasilania elektrycznego.
Poniewa\ koszty zakupu kompleksu zmechanizowanego są du\e i rosną
w miarę wprowadzania do produkcji nowych udoskonalonych i modernizowanych maszyn
i urządzeń, nale\y dą\yć do jego jak najlepszego wykorzystania. Koncentrację wydobycia ze
ściany kompleksowo zmechanizowanej mo\na podnieść głównie przez zwiększenie
efektywnego czasu pracy oraz eliminowanie mo\liwości powstawania awarii. Nale\y
przeprowadzać czynności konserwacyjne i naprawcze warunkujące prawidłową pracę maszyn
i urządzeń kompleksu.
2.2 Technologia pracy ściany strugowej
Strugi węglowe stosuje się w pokładach cienkich i średniej grubości, a to głównie ze
względu na zalety tej technologii nie wymagającej przemieszczania się operatora w ślad za
maszyną urabiającą, co w pokładach cienkich jest bardzo ucią\liwe. Konstrukcja strugów
pozwala obecnie na ich stosowanie do wybierania pokładów o węglach łatwo i średnio
urabialnych zapewniając wielkości wydobycia porównywalne do wydobycia ze ścian
kombajnowych o zbli\onych parametrach.
Technika eksploatacji strugowej ma wiele zalet, do których nale\ą:
- potokowy system urabiania, ładowania i odstawy urobku,
- mo\liwość urabiania cienkich pokładów,
- prosta konstrukcja i łatwość obsługi,
14
- większy wychód grubych sortymentów,
- samoczynne ładowanie urobku,
- stosunkowo małe zapylenie przodku.
Powszechnie stosuje się strugi węglowe statyczne ró\nych typów. Organem
urabiająco-ładującym w strugu jest głowica strugowa ciągniona łańcuchem przez napędy
umocowane do kadłubów napędów przenośnika.
Głowica porusza się wzdłu\ ciągu przenośnika ścianowego po spągu lub po
specjalnych prowadnikach umocowanych do rynien.
Głowica urabia caliznę pod wpływem siły ciągnącej łańcucha napędowego
wywieranej przez napędy struga i sił wywieranych przez przesuwniki zestawów obudowy
dociskających przenośnik do czoła ściany. Głowica urabiająca uzbrojona jest w narzędzia
skrawające węgiel. Maksymalna głębokość urabiania - zabiór - przy łatwo urabialnym węglu
dochodzi do 20 cm.
Przenośnik dociskany jest do czoła ściany pod działaniem sił przesuwników zestawów
obudowy zmechanizowanej. Przesuwniki te zasilane są z oddzielnej magistrali zasilającej,
tzw. magistrali strugowej o ciśnieniu regulowanym od 10 do 20 MPa. Pozwala to na
dostosowanie siły docisku do zmieniającej się twardości węgla na wybiegu ściany.
Dyspozytor ściany, po upewnieniu się, \e odstawa została uruchomiona, włącza
przenośnik podścianowy, a następnie ścianowy, którego uruchomienie poprzedzone jest
ostrzegawczym sygnałem dzwiękowym oraz zezwala maszyniście struga na jego
uruchomienie. Głowica struga mo\e urabiać caliznę na całej długości ściany lub jej części
i zale\y to od twardości węgla w poszczególnych odcinkach ściany.
W miejscach, gdzie węgiel ma mniejszą twardość urabianie jest łatwiejsze
i przesuwanie przenośnika odbywa się szybciej, dlatego dla zachowania prostoliniowości
ściany maszynista struga powinien w miejscach występowania twardego węgla częściej
przeje\d\ać głowicą urabiającą.
Urabianie prowadzi się do czasu przesunięcia przenośnika na cały skok przesuwników
zestawów obudowy, po czym zabezpieczyć nale\y nowo odkryty strop przez zrabowanie,
dosunięcie do przenośnika i rozparcie zestawów obudowy.
Po rozparciu zestawu na nowym miejscu pracy włącza się przesuwniki i wywiera stały
docisk przenośnika do czoła ściany - dalsze urabianie strugiem jest mo\liwe. Zestawy
obudowy przesuwa się w ścianie sukcesywnie w miejscach, gdzie przenośnik przemieszczono
na wielkość skoku Przesuwników zestawu, który dla obudowy strugowej wynosi 550 mm.
Podczas urabiania strugami, na całej długości ściany nale\y obserwować sposób
urabiania przez głowicę warstwy przyspągowej. W przypadku pozostawiania przez strug nie
urobionych warstw przyspągowych tzw. progów, nale\y korygować podczas pracy struga
poło\enie trasy przenośnika przez podnoszenie części odzawałowej przenośnika za pomocą
specjalnych hydraulicznych cylindrów korekcyjnych, umieszczonych na belkach
przesuwnych zestawów obudowy.
Postęp ściany uzyskiwany w ciągu jednej zmiany wydobywczej jest ograniczony jak
w przypadku ściany kombajnowej, przestojami wynikającymi z następujących przyczyn:
- trudnych warunków geologiczno-górniczych,
- awarii maszyn kompleksu,
- braku odstawy urobku,
- zaniku zasilania elektrycznego
3 Podział obudów ścianowych zmechanizowanych
3.1 Wiadomości ogólne o rozwoju obudów ścianowych
W procesie mechanizacji prac wybierkowych w pierwszej kolejności mechanizuje się
procesy urabiania, ładowania i odstawy urobku jako najbardziej pracochłonne. W miarę
wprowadzania do ruchu coraz doskonalszych rozwiązań maszyn do urabiania, ładowania i
odstawy urobku ze ściany, zmniejszających w du\ym stopniu pracochłonność tych czynności,
15
wzrastała z kolei pracochłonność wykonywania obudowy indywidualnej w miarę postępu
ściany.
Pierwszymi elementami obudowy indywidualnej były stojaki i stropnice drewniane.
Mała podporność obudowy drewnianej oraz du\a pracochłonność jej stawiania, wynikająca
z konieczności indywidualnego dopasowania ka\dego stojaka do wysokości wyrobiska oraz z
ucią\liwości transportu i dostawy ich do przodku, obni\ała wydajność pracy.
Istotnym usprawnieniem obudowy wyrobisk ścianowych było zastosowanie do
obudowy stojaków metalowych rozsuwanych teleskopowo, pracujących na zasadzie tarcia,
stąd nazwa stojaki cierne. Zamki stojaków wykonywane jako układy klinowe umo\liwiają
zsuw stojaka przy określonej sile wywieranej przez strop.
Równolegle ze stojakami ciernymi rozwijano konstrukcję stojaków hydraulicznych.
Głównymi zaletami tych stojaków są: dobre dostosowanie ich charakterystyki technicznej do
współpracy z górotworem oraz łatwość i szybkość obsługi.Rozwój obudów
zmechanizowanych rozpoczął się w końcu lat pięć' dziesiątych. Pierwsze próby polegały na
łączeniu stojaków hydraulicznych indywidualnych w kaszty mające stropnicę i spągnicę, co
pozwalało na ich bezpieczne rabowanie.Pierwsze próby stosowania kompletów ścianowych
obudów zmechanizowanych w kopalniach krajowych przypadają na początek lat sześć'
dziesiątych. W tym czasie opracowano i uruchomiono produkcję pierwszych krajowych
obudów zmechanizowanych. Były to obudowy podporowe ramowe typu MOP-BZ i OSM.
Oprócz obudów produkcji krajowej stosowano w kopalniach równie\ budowy z
importu, były to komplety obudów firm brytyjskich DOWTY i DOBSON.
Kolejnym znaczącym krokiem w rozwoju krajowych obudów zmechanizowanych
było opracowanie i wdro\enie do produkcji seryjnej obudów podporowych kasztowych OK-1
i KRAB (rys. 24 i 25).Właściwy rozwój wielkoseryjnej produkcji obudów rozpoczął się w
końcu lat siedemdziesiątych z chwilą wybudowania Fabryki Zmechanizowanych Obudów
Ścianowych FAZOS w Tarnowskich Górach, która rozpoczęła produkcję obudów
podporowych ramowych na dokumentacji niemieckiej firmy Hemscheidt.Równolegle z
uruchomieniem produkcji obudów licencyjnych w przemyśle maszyn górniczych do
produkcji wchodzą obudowy podporowo-osłonowe z układem lemniskatowym FAZOS-
19/32-Oz (rys. 26) oraz FAZOS-12/28-Oz i GLINIK-08/22-Oz, z których dwie ostatnie
w dalszym 39u są produkowane i szeroko stosowane.
Rysunek 16. Obudowa kasztowa OK-1
16
Rysunek 17. Obudowa kasztowa KRAB
Szybki rozwój obudów zmechanizowanych w ciągu ostatnich lat, a mający na celu
coraz lepsze ich dostosowanie do ró\norodnych warunków geologiczno-górniczych,
spowodował konieczność opracowania ogólnie przyjętego ich podziału.
Rysunek 18. Obudowa FAZOS-19/32-Oz
Ustanowiona przez Polski Komitet Normalizacji Miar i Jakości obowiązująca od
1.07.1988 r. polska norma PN-87/G-01100/01 pt. Obudowa górnicza. Obudowa wyrobisk
eksploatacyjnych. Obudowy zmechanizowane. Podział i terminologia" wprowadza podział
obudów przedstawionych na rys. 19. Norma wprowadza tak\e nazwy i określenia z zakresu
obudów, które nale\y stosować w dokumentacji technicznej obudowy.
17
Rysunek 19. Podział obudów ścianowych zmechanizowanych
Z podziałem zmechanizowanych obudów ścianowych wią\e się równie\ sposób
ustalenia symbolu obudowy. W symbolu obudowy zawarte są informacje dotyczące
obudowy, takie jak:
- producent obudowy,
- minimalna wysokość obudowy,
- maksymalna wysokość obudowy,
- rodzaj obudowy,
- sposób likwidacji wybranej przestrzeni za obudową.
Przykładem mogą być: FAZOS-17/36-POz; FAZOS-18/32-Pp.
Dodatkowo mo\e być podana informacja dotycząca, z jaką maszyną urabiającą
obudowa współpracuje. Je\eli obudowa jest produkowana w wersjach do współpracy
z kombajnem i strugiem, to na końcu nazwy dodaje się odpowiednią literę K" do współpracy
z kombajnem, S" do współpracy ze strugiem.
Poniewa\ norma PN-87/G-01100/01 obowiązuje od 1.07.1988 roku, to równolegle
z nazewnictwem nowym stosowane jest stare nazewnictwo dla obudów skonstruowanych
przed rokiem 1988 i nadal produkowanych, np. obudowa podporowo-osłonowa oznaczona
jest symbolem O", tak jak obudowa osłonowa. Przykładem jest obudowa GLINIK-08/22-Oz.
Pierwszy podział dotyczy sposobu likwidacji wybranej przestrzeni za obudową.
Z uwagi na to kryterium ścianowe obudowy zmechanizowane dzieli się na:
- zawałowe,
- do podsadzki hydraulicznej,
- do podsadzki pneumatycznej,
- specjalne.
Dla zaznaczenia przeznaczenia obudowy wprowadza się w symbolu obudowy
wyró\niki literowe: z - dla obudowy zawałowej oraz p - dla obudowy podsadzkowej,
umieszczane za wyró\nikiem literowym charakteryzującym rozwiązanie konstrukcyjne.
18
Drugim kryterium podziału obudów zmechanizowanych jest rozwiązanie konstrukcji
obudowy. W tym przypadku uwzględnia się następujące cechy konstrukcyjne:
- sposób rozmieszczenia podpór (stojaków) hydraulicznych,
- zastosowanie mechanizmu sterującego ruchem końca stropnicy
i stabilizującego zestaw obudowy.
Ze względu na sposób rozmieszczenia podpór i przenoszenia nacisku skał stropowych
obudowy dzieli się na:
- podporowe,
- podporowo-osłonowe,
- osłonowo-podporowe,
- osłonowe.
Rozwiązanie konstrukcyjne zaznacza się w symbolu obudowy du\ymi literami: P -
obudowa podporowa, 0 - obudowa osłonowa.
Zastosowanie mechanizmu sterującego ruchem końca stropnicy równie\ kryterium
podziału obudów, jednak nie znajduje się ono w symbolu obudowy.
Ze względu na zastosowanie mechanizmu sterującego ruchem końca stropnicy
wyró\nia się obudowy:
- z układem lemniskatowym,
- z przegubem centralnym.
Obecnie stosuje się niemal wyłącznie obudowy z układem lemniskatowym.
Obudowy zmechanizowane specjalne są to obudowy, które zabezpieczają wyrobiska
przed naciskami skał stropowych przez zastosowanie metod niekonwencjonalnych. Obudowy
te nie są produkowane przez krajowy przemysł maszyn górniczych, jak równie\ nie są
stosowane w polskich kopalniach węgla kamiennego.
3.2 Obudowy do ścian zawałowych
Poniewa\ najczęściej powadzi się eksploatację z zawałem stropu, to dla tych ścian
istnieje najwięcej typów obudów. Obudowy zmechanizowane dzieli się w zale\ności od
sposobu pracy oraz podstawowych cech konstrukcyjnych.
3.2.1 Obudowa podporowa
Jest to obudowa bez osłony odzawałowej, w której nacisk skał stropowych górotworu
przenoszony jest przez stropnicę na podpory (stojaki).
W grupie obudów podporowych wyró\nia się obudowy kasztowe i obudowy ramowe.
Cechą charakterystyczną obudów kasztowych jest przestrzenność ich konstrukcji
(rys. 16 i 17). W odró\nieniu od zestawów ramowych, zestawy kasztowe mają większą
szerokość, a podpory hydrauliczne tych zestawów rozmieszczone są w ten sposób, \e tworzą
na spągnicy siatkę, np.: trójkąt, prostokąt, trapez, przy czym większe zgrupowanie podpór
występuje w części odzawałowej zestawu.
Rysunek 20. Obudowa KM-87
19
Rysunek 21. Obudowa FAZOS-12/23-Pz
Rysunek 22. Obudowa wisząca SOW
Zestawy kasztowe wyró\niają się du\ą podpornością i du\ą powierzchnią spągnic,
dzięki czemu utrzymują bez rozparcia stabilną równowagę oraz charakteryzują się małymi
naciskami na spąg. Obudowy kasztowe były szeroko stosowane w latach siedemdziesiątych.
Krajowy przemysł produkował dwa typy tych obudów - obudowy OK-1 i KRAB.
3.2.2 Obudowa ramowa
Obudowa ramowa jest obudową podporową mającą co najmniej dwie podpory
(stojaki), przy czym podpory te są usytuowane w płaszczyznie prostopadłej do czoła ściany.
Ze względu na rozwiązania konstrukcyjne obudowy te dzieli się na: ramowe
przesuwne i ramowe kroczące (wiszące).
20
Zestaw ramowy przesuwny jest to zestaw (rama), który wykonuje wszystkie fazy
pracy obudowy i jest połączony z przenośnikiem ścianowym Poprzez przesuwnik zestawu.
Przykładem takiej obudowy jest obudowa KM-87 (rys. 21) dla pokładów średniej
grubości.
Pojedynczy zestaw tej obudowy składa się z dwóch podpór połączonych ze sztywną
stropnicą i spągnicą. Stropnica od strony czoła ma resorowy wysięgnik, w spągnicy natomiast
umieszczony jest przesuwnik stawu połączony z przenośnikiem ścianowym.
Zestaw ramowy kroczący (wiszący) składa się (rys. 29) z dwóch sekcji (ram), które
wykonują kolejno wszystkie fazy pracy obudowy.
Sekcje połączone są ze sobą mechanizmem kroczenia (przesuwu), który przesuwa
(niezale\nie od przenośnika ścianowego) na przemian obie ramy, przy czym ramy podczas
kroczenia wzajemnie się wspierają (rama przesuwana wspiera się o ramę rozpartą). Dzięki
temu rozwiązaniu strop podczas przesuwania obudowy odsłonięty jest tylko na wąskiej
przestrzeni.
Sekcje (ramy) zestawu przesuwane mogą być po spągu lub pod stropem. W przypadku
przesuwania sekcji pod stropem (rys. 21) podpory są rabowane i unoszone nad powierzchnię
spągu, a przesuwana sekcja zawisa na cięgnach łączących sekcje w zestaw i jest przesuwana
przez ukośny przesuwnik umieszczony pod stropnicami zestawu. Obudowy ramowe wiszące
przewidziane są głównie do stosowania w ścianach o du\ych nachyleniach.
W kraju produkowane są obudowy tego typu o nazwie SOW - Ścianowa Obudowa
Wisząca - dla ścian eksploatowanych z zawałem i z podsadzką hydrauliczną.
3.2.3 Obudowa podporowo-osłonowa
Jest to obudowa, w której nacisk skał stropowych górotworu przenoszony jest na spąg
przez stropnicę podpartą podporami (stojakami). Obudowa ma osłonę odzawałową, która
mo\e być równie\ podparta podporami (stojakami).
Obudowy podporowo-osłonowe wykonuje się najczęściej z układem lemniskatowym,
rzadziej z przegubem centralnym (rys. 23).
Układ lemniskatowy jest to czworobok przegubowy, słu\ący do prowadzenia
stropnicy w całym zakresie wysokości obudowy z mo\liwie małą zmianą jej odległości do
czoła ściany (rys. 24).
W obudowie z układem lemniskatowym w czasie rozpierania i rabowania zestawu -
od minimalnego zsuwu do maksymalnego rozparcia - koniec stropnicy (ka\dy punkt
stropnicy) zakreśla krzywą matematyczną zwaną lemniskatą.
Rysunek 23. Obudowa podporowo-osłonowa
21
Rysunek 24. Obudowa z układem lemniskatowym
Praktycznym efektem stosowania układu lemniskatowego w obudowie jest w całym
zakresie pracy obudowy prawie jednakowe odsłonięcie stropu przy czole ściany, które
nazywane jest potocznie ście\ką kombajnową.
Wielkość ście\ki kombajnowej dla obudów z układem lemniskatowym najczęściej
waha się w granicach od 280 do 320 mm.
W obudowach z przegubem centralnym spągnica zestawu połączona jest sworzniem
z osłoną odzawałową. W czasie rozpierania i rabowania zestawu od minimum do maksimum
koniec stropnicy zatacza łuk o promieniu równym odległości stropnicy od przegubu
centralnego (rys. 25).
Rysunek 25. Obudowa z przegubem centralnym
W praktyce oznacza to, ze w przypadku zwiększenia się wysokości ściany rośnie
odległość końca stropnicy od czoła ściany, a tym samym zwiększa się odsłonięcie stropu, co
przy słabych stropach mo\e prowadzić do opadów kamienia do przestrzeni roboczej. Gdy
natomiast wysokość ściany maleje, wówczas stropnica przybli\a się do czoła ściany i mo\e
dojść do kolizji z organem urabiającym kombajnu.
W celu wyeliminowania skutków zmian wysokości wyrobiska ścianowego zmniejsza
się odległość obudowy od przenośnika ścianowego, gdy rośnie wysokość ściany lub odsuwa
się obudowę od przenośnika, gdy wysokość ściany maleje. W tym przypadku korzystnie jest
stosować układy przesuwu obudowy o regularnej długości. Innym sposobem jest stosowanie
osłony odzawałowej teleskopowej o regulowanej długości.
Pod względem rozwiązań konstrukcyjnych zestawy obudów podporowo-osłonowych
mogą być wykonywane z podporami (stojakami) w jednym szeregu, z podporami (stojakami)
w
w kilku szeregach (najczęściej dwóch) podpierających stropnicę lub z podporami w
układzie wielo-szeregowym podpierające stropnice i osłonę odzawałową.
Ponadto wszystkie rodzaje obudów podporowo-osłonowych mogą pracować
w wyrobisku w pozycji wyjściowej do cyklu pracy odsunięte o zabiór (krok wstecz) od
przenośnika lub dosunięte do przenośnika.
Zestawy mogą być połączone bezpośrednio z przenośnikiem lub z belkowym układem
przesuwnym i przesuwane z kontaktem stropnicy ze stropem lub z pewnym określonym
dociskiem stropnic do stropu.
22
3.2.4 Obudowa osłonowo-podporowa
Obudowa osłonowo-podporowa przenosi nacisk skał stropowych górotworu i gruzu
skalnego przez osłonę podpartą stojakami - rys. 26.
Rysunek 26. Obudowa osłonowo - podporowa
Obudowy osłonowo - podporowe wykonywane mogą być zarówno z układem
lemniskatowym, jak i z przegubem centralnym. Obudowy osłonowo-podporowe
charakteryzują się krótką stropnicą, wobec czego wielkość utrzymywanej rozpiętości
wyrobiska (belki stropu) jest mniejsza ni\ w innych typach obudów. Obudowa ta mo\e mieć
więc mniejszą podporność i nadaje się zwłaszcza do pracy w ścianach o słabych i kruchych
stropach. W obudowie tej nacisk skał stropowych górotworu i gruzu zawałowego jest
przenoszony przez osłonę podpartą podporami (stojakami) i pełniącą zadanie stropnicy oraz
osłony odzawałowej (rys. 27).
Obudowy osłonowe mogą być wykonywane z przegubem centralnym i z układem
lemniskatowym. Obudów osłonowych krajowych przemysł maszyn górniczych nie
produkuje, równie\ kopalnie ich nie stosują. Za granicą były produkowane i stosowane
pojedyncze komplety tych obudów, jednak nie uzyskały takiego uznania jak inne typy
obudów. Obudowy z przegubem centralnym wychodzą z u\ycia. Krajowy przemysł maszyn
górniczych zaprzestał ich produkcji.
Rysunek 27. Obudowa osłonowa
3.3 Obudowy do ścian podsadzkowych
Eksploatacja złó\ pod zaludnionymi aglomeracjami oraz obiektami przemysłowymi
wymaga ochrony powierzchni przed szkodami i degradacją środowiska. W ośrodkach
górniczych występuje równie\ problem zagospodarowania odpadów technologicznych, jak
skała płonna z kopalń, odpady z elektrowni, pyły dymnicowe oraz hałdy niszczące
środowisko naturalne człowieka.
Stwarza to konieczność rozwoju systemów eksploatacji z podsadzką i prowadzi do
udoskonalenia technologii wypełniania pustek poeksploatacyjnych. Rozwijane więc są
technologie wybierania pokładów ścianami z zastosowaniem podsadzki hydraulicznej
i pneumatycznej. Postępuje rozwój konstrukcji ciągów technologicznych: wytwarzających
mieszaniny podsadzkowe, transportujących je do przodków, podsadzarek, a zwłaszcza
odpowiednich obudów zmechanizowanych.
Obudowy podsadzkowe są to obudowy przeznaczone do pracy w ścianach
eksploatowanych z podsadzaniem wybranej przestrzeni przy u\yciu podsadzki hydraulicznej
lub suchej (pneumatycznej).
23
Zgodnie z tą definicją obudowy podsadzkowe dzieli się na:
- obudowy zmechanizowane stosowane w systemach wybierania ścian z podsadzką
hydrauliczną,
- obudowy zmechanizowane stosowane w systemach wybierania ścian z podsadzką
pneumatyczną.
3.3.1 Obudowy do ścian z podsadzką hydrauliczną
Początkowo ściany z podsadzką hydrauliczną prowadzono wyłącznie w obudowie
indywidualnej drewnianej. Za obudową stawiana była stała tama podsadzkowa wykonana
z drewna i specjalnego płótna podsadzkowego. Obecnie mechanizacja procesu obudowy ścian
prowadzonych z podsadzą hydrauliczną rozwijana jest w dwóch kierunkach.
W ścianach, gdzie występują korzystne warunki geologiczno-górnicze, stosuje się
lekkie obudowy przesuwne. Są to obudowy podporowe składające się ze stosunkowo wąskiej
stropnicy teleskopowej i czterech podpór hydraulicznych wolno stojących na spągu.
Zestaw takiej obudowy (rys. 36) spełnia tylko funkcję podtrzymania stropu
i przesuwania się do przodu, nie wykonuje natomiast funkcji przesuwania przenośnika
ścianowego. Obudowy tego typu stosuje się najczęściej jako obudowę tymczasową, za którą
wykonuje się ostateczną obudowę drewnianą.
Rysunek 28. Obudowa GLINIK OK-21/37
W celu zwiększenia stopnia mechanizacji prac w ścianach podsadzkowych,
opracowano i wdro\ono do pracy obudowy zmechanizowane połączone z przenośnikiem
i dostosowane do pracy w tych warunkach. Nastąpiło to głównie przez przystosowanie
obudów zawałowych podporowo-osłonowych do wymogów systemu podsadzkowego.
Wprowadzono zmiany konstrukcyjne, głównie umo\liwiające utrzymanie stropu w tylnej
części wyrobiska i pozwalające na budowę drewnianej tradycyjnej tamy podsadzkowej
Rysunek 29. Ściana podsadzkowa z obudową zmechanizowaną
24
W obudowach tych wydłu\ono stropnicę w kierunku pola podsadzkowego przez
zastosowanie stropnicy tylnej połączonej przegubowo ze stropnicą zasadniczą. Stropnicę
tylną podparto stojakiem opartym w gniezdzie znajdującym się na osłonie odzawałowej.
W ścianie zestawy ustawia się w zwiększonej do 2,0 m podziałce (rys. 29). Rozszerzona
podziałka stwarza przejście komunikacyjne między zestawami ze strefy przyczołowej
ociosowej do strefy podsadzania. Przejście to wykorzystuje załoga do transportu drewna
i innych materiałów.
Dla zabezpieczenia stropu w przejściu między zestawami, stawia się dodatkowo
obudowę drewnianą, która stanowi szkielet dla tamy podsadzkowej wykonywanej za
obudową w sposób tradycyjny.
Mo\liwy jest inny układ zestawów w ścianie, np. grupowanie zestawów parami lub
w innych konfiguracjach, zale\nie od warunków geologiczno-górniczych występujących
w ścianach.
Podczas pracy obudowy zmechanizowanej na spągu piaskowym (eksploatacja na
warstwy) stosuje się dodatkowo jednolitą sztywną spągnicę o du\ej powierzchni kontaktu
z podło\em, przez co zmniejsza się naciski jednostkowe na spąg nawet o połowę.
Dzięki stosowaniu tych obudów uzyskuje się większy, w stosunku do stosowania
tradycyjnej obudowy drewnianej, stopień mechanizacji prac oraz większą wydajność.
Technologia ta jednak ma równie\ wady, do których zaliczyć nale\y głównie brak
mechanizacji prac podczas budowy tamy podsadzkowej drewnianej pozostającej
w wyrobisku. Wady te obni\ają ogólne efekty ekonomiczne stosowanej technologii.
Podejmuje się więc prace dotyczące opracowania szczelnej tamy przesuwnej wraz
z obudową. Powstałe rozwiązania konstrukcyjne obudów dostosowane do prowadzenia ściany
bez stawiania tamy drewnianej mo\liwe są do stosowania tylko w korzystnych warunkach
stropowych i przy systematycznym i szczelnym podsadzaniu.
Rysunek 30. Obudowa GLINIK-16/30-Pp z przesuwną tamą podsadzkową
Przykład obudowy zmechanizowanej podsadzkowej z przesuwną tamą łańcuchową
pokazano na rys. 38.
Technologia prowadzenia ścian podsadzkowych jest bardziej zło\ona ni\ ścian
zawałowych, w których cykl pracy obejmuje: urabianie, ładowanie i odstawę urobku,
przesuwanie przenośnika i przesuwanie obudowy i mo\e powtarzać się w ciągu doby
wielokrotnie.
W ścianach podsadzkowych dochodzi podsadzanie wybranej przestrzeni, które
powtarza się co kilka cykli urabiania. W celu zapewnienia odpływu wody ściany te prowadzi
się jako nachylone poprzecznie po wzniosie.
3.3.2 Obudowy do ścian z podsadzką pneumatyczną
Podsadzkę pneumatyczną stosuje się przy wybieraniu pokładów systemem ścianowym
podłu\nym.
25
Ścianę z podsadzką pneumatyczną prowadzi się wtedy, gdy:
- konieczna jest ochrona obiektów powierzchni, a kopalnia nie dysponuje
podsadzką hydrauliczną,
- nie ma mo\liwości składowania wydobywanego z dołu kamienia na
powierzchni lub jeśli lokowanie kamienia na dole kopalni jest opłacalne.
Podsadzkę pneumatyczną stosuje się zwłaszcza przy wybieraniu pod chronionymi
obiektami powierzchni węgla z pokładów, w których prowadzenie ścian z podsadzką
hydrauliczną jest ze względów technologicznych niemo\liwe. W pokładach grubszych od 1,5
m podsadzkę pneumatyczną stosuje się wtedy, gdy istnieje konieczność lokowania kamienia
na dole kopalni.
Stosowanie podsadzki pneumatycznej sprawia mniej trudności ni\ wykonanie
podsadzki hydraulicznej, gdy\ nie ma problemu odsączania mieszaniny podsadzkowej
i odprowadzania wody. Dlatego, opierając się na doświadczeniach zdobytych przy
konstruowaniu obudów dla ścian z podsadzką hydrauliczną, opracowano i wdro\ono do ruchu
obudowy zmechanizowane dla ścian z podsadzką pneumatyczną.
W sprzyjających warunkach geologiczno-górniczych stosowana mo\e być technologia
prowadzenia ścian z podsadzką pneumatyczną bez konieczności przebywania ludzi w polu
podsadzania za zestawami obudowy-W takich warunkach obudowa zmechanizowana ściany
stanowi ciąg przylegających do siebie zestawów, a komunikacja z przestrzenią podsadzaną
odbywa się przez prostokątne włazy wykonane w osłonach odzawałowych zestawów.
Zestaw taki (rys. 31) składa się z zespołu stropnic, czterech podpór, spągnicy osłony
typu lemniskatowego, układu przesuwnego oraz zespołu przesuwania i podciągania rurociągu.
Stropnicę tylną mo\na opuścić na osłonę odzawałową i stosować obudowę w ścianie
zawałowej.
Rysunek 31. Obudowa FAZOS-17/27-POp
W nie sprzyjających warunkach geologiczno-górniczych, a szczególnie w przypadku
występowania słabych kruchych stropów, konieczne jest wykonywanie dodatkowej
wzmacniającej obudowy drewnianej i przebywanie ludzi w polu podsadzania za zestawami
obudowy zmechanizowanej.
Przy takiej technologii eksploatacji ściany stosuje się obudowy zmechanizowane
zawałowe podporowo-osłonowe z następującymi zmianami konstrukcyjnymi (rys. 32):
- stosuje się tylną stropnicę z podporą hydrauliczną osadzoną w gniezdzie na osłonie
odzawałowej; zadaniem tej stropnicy jest zabezpieczenie załogi zatrudnionej przy
wykonywaniu prac podsadzkowych za zestawami obudowy, a ponadto słu\y ona
do podwieszania rurociągu podsadzkowego;
- zwiększa się podziałkę zestawu do 1,75 m;
- stosuje się końcówkę wychylną stropnicy, która wychyla się do czoła ściany;
dzięki tej końcówce mo\liwe jest wykonanie pierwszego skrawu bez konieczności
dosuwania obudowy do czoła ściany.
26
Rysunek 32. Obudowa FAZOS-19/34-Op
4 Komplet obudowy ścianowej zmechanizowanej
Polska norma PN-87/G-01100/01 określa w następujący sposób pojęcie kompletu
obudowy ścianowej zmechanizowanej: jest to określona liczba zestawów (sekcji) obudowy
wynikająca z długości ściany wraz z układem zasilania i wyposa\eniem dodatkowym.
Wynika z tego, \e elementy kompletu ścianowego nie są jednorodne Na schemacie
(rys. 41) wymieniono elementy wchodzące w skład kompletu ścianowego obudowy
ścianowej zmechanizowanej.
Komplet obudowy ścianowej zmechanizowanej
podwójny
Zestaw podstawowy
potrójny
Zestaw stabilizujący
Zestaw wnękowy
Zestaw przychodnikowy
agregat zasilający
przewody magistralne
Układ zasilania hydraulicznego
centralna stacja zasilająca
rurociąg magistralny
zasilacz
Układ zasilania elektrycznego
przewody elektryczne
Centralny mikrokomputerowy
instalacja oświetleniowa
zespół sterowania
instalacja łącznościowa
Wyposa\enie dodatkowe
tama podsadzkowa
zespoły do pracy na pochylniach
inne
Rysunek 33. Zespoły kompletu obudowy ścianowej zmechanizowanej
27
Zestawy podstawowe (sekcje podstawowe)
Są to samodzielne jednostki obudowy ścianowej zmechanizowanej powtarzające się
na długości roboczej czoła ściany. Ich liczba w komplecie zale\y od długości ściany. Zestawy
te w ścianie mogą pracować jako:
- pojedyncze,
- podwójne (sekcje podwójne), których przemieszczenie następuje kolejno,
- potrójne (sekcje potrójne) przemieszczające się według ustalonej kolejności.
Zestawy stabilizujące (sekcje stabilizujące)
Zestawy te są samodzielnymi jednostkami obudowy ścianowej zmechanizowanej
wyposa\onymi w dodatkowe, w porównaniu do zestawu podstawowego, układy do
prawidłowego prowadzenia ruchu obudowy w ścianach nachylonych.
Zestawy wnękowe (sekcje wnękowe)
Stanowią one samodzielne jednostki obudowy ścianowej zmechanizowanej
przeznaczone do zabezpieczenia wyrobiska w obrębie wnęk.
Zestawy przychodnikowe (sekcje przychodnikowe)
Są to samodzielne jednostki obudowy ścianowej zmechanizowanej zabezpieczające
wyrobisko w obrębie skrzy\owania chodników przyścianowych ze ścianą.
Układ zasilania hydraulicznego
Jest to układ słu\ący do dostarczania czynnika roboczego (emulsji olejowo-wodnej)
pod odpowiednim ciśnieniem do poszczególnych zestawów (sekcji) obudowy
zmechanizowanej oraz do odprowadzenia czynnika roboczego.
W skład układu indywidualnego zasilania hydraulicznego kompletu obudowy
wchodzą:
- agregat zasilający,
- przewody magistralne (zasilające i spływowe).
W przypadku zasilania centralnego będzie odpowiednio:
- centralna stacja zasilająca,
- rurociągi magistralne.
Układ zasilania elektrycznego
Jest to zespół urządzeń elektrycznych przeznaczony do zasilania, rozdziału
i sterowania. W skład układu wchodzi zasilacz (transformator) i przewody elektryczne.
Wyposa\enie dodatkowe
Nale\y do niego urządzenie lub urządzenia zamocowane na zestawach (sekcjach)
obudowy lub współpracujące z nimi, słu\ące do podniesienia bezpieczeństwa i komfortu
pracy lub wykonywania specjalnych zabiegów technologicznych.
Do urządzeń tych zalicza się:
- instalację oświetleniową,
- instalację łączności,
- tamy podsadzkowe,
- zespoły do pracy na nachyleniach i inne.
Wymienione elementy składowe kompletu obudowy stosuje się w zale\ności od
przyjętej technologii pracy ściany, organizacji pracy przyjętej w kopalni oraz warunków
geologiczno-górniczych.
5 Budowa zestawu obudowy zmechanizowanej
Zestawy obudowy zmechanizowanej poszczególnych typów obudów ró\nią się
między sobą konstrukcyjnie w zale\ności od przeznaczenia, tzn. warunków geologiczno-
górniczych, w których mają być zastosowane, takich jak grubość i nachylenie pokładu węgla,
systemu kierowania stropem (zawał, podsadzka) oraz rodzaju współpracującej maszyny
urabiającej. Zestawy obudowy składają się z wielu podzespołów i elementów mających do
spełnienia określone zadania, podzielone na:
28
- część konstrukcyjną, do której zalicza się spągnice, stropnice, osłonę
odzawałową, łączniki lemniskatowe, belki układów przesuwnych,
- część hydrauliczną siłową obejmującą podpory i przesuwniki,
- część hydrauliczną sterowniczą obejmującą rozdzielacze, bloki zaworowe,
zawory, przewody i elementy złączne.
Wymagania stawiane obudowom zmechanizowanym stale wzrastają. W miarę
zwiększania głębokości eksploatacji warunki geologiczno-górnicze pogarszają się, rosną
naciski górotworu na obudowę, utrzymanie stropu jest coraz trudniejsze. Konieczność
zapewnienia bezpieczeństwa zatrudnionym w ścianie, poprawa komfortu pracy oraz
dostosowanie obudowy do zmieniających się warunków wymagają du\ego zró\nicowania
konstrukcji zespołów i elementów zestawów obudów.
W budowie zestawów zmechanizowanych obudów ścianowych wyró\nia się elementy
składowe podane na rys. 42
5.1 Stropnica
Stropnica jest podstawowym zespołem zestawu obudowy zmechanizowanej który
kontaktuje się bezpośrednio ze skałami stropu, przenosząc nań siły wywierane poprzez
podpory hydrauliczne, oraz zabezpiecza wyrobiska przed opadaniem skał.
Stropnica pracuje zasadniczo na zginanie, a w partii bezpośrednio nad stojakami na
ściskanie. Zró\nicowane warunki stropowe mogą spowodować równie\ wystąpienie obcią\eń
skręcających, zwłaszcza przy obcią\eniach niesymetrycznych.
W zale\ności od charakteru pracy stropnicy oraz typu obudowy wyró\nia się
następujące rodzaje stropnic:
- z wysięgnikiem przednim,
- z wysięgnikiem przednim i tylnym
- przegubowe.
Stropnice z wysięgnikiem przednim skierowanym w kierunku czoła ściany
przykrywającym pole przejścia dla załogi i pole zajmowane przez przenośnik ścianowy
stosowane są niemal we wszystkich obudowach przyścianowych. Wysięgnik jest to część
stropnicy od pierwszego lub drugiego szeregu stojaków do końca stropnicy.
Stropnice z wysięgnikiem przednim i tylnym mają, oprócz wysięgnika skierowanego
w kierunku czoła ściany, wysięgnik z tyłu zestawu stwarzający mo\liwość przebywania ludzi
za zestawem dla wykonania taśmy podsadzkowej.
Stropnice przegubowe stosowane są najczęściej w obudowach podporowych
(rys. 16, 17). Mają one przegub między szeregami podpierających je podpór (stojaków).
Najczęściej stosowane w obudowach są stropnice sztywne wykonane jako jednolita
konstrukcja spawana płytowa lub rzadziej belkowa o przekroju skrzynkowym. Stropnice mają
gniazda do osadzania podpór oraz ucha do połączenia z osłoną odzawałową.
Dla poprawy współpracy stropnicy ze stropem, a zwłaszcza lepszego jej dostosowania
do występujących nierówności stropowych oraz zakrywania wyrw powstałych po
wypadnięciu kamienia ze stropu (obwałach), zestawy obudów wyposa\a się w stropnicę z
wysięgnikami zło\onymi, tworząc konstrukcję składającą się ze stropnicy zasadniczej
i końcówki.
29
Podstawowe elementy obudowy zmechanizowanej
dwuteleskopowa
Podpora (stojak) wieloteleskopowa
zło\ona
sztywna
z wysięgnikiem
przednim
przegubowa
z wysięgnikiem sprę\ysta
wychylnym
przednim i tyln.
z wysięgnikiem
wysuwnym
zło\onym
wychylno-wysuwnym
spągnica płytowa sztywna
jednolita spągnica belkowa przegubowa
stopa sprę\ysta
dzielona
jednolita
rozsuwana
osłona odzawałowa
zło\ona
Ze sterowaniem przyległym
hydrauliczny
Ze sterowaniem zdalnym
układ sterowania
Ze sterowaniem przyległym
Ze sterowaniem zdalnym
elektro-
hydrauliczny
Ze sterowaniem automatycznym
Rysunek 34. Podstawowe elementy zestawu obudowy zmechanizowanej
Wysięgniki stropnic wyposa\a się w końcówki (rys. 35):
- wychylne,
- wysuwne,
- wychylno-wysuwne.
Końcówka wychylna połączona jest ze stropnicą zasadniczą przegubowo
i podpierana dwoma siłownikami. Wychył końcówki jest najczęściej w granicach ą20�.
W praktyce wykorzystuje się najczęściej wychył do góry, w celu zakrycia wyrw w stropie
powstałych po wypadnięciu kamienia bez konieczności wypełniania pustki nad stropnicą
drewnem.
30
stropnica
sp
ą
gnica
Rysunek 35. Końcówki stropnic
Przy stropach kruchych łatwo rabujących się mo\na przez docisk końcówki do stropu
aktywnie go podpierać w bliskiej odległości od czoła. Wielkości docisku kształtują się w
granicach od około 100 do 300 kN i zale\ą od przeznaczenia obudowy i zakresu jej
wysokości.
Końcówka wysuwna słu\y do natychmiastowego zasłonięcia świe\o odkrytego stropu
bezpośrednio za urabiającym kombajnem bez konieczności rabowania i przesuwania zestawu.
Końcówkę wysuwną stanowi najczęściej blacha odpowiedniej grubości wysuwana za pomocą
siłowników hydraulicznych ze stropnicy zasadniczej na wielkość zabioru kombajnu.
Końcówka taka pracuje wyłącznie jako osłona i nie słu\y do podparcia stropu.
Stosuje się równie\ końcówki wysuwne aktywnie podpierające strop w końcowej fazie
wysuwu. Końcówka taka ma przekrój skrzynkowy i wykonana jest z elementów spawanych.
Końcówka wychylno-wysuwna jest połączeniem w jedno końcówki wychylnej
i wysuwnej. Końcówka wychylna połączona jest przegubowo ze stropnicą zasadniczą
i podpierana (dociskana do stropu) dwoma siłownikami.
Konstrukcja końcówki wychylnej jest skrzynkowa i mieści wewnątrz płytową
końcówkę wysuwną, która jest wysuwana za pomocą dwóch, a rzadziej jednego siłownika
hydraulicznego. Końcówka wysuwna po całkowitym wysunięciu wraz z końcówką wychylna
aktywnie podpiera strop przy czole ściany z niewielką siłą około 20 kN, co wynika z długości
ramienia składającego się z długości końcówki wychylnej i wysuwnej.
Końcówki wychylno-wysuwne zaleca się stosować na końcach ścian przy napędach
przenośnika ścianowego przy bezwnękowej eksploatacji ściany. Stropnice z końcówkami
wychylno-wysuwnymi pozwalają na zabezpieczenie stropu przy skrzy\owaniu ściany
z chodnikami, gdzie warstwy stropu bezpośredniego na ogół są naruszone w czasie
wykonywania chodnika.
Stosowanie końcówek wychylno-wysuwnych w całym kompleksie ścianowym jest
natomiast wskazane w przypadku stropu kruchego i trudnego do utrzymania.
W ścianach prowadzonych z zawałem stropu, zwłaszcza przy stropach kruchych,
stropnice zestawów obudowy muszą szczelnie zakrywać strop przeciwdziałając opadaniu
kamienia do przestrzeni roboczej. W tym celu są one wyposa\one w osłony boczne, z których
jedna jest rozsuwana (ruchoma), a druga po przeciwnej stronie zablokowana.
Obowiązuje zasada, \e osłona ruchoma stropnicy powinna znajdować się od strony
chodnika podścianowego; jest to bardzo istotne w ścianach nachylonych, gdzie osłona
wysuwna słu\y do korygowania poło\enia zestawu.
Mo\na zatem stwierdzić, \e osłony boczne stropnicy spełniają dwa zadania:
- uszczelniają przestrzeń pomiędzy stropnicami zestawów,
- słu\ą do korygowania poło\enia zestawu na nachyleniach.
Uszczelnienie odbywa się przez rozsuw i docisk sprę\ynami śrubowymi osłony
ruchomej do osłony stałej (nieruchomej) zestawu sąsiedniego.
Korygowanie poło\enia stropnicy odbywa się natychmiast przez dalszy rozsuw osłony
ruchomej siłownikiem (siłownikami) korekcyjnym i odpychanie się od stropnicy zestawu
sąsiedniego. Korygowanie odbywa się po zrabowaniu zestawu, czyli odsunięciu stropnicy od
stropu. Jednocześnie z włączaniem siłowników (przesuwników) korekcyjnych znajdujących
się na stropnicy włączane są siłowniki znajdujące się w spągnicy oraz w osłonach bocznych.
Stropnica wraz z osłonami bocznymi, sprę\ynami śrubowymi, przesuwnikiem
korekcyjnym oraz prowadnikami w konstrukcji obudowy podporowo-osłonowej nosi nazwę
stropnicy kompletnej (rys. 36).
31
Rysunek 36. Stropnica kompletna
W skład elementów stropnicy kompletnej wchodzą równie\, je\eli są zastosowane,
końcówki stropnicy.
5.2 Osłona odzawałowa
Osłona odzawałowa jest podstawowym elementem zestawu obudowy odgradzającym
wyrobisko od zrobów i częściowo przejmującym nacisk skał stropowych oraz w całości
nacisk rumowiska zawałowego.
W produkowanych obecnie i powszechnie stosowanych obudowach podporowo-
osłonowych przy eksploatacji ścian systemem z zawałem stropu stosuje się jednolite osłony
odzawałowe. Osłona jednolita stałej długości połączona jest przegubowo ze stropnicą oraz z
łącznikami układu lemniskatowego lub przegubowo ze spągnicą w obudowach z centralnym
przegubem.
Osłona odzawałowa ma najczęściej przekrój skrzynkowy i jest spawana z blach ró\nej
grubości. Podobnie jak stropnica, osłona ta wyposa\ona jest w boczne osłony słu\ące do
uszczelnienia przestrzeni roboczej oraz do korygowania poło\enia zestawu, zwłaszcza na
nachyleniach.
Osłona ruchoma wysuwna znajduje się po tej samej stronie co osłona ruchoma
stropnicy i jest rozsuwana sprę\ynami śrubowymi oraz przesuwnikiem korekcyjnym
(przesuwnikami korekcyjnymi) - rys. 37.
A więc w osłonie odzawałowej kompletnej wyró\nia się:
- osłonę,
- osłony boczne,
- sprę\yny śrubowe,
- prowadniki osłon bocznych,
- przesuwniki korekcyjne.
Na wewnętrznej powierzchni osłony odzawałowej umieszcza się ucha i obejmy do
mocowania elementów wyposa\enia hydraulicznego zestawu. Osłona odzawałowa ma
równie\ uchwyty i punkty do mocowania haków urządzeń dzwignicowych, niezbędne w
czasie przeładunków i monta\u zestawu obudowy.
32
Rysunek 37. Osłona odzawałowa
W obudowach podporowych pracujących w ścianach zawałowych osłona odzawałowa
jest elementem ochraniającym przestrzeń roboczą wyrobiska ściany przed przedostawaniem
się do niego kamienia z zawału. Osłony te nie przenoszą zatem obcią\eń wynikających
z nacisku górotworu. Wykonuje się je najczęściej jako elastyczne, zbudowane z segmentów
połączonych przegubowo (rys. 17) lub rzadziej z łańcuchów (rys. 16).
Osłony takie nie zapewniają pełnej szczelności i drobny gruz skalny ma mo\liwość
przesypywania się do zestawu.
Starsze konstrukcje obudów podporowo-osłonowych z przegubem centralnym
importowane z krajów zachodnich miały osłony odzawałowe zmiennej długości. Osłona
budowy teleskopowej była rozsuwana siłownikami hydraulicznymi; zmiana długości osłony
kompensowała zmiany odległości końca stropnicy od ociosu węglowego powstałe w wyniku
zmiany wysokości wyrobiska ścianowego (rys. 33).
5.3 Spągnica
Spągnica zestawu jest podstawowym zespołem obudowy stykającym się bezpośrednio
ze spągiem i pośredniczącym w przenoszeniu nacisków skał stropowych na spąg.
Rysunek 38.Spągnica jednolita
W obudowach zmechanizowanych stosuje się dwa rozwiązania konstrukcyjne spągnic:
- spągnicę jednolitą
- spągnicę dzieloną.
33
Spągnica jednolita wykonana jest najczęściej jako płyta o konstrukcji spawanej
i przekroju skrzynkowym (rys. 38) mająca gniazda do osadzania podpór hydraulicznych oraz
ucha do połączenia z łącznikami układu lemniskaty lub ucha do połączenia z osłoną
odzawałową (przegub centralny).
Spągnica jednolita zapewnia du\ą sztywność zestawu obudowy i ma du\ą
powierzchnię kontaktu ze spągiem, co jest korzystne dla pracy obudowy na miękkich
spągach, gdy\ naciski przenoszone na spąg rozkładają się na większą powierzchnię.
Sztywność konstrukcji zestawu zapewniona przez jednolitą spągnicę jest równie\ zaletą w
obudowach do eksploatacji ścian silnie nachylonych.
Spągnica dzielona jest podstawowym elementem zestawu wykonanym w formie dwu
płyt lub belek uło\onych równolegle obok siebie na spągu, prostopadle do czoła ściany.
W zestawach obudów podporowo-osłonowych stosowanych w ścianach zawałowych
spągnica dzielona nosi nazwę spągnicy kompletnej (rys. 39).
Rysunek 39.Spągnica kompletna
Spągnica kompletna składa się z dwu połówek - spągnicy prawej i spągnicy lewej -
połączonych z osłoną odzawałową za pomocą łączników przednich i tylnych lub za pomocą
sworzni przy obudowach z centralnym przegubem.
Spągnice są konstrukcją spawaną o przekroju skrzynkowym. W tylnej części znajdują
się ucha do połączenia z łącznikami lemniskatowymi, a w środkowej - gniazda do osadzania
podpór hydraulicznych.
W przedniej części spągnice mają ucha do pomieszczenia sworznia łączącego
spągnicę oraz słu\ącego zarazem do mocowania przesuwnika układu przesuwnego zestawu.
Otwory w uchach mieszczących sworzeń mają wzdłu\ne wycięcia umo\liwiające
przemieszczanie się względem siebie spągnic w płaszczyznie pionowej.
W tylnej części spągnicę łączone są najczęściej łącznikiem przegubowo, co zapewnia
zachowanie równoległości spągnic.
W obudowach o zakresie pracy powy\ej 2 do 2,5 m i o większych masach stosuje się
korelację spągnic. W tym celu spągnica kompletna wyposa\ona jest w tzw. przesuwnik
korekcyjny spągnic umieszczony w spągnicy prawej lub lewej, zale\nie od kierunku
nachylenia ściany. Dla pomieszczenia i monta\u przesuwnika korekcyjnego w bocznych
zewnętrznych ścianach spągnic wykonane są odpowiednie otwory.
Na ścianach wewnętrznych, w tylnej części, spągnicę mają prowadniki układu
przesuwnego zestawu.
Budowa spągnicy kompletnej w formie dwóch połówek spągnic prawej i lewej
umo\liwia dostosowanie się spągnicy zestawu do nierówności spągowych i pozwala na
34
podnoszenie spągnic, co jest bardzo pomocne przy wyciąganiu spągnic z zanieczyszczeń lub
rozmiękłych warstw spągu oraz przy pokonywaniu progów.
W obudowach podporowych stosowane są bardziej ró\norodne rozwiązania
konstrukcyjne spągnic, jak np. skrzynie o konstrukcji spawanej lub odlewanej mieszczące
podpory (rys. 16) albo belki spągowe lub stopy pod ka\dą podporą (rys. 18).
W celu zwiększenia górnego zakresu wysokości obudowy, w zestawach mo\na
stosować tzw. nadstawki spągnic (rys. 40) montowane na spągnicach, do których łączy się
łączniki układu lemniskatowego.
Rysunek 40. Spągnica z nadstawką
Stojaki mogą być montowane w nadstawkach lub w gniazdach spąg, nic, ale w tym
przypadku stosować nale\y przedłu\acze mechaniczne stojaków większej długości.
Zwiększenie górnego zakresu obudowy zale\y od typu obudowy, jej wytrzymałości
i kinematyki i waha się w granicach od 0,4 do 0,7 m.
5.4 Podpory hydrauliczne
Podpory hydrauliczne są podstawowymi elementami zestawu obudowy
przenoszącymi naciski skał stropowych górotworu na spągnice. Podpory te mają jeden lub
wiele stopni wysuwu.
Podpory muszą mieć zmienną i nastawialną długość w celu dostosowania wysokości
zestawu do zmieniającej się wysokości wyrobiska ścianowego.
Wysuwem podpory nazywa się ró\nicę między jej maksymalną Lmax a minimalną Lmin
długością, przy czym zmiana długości następuje wyłącznie hydraulicznie. Zwiększanie
długości podpory w sposób mechaniczny nazywa się przedłu\aniem, a elementy do tego celu
słu\ące przedłu\aczami mechanicznymi.
W zestawie obudowy zmechanizowanej podpory zabudowane przegubowo do
stropnicy i spągnicy słu\ą do wykonania następujących zadań:
- rozpierania zestawu obudowy między spągiem a stropem z podpornością
wstępną, której wielkość zale\y od ciśnienia zasilania,
- podtrzymywania stropu ze stałą podpornością roboczą,
- stopniowego (łagodnego) zsuwania się po przekroczeniu ciśnienia roboczego
(nominalnego) zabezpieczanego przez zawór bezpieczeństwa,
- rabowania (zsuwania) w celu umo\liwienia przesunięcia zestawu,
- regulacji wysokości obudowy umo\liwiającej dostosowanie wysokości
zestawów do zmiennej grubości pokładu.
Podpory hydrauliczne stosowane w zestawach obudów zmechanizowanych podzielić
mo\na w sposób podany w tabl. 2.
Podpory z rdzennikiem pojedynczym (jednoteleskopowe) są rodzajem podpór
hydraulicznych najczęściej stosowanych w obudowach zmechanizowanych. Są to siłowniki
hydrauliczne dwustronnego działania;
Rozsuw i zsuw rdzennika odbywa się pod działaniem ciśnienia cieczy roboczej.
Z reguły wyposa\one są w przedłu\acze mechaniczne wsuwane lub wysuwane z rdzennika
(rys. 41). Pozwala to dostosować wysokość zestawu do zmieniającej się wysokości ściany
w czasie eksploatacji.
35
Tabela 2. Podział podpór hydraulicznych stosowanych w zestawach obudów zmechanizowanych
pojedynczy (jednoteleskopowy).
Rodzaj rdzennika
dwudzielny (dwuteleskopowy)
grawitacyjnie.
Sposób rabowania
hydraulicznie,
sprę\yną (wewnątrz podpory)
Usytuowanie w zestawie spodnikiem (cylindrem) w spągnicy,
spodnikiem w stropnicy
przez spodnik (cylinder),
Sposób zasilania
przez rdzennik
Konstrukcja podpór jednoteleskopowych jest prosta. Rdzennik jest wykonany z rury
i w dolnej części zakończony tłokiem z elementami uszczelnienia. Tłok względem cylindra
(spodnika) uszczelniony jest uszczelką dwustronnego działania pozwalającą na hydrauliczny
zsuw i rozsuw rdzennika. Uszczelki te wykonuje się z tworzywa sztucznego z grupy
poliuretanów.
Rysunek 41. Podpora jednoteleskopowa z przedłu\aczem mechanicznym
Przestrzeń nadtłokowa podpory uszczelniona jest uszczelką jednostronnego działania
umieszczoną w dławicy, która z kolei uszczelniona jest względem cylindra pierścieniem
uszczelniającym typu O" (oring).
Połączenia dławicy z cylindrem w podporach i siłownikach obudów wykonywane są
z pręta stalowego (drutu) o średnicy � = 6 mm umieszczonego w rowkach o przekroju
trapezowym naciętych na wewnętrznej powierzchni cylindra zewnętrznej powierzchni
dławicy. Połączenie następuje przez wbicie do rowka pręta, który owijając się na średnicy
rowka i wypełniając go tworzy bardzo wytrzymałe połączenie. Połączenia takie zezwalają na
szybki monta\ i demonta\ podpór i siłowników.
Ciecz roboczą do przestrzeni podtłokowej i nadtłokowej doprowadza się przez otwory
w najni\szym i najwy\szym punkcie cylindra zakończone na zewnątrz gniazdami
szybkozłączy. Odległość wlotów powinna być jak największa, aby nie ograniczać skoku
hydraulicznego
Wysuw hydrauliczny podpory jednoteleskopowej jest ograniczony względami
konstrukcyjnymi i wynosi przeciętnie 40 do 55% wysokości stojaka całkowicie rozsuniętego.
Stąd konieczność stosowania mechanicznych przedłu\aczy o dwóch lub trzech stopniach
wysuwu ustalonych za pomocą obejmy dzielonej względem rury rdzennika.
36
W celu zabezpieczenia rdzenników i cylindrów podpór przed korozją stosuje się
pokrycia galwaniczne tych elementów. Rdzenniki pokrywa się powłoką chromową
o minimalnej grubości 0,04 mm, natomiast wewnętrzne powierzchnie cylindrów pokrywa się
warstwą chromu lub brązu grubości nie mniejszej od 0,02 mm.
Powłoka galwaniczna powinna być wykonana bardzo starannie ze względu na
bezpośredni kontakt z agresywnymi czynnikami, takimi jak słona woda, gazy postrzałowe
i du\a wilgotność powietrza.
Podpory z rdzennikiem dwudzielnym (dwuteleskopowe) stosuje się wtedy, gdy
wymagany jest du\y rozsuw obudowy, np. przy eksploatacji ścian o znacznej zmienności
wysokości.
Podpory dwuteleskopowe stosuje się zwłaszcza w obudowach ścian niskich,
w których zmiana zakresu wysokości podpory za pomocą przedłu\acza mechanicznego jest
bardzo utrudniona lub nawet niemo\liwa. Dzięki podwójnemu rdzennikowi wysuwu podpory
dwuteleskopowej osiąga wartość 80 do 85% wysokości stojaka całkowicie zsuniętego
Podpora hydrauliczna dwuteleskopowa w porównaniu do podpory jednoteleskopowej
ma podwójną liczbę rur i uszczelnień. Uszczelnienia tłoków oraz rdzenników są podobne jak
w podporach jednoteleskopowych. Większa liczba elementów składowych podpór
dwuteleskopowych zwiększa koszty ich produkcji, jednak dzięki zalecie du\ego rozsuwu
hydraulicznego są one coraz częściej stosowane, zwłaszcza w obudowach wysokich.
Zasada pracy podpory dwuteleskopowej jest następująca: w pierwszej kolejności
wysuwa się rdzennik środkowy - stopień I, a po jego całkowitym wysunięciu następuje
rozsuw rdzennika górnego - stopień II Przy zsuwaniu podpory równie\ w pierwszej
kolejności zsuwa się rdzennik środkowy - stopień I, a po zsunięciu go na minimalną
wysokość następuje zsuwanie się rdzennika górnego - stopień II.
Poniewa\ podczas pracy zestawu w ścianie rzadko występują, dwie zmiany wysokości
pokładu, a wielkość zsuwu podpór dla zrabowania i przesunięcia zestawu jest niewielka,
mo\na powiedzieć, \e podpory dwuteleskopowe pracują na I stopniu rozsuwu, natomiast
stopień II rdzennik górny jest przedłu\aczem działającym na zasadzie rozsuwu
hydraulicznego Taki charakter pracy podpory dwuteleskopowej w czasie zsuwania jest
mo\liwy dzięki zabudowaniu w dnie tłoka stopnia I zaworu zwrotnego (rys. 50), który jest
otwierany przez trzpień opierający się o dno cylindra po całkowitym zsunięciu się tłoka.
W czasie rozsuwania wykorzystuje się natomiast ró\nice powierzchni podtłokowych
stopnia I i II. Poniewa\ powierzchnia podtłokowa stopnia I jest większą od powierzchni
stopnia II, dlatego te\ i siła działająca na tłok stopnia I jest większa, powodując jego
rozsuwanie w pierwszej kolejności.
Jednakową podporność stopni I i II uzyskuje się przez zastosowanie zaworu
zwrotnego w tłoku stopnia I. Dzięki zastosowaniu zaworu zwrot-stopnia II, o mniejszej
powierzchni tłoka, pracuje przy większym ciśnieniu roboczym ni\ ciśnienie robocze pod
tłokiem stopnia I, który ma większą powierzchnię tłoka. Ciecz roboczą pod ciśnieniem
doprowadza się do przestrzeni nadtokowych stopni I i II:
- przez cylinder stopnia I i następnie przez długi otwór wywiercony w ściance
cylindra stopnia II do przestrzeni nadtłokowej stopnia II (rys. 50),
- równocześnie przez cylinder do przestrzeni nadtłokowej stopnia I i przez otwór
wywiercony w osi rdzennika stopnia II do przestrzeni nadtłokowej tego stopnia (rys. 50).
37
Rysunek 42. Podpory dwuteleskopowe
Du\e powierzchnie pokryć galwanicznych rdzenników podpór hydraulicznych
dwuteleskopowych stwarzają zwiększoną ich podatność na działanie czynników
powodujących korozję.
Dla zwiększenia trwałości pokryć galwanicznych, a tym samym podpór, nale\y
prowadzić ich aktywną ochronę, zwłaszcza w przypadku wykonywania w ścianie robót
strzelniczych.
W celu ochrony przed agresywnym działaniem atmosfery kopalni pokrywa się gładz
rdzenników specjalnymi smarami, z których najczęściej stosowany nosi nazwę KONZOGÓR.
W celu dodatkowej ochrony przed odpryskami drobnych kawałków węgla
powstających w czasie urabiania zaleca się stosować specjalne kaptury szyte z płótna
wentylacyjnego i nakładane na rdzenniki.
W czasie prowadzenia robót strzelniczych podpory zestawów nale\y osłaniać
fartuchami wieszanymi pod stropnicami, a wykonanymi ze zwiniętych taśm
przenośnikowych.
5.5 Siłowniki
Siłownik jest to cylinder hydrauliczny wywierający siłę na określoną część zestawu
(sekcji). W zestawach obudów zmechanizowanych występują najczęściej następujące rodzaje
siłowników:
- siłowniki korekcyjne (przesuwniki) umieszczone w stropnicach i osłonach
odzawałowych i w spągnicach, słu\ące do korygowania poło\enia zestawu, tzn. do
naprowadzania go na kierunek prostopadły do przenośnika ścianowego,
- siłowniki wychyłu końcówki wychylnej stropnicy,
- siłowniki wysuwu końcówki wysuwnej stropnicy,
- siłowniki osłony czoła ściany,
- siłowniki osłony przejścia.
38
Rysunek 43. Sposoby zasilania siłowników
Oprócz wymienionych siłowników w zestawie wyró\nia się siłownik słu\ący do
przesuwania zestawu (sekcji) oraz do przesuwania przenośnika ścianowego. Jest on nazywany
przesuwnikiem zestawu lub przesuwnikiem układu przesuwnego.
Pod względem konstrukcyjnym mo\na wyró\nić siłowniki (przesuwniki zasilane
cieczą roboczą pod ciśnieniem przez cylinder oraz siłowniki zasilane przez drąg tłokowy (rys.
51). Są to zatem siłowniki dwustronnego działania, gdzie wysuw i wsuw drąga odbywa się
pod działaniem ciśnienia cieczy roboczej.
Rodzaje uszczelnień przestrzeni nadtłokowej i podtłokowej nie ró\nią się od
stosowanych w podporach hydraulicznych. Stosowane powłoki galwaniczne oraz ich grubości
są równie\ te same co w podporach.
Fabryki zmechanizowanych obudów ścianowych stosują znormalizowane średnice rur
i uszczelnień do produkcji siłowników, co znacznie ułatwia gospodarkę częściami
zamiennymi i remonty w kopalniach. Zmieniają się tylko ucha cylindrów i drągów, które są
projektowane w zale\ności od funkcji, jaką spełnia siłownik w zestawie.
5.6 Układ przesuwny
Układ przesuwny zestawu (sekcji) jest mechanizmem słu\ącym do przesuwania
zestawu, przenośnika ścianowego lub zestawu i przenośnika.
We współczesnych obudowach zmechanizowanych stosuje się dwa typy układów
przesuwnych:
- przesuwny bezpośredni (prosty),
- przesuwny odwrócony.
W układzie przesuwnym bezpośrednim (prostym) do przesuwania zestawu
wykorzystuje się siłę nadtłokową przesuwnika, która jest mniejsza od siły podtłokowej
przesuwającej przenośnik ścianowy (rys. 44).
Poniewa\ zestawy obudów, zwłaszcza podporowo-osłonowych, dla ścian zawałowych
mają du\ą masę i dodatkowo często obsypane są gruzem skalnym z zawału, dlatego do ich
przesuwania konieczne są du\e siły. W tym celu stosuje się układy przesuwne odwrócone,
w których do przesuwania zestawów wykorzystuje się większą siłę przesuwnika - siłę
podtłokową, a do przesuwania przenośnika ścianowego siłę mniejszą przesuwnika - siłę
nadtłokową.
Odwrócenie działania przesuwnika zestawu uzyskuje się dzięki zastosowaniu belki,
która le\y między spągnicami i łączy przesuwnik z zestawem i przenośnikiem ścianowym
(rys. 44).
Belki wykonuje się najczęściej jako elementy spawane z uchami na obu ich końcach,
słu\ącymi do połączenia z łącznikiem układu przesuwnego i przesuwnikiem zestawu.
39
Rzadziej belki wykonuje się z dwóch okrągłych prętów odpowiednio połączonych na
końcach.
Rysunek 44. Układy przesuwne
Połączenie belki układu przesuwnego z przenośnikiem ścianowym jest przegubowe,
umo\liwiające pracę obudowy i przenośnika na nierównościach spągowych. Połączenie to
stanowi łącznik mocowany sworzniem do uchwytu zastawki, przenośnika; pozwala to na
zmianę poło\enia ze stawu względem przenośnika w płaszczyznie poziomej.
Połączenie belki układu przesuwnego z łącznikiem za pomocą sworznia umo\liwia
zmianę poło\enia zestawu względem przenośnika w płaszczyznie pionowej. Tylna część
łącznika ma dwa otwory do połączenia z belką, otwór górny i dolny, które słu\ą do regulacji
trasy przenośnika ścianowego
Mo\liwość regulacji trasy jest bardzo przydatna w czasie pracy na pofalowanym
spągu, gdy następuje złe ładowanie resztek urobku przez kliny ładujące przenośnika. W
przypadku złego ładowania urobku przez kliny i podnoszenie się przenośnika od strony czoła
ściany belki układów przesuwnych na całej ścianie lub jej części przepina się na górne otwory
łączników, co powoduje powstanie momentu w czasie przesuwania dociskającego kliny do
spągu. W zale\ności od występujących warunków stosuje się równie\ inne kombinacje
połączenia belek z łącznikami.
W obudowach zmechanizowanych do współpracy ze strugami ślizgowymi do
regulacji poło\enia trasy przenośnika stosuje się specjalne siłowniki. Siłowniki te montowane
są cylindrami do belki lub łącznika układu przesuwnego (rys. 45).
W ścianie siłowniki rozmieszczone są na co trzecim zestawie, a ich skok wynosi około
150 mm, co umo\liwia podniesienie przenośnika i skierowanie no\y przyspągowych głowicy
urabiającej struga do intensywnego urabiania warstwy przyspągowej węgla. Pozostawienie
nie urobionej przyspągowej warstwy węgla prowadzi do powstawania progów i zani\ania
wysokości ściany.
Uniesienie końca klina ładującego (prowadnika głowicy strugowej) ponad poziom
spągu umo\liwia pracę struga przy miękkich spągach
40
Rysunek 45. Regulacja poło\enia trasy przenośnika ścianowego strugowego
5.7 Osłona czołowa
Osłona czoła ściany jest elementem połączonym przegubowo z wysięgnikiem
stropnicy lub końcówką stropnicy. Osłona jest sterowana i dociskana do czoła ściany za
pomocą siłownika. Zabezpiecza ona czoło ściany lub czoło i strop wyrobiska.
Osłona czoła składa się zatem z płyty osłony i przesuwnika sterującego. Przesuwnik
musi zapewniać odpowiedni docisk osłony do czoła ściany oraz umo\liwiać składanie się
osłony pod stropnicą tak, aby nie nastąpiła kolizja z ramieniem urabiającego kombajnu.
Osłony wykonuje Się w formie Płyty, dla wzmocnienia, odpowiednio u\ebrowanej.
W nowych konstrukcjach obudów zmechanizowanych stosuje się osłony czoła
z no\ycowym mechanizmem wychyłu, który umo\liwia ustawienie osłony w płaszczyznie
stropnicy, pozwalając na dodatkowe osłonięte stropu w przypadku zwiększenia się
odsłonięcia stropu powstałego w wyniku odspajania się brył węgla (rys. 46).
Rysunek 46. Osłony czołowe
W obudowach wysokich osłona wykonana jest jako dwuczęściowa. Część dolna
osłony połączona przegubowo mo\e być odłączona, gdy wysokość ściany się zmniejszy.
Stosowanie osłon czołowych ma na celu poprawę bezpieczeństwa pracy osobom
zatrudnionym w ścianie, szczególnie w ścianach, gdy w wyniku ciśnienia stropu z czoła
odspajają się i wypadają du\e bryły węgla. Obowiązek wyposa\enia obudowy w osłonę wią\e
się z zakresem wysokości.
Obudowy starej konstrukcji wyposa\one muszą być w osłony, je\eli ich zakres pracy
przekracza 3,0 m, nowe konstrukcje powstałe po 1.08.1991 r. mają mieć osłony czoła, gdy
zakres wysokości pracy przekracza 2,5 m.
W czasie pracy ściany osłony powinny zawsze być rozło\one i opinać strop. W czasie
przejazdu kombajnu osłony są składane pod stropnice i przesunięciu zestawu ponownie
rozparte o czoło
41
5.8 Osłona przejścia
Osłona przejścia jest to osłona odgradzająca pole maszynowe od pola przejścia w
ścianie.Przez pole maszynowe rozumie się pole zajęte przez przenośnik ścianowy i maszynę
urabiającą, tzn. kombajn lub strug.
Osłony przejścia nale\y stosować w ścianach nachylonych podłu\nie powy\ej 25�,
gdzie występują zagro\enia staczania się wzdłu\ ściany brył węgla lub kamienia. Poniewa\
zagro\enia te są bardzo du\e dla osób przebywających w ścianie, przeto nale\y je ograniczyć
przez stosowanie osłon przejścia, izolujących pole maszynowe, gdzie odbywa się urabianie i
odstawa urobku od pola, w którym porusza się załoga.
Osłony przejścia mocowane są do stropnic zestawów. W stanie rozło\onym opierają
się o zastawkę przenośnika ścianowego. Konstrukcje osłon mogą być ró\ne i zale\ą głównie
od wysokości obudowy
Rysunek 47 Zabudowa osłony przejścia w sekcji obudowy
Najczęściej osłony (rys. 47) są wykonane w formie płyty u\ebrowanej z otworami do
obserwacji pola maszynowego i sterowane za pomocą siłowników hydraulicznych.
W obudowach wysokich osłony składają się z dwóch połączonych przegubowo części
sterowanych siłownikami, które umo\liwiają składanie się osłony pod stropnicą.
W ścianach o du\ym nachyleniu urabianie odbywa się od góry w dół, a kombajn
sterowany jest zdalnie za pomocą radia. Obsługa kombajnu przed urabiającą maszyną składa
osłony przejścia pod stropnice, a bezpośrednio po przejezdzie otwiera je zabezpieczając
przejście. Obserwacja czoła ściany odbywa się przez otwory w osłonie. Dolna część osłony
często zakończona jest odcinkiem taśmy przenośnikowej dla lepszego dolegania osłony do
zastawki przenośnika. Obudowy wyposa\one w osłony przejścia nie mają oczywiście osłon
czoła ściany.
Osłony przejścia stosuje się w ścianach wysokości powy\ej 1,7 m. W ścianach
ni\szych osłon się nie stosuje ze względu na brak miejsca do ich monta\u, jak równie\ brak
miejsca do ich rozkładania i składania. Dla ochrony zatrudnionych w ścianie stosuje się w
tym przypadku specjalne podwy\szone zastawki przenośnika ścianowego, które pozostawiają
niewielki prześwit pomiędzy krawędzią zastawki a stropnicą dla prowadzenia obserwacji pola
maszynowego. Celowe jest równie\ stosowanie zastawek o regulowanej wysokości za
pomocą siłowników hydraulicznych.
5.9 Aączniki układu lemniskaty
Aączniki te, stanowiące część składową układu lemniskaty, są elementami
wykonanymi w formie belki lub płyty z uchami na końcach do połączenia ze spągnicami
i osłoną odzawałową (rys. 48).
42
Rysunek 48 Aączniki układu lemniskaty
Aączniki tylne w zestawie obudowy pracują na rozciąganie i są od dłu\sze od
łączników przednich, które pracują na ściskanie.
Najczęściej łączniki wykonywane są jako konstrukcje spawane. Aączniki przednie
pracujące na ściskanie mogą być równie\ odlewane ze staliwa lub wycinane z płyty stalowej
odpowiedniej grubości.
Aączniki tylne obudów wysokich wyposa\a się w blachy, odgradzające układ
przesuwny od gruzu zawałowego oraz w boczne osłony. Osłony boczne spełniają te same
zadania co osłony boczne stropnicy i osłony odzawałowe pracujące na tej samej zasadzie.
Osłony te słu\ą więc do uszczelniania tylnej części zestawu oraz do korygowania poło\enia
zestawu, zwłaszcza na nachyleniach.
6 Zespoły i elementy hydrauliki stosowane w obudowach
zmechanizowanych
Układy hydrauliczne obudów zmechanizowanych nale\ą do układów statycznych.
W porównaniu jednak z układami hydraulicznymi innych maszyn, układy te odznaczają się
du\ym rozbudowaniem oraz znaczną liczbą odbiorników i elementów sterowania. Układy
hydrauliczne obudów ulegają dalszej rozbudowie w miarę coraz szerszego wprowadzania
nowoczesnych systemów sterowania, takich jak sterowanie grupowe czy zdalne.
Układy zasilania obudów mają zamknięte obiegi cieczy, co oznacza, \e medium krą\y
stale pomiędzy stacją zasilającą, magistralnym przewodem zasilającym, zestawami obudowy
i magistralnym przewodem spływowym. Na zewnątrz układu medium mo\e przedostawać się
wyłącznie w postaci przecieków zewnętrznych spowodowanych uszkodzeniami.
Zamknięty obieg cieczy roboczej pozwala zmniejszyć koszty eksploatacji, uniknąć
zwil\ania spągu oraz uniknąć kłopotów związanych z dostarczaniem du\ych ilości cieczy do
układu.
W zestawie obudowy wymagana jest absolutna szczelność wielu elementów układu
hydraulicznego. Ilustruje to praca podpory, gdzie aktywna jej praca występuje jedynie w
czasie rozpierania, a więc nadawania podporności wstępnej. W dalszym zasadniczym okresie
pracy podpora jest odcięta od zasilania, a z przewodem spływowym łączy się jedynie przez
zawór przelewowy (bezpieczeństwa).
W chwili gdy nacisk stropu na podporę przekroczy wartość jej podporności roboczej,
następuje otwarcie zaworu przelewowego i wypuszczenie niewielkiej ilości cieczy
Jakiekolwiek nieszczelności w tym układzie spowodowałyby osiadanie podpory
i uniemo\liwiłyby przenoszenie przez podporę nacisku stropu.
43
6.1 Budowa układu hydraulicznego zestawu obudowy
Układ hydrauliczny zestawu obudowy zmechanizowanej musi spełniać następujące
funkcje:
- umo\liwiać doprowadzenie do podpór hydraulicznych cieczy roboczej pod
ciśnieniem,
- utrzymywać absolutną szczelność w podporach w zakresie ciśnienia do ciśnienia
roboczego i nominalnego,
- nie dopuszczać do wzrostu ciśnienia w podporach ponad ciśnienie robocze
maksymalne (nominalne), przy czym wahania ciśnień w czasie działania zaworu
przelewowego powinny być jak najmniejsze,
- umo\liwiać doprowadzenie cieczy roboczej do siłowników i przewodników oraz
odprowadzenie cieczy do spływu.
Równocześnie układ hydrauliczny powinien charakteryzować się następującymi
własnościami:
- na zewnątrz układu hydraulicznego nie powinny przenikać \adne przecieki cieczy
roboczej,
- niedopuszczalne jest rozpylanie cieczy roboczej w atmosferze,
- dzwignie i uchwyty sterujące powinny być łatwo dostępne z miejsca zabezpieczonego
przed opadem skał ze stropu, a jednocześnie muszą być one zabezpieczone przed
przypadkowym załączeniem
- poszczególne zespoły układu hydraulicznego powinny być łatwo wymienialne w
warunkach dołowych w przypadku uszkodzenia przy czym wymiana jednego
elementu nie powinna powodować większych strat cieczy roboczych,
- układ hydrauliczny musi być zabezpieczony przed niekorzystnym wpływem
znajdujących się w cieczy roboczej zanieczyszczeń,
- zespoły układu hydraulicznego nie powinny ulegać korozji na powierzchniach
roboczych bądz stykających się z cieczą roboczą.
W skład układu hydraulicznego zestawu wchodzą następujące podstawowe zespoły:
- podpory hydrauliczne,
- bloki zaworowe zawierające zawory przelewowe (bezpieczeństwo) i sterowane
zawory zwrotne,
- rozdzielacze sterujące doprowadzające ciecz roboczą do poszczególnych odbiorników
oraz odprowadzające ciecz do spływu
- przewody i elementy złączne łączące poszczególne zespoły zestawu obudowy,
- przesuwnik zestawu oraz siłowniki,
- zawory odcinające.
W układzie hydraulicznym występować mogą jeszcze inne elementy (zawory) w
zale\ności od funkcji, jakie ma wykonywać zestaw obudowy w czasie pracy. Wraz ze
zmieniającymi się konstrukcjami obudów oraz wypełnianiem coraz to nowych funkcji układy
hydrauliczne ulegają rozbudowie. Przybywają nowe elementy, wzrasta liczba rozdzielaczy
sterujących oraz przewodów i elementów złącznych.
Najczęściej stosowane obudowy zmechanizowane mają układy hydrauliczne
z podporami działającymi niezale\nie. Układ taki stwarza największe mo\liwości ruchowe
dzięki temu, \e ma następujące zalety:
- mo\liwość niezale\nego sterowania poszczególnymi podporami,
- mo\liwość nadania ró\nej podporności roboczej podporom przez indywidualne
nastawienie zaworów przelewowych bloków zaworowych podpór,
- uszkodzenie jednej podpory bądz przynale\nego bloku zaworowego nie powoduje
utraty podporności pozostałych podpór.
Układy hydrauliczne z podporami działającymi grupowo stosowane są rzadziej
i występują w obudowach wyposa\onych w większą liczbę podpór (więcej ni\ dwie).
44
W układzie hydraulicznym kompletu ścianowego obudowy zestawów obudowy mo\na
wyró\nić kilka odrębnych podstawowych układów.
Układ podpornościowy - jest to ta część układu hydraulicznego zestawu, w której
w czasie zsuwania się podpór pod naciskiem górotworu panuje ciśnienie robocze.
Podstawowym wymogiem dla tego układu jest zachowanie przez wszystkie elementy
składowe całkowitej szczelności zewnętrznej i wewnętrznej.
Niedopuszczalne są jakiekolwiek przecieki i przy ich występowaniu nale\y
bezwzględnie usunąć powód nieszczelności w pierwszej kolejności, przed usunięciem innych
usterek.
Wszystkie elementy układu podpornościowego obcią\one są ciśnieniem roboczym
i dlatego ich konstrukcja musi mieć odpowiednie zapasy bezpieczeństwa, zgodne
z przepisami.
Układ podpornościowy zestawu stanowi zespół: podpora blok zaworowy.
Ze względu na wymaganą wysoką pewność działania takiego zespołu blok zaworowy
powinien być połączony z podporą przewodem stalowym. Stosowanie przewodów giętkich
jest niezalecane ze względu na często nieodpowiednią ich jakość. W zestawach obudowy
o większej liczbie podpór układ podpornościowy obejmuje wszystkie podpory, które działają
niezale\nie.
Układ sterujący obejmuje wszystkie elementy układu hydraulicznego nie wchodzące
w skład układu podpornościowego. W układzie sterującym panuje ciśnienie takie jak w
magistralnym przewodzie spływowym, natomiast ciśnienie zasilania występuje w czasie
wykonywania przez zestaw poszczególnych faz cyklu pracy. W obudowach do współpracy ze
strugiem w części układu sterującego (w przestrzeni podtłokowej przesuwnika zestawu)
występuje stale ciśnienie zasilania.
Układ sterujący powinna cechować szczelność zewnętrzna, jednak niewielkie
nieszczelności (wypływ kroplowy) nie są przeszkodą w działaniu zestawu. Nale\y jednak je
usuwać, gdy\ nawet niewielkie przecieki w skale kompletu ścianowego obudowy powodują
bardzo znaczne ubytki cieczy roboczej.
W układzie sterującym mogą występować przecieki wewnętrzne tzn. przepływ cieczy
roboczej z przestrzeni połączonej z magistralą zasilającą do przestrzeni połączonej z
magistralnym przewodem spływowym. Przecieki wewnętrzne nie powodują ubytku cieczy
roboczej z obiegu hydraulicznego, lecz tylko zmniejszają tę ilość cieczy, która w jednostce
czasu powinna być dostarczona przez agregat zasilający do dowolnego zestawu.
W celu lepszego wykorzystania energii pobieranej przez agregat zasilający nale\y
minimalizować przecieki wewnętrzne. Największym zródłem przecieków wewnętrznych
kompletu ścianowego obudowy są nieszczelne zawory rozdzielaczy sterujących.
Nieszczelności powstają głównie w wyniku zanieczyszczenia cieczy roboczej
(emulsji) opiłkami \elaza, ziarenkami piasku i innymi zanieczyszczeniami, które mogą
przedostać się do układu w wyniku niezachowania czystości przy wymianie elementów
układu hydraulicznego w warunkach dołowych.
Układ zasilający zestawu składa się z pompy tłoczącej agregatu oraz magistralnego
przewodu zasilającego wraz z odgałęzieniami do wszystkich zestawów. Ka\dy zestaw
połączony jest z magistralnym przewodem zasilającym przez zawór odcinający, który
pozwala na odcięcie zasilania do zestawu w czasie wymiany uszkodzonych elementów
układu.
Na przewodach magistralnych znajdują się w pewnych odstępach zawory odcinające,
które pozwalają na wyłączenie określonej grupy zestawów z obiegu hydraulicznego. Zestaw
obudowy połączony jest z magistralnym przewodem spływowym przez zawór zwrotny,
45
chroniący układ sterowania zestawu przed niekontrolowanym wzrostem ciśnienia w
magistrali spływowej.
Wzrost ciśnienia w magistrali spływowej mo\e nastąpić w wyniku przydławienia
odpływu cieczy roboczej do agregatu zasilającego powstałego np. w wyniku zgięcia lub
przyciśnięcia magistralnego przewodu spływowego. Wzrost ciśnienia spływowego prowadzi
do samoczynnego wysuwania się drągów przesuwników i siłowników, w których przestrzenie
podtłokowe i nadtłokowe połączone są ze spływem i w których panuje ciśnienie spływowe.
Nie kontrolowane wysuwanie się drągów tłokowych przesuwników siłowników
stwarza zagro\enie dla osób pracujących w ścianie.
Innym niekorzystnym zjawiskiem powstałym w wyniku zablokowania przewodu
spływowego jest zjawisko multiplikacji ciśnienia. W czasie wysuwania tłoczyska
przesuwnika w przewodzie spływowym mo\e powstać ciśnienie wy\sze od ciśnienia zasilania
w wyniku ró\nych powierzchni roboczych tłoka.
Zespołom i elementom układu hydraulicznego zestawu obudowy stawiane są wysokie
wymagania:
- zespoły wchodzące w skład układu podpornościowego powinny wykazywać absolutną
szczelność tak zewnętrzną, jak i wewnętrzną;
- zespoły hydrauliczne powinny poprawnie działać nawet w przypadku zanieczyszczenia
cieczy roboczej cząstkami mechanicznymi;
- wymiary zespołów hydraulicznych, zwłaszcza rozdzielaczy, bloków, zaworów i części
złącznych powinny być jak najmniejsze; zespoły takie zajmują mniej miejsca i łatwiej je
umocować na zestawie obudowy;
- rozwiązania konstrukcyjne zespołów układu hydraulicznego powinny zapewniać ich
łatwy monta\ i demonta\ w całym kompleksie ścianowym obudowy;
- zespoły układu hydraulicznego powinny odznaczać się du\ą trwałością oraz
odpornością na korozję;
- zespoły powinny mieć konstrukcję umo\liwiającą łatwą i szybką wymianę części
zu\ywających się oraz ich regenerację.
7 Schemat układu hydraulicznego zestawu i symbole graficzne
elementów hydraulicznych
Wa\nym elementem składowym dokumentacji technicznej obudowy
zmechanizowanej jest schemat hydrauliczny, przedstawiający w sposób graficzny za pomocą
symboli elementy składowe oraz ich wzajemne połączenie przewodami. Symbole graficzne
elementów hydraulicznych są określone przez polską normę i tylko takie wzory są
obowiązujące.
Przykłady najczęściej stosowanych symboli elementów schematów hydraulicznych
podano w tabl. 3.
Schemat hydrauliczny zestawu obudowy zawiera wszystkie elementy układu i ich
wzajemne połączenie przewodami. Przynale\ny do schematu wykaz elementów zawiera ich
liczbę w jednym zestawie, a w przypadku przewodów ich średnice i długości.
Schemat hydrauliczny zestawu oraz wykaz elementów stanowią podstawę do
kompletacji części oraz monta\u hydraulicznego w czasie zbrojenia ściany w obudowę.
Ze schematu odczytać mo\na i prześledzić pracę podpór hydraulicznych,
przesuwników i siłowników w czasie wykonywania poszczególnych faz cyklu pracy zestawu.
Schemat przedstawia równie\ sposób podłączenia zestawu do magistrali zasilającej i
spływowej.
W obudowach zmechanizowanych obowiązuje system sterowania przyległego tzn.
sterowanie danego zestawu odbywa się z zestawu sąsiedniego ju\ rozpartego, a w przypadku
ściany nachylonej podłu\nie z zestawu sąsiedniego, rozpartego, wy\ej poło\onego.
46
Tabela 3 Symbole elementów schematów hydraulicznych obudowy zmechanizowanej wg PN-85 M-01050
Nazwa elementu Symbol graficzny
Przewód roboczy zasilający zwrotny
Przewód sterujący
Przewód giętki
Skrzy\owania przewodów
Połączenie kilku przewodów lub kanałów
Zbiornik otwarty
Zbiornik zamknięty
Akumulator hydrauliczny
Filtr
Manomert
Zawór zwrotny nieobcią\ony
Zawór zwrotny obcią\ony
Zawór zwrotny sterowany, otwierany
ciśnieniem
Zawór zwrotny sterowany, zamykany
ciśnieniem
Zawór logiczny albo przełącznik obiegu
Zawór odcinający
47
Na schemacie hydraulicznym (rys. 49) obramowuje się linią przerywaną elementy
dwóch sąsiednich zestawów. Rozdzielacze sterujące usytuowane są w zestawie sąsiednim
i połączone są z odbiornikami zestawu sterowanego przewodami giętkimi. Przewody
sterujące między zestawami układa się w wiązki dla ich ochrony w niektórych obudowach
stosuje się sprę\yny
Długości przewodów sterowania przyległego muszą być tak dobrane, aby zapewnić
swobodny przesuw zestawów oraz aby nie nastąpiło przypadkowe ich uszkodzenie w czasie
wykonywania prac pomocniczych w ścianie, jak np. podczas transportu materiałów. Nie
mogą równie\ utrudniać przejścia załodze ściany.
Rysunek 49 Przykład schematu hydraulicznego
7.1 Stojakowe bloki zaworowe
Stojakowe bloki zaworowe, zwane równie\ zamkami hydraulicznymi, są elementami
układu podpornościowego zestawu i współpracują z podporami. Stosuje się je w celu
jednostkowego blokowania poło\enia tłoku w cylindrze, gdy przestrzeń podtłokowa zasilana
jest przez blok zaworowy lub do wzajemnego ustalania (blokowania) poło\enia tłoka
i cylindra, gdzie przestrzeń podtłokowa i nadtłokowa zasilane są przez bloki zaworowe. Blok
zaworowy składa się z następujących głównych elementów:
- kadłuba,
- sterowanego zaworu zwrotnego,
- zaworu bezpieczeństwa (przelewowego),
- wskaznika ciśnienia.
Blok zaworowy współpracując z podporą hydrauliczną umo\liwia:
- rozpieranie podpory (rozsuw), zasilając przestrzeń podtłokową cieczą roboczą
przepływającą przez zawór zwrotny
- rabowanie podpory przez otwarcie zaworu zwrotnego i zasilenie cieczą roboczą
przestrzeni nadtłokowej,
- łagodne zsuwanie się podpory, gdy nacisk górotworu przekroczy podporność nominalną
podpory.
48
W układach hydraulicznych obudów polskich stosuje się dwa typy bloków
zaworowych BZG1 (rys. 50) i BZI (rys. 51) jako wyposa\enie podpór nazywanych potocznie
kostką ,,Gliwice" i blokiem płaskim. Bloki te ró\nią się budową korpusu oraz budową
sterowanego zaworu zwrotnego i wskaznika ciśnienia, mają natomiast taki sam wspólny
zawór bezpieczeństwa (przelewowy).
Stosuje się równie\ bloki zaworowe podwójne, które w jednym korpusie mieszczą
dwa sterowane zawory zwrotne, natomiast zawory bezpieczeństwa (przelewowe)
umieszczone są na zewnątrz korpusu. Bloki takie stosuje się do współpracy z siłownikami i
podporami, gdzie wymagane jest równoczesne blokowanie tłoka i cylindra, np. siłownik
osłony czoła ściany, podpora stropnicy, podpora stropnicy wychylnej itp.
Rysunek 50 Blok zaworowy BZG1 Rysunek 51 Blok zaworowy BZ1
Kadłub bloku mieści wewnątrz elementy składowe, a na zewnątrz są gniazda
przyłączeniowe szybkozłączy. W jednej połowie mieści się stosowany zawór zwrotny,
a w drugiej zawór bezpieczeństwa (przelewowy).
Sterowany zawór zwrotny zbudowany jest z zaworu zwrotnego i tłoczka sterującego
(otwierającego zawór), natomiast sam zawór zwrotny składa się z gniazda, wykonanego
z tworzywa sztucznego o nazwie DELRIN ze sto\kowym otworem wewnątrz oraz z elementu
stalowego zamykającego w kształcie kulki lub sto\ka. Na krawędzi styku elementu
zamykającego twardszego z gniazdem o mniejszej twardości następuje całkowite
uszczelnienie cieczy roboczej.
Zawór zwrotny jest odpowiedzialny za szczelność przestrzeni podtłokowej podpory,
a zatem za jej podporność. Jest on wra\liwy na zanieczyszczenia mechaniczne krą\ące
w obiegu wraz z cieczą. Zanieczyszczenia zatrzymują się podczas otwarcia zaworu zwrotnego
na styku elementu zamykającego (kulki, sto\ka) z gniazdem, a następnie po zamknięciu
zaworu są wciskane w powierzchnię sto\kową gniazda.
Gromadzenie się zanieczyszczeń przez dłu\szy czas prowadzi do utraty szczelności
przez zawór i w efekcie do samoczynnego powolnego rabowania się podpór zestawu. Jest to
niebezpieczne zjawisko, któremu nale\y przeciwdziałać przez filtrowanie cieczy roboczej
oraz przez utrzymywanie bezwzględnej czystości układu hydraulicznego, zwłaszcza w czasie
monta\u i wymiany elementów. Wszystkie gniazda przyłączeniowe bloku zaopatrzone są
w filtry siatkowe do filtracji cieczy roboczej.
49
Zawór bezpieczeństwa (przelewowy) jest zaworem sprę\ynowym; ciśnienie cieczy
roboczej z przestrzeni podtłokowej działa na tłoczek o średnicy 6 mm uszczelniony uszczelką
typu 0" i dociskany sprę\yną.
Po przekroczeniu ciśnienia pracy ciecz przesuwa tłoczek ku górze ściskając sprę\ynę,
a otworki na obwodzie tłoczka w górnej jego części przechodzą poza uszczelkę O" łącząc
przestrzeń podtłokową podpory ze spływem. Następuje wypływ cieczy i zsuw podpory, który
ustaje po spadku ciśnienia; sprę\yna przeciska tłoczek poni\ej uszczelki i zawór utrzymuje
zadaną podporność.
Bloki zaworowe wyposa\a się we wskazniki ciśnienia umo\liwiające orientacyjny
pomiar ciśnienia w przestrzeni podtłokowej podpory, a tym samym pozwalają zorientować się
w wielkości obcią\enia górotworu przenoszonego przez podporę.
Ze względu na niewielką dokładność wskazników ciśnień, w ich miejsce stosuje się
coraz powszechniej małogabarytowe manometry glicerynowe. Wskazniki ciśnień pozwalają
na kontrolę szczelności układu: stojak - stojakowy blok zaworowy. Brak wysunięcia kółka
wskaznika ciśnienia świadczy o utracie szczelności (podporności) podpory.
Obieg cieczy roboczej w bloku podczas wykonywania poszczególnych faz pracy
podpory jest następujący (rys. 50 i 51):
- rozpieranie - ciecz robocza z rozdzielacza kierowana jest kanałem wewnętrznym pod
zawór zwrotny bloku 1 i dalej do przestrzeni podtłokowej; równocześnie z rozsuwem
podpory ciecz z przestrzeni nadtłokowej jest wypychana i kierowana przewodem do
bloku i dalej do rozdzielacza sterującego; z chwilą wyłączenia rozdzielacza ustaje
przepływ cieczy, zawór zwrotny zamyka się i podpora mo\e przenosić obcią\enia;
- rabowanie - ciecz robocza z rozdzielacza kierowana jest poprzez blok do przestrzeni
nadtłokowej podpory; aby nastąpiło zsunięcie się nale\y otworzyć wypływ cieczy
z przestrzeni podtłokowej zamkniętej przez zawór zwrotny; w tym celu równocześnie
ciecz robocza kierowana jest pod tłoczek sterujący zaworu zwrotnego 2, który zostaje
otwarty, umo\liwiając wypływ cieczy spod tłoka prze blok do rozdzielacza i dalej do
spływu;
- przejmowanie nacisku górotworu przez podporę - rośnie ciśnienie w przestrzeni
podtłokowej do wartości ciśnienia nominalnego (podpora pracuje z podpornością
roboczą); po jego przekroczeniu otwiera się zawór bezpieczeństwa (przelewowy) 3
i następuje upust cieczy z przestrzeni podtłokowej i zsuw podpory z chwilą
rozładowania ciśnienia w stropie, nacisk na podporę maleje, zmniejsza się ciśnienie pod
tłokiem i zawór bezpieczeństwa zostaje zamknięty utrzymując nastawioną podporność
roboczą. Bloki zaworowe mają trwałe oznaczenia ciśnienia otwarcia zaworu
bezpieczeństwa. W czasie monta\u układu hydraulicznego zestawu nale\y zwracać
uwagę, aby bloki montować zgodnie ze schematem hydraulicznym
7.2 Rozdzielacze sterujące
W układzie sterującym zestawu obudowy zmechanizowanej do bezpośredniego
sterowania wszystkimi odbiornikami, tzn. podporami, przesuwnikami i siłownikami, słu\ą
rozdzielacze blokowe. Rozdzielacz blokowy kieruje ciecz roboczą pod ciśnieniem zasilania
do poszczególnych odbiorników bądz całkowicie odcina jej przepływ. Rozdzielacz blokowy
(rys. 52) składa się z płyty rozdzielczej z zamocowanymi rozdzielaczami czterodrogowymi.
50
Rysunek 52 Rozdzielacz blokowy
W zestawach obudów, w zale\ności od liczby odbiorników, stosuje się rozdzielacze
blokowe składające się z 5 lub 4, 3, 2, 1 rozdzielaczy czterodrogowych mocowanych do
odpowiedniej płyty rozdzielczej.
Płyta rozdzielcza ma trzy wzdłu\ne kanały przepływowe połączone za pośrednictwem
otworów poprzecznych odpowiednimi kanałami przepływowymi rozdzielaczy
czterodrogowych. Po przeciwnej stronie płyty rozdzielczej znajdują się trzy rzędy gniazd
połączonych równie\ otworami poprzecznymi z kanałami wzdłu\nymi. Dwa skrajne rzędy
gniazd wielkości 8/10 są przeznaczone do podłączenia przewodów wysokociśnieniowych
rozdzielacz blokowy z odbiornikami. Ka\da para skrajnych gniazd jest przynale\na do
jednego rozdzielacza czterodrogowego i słu\y do połączenia tego rozdzielacza
z odpowiednim odbiornikiem.
Trzy środkowe gniazda wielkości 13 słu\ą do połączenia rozdzielacza blokowego
przewodami wysokociśnieniowymi z dwoma magistralami zasilającymi i magistralą
spływową.
W przypadku stosowania jednego ciśnienia zasilania w obudowie, w obydwu
gniazdach panuje to samo ciśnienie. Gniazda płyty rozdzielczej są zabezpieczone na czas
transportu zaślepkami ochronnymi, natomiast rozdzielacze czterodrogowe ochraniane są
przed zanieczyszczeniami od góry osłoną gumową.
Rozdzielacz czterodrogowy (rys. 53) słu\y do kierowania przepływem cieczy
roboczej pod ciśnieniem zasilania do urządzeń hydraulicznych bądz do całkowitego odcięcia
jej przepływu.
Rozdzielacz czterodrogowy jest rozdzielaczem typu zaworowego. Sterowany jest
ręcznie za pomocą dzwigni, które są wykonywane w wersji długiej lub częściej krótkiej,
zapobiegającej przed przypadkowym przesterowaniem przez osoby przechodzące przez
wyrobisko ścianowe. Rozdzielacz czterodrogowy składa się z kadłuba w kształcie
prostopadłościanu z dwoma otworami, w których montuje się cztery zawory hydrauliczne.
W dolnej części ka\dego otworu znajduje się zawór zwrotny, a w górnej zawór spływowy.
Zawór zwrotny jest połączony otworem w kadłubie z dopływem cieczy roboczej pod
ciśnieniem z magistrali zasilającej i słu\y do popuszczania lub zamykania przepływu cieczy
roboczej z odbiornika do przewodu spływowego. W dolnej części kadłuba są przyspawane
dwa ucha za pośrednictwem których rozdzielacz jest mocowany śrubami do płyty
rozdzielczej. W górnej części rozdzielacza znajduje się układ dzwigniowy słu\ący do
sterowania zaworami.
Działanie rozdzielacza czterodrogowego. W środkowym poło\eniu dzwigni
sterowniczej zawory spływowe są otwarte i łączą obydwa otwory doprowadzające ciecz
roboczą do odbiornika z otworem wypływowym rozdzielacza (spływ). Równocześnie są
51
zamknięte zawory zwrotne i odcinają drogę przepływu cieczy z magistrali zasilającej do
odbiornika
Przesterowanie dzwigni sterowniczej w lewe skrajne poło\enie powoduje zamknięcie
zaworu spływowego znajdującego się w lewym otworze kadłuba rozdzielacza oraz otwarcie -
znajdującego się pod tym zaworze - zaworu zwrotnego, umo\liwiające przepływ cieczy
roboczej pod ciśnieniem z magistrali zasilającej do odbiornika. W tym samym czasie druga
strona odbiornika jest połączona z magistralą spływową poprzez otwarty zawór spływowy
znajdujący się w prawym otworze kadłuba rozdzielacza.
Rysunek 53 Rozdzielacz czterodrogowy
Przesterowanie dzwigni w prawe skrajne poło\enie powoduje analogiczne działanie
zaworów spływowych i zwrotnych.
Podobnie jak zawory zwrotne bloków zaworowych zawory zwrotne rozdzielacza
czterodrogowego są czułe na zanieczyszczenia cieczy roboczej, które są powodem utraty
szczelności przez rozdzielacz. Poniewa\ w komplecie ścianowym obudowy występuje du\o
rozdzielaczy czterodrogowych, to utrata szczelności przez część zaworów zwrotnych
prowadzi do powstawania przecieków wewnętrznych z magistrali zasilającej do spływu.
Powstają zakłócenia w zasilaniu, wydajność pomp agregatu mo\e okazać się
niewystarczająca, następuje spadek ciśnienia powodujący wydłu\enie czasu manewrowania
zestawami oraz uniemo\liwiający równoczesną- pracę kilku operatorów.
7.3 Zawory
W układzie hydraulicznym ka\dej obudowy zmechanizowanej stosowane są zawory
odcinające oraz zawór zwrotny. Oprócz tych zaworów, w zale\ności od funkcji, jakie spełnia
zestaw obudowy, w układach hydraulicznych stosowane są zawory specjalne umo\liwiające
wykonywanie określonych czynności. Z częściej stosowanych wymienić nale\y: przełącznik
obiegu cieczy, zawór dławiąco-zwrotny oraz sterowane zawory zwrotne otwierane
i zamykane ciśnieniem.
Zawory odcinające stosuje się w układach zasilająco-spływowych obudów
ścianowych zmechanizowanych. Słu\ą one do przepuszczania lub zamykania przepływu
cieczy roboczej pod ciśnieniem. Mogą mieć równie\ zastosowanie w innych urządzeniach,
52
gdzie jest wymagane okresowe zamykanie przepływu cieczy. Zawory odcinające mają
konstrukcję kulową.
Zawór odcinający (rys. 62) składa się z kadłuba z osadzoną wewnątrz kulą mającą
otwór dla przepływu cieczy. Kula osadzona jest w dwóch pierścieniach z tworzywa
sztucznego, które szczelnie dolegają do powierzchni kuli i zamykają przepływ cieczy
Rysunek 54 Zawór odcinający
Zamykanie i otwieranie przepływu cieczy roboczej odbywa się przez odbiór kuli o 90�
za pomocą dzwigni zamocowanej na trzpieniu osadzonym obrotowo i uszczelnionym
w kadłubie zaworu. Kadłub ma z jednej strony gniazdo a po przeciwnej wtyk o tej samej
wielkości.
W obudowach zmechanizowanych stosuje się zawory odcinające ujęte w tabl. 4.
Tabela 4 Zawory odcinające stosowane w obudowach zmechanizowanych
Wyró\nik Ciśnienie Średnica
wielkości nominalne MPa nominalna mm
8/10 32 7,5
13 32 10
20 32 15
25 32 21
32 16 28
W układzie hydraulicznym kompletu ścianowego zawory odcinające stosuje się na
przewodach magistralnych zasilających i spływowych.
W układzie hydraulicznym zestawu obudowy zawór odcinający zabudowany jest na
połączeniu zestawu z magistralą zasilającą i na połączeniu przestrzeni podtłokowych
przesuwników korekcyjnych osłon bocznych z rozdzielaczami blokowymi. Zawory te słu\ą
do utrzymania stanu rozsunięcia osłon bocznych.
53
Rysunek 55 Zawór zwrotny
Zawór odcinający jest prosty w budowie i obsłudze oraz pewny w działaniu, jednak
jak wszystkie zawory z uszczelnieniem na styku metal-tworzywo jest czuły na
zanieczyszczenia znajdujące się w cieczy roboczej.
Zawór zwrotny jest zaworem przepuszczającym ciecz tylko w jednym określonym
kierunku. W zestawie obudowy zmechanizowanej zawór zwrotny znajduje się na połączeniu
rozdzielaczy blokowych z magistralą spływową. Zadaniem zaworu jest nie dopuścić do
cofania się cieczy z magistrali spływowej do zestawu, gdy w spływie rośnie ciśnienie.
Zawór zwrotny (rys. 55) składa się z kadłuba, wewnątrz którego mieści się gniazdo
z tworzywa sztucznego z otworem sto\kowym.
Elementem zamykającym jest kulka osadzona w sto\kowym otworze gniazda
i dociskana sprę\yną utrzymującą stały kontakt kulki z gniazdem. Z obydwu stron korpusu
znajdują się gniazda przyłączeniowe przewodów wysokociśnieniowych.
7.4 Przewody hydrauliczne wysokociśnieniowe
Przewody hydrauliczne słu\ą do przesyłania cieczy roboczej w układach
hydraulicznych obudów zmechanizowanych. Przewody hydrauliczne mogą być sztywne
i giętkie.
Przewody sztywne mają większą wytrzymałość i stosowane są w układach
podpornościowych, gdzie wymagana jest wysoka pewność i wytrzymałość połączenia.
Przewody sztywne o średnicach do 12 mm stosuje się do połączenia stojakowych bloków
zaworowych z przestrzeniami podtłokowymi podpór hydraulicznych, a ponadto w postaci
rurek do zasilania przestrzeni podtłokowych lub nadtłokowych przesuwników, gdy istnieje
niebezpieczeństwo uszkodzenia przewodu giętkiego lub utrudniony jest dostęp do gniazda
zasilającego cylinder.
Kompletny przewód wysokociśnieniowy stosowany w obudowach zmechanizowanych
składa się z odcinka wę\a z gumy olejoodpornej, mającego dwie lub cztery przekładki z drutu
stalowego, oraz ze złącz wtykowych.
Przekładki oplotu zwiększają wytrzymałość wę\a na ciśnienie oraz podnoszą
wytrzymałość mechaniczną wę\a. Przekładki muszą być dokładnie zwulkanizowane
z kolejnymi warstwami gumy.
Złącza przewodów mogą być wykonane jako skręcane lub zaciskane (rys.56).
W krajowych obudowach zmechanizowanych stosuje się złącza systemu STECKO,
powszechnie przyjętego do stosowania w krajach zachodnich. Godnie z tym systemem
54
wszystkie elastyczne przewody wysokociśnieniowe zakończone są wtykami, które
uszczelniane są w gniazdach gumowym pierścieniem uszczelniającym typu C
współpracującym z pierścieniem oporowym z tworzywa sztucznego. Wtyk połączony jest z
gniazdem przetyczką stalową o przekroju kwadratowym.
Złącza skręcane przewodów pozwalają na ich wielokrotne u\ycie przy oprawianiu
kolejnych wę\y. Oprawa jest łatwa i nie wymaga specjalnego oprzyrządowania, jednak ze
względu na swoją konstrukcję są dro\sze w produkcji od złącz zaciskowych. Obecnie
producenci przewodów oraz u\ytkownicy powszechnie przechodzą na stosowanie złącz
zaciskowych jednorazowego u\ytku.
Rysunek 56 Złącza przewodów ciśnieniowych
Do okuwania wę\y w złącza zaciskowe niezbędna jest specjalna zaciskarka; sam
proces zaciskania złącza jest szybki i pewny.
Ze względu na wymagania techniczne przewody hydrauliczne wysokiego ciśnienia
charakteryzuje się przez określenie średnicy nominalnej ciśnienia roboczego oraz
minimalnego promienia gięcia.
Dane charakterystyczne elastycznych przewodów wysokociśnieniowych stosowanych
w zmechanizowanych obudowach ścianowych podano w tabl. 5.
Ka\dy przewód po zakuciu w złącza podlega sprawdzeniu szczelności i wytrzymałości
na specjalnym stanowisku badawczym. Sprawdzenie szczelności i wytrzymałości przewodów
polega na poddaniu ich określonemu ciśnieniu próbnemu w zale\ności od średnicy
nominalnej podanej w tabl. 6. Próba trwa jedną minutę.
Tabela 5 Dane charakterystyczne elastycznych przewodów wysokociśnieniowych
Maksymalne ciśnienie robocze, Minimalny promień gięcia
MPa rmin, mm
Średnica
nominalna mm
wę\y wę\y wę\y wę\y
2-oplotowych 4- oplotowych 2-oplotowych 4-oplotowych
6 64 45 100 150
10 56 44,5 115 180
13 44 41,5 180 230
20 34 35 240 300
25 26 28 300 340
32 20 21 420 460
55
Tabela 6 Ciśnienia próbne elastycznych przewodów wysokociśnieniowych
Średnica
Ciśnienie próbne, MPa
nominalna
wę\y 2-oplotowych wę\y 4-oplotowych
mm
6 96 108
10 84 107
13 66 99,5
20 51 84
25 39 67
32 20 50
7.5 Uszczelnienia zespołów i elementów hydrauliki siłowej i sterowniczej
W elementach układu hydraulicznego występują szczeliny, przez które przedostaje się
ciecz robocza. Szczeliny te występują w miejscach połączeń elementów konstrukcyjnych i to
zarówno w miejscach połączeń spoczynkowych, gdy dwie współpracujące części nie
wykonują względem siebie ruchu jak i w miejscach połączeń ruchowych, gdy dwie
współpracujące części przemieszczają się względem siebie ruchem posuwistym lub
obrotowym.
Ciecz znajdująca się pod ciśnieniem stara się przedostać do przestrzeni, gdzie panuje
ciśnienie ni\sze. Przedostawanie się cieczy na zewnątrz urządzenia nazywa się wyciekiem,
przedostawanie się zaś cieczy wewnątrz urządzenia z przestrzeni o wy\szym ciśnieniu do
przestrzeni o ni\szym ciśnieniu nazywa się przeciekiem.
Wycieki powodują bezpowrotną utratę cieczy roboczej i utrudniają obsługę. Zarówno
wycieki, jak i przecieki są szkodliwe dla pracy urządzenia - pogarszają jego funkcjonalność
oraz sprawność.
W celu zapobie\enia powstawaniu przecieków i wycieków stosuje się ró\nego rodzaju
uszczelnienia. Uszczelnienia elementów układu hydraulicznego obudów zmechanizowanych
zapewnić muszą ich całkowitą szczelność.
Przecieki w układzie podpornościowym zestawu obudowy są wykluczone, gdy\
nastąpiłaby utrata podporności i powstałoby du\e zagro\enie. Przecieki w układzie
sterowniczym nie wpływają na bezpieczeństwo osób zatrudnionych w ścianie, ale
spowodować mogą zakłócenia w sterowaniu zestawami wynikające ze spadku ciśnienia w
magistrali zasilającej.
W budowie elementów układu hydraulicznego obudowy zmechanizowanej stosuje się
dwie podstawowe grupy uszczelnień:
- spoczynkowe,
- ruchu posuwisto-zwrotnego.
Najczęściej stosowaną uszczelką do połączeń spoczynkowych jest gumowy pierścień
o przekroju okrągłym, czyli uszczelka typu O" zwana potocznie oring". Zasadę pracy
uszczelki typu O" wyjaśnia rys. 57.
Rysunek 57 Zasada pracy uszczelki typu O
Uszczelka przy monta\u zostaje wstępnie odkształcona uzyskując tzw. wstępny
zacisk. Odkształcenie to powiększa się dodatkowo wskutek ró\nicy ciśnienia występującego
56
między przestrzeniami uszczelnianymi. Uszczelka pod wpływem ciśnienia cieczy mo\e zostać
wtłoczona częściowo w luz, czyli w szczelinę między uszczelnianymi częściami.
Przy wysokich ciśnieniach oraz ich pulsacji wciskanie uszczelki w luz, między
elementy uszczelniane prowadzi do wyszczerbiania powierzchni uszczelki i spowodować
mo\e utratę szczelności takiego połączenia. Sytuacja taka występuje przy uszczelnianiu
końcówek przewodów wysokociśnieniowych w gniazdach rozdzielaczy blokowych lub
siłowników. Dodatkowo niekorzystnie na uszczelnianie połączeń działają luzy występujące
na połączeniu przetyczką końcówki przewodu w gniezdzie.
Niekorzystne zjawisko utłaczania uszczelki w luz pomiędzy elementami
uszczelnianymi ogranicza się przez stosowanie pierścieni oporowych z tworzywa sztucznego
oraz twardych" uszczelek. Twardość uszczelek typu O" stosowanych w układach
hydraulicznych obudów powinna wynosić 95 ą 5� Sh (stopnie Shore'a).
Wymagania eksploatacyjne stawiane węzłom uszczelniającym podpór hydraulicznych
i siłowników obudów zmechanizowanych są bardzo du\e. Ich węzły uszczelniające pracują
w bardzo trudnych warunkach. Rzeczywisty dobowy czas pracy węzłów uszczelniających
mo\na określić na 23 godziny pracy w spoczynku pod ciśnieniem roboczym zale\nym od
nacisku górotworu oraz 1 godzinę w ruchu posuwisto-zwrotnym pod ciśnieniem zasilania.
W przypadku wzrostu nacisku górotworu, w podporach hydraulicznych mo\e
wystąpić dorazny statyczny lub dynamiczny wzrost ciśnienia do wartości przekraczającej
nastawienie zaworów bezpieczeństwa bloków zaworowych. Podniesienie ciśnienia do tej
wartości powinno spowodować zadziałanie tych zaworów, co jednak nie zawsze ma miejsce,
ze względu na zbyt szybki wzrost ciśnienia, wynikający ze stosunkowo małej przepustowości
zaworu bezpieczeństwa i du\ej bezwładności całego układu hydraulicznego.
Wzrost ciśnienia powoduje w konsekwencji sprę\yste deformacje cylindrów, tzn.
pęcznienie", przy którym uszczelnienie nadal powinno spełniać poprawnie swoje funkcje.
W podporach hydraulicznych i siłownikach stosuje się dwa podstawowe rozwiązania
konstrukcyjne węzłów uszczelniających:
- węzeł uszczelniający dwustronnego działania
- węzeł uszczelniający jednostronnego działania.
Węzeł uszczelniający dwustronnego działania, stosowany do uszczelnia pary
przemieszczających się elementów: tłok - cylinder (rys. 66), składa się z następujących
elementów:
- pierścienia uszczelniającego dwustronnego działania uzbrojonego dwoma pierścieniami
przeciwwyciskowymi,
- dwóch pierścieni oporowych,
- pierścieni prowadzących.
Węzeł uszczelniający jednostronnego działania, stosowany do uszczelnienia pary:
rdzennik - tuleja zamykająca (rys. 66), składa się z:
- pierścienia uszczelniającego jednostronnego działania wyposa\one-90 w pierścień
przeciwwyciskowy,
- pierścienia prowadzącego,
- pierścienia zgarniającego.
Elementy węzłów uszczelniających wykonuje się z tworzyw sztucznych. Pierścienie
uszczelniające produkuje się z tworzywa o nazwie poliuretan, który w zale\ności od \ądanych
własności mo\na odpowiednio modyfikować.
57
Rysunek 58 Węzły uszczelniające
7.6 Agregaty zasilające
Do zasilania kompletów ścianowych obudów zmechanizowanych stosuje się agregaty
zasilające typu AZ, gdzie cieczą roboczą jest 3 - 5% emulsja olejowo-wodna.
Emulsja olejowo-wodna jest cieczą będącą mieszaniną trzech składników: wody,
oleju bazowego oraz emulgatora.
Zawartość poszczególnych składników w 100 I pięcioprocentowej emulsji olejowo-wodnej
jest następująca:
- 95% wody odpowiedniej twardości nie przekraczającej 20�n (stopnie twardości
niemieckiej),
- 4,25% oleju bazowego, będącego produktem rafinacji ropy naftowej,
- 0,75% emulgatora - substancji organicznej zmniejszającej napięcie powierzchniowe na
granicy dwóch ośrodków woda - olej,
Woda u\yta do wytwarzania emulsji nie mo\e być zbyt twarda, tzn. silnie
zmineralizowana, gdy\ wytworzona emulsja będzie niestabilna, w spoczynku nastąpi jej
rozwarstwienie. W górnej części naczynia gromadzić się będzie olej, w dolnej natomiast
części woda; sytuacja taka mo\e wystąpić równie\ w podporach hydraulicznych w czasie
dłu\szego postoju ściany.
Olej bazowy jest środkiem smarującym i konserwującym wewnętrzne zamknięte
przestrzenie elementów układu hydraulicznego zestawu. Niewielka zawartość oleju jako
środka smarnego w emulsji jest wystarczająca ze względu na małe natę\enie pracy podpór
i siłowników.
W celu równomiernego rozprowadzenia oleju w całej objętości przygotowanej emulsji
(olej nie miesza się z wodą) dodaje się emulgatora. W praktyce do wytwarzania emulsji
u\ywa się gotowy produkt będący mieszaniną oleju i emulgatora, który miesza się
bezpośrednio z wodą w odpowiednim stosunku. Produkt ten nosi handlową nazwę
Emulkop H-2.
Zasilanie ścian mo\e się odbywać w następujący sposób:
- z agregatu zasilającego zlokalizowanego przy ścianie i przemieszczonego wraz z jej
postępem,
- z agregatu stacjonarnego umieszczonego na końcu wybiegu ściany i połączonego ze
ścianą rurociągami magistralnymi zasilającym i spływowym,
- z centralnej pompowni obsługującej grupę ścian poło\onych w niedalekim sąsiedztwie.
Z punktu widzenia ruchowego najlepsze jest zasilanie z centralnej pompowni, która
ma stałą obsługę i zapewnia odpowiednie warunki dla pracy agregatów; równie\
przygotowanie emulsji wykonać mo\na przy zachowaniu du\ej czystości. Jednak w systemie
tym mogą występować du\e spadki ciśnienia, co jest związane z du\ą niejednokrotnie
odległością ściany od centralnej pompowni. Najbardziej niekorzystny jest sposób podą\ania
58
agregatu za postępem ściany; występują trudności z właściwym ustawieniem agregatu,
a sposób wytwarzania emulsji nie zapewnia pełnej czystości.
Agregat zasilający typu AZ (rys. 67) składa się z następujących głównych zespołów:
- dwóch zespołów pompowych,
- zespołu zbiornika,
- zespołu filarów,
- zespołu hydroakumulatora,
- przewodów połączeniowych.
Parametry agregatów zasilających podano w tabl. 7.
Praca agregatu przebiega w następujący sposób: pompa zasysa ciecz ze zbiornika
przez filtr wstępnego oczyszczania, znajdujący się w zbiorniku, i tłoczy ją przez zawór
rozładowania do magistrali zasilającej.
Rysunek 59 Agregat zasilający
Tabela 7 Parametry agregatów zasilających produkcji krajowej
Oznaczenie agregatu
Parametry
AZ-2sM AZE-3 AZE-4 AZE-5
Pompa T-100/32 T-125/30 T-140/32 T-150/30
Wydajność, dm3/min 100 125 140 150
Ciśnienie nominalne, MPa 32 30 32 30
Moc silnika, kW 55 75 90 90
Napięcie zasilania, V 500:1000 500:1000 500:1000 500:1000:1140
Masa agregatu, kg . 4245 4500 4674 5000
W zale\ności od zapotrzebowania na ciecz pracuje jedna lub dwie pompy
równocześnie. W normalnej eksploatacji jedna pompa pracuje druga zaś stanowi rezerwę.
Równoczesna praca dwóch pomp jest dopuszczalna przy długości magistrali
zasilającej wynoszącej kilkadziesiąt metrów. Po osiągnięciu w magistrali zasilającej
wymaganego ciśnienia roboczego, nastawionego zaworem rozładowania, następuje
przełączenie przepływu cieczy z pompy na bezciśnieniowy spływ do zbiornika.
Zawór bezpieczeństwa - przelewowy zabezpiecza układ w przypadku zatarcia się lub
zawieszenia zaworu rozładowania, co mo\e nastąpić wskutek zanieczyszczenia cieczy
roboczej. Wzrasta wówczas ciśnienie powodujące otwarcie zaworu i przepływ cieczy do
zbiornika.
Praca przy otwartym zaworze przelewowym mo\e być krótkotrwała ze względu na
nagrzewanie się zaworu wskutek tarcia cieczy w szczelinie zaworu.
Zespół manometrów zabudowany na ramie pompy umo\liwia kontrolę ciśnienia
w magistrali zasilającej, w układzie smarowania pompy i ciśnienia wytwarzanego przez
pompę.
59
Zainstalowany w układzie hydraulicznym agregatu hydroakumulator o pojemności 32
dm3 uzupełnia przecieki w układzie hydraulicznym, zmniejsza pulsację ciśnienia i usprawnia
pracę zaworu rozładowania oraz zaworów ssących i tłoczących pompy.
Zbiornik cieczy roboczej, z którym współpracują pompy, ma pojemność 1m3
i wyposa\ony jest w czujnik poziomu cieczy wyłączający pompę po obni\eniu się zwierciadła
cieczy poni\ej poziomu dopuszczalnego. W dolnej części zbiornika wykonana jest nisza dla
pomieszczenia hydro akumulatora.
Zespół filtrów wysokociśnieniowych zabudowany na magistrali zasilającej u wlotu do
wyrobiska ścianowego przechwytuje zanieczyszczenia znajdujące się w cieczy roboczej.
Gdy ściana prowadzona jest z wnękami, do zabudowy których stosuje się stojaki
centralnie zasilane SHC lub gdy obudowa współpracuje ze strugiem i wymagane są dwa
ciśnienia zasilania, wówczas stosowane są zawory redukcyjne. Zawory redukcyjne
zabudowuje się na wlocie do wyrobiska, ciśnienie zredukowane prowadzone jest dodatkowo
magistralą wzdłu\ ściany.
Zespół pompowy składa się z:
- wysokociśnieniowej trój nurnikowej pompy wyporowej,
- zaworu bezpieczeństwa i rozładowania,
- czujnika ciśnienia oleju i czujnika ciśnienia cieczy roboczej,
- zespołu manometrów.
Pompy stosowane w agregatach zasilających AZ są potrójnie działającymi pompami
nurnikowymi o jednostronnym działaniu i poziomym układzie nurników.
Wewnątrz \eliwnego kadłuba pompy znajduje się kuty wał korbowy podparty na
dwóch ło\yskach. Na wale korbowym osadzone są trzy zespoły korbowodów, przez które
otrzymują napęd wodziki i mocowane w nich nurniki. Nurniki pompy są uszczelnione
wysokociśnieniowymi uszczelkami specjalnej konstrukcji, które w czasie pracy pompy nale\y
smarować smarem stałym za pomocą smarownic kapturowych. Wał korbowy napędzany jest
przez przekładnię redukcyjną składającą się z dwóch walcowych kół zębatych o zębach
skośnych.
Przekładnia połączona jest z silnikiem elektrycznym o mocy 55 kW sprzęgłem
elastycznym.
Układ korbowo-wodzikowy pompy jest smarowany obiegowo pod ciśnieniem pompą
zębatą napędzaną przez wał korbowy.
Do \eliwnego kadłuba pompy przykręcony jest stalowy blok zaworu, w którym
znajdują się grzybkowe zawory ssawny i tłoczny; ka\dy nurnik ma parę zaworów - zawór
ssawny i tłoczny.
Zasadę pracy zaworu rozładowania przedstawia schemat hydrauliczny na rys. 68.
Po uruchomieniu pompy ciecz dopływa do otworu centralnego wykonanego
w kadłubie, a następnie kanałem pod zawór zwrotny 1,który zostaje zamknięty. Wzrost
ciśnienia powoduje otwarcie górnego zaworu zwrotnego 2 i przepływ cieczy do magistrali
zasilającej obudowę. Jednocześnie ciecz dopływa pod tłok zaworu sterującego.
Po przekroczeniu ustalonej wielkości ciśnienia w magistrali zasilające tłok 3 wraz
z suwakiem przemieszcza się do góry, otwierając przepływ cieczy przez dolne gniazdo do
zbiornika agregatu. Następuje spadek ciśnienia pod zaworem zwrotnym 1 i otwarcie drogi do
zbiornika - pompa pracuje na przelew. W tym czasie zawór zwrotny górny 2 jest zamknięty
i uniemo\liwia przepływ cieczy z magistrali zasilającej do zbiornika.
60
Rysunek 60 Schemat hydrauliczny zaworu rozładowania zr-80/300 a
Po obni\eniu się ciśnienia w magistrali zasilającej (praca obudowy) następuje
przesunięcie w dół (pod działaniem sprę\yny) tłoka 3 wraz z suwakiem, zawór zwrotny 7
zostaje zamknięty ciśnieniem. Narastające ciśnienie otwiera górny zawór 2 i pompa tłoczy
ciecz do magistrali zasilającej.
W celu ochrony pompy przed zatarciem, w wyniku niewłaściwego smarowania, zespół
pompowy wyposa\ony jest w czujnik ciśnienia oleju, który wyłącza silnik przy spadku
ciśnienia smarowania poni\ej 0,4 MPa. Podobnie czujnik ciśnienia cieczy roboczej wyłącza
silnik pompy po obni\eniu się ciśnienia cieczy w magistrali zasilającej poni\ej 10 MPa;
zapobiega to wypompowaniu cieczy ze zbiornika, np. w przypadku uszkodzenia przewodu
magistralnego.
7.7 Systemy sterowania
Sterowanie obudową zmechanizowaną obejmuje sposób wykonywania przez zestaw
poszczególnych faz cyklu pracy. Ze względu na zwiększające się wymagania dotyczące czasu
trwania cyklu pracy zestawów, systemy sterowania ulegają stałemu doskonaleniu w celu
zapewnienia:
- maksymalnego bezpieczeństwa załogi,
- maksymalnego skrócenia czasu poszczególnych faz cyklu pracy przez wyeliminowanie
zbytecznych przerw, a tym samym zwiększenia prędkości przestawiania zestawów,
- optymalnego dostosowania się obudowy do trudnych warunków górniczych,
- wyeliminowania błędów obsługi przez wprowadzenie układów półautomatycznych
i automatycznych.
7.7.1 Sterowanie bezpośrednie przyległe
W obudowach zmechanizowanych produkcji krajowej powszechnie stosowany jest
system sterowania bezpośredniego przyległego. Sterowanie przyległe wprowadzone zostało w
celu zwiększenia bezpieczeństwa obsługi ściany, gdy\ w czasie przesuwania zestawu operator
znajduje się pod rozpartym zestawem sąsiednim, na którym rozmieszczone są rozdzielacze
sterujące.
W ścianach nachylonych podłu\nie istnieje dodatkowy wymóg mówiący, \e
sterowanie zestawem musi odbywać się ze względów bezpieczeństwa z zestawu sąsiedniego
rozpartego poło\onego powy\ej zestawu sterowanego.
Przesterowując odpowiednie dzwignie rozdzielaczy blokowych wykonuje się
poszczególne fazy cyklu pracy obudowy. Wykonywane czynności kontroluje się przez
obserwację wzrokową. Sposób i siłę rozparcia ocenia się na ogół na podstawie stopnia
dociśnięcia stropnicy do stropu w końcowym etapie rozpierania. Siłę rozparcia zestawu
ocenia się słuchowo, wyczuwa się równie\ wzrost ciśnienia w przewodach zasilających. W
czasie osiągania przez zestaw podporności wstępnej występuje charakterystyczny chrzęst
(mia\d\enie nierówności stropu lub spągu). Wszystkie objawy przy odpowiedniej praktyce
pozwalają operatorowi ocenić czy zestaw został rozparty prawidłowo.
61
W celu określenia prawidłowości rozparcia mo\na sprawdzić stopień wysunięcia
wskazników ciśnień stojakowych bloków zaworowych podpór zestawu. W niektórych
obudowach do kontroli ciśnienia w przestrzeniach podtłokowych podpór stosuje się
małogabarytowe manometry glicerynowe, obserwacja których ułatwia ocenę stopnia
wstępnego rozparcia zestawu.
Sterowanie przesuwaniem przenośnika ścianowego odbywa się stopniowo w miarę
przesuwania się kombajnu urabiającego i bezpośrednio po przesunięciu obudowy w
odległości nie mniejszej jak 15 m. Ten sposób stosowany jest przy sterowaniu obudową
pracującą jako odsunięta .
Układy przesuwne zestawów sterowane są przyległe z rozdzielaczy blokowych
umieszczonych w zestawach sąsiednich. Przesunięcie przenośnika wykonać nale\y na cały
skok przesuwnika.
W przypadku niepełnego przesunięcia nale\y przerwać przesuwanie i oczyścić pole
przed przenośnikiem z większych brył węgla lub kamienia i ponownie wykonać przesunięcie
przenośnika.
W ścianie z obudową pracującą jako dosunięta" przenośnik ścianowy przesuwany
jest za urabiającym kombajnem, a po jego stopniowym przesunięciu dosuwane są zestawy
obudowy. Liczba jednocześnie włączanych przesuwników zestawów obudowy zale\y od
lokalnych warunków w danym odcinku ściany.
Obudowy pracujące jako dosunięte stosuje się w ścianach o dobrych warunkach
stropowych, gdzie nie jest wymagane natychmiastowe podparcie nowo odsłoniętego stropu.
System sterowania bezpośredniego przyległego jest korzystny przy małej liczbie
funkcji roboczych wykonywanych przez zestaw obudowy. Celem zagwarantowania lepszej
współpracy obudowy z górotworem wzrasta odpowiednio liczba funkcji roboczych, a tym
samym rośnie liczba odbiorników. Wprowadza się w związku z tym do systemu sterowania
przyległego systemy pomocnicze, takie jak:
- automatyczne rabowania i przesuwanie zestawu w kontakcie stropnicy ze stropem,
- automatyczne rozpieranie zestawu do ustalonej podporności wstępnej,
- automatyczne ciągłe rozpieranie zestawu,
- zabezpieczanie trasy przenośnika w czasie przesuwania zestawu.
Wymienione systemy pomocnicze stwarzają mo\liwość lepszego kierowania stropem
przez szybkie i kontrolowane przesuwanie zestawu z gwarantowaną podpornością wstępną,
a w efekcie zwiększenie postępu ściany.
7.7.2 Sterowanie pilotowe
W sterowaniu bezpośrednim przyległym zestawy sąsiednie połączone są wiązkami
przewodów łączących rozdzielacze blokowe z odbiornikami zestawu sąsiedniego. Poniewa\
nowoczesne obudowy mają du\o silników do realizacji dodatkowych funkcji związanych
między innymi z korekcją i sterowaniem końcówkami stropnic, przeto rośnie równie\ liczba
przewodów sterowania przyległego. Przewody te często nara\one są na uszkodzenia
mechaniczne, w związku z tym częściej stosowane są systemy sterowania przyległego
pilotowe.
W systemie tym rozdzielacze wykonawcze, przystosowane do zdalnego sterowania
(bez dzwigni), znajdują się na tym samym zestawie co odbiorniki, a do sterowania
poszczególnymi czynnościami słu\ą rozdzielacze sterujące pilotowe umieszczone na zestawie
sąsiednim.
Rozdzielacze wykonawcze z rozdzielaczami sterującymi (pilotowymi) łączy się za
pomocą wiązki przewodów o małej średnicy - 6 lub 4 mm Dalsze ulepszenie tego układu
uzyskuje się przez zastosowanie przewodu wielokanałowego, który w jednej oponie mieści
określoną liczbę, np. 16 cienkich (2 do 3 mm) przewodów wysokociśnieniowych.
62
Zaletą sterowania pilotowego jest niewielka siła konieczna do przesterowania dzwigni
rozdzielacza pilotowego w porównaniu do siły koniecznej do przesterowania dzwigni
rozdzielacza czterodrogowego.
7.7.3 Sterowanie elektrohydrauliczne
Sterowanie elektrohydrauliczne przy wykorzystaniu układów i elementów
elektronicznych mo\e mieć wiele odmian. Najczęściej stosowany jest system sterowania
grupowego.
Głównym elementem układu sterowania jest blok rozdzielaczy hydraulicznych
połączonych z odbiornikami. Rozdzielacze sterowane są za pomocą sterowników poprzez
elektromagnesy, do których przesyłane są impulsy sterownicze z pulpitu sterowniczego
umieszczonego na zestawie sąsiednim.
Pulpit sterowania grupowego obejmuje swoim zasięgiem do 10 zestawów; liczba
zestawów w grupie ograniczona jest mo\liwością kontroli przez obserwację czynności
wykonywanych przez zestawy sterowania. Zestawy połączone są wielo\yłowym przewodem
elektrycznym.
Sterowanie zasilane jest niskim bezpiecznym napięciem prądu wynoszącym 12 V
i jest iskrobezpieczne.
W przypadku zaniku napięcia istnieje mo\liwość ręcznego przesterowania
sterowników, ale spod zestawu sterowanego co nie odpowiada przyjętej zasadzie sterowania
przyległego. Sterowanie spod zestawu traktowane jest jako awaryjne.
8 Najczęściej stosowane obudowy zmechanizowane
Szybki rozwój konstrukcji obudów zmechanizowanych obserwowanych w ostatnich
latach, spowodowany jest głównie dą\eniem do jak najlepszego dostosowania obudowy do
pracy w pogarszających się warunkach górniczo-geologicznych, doprowadził do powstania
du\ej liczby typów obudów. Zwiększające się wymagania bezpieczeństwa pracy, takie jak
zapewnienie odpowiednich wymiarów przejść przez ścianę, osłon zabezpieczających załogę
przed staczającymi się bryłami węgla lub kamieni oraz konieczność zapewnienia du\ych
podporności roboczych obudów do eksploatacji głęboko zalegających pokładów, miały
równie\ wpływ na powstanie wielu nowych konstrukcji.
Wykaz typów obudów produkcji krajowej podano w tabl. 9, 10 i 11
Stosowane symbole obudów składają się ze skrótu nazwy producentów GLINIK,
FAZOS, PIOMA, TAGOR, wyró\nika liczbowego oznaczającego minimalną i maksymalną
wysokość obudowy oraz symbolu literowego
O - osłonowa p - podsadzkowa
P - podporowa T - zestaw trójsekcyjny
PO - podporowo-osłonowa K - do współpracy z kombajn
z - zawałowa S - do współpracy ze strugi
Zakres pracy obudowy (wysokość wyrobiska) jest mniejszy od konstrukcyjnego
zakresu wysokości. W dolnym zakresie pozostawia się niezbędny dla danej obudowy zapas
skoku podpór hydraulicznych do zrabowania obudowy przed jej przesunięciem. Natomiast
w górnym zakresie pozostawia się dodatkowy rozsuw podpór dla umo\liwienia rozparcia
zestawu przy nierównym stropie.
Będące w produkcji obudowy nie zawsze produkowane są w du\ych seriach, a to
często ze względu na swoje przeznaczenie lub inne cechy wymagane w ka\dych warunkach.
W następnych rozdziałach opisano najczęściej stosowane obudowy zmechanizowane
produkowane seryjnie przez krajowe fabryki maszyn górniczych.
63
8.1 Obudowy podporowo-osłonowe z układem lemniskatowym do ścian
zawałowych
8.1.1 Ścianowa obudowa zmechanizowana GLINIK-066/16-OzK
Obudowa ta przeznaczona jest do pracy w pokładach cienkich i jako taka spełniać
musi specjalne warunki, takie jak:
- prosty monta\ i obsługa,
- nieskomplikowana konserwacja,
- mo\liwość dostosowania do nierówności stropu i spągu,
- zapewniać jak największe przejścia dla załogi,
- zapewniać jak największy prześwit dla maszyn poruszających się w polu
maszynowym.
Produkuje się dwie wersje obudowy - do współpracy z kombajnem i do współpracy ze
strugiem węglowym.
Ze względu na brak kombajnu, który mógłby efektywnie pracować w ścianach
wysokości 0,9m i mniejszej, eksploatację ścian najni\szych zaleca się prowadzić techniką
strugową.
Obudowa GLINIK-066/16-OzK (rys. 61) jest przeznaczona do kierowania
i podtrzymywania stropu w pokładach poziomych i nachylonych podłu\nie do 35�, wysokości
0,85 do 1,5 m wybieranych z zawałem w warunkach stropów kategorii A1 A, B i C oraz o
wszystkich rodzajach spągów.
Rysunek 61Obudowa Glinik-066/16-Ozk
W kompleksie ścianowym obudowa mo\e współpracować z ró\nymi typami
kombajnów niskich oraz strugów.
Konstrukcja obudowy zapewnia mechanizację następujących prac:
- rozparcie zestawu między spągiem a stropem z określoną podpornością wstępną,
- podtrzymywanie stropu ze stałą podpornością roboczą,
- rabowanie zestawu,
- przesuwanie zestawu w kierunku czoła ściany i korygowanie jego poło\enia,
- przesuwanie przenośnika ścianowego,
- korygowanie trasy przenośnika strugowego.
Przy współpracy ze strugiem przenośnik jest stale dosunięty do czoła ściany
i przesuwany niezwłocznie po wykonaniu skrawu przez głowicę.
Obudowa pracuje jako odsunięta", tzn. w pozycji wyjściowej. Zestawy są odsunięte
od przenośnika o wielkość skoku przesuwnika zestawu, a obsługa przechodzi przed przednim
rzędem podpór.
64
Po odsunięciu obudowy do przenośnika obsługa przechodzi między pierwszym
a drugim szeregiem podpór. Konstrukcja obudowy zachowuje właściwe przejście w całym
zakresie wysokości. W tym celu osłony boczne stropnicy w obszarze przejścia są krótkie,
spągnice w przejściu obni\one , a zastosowany układ a zastosowany układ przesuwny
wprost" nie wystaje do przestrzeni przejścia. Obudowa produkowana jest w trzech
wielkościach ró\niących się długością podpór hydraulicznych.
Podstawowe dane techniczne tych obudów podano w tabl. 9.
W pokładach nachylonych obudowa współpracuje ze specjalnie skonstruowanymi
urządzeniami stabilizującymi obudowę i przenośnik na nachyleniach. Podstawowym członem
obudowy GLINIK-066/16-0z jest zestaw z czterema podporami dwuteleskopowymi
w układzie V".
Zestaw składa się z następujących głównych zespołów:
- stropnicy kompletnej,
- czterech podpór hydraulicznych dwuteleskopowych,
- dwóch spągnic, prawej i lewej,
- osłony odzawałowej kompletnej,
- układu przesuwnego działającego wprost",
- łączników układu lemniskatowego, przednich i tylnych,
- układu hydraulicznego.
Zestawy sterowne są przyległe z rozdzielacza blokowego oznaczonego symbolem
RB4k, zawierającego cztery rozdzielacze czterodrogowe z krótkimi dzwigniami
sterowniczymi. Opis poło\enia dzwigni sterowniczych w czasie sterowania zestawu podano
na rys. 69.
Magistralne przewody, zasilający i spływowy, prowadzone są w zastawce przenośnika
ścianowego, do których podłącza się kolejno po pięć zestawów połączonych ze sobą
magistralami piątkowymi". Zestawy obudowy mo\na wyposa\yć w stropnice z końcówkami
wychylno-wysuwnymi oraz w nadstawki spągnic wysokości 40 cm.
8.1.2 Ścianowa obudowa zmechanizowana GLINIK-08/22-OzK
Obudowa ta (rys. 62) przeznaczona jest do kierowania i podtrzymywania stropu w
ścianach prowadzonych z zawałem stropu wysokości 1,0 do 2,0m, a z nadstawkami spągnic w
ścianie wysokości 1,4 do 2,4m, poziomych oraz nachylonych podłu\nie do 35� i poprzecznie
do 10�.
Obudowa mo\e pracować w warunkach stropów bezpośrednich kruchych, średnio
zwięzłych kategorii A, B, C, D oraz przy wszystkich rodzajach spągów. Przy ilastych spągach
i występowaniu wody mo\e wystąpić zjawisko wciskania spągnic obudowy w pęczniejące
skały spągowe. W takich warunkach stosuje się mechanizm podnoszenia spągnic.
W kompleksie ścianowym obudowa współpracuje z kombajnem i przenośnikiem
ścianowym. Produkuje się dwie wersje obudowy - do pracy z kombajnem i do współpracy ze
strugiem.
65
Rysunek 62Obudowa Glinik-08/22-Ozk
Obudowa strugowa ma krótsze spągnice i krótszą stropnicę oraz zmieniony układ
hydrauliczny dostosowany do współpracy ze strugiem - trzecia magistrala o niskim
regulowanym ciśnieniu oraz korekcja poło\enia trasy przenośnika.
Konstrukcja obudowy zapewnia mechanizację następujących prac:
- podtrzymywanie stropu ze stałą podpornością roboczą,
- rabowanie zestawu,
- przesuwanie zestawu w kierunku czoła ściany i korygowanie poło\enia,
- rozparcie zestawu między stropem a spągiem z określoną podpornością wstępną,
- przesuwanie przenośnika ścianowego.
Zestaw wyposa\ony jest w dwie podpory hydrauliczne dwuteleskopowe pozwalające
na zmianę rozsuwu zestawu przy zmianach grubości pokładu lub przy występowaniu
zaburzeń geologicznych przy eksploatacji ściany. W pokładach nachylonych podłu\nie
powy\ej 12� wyposa\a się obudowę w dodatkowe urządzenia do stabilizacji określonych
zestawów oraz przenośnika w ścianie.
Podstawowe dane techniczne obudowy podano w tabl. 9.
Obudowa pracuje jako odsunięta" - bezpośrednio za maszyną urabiającą przesuwane
są zestawy w kierunku czoła ściany w celu zabezpieczenia nowo odkrytego stropu. Przy
współpracy obudowy z kombajnem w ścianach wysokości od 1,0 do 1,35 m obudowa nie
zapewnia właściwego przejścia przez ścianę, w fazie gdy zestawy są dosunięte do
przenośnika ścianowego. Dlatego te\ zaleca się w ścianach niskich prowadzić eksploatację
przy zastosowaniu struga, a powy\ej wysokości 1,35 m z kombajnem.
Podstawową powtarzalną jednostką obudowy GLINIK-08/22-OzK jest zestaw
składający się z następujących głównych zespołów:
- spągnic, prawej i lewej,
- osłony odzawałowej kompletnej,
- cięgieł, tylnych i przednich,
- układu przesuwnego odwróconego",
- dwóch podpór hydraulicznych dwuteleskopowych,
- podpory stropnicy,
66
- układu hydraulicznego.
Podpora stropnicy, wyposa\ona w bloki zaworowe przestrzeni podtłokowej i
nadtłokowej, wzajemnie łączy i blokuje (dwukierunkowo) stropnicę z osłoną odzawałową z
określonymi stałymi siłami. Ponadto słu\y ona do ustawiania poprawnego poziomego
poło\enia stropnicy w całym zakresie wysokości zestawu oraz do dociskania końca stropnicy
do stropu
Zestawy sterowane są przyległe z dwóch rozdzielaczy blokowych: RB4k
zawierającego cztery rozdzielacze czterodrogowe oraz RB1 zawierającego jeden rozdzielacz
słu\ący do sterowania przesuwnikiem zestawu. Rozdzielacz przesuwnika mo\e być zasilany
dwoma ciśnieniami; w przypadku obudowy strugowej - ciśnienie wysokie do przestrzeni
podtłokowej przesuwnika (przesuwanie zestawu), ciśnienie niskie do przestrzeni nadtłokowej,
w celu wywierania stałego docisku przenośnika strugowego do czoła ściany.
Opis poło\enia dzwigni rozdzielaczy czterodrogowych wchodzących w skład
rozdzielaczy blokowych przedstawiono na rys. 70. Magistrale zasilające zbudowane są z
przewodów o średnicy � 20 mm, magistrala spływowa z przewodu � 32 mm.
Zestawy obudowy mo\na wyposa\ać w stropnice z końcówkami: wychylną, wysuwną
lub wychylno-wysuwną. Dla zwiększenia górnego zakresu wysokości obudowy mo\na
stosować nadstawki spągnic wysokości 40 cm.
Na bazie obudowy GLINIK-08/22-Oz opracowano wiele konstrukcji obudów
przewidzianych do pracy w warunkach nietypowych (tabl. 9).
8.1.3 Ścianowa obudowa zmechanizowana FAZOS-12/28-Oz
Obudowa ta przeznaczona jest do kierowania i podtrzymywania stropu w poziomych i
nachylonych podłu\nie do 35� wyrobiskach ścianowych wysokości od 1,4 do 2,6 m,
eksploatowanych z pełnym zawałem, w warunkach stropów bezpośrednich zwięzłych, średnio
zwięzłych i kruchych kategorii A, B, C, D przy wszystkich rodzajach spągów.
W kompleksie ścianowym obudowa FAZOS-12/28-Oz współpracuje z kombajnem i
przenośnikiem ścianowym. Obudowa pracuje jako odsunięta , a przesunięcie zestawu mo\e
odbywać się przy kontakcie stropnicy ze stropem, przy czym wielkość docisku do stropu jest
regulowana w zakresie od 10 do 50 kN, w zale\ności od warunków geologiczno-górniczych
istniejących w danym wyrobisku.
W pokładach nachylonych powy\ej 12� obudowa współpracuje ze specjalnymi
urządzeniami do stabilizacji przenośnika, korygowania stropnic i zabezpieczania dowolnego
zestawu na upadach. Korygowanie obudowy w ścianach nachylonych, zapewniają układy
korekcyjne zestawów.
67
Rysunek 63 Obudowa Fazos-12/28-Oz
Konstrukcja obudowy zapewnia całkowitą mechanizację takich prac jak:
-
rozparcie zestawu między spągiem i stropem z podpornością wstępną,
- podtrzymywanie stropu ze stałą podpornością roboczą,
- rabowanie zestawu obudowy,
- przesuwanie w kierunku czoła ściany z kontaktem stropnicy ze stropem,
- korygowanie poło\enia zestawu,
- przesuwanie przenośnika ścianowego.
Podpory hydrauliczne z przedłu\aczami mechanicznymi, w jakie wyposa\ono zestaw
obudowy, pozwalają na dostosowanie jej wysokości do zmiennych warunków, które mogą
wystąpić w czasie eksploatacji obudowy w wyrobisku ścianowym i po przeniesieniu
obudowy do innego pokładu. Obudowę cechuje zwartość konstrukcji i du\y stopień
przykrycia stropu.
Podstawowe dane techniczne obudowy podano w tabl. 9.
Podstawowym członem kompletu ścianowego obudowy jest zestaw składający się z
następujących zespołów:
- spągnic, prawej i lewej,
- osłony odzawałowej kompletnej,
- stropnicy kompletnej,
- dwóch podpór hydraulicznych jednoteleskopowych z przedłu\aczami mechanicznymi,
- układu przesuwnego odwróconego ,
- łączników przednich i tylnych układu lemniskaty,
- przesuwnika korekcyjnego spągnic,
- podpory stropnicy,
- układu hydraulicznego.
Ze względu na zakres wysokości obudowy oraz masę zestawu, korygowanie poło\enia
zestawu przez rozsuwanie osłon bocznych stropnicy i osłony odzawałowej jest mało
skuteczne. Dlatego wprowadzono do układu korekcyjnego przesuwnik korekcyjny spągnic
montowany w otworze spągnicy prawej prostopadle do osi zestawu.
68
Zakresy wysokości na poszczególnych stopniach przedłu\aczy mechanicznych
wynoszą:
I - wysuw hydrauliczny 1,20 2,20m
II - wysuw hydrauliczny + mechaniczny I stopnia 1,52 2,42m
III - wysuw hydrauliczny + mechaniczny II stopnia 1,79 2,64m
IV - wysuw hydrauliczny + mechaniczny III stopnia 2,05 2,89m
Opis poło\enia dzwigni rozdzielaczy czterodrogowych wchodzących w skład
rozdzielaczy blokowych RB4k przedstawiono na rys.71. Magistrale zasilające zbudowane są
z przewodów o średnicy � 25m, magistrala spływowa z przewodu � 32 mm. Zestawy
obudowy mo\na wyposa\yć w stropnice z końcówką wychylno-wysuwną. Zestawy z takimi
końcówkami zaleca się stosować na końcach ściany przy napędach przenośnika, gdy
eksploatację prowadzi się bezwnękowo (FAZOS-12/28-Oz/BSN)
W celu zwiększenia górnego zakresu wysokości obudowy mo\na stosować nadstawki
spągnic montowane na spągnicach i wydłu\one przedłu\acze mechaniczne podpór. Mo\na
uzyskać w ten sposób górny zakres wysokości zestawu wynoszący 3,5 m.
Innym sposobem podwy\szenia wysokości obudowy jest zastosowanie zamiast
nadstawek spągnic wydłu\onych łączników przednich i tylnych układu lemniskatowego.
8.1.4 Ścianowa obudowa zmechanizowana FAZOS-15/31-Oz
Jest to (rys. 64) podwy\szona wersja obudowy FAZOS-12/28-0z. Podwy\szenie
uzyskano przez zastosowanie nowej wy\szej spągnicy oraz dłu\szych przedłu\aczy
mechanicznych podpór hydraulicznych.
Przy tej obudowie mo\na wybierać ściany wysokości 3,0 m, których przy
zastosowaniu obudowy FAZOS-12/28-Oz nie mo\na było eksploatować. Ze względu na
przepis mówiący o konieczności wyposa\enia obudowy o zakresie powy\ej 3,0 m w osłonę
czołową, obudowę FAZOS-15/31-Oz do pracy w ścianach wysokości 2,7 m wyposa\a się
w osłonę czoła.
Zakresy wysokości na poszczególnych stopniach przedłu\aczy mechanicznych podpór
wynoszą:
I - wysuw hydrauliczny 1,50 - 2,45 m
II - wysuw hydrauliczny + mechaniczny I stopnia 1,90 - 2,70 m
III - wysuw hydrauliczny + mechaniczny II stopnia 2,25 - 3,17 m
Podstawowe dane techniczne obudowy podano w tabl. 9.
Pomiędzy obudowami FAZOS-12/28-Oz i FAZOS-15/31-Oz istnieje pełna
zamienność elementów i zespołów, co znacznie ułatwia gospodarkę częściami zamiennymi
w kopalni.
Rysunek 64. Obudowa Fazos-15/31-Oz
Je\eli zale\y nam na przyspieszeniu zbrojenia w obudowę przecinki ścianowej, to
czynności wykonywane na stanowisku 2 wykonać mo\na w przecince ścianowej po rozparciu
zestawu w jego miejscu w przecince.
Jedna grupa pracowników montuje wówczas zespoły mechaniczne w komorze
monta\owej, a druga wykonuje monta\ hydrauliki sterownicze w przecince.
69
Bardzo wa\ną czynnością w czasie monta\u jest prawidłowe wykonanie zabezpieczeń
głównych połączeń sworzniowych zestawu (rys. 65) do których zalicza się połączenia
łączników układu lemniskatowego ze spągnicami i osłoną odzawałową oraz połączenie
stropnicy z osłoną odzawałową.
Rysunek 65 Zabezpieczenia głównych połączeń sworzniowych
Niewłaściwe wykonanie tych zabezpieczeń powoduje ich wypadnięcie w czasie pracy,
a brak zabezpieczeń umo\liwia samoczynne wysuwanie się sworzni z połączeń w czasie
pracy zestawu. Jest to zjawisko niebezpieczne, do którego nie mo\na dopuścić. Ponadto
prawidłowe wykonanie tych zabezpieczeń w czasie pracy obudowy jest niemo\liwe ze
względu na brak dostępu do nich.
8.1.5. Wymagania i wytyczne dotyczące monta\u obudowy
Podczas monta\u obudowy nale\y szczególnie przestrzegać następujących zaleceń:
- zaślepki i kapturki, zabezpieczające przed zanieczyszczeniem i uszkodzeniem
końcówek elementów układu hydraulicznego, nale\y zamontować tu\ przed samym
monta\em,
- monta\ elementów układu hydraulicznego nale\y wykonywać przy zachowaniu
maksymalnej czystości.
- końcówki przewodów muszą być zaopatrzone w pierścienie oporowe,
- przetyczki, łączące przewody hydrauliczne, muszą być zało\one starannie i dociśnięte
do oporu, przy zachowaniu sprę\ystości połączenia,
- wszystkie połączenia śrubowe muszą być zaopatrzone w podkładki i dokładnie
dokręcone,
- połączenia sworzniowe muszą być zaopatrzone w podkładki i zawleczki zgodnie
z dokumentacją.
8.2 Wprowadzenie obudowy do przecinki ścianowej
Transport zmontowanych zestawów na platformie transportowo-monta\owej
z komory monta\owej do przecinki ścianowej odbywa się po torze szerokim za pomocą
kołowrotu zainstalowanego w drugim chodniku przyścianowym.
Przecinkę ścianową przed rozpoczęciem zbrojenia nale\y rozszerzyć do szerokości
umo\liwiającej swobodny obrót zmontowanego zestawu; wykonuje się w tym celu obcinkę
ociosu na wysokość pokładu.
Po przetransportowaniu zestawu obudowy do miejsca zabudowy w przecince
ścianowej, nale\y zestaw ściągnąć z platformy za pomocą wciągarek lub siłowników
hydraulicznych. Zestaw po zdjęciu z platformy ustawia się za pomocą wciągarek, siłowników
hydraulicznych lub kołowrotu i krą\ków kierujących na miejscu pracy.
Po prawidłowym ustawieniu zestawu nale\y go podłączyć przewodami do układu
zasilania, a następnie rozeprzeć z podpornością wstępną. Osłony wysuwne zestawu nale\y
uruchomić przez wymontowanie sworzni blokujących.
Platformę po ściągnięciu zestawu nale\y odtransportować do komory monta\owej w
celu ponownego wykorzystania.
70
Do sygnalizacji w przecince ścianowej nale\y u\ywać urządzeń łączności
głośnomówiącej, która pózniej zostanie zainstalowana na zestawach obudowy. Osoby
zatrudnione przy wykonywaniu prac związanych z transportem zestawów oraz ich
ustawianiem w przecince ścianowej powinny być przeszkolone w zakresie znajomości
sygnałów ostrzegawczych i sposobu ich u\ywania oraz korzystania z łączności
głośnomówiącej.
Równocześnie z monta\em zestawów nale\y-montować przenośnik ściany, podłączać
układy przesuwne oraz układy hydrauliczne poszczególnych zestawów do magistrali
zasilającej i spływowej. Przedłu\anie magistrali zasilającej i spływowej wykonuje się przy
wyłączonym zasilaniu.
8.3 Wycofywanie obudowy ze ściany
Wycofywanie obudowy i likwidację ściany nale\y zaplanować na kilka tygodni przed
ukończeniem jej wybiegu. Wcześniejsze zaplanowanie likwidacji ściany stwarza mo\liwość
przygotowania odpowiednich urządzeń transportowych i dróg przewozowych do nowego
wyrobiska ścianowego. Równocześnie wykonuje się dokładny przegląd obudowy w ścianie w
celu wytypowania uszkodzonych zestawów lub ich zespołów do remontu, naprawy lub
wymiany.
Wycofanie obudowy oraz przygotowanie wyrobiska ścianowego nale\y poprzedzić
czynnościami związanymi z eksploatacją ostatnich metrów wybiegu ściany. Czynności te są z
kolei uzale\nione od warunków górniczo-geologicznych kopalni oraz od przyjętych
sposobów wykonywania tych prac.
Przykład sposobu likwidacji ściany
W odległości około 8 m od końca ściany nale\y rozpocząć zakładanie siatki drucianej
i lin stalowych nad stropnicę obudowy w celu zabezpieczenia stropu podczas demonta\u
i wycofania urządzeń z wyrobiska ścianowego. Liny zakłada się równolegle do czoła ściany
mocując ich końce do podciągów szynowych zabudowanych w chodnikach przyścianowych.
W odległości około 2,5 m od końca wybiegu ściany nale\y odłączyć od przenośnika
ścianowego zestawy o numerach nieparzystych, a następnie wykonać zestawy dalsze cztery
cykle pracy z udziałem parzystych zestawów obudowy. Ostatni cykl jest niepełny, gdy\
obudowa nie zostaje dosunięta do przenośnika. Uzyskane w ten sposób na linii zestawów
nieparzystych odsłonięcie stropu około 2,5 m umo\liwi zabudowę odrzwi drewnianych
szerokości 2,0 m. Utworzona ście\ka transportowa umo\liwi szybką likwidację ściany.
W pierwszej kolejności wycofuje się kombajn i przenośnik ścianowy, następnie
wykonuje się torowisko dla transportu obudowy. Do wycofywania obudowy wykorzystuje się
wciągarki, kołowroty oraz platformy transportowo-monta\owe, stosowane w czasie
wprowadzania obudowy do ściany.
Wycofywanie obudowy rozpoczyna się od zestawu najdalszego wykonując
następujące czynności:
- wyrabowanie zestawu,
- odłączenie od układu zasilania,
- przesunięcie zestawu do czoła ściany,
- wykonanie obrotu,
- wprowadzenie, ustawienie i zabezpieczenie zestawu na platformie transportowo-
monta\owej,
- wytransportowanie zestawu ze ściany.
Prace związane z wycofywaniem obudowy ze ściany prowadzi się szczegółowej
instrukcji opracowanej przez kopalnię przy uwzględnieniu warunków bezpiecznego
wykonywania tych prac. W przodku likwidacyjnym nie wolno równocześnie rabować więcej
ni\ jeden zestaw, obudowa pola transportowego w sąsiedztwie zestawu rabowanego musi być
odpowiednio wzmocniona.
71
9 Zagadnienia bezpieczeństwa pracy związane z transportem
i monta\em
W celu uniknięcia wypadków w czasie transportu i monta\u obudów
zmechanizowanych, nale\y przestrzegać postanowień przepisów obowiązujących w
przewozie dołowym oraz Instrukcji ramowej transportu i monta\u w ścianach oraz
demonta\u ze ścian obudów zmechanizowanych". Dział przygotowania produkcji kopalni
opierając się na tych przepisach opracowuje szczegółową instrukcję dla aktualnych warunków
i dla danego typu obudowy. Pracownicy zatrudnieni przy transporcie powinni być
odpowiednio przeszkoleni i zapoznani z warunkami transportu. Natomiast pracownicy
zatrudnieni przy monta\u i transporcie z komory monta\owej do przecinki ścianowej powinni
być przeszkoleni w zakresie znajomości konstrukcji obudowy, układu hydraulicznego,
sygnałów ostrzegawczych oraz ogólnych przepisów BHP obowiązujących w kopalni.
Wszelkie prace prowadzone w komorze monta\owej związane z monta\em, transportem i
przeładunkiem elementów, podzespołów i zestawów obudowy powinny być wykonywane
przez wyspecjalizowane brygady pod stałym nadzorem. Przy pracach monta\owo-
transportowych w obrębie komory monta\owej nale\y przestrzegać między innymi
następujących wymagań:
- prac przeładunkowych i monta\owych nale\y u\ywać wciągników z napędem ręcznym
lub mechanicznym, dopuszczonych do odnoszenia i opuszczania cię\arów w pionie
zaopatrzonych w atestowane haki i łańcuchy; dla wciągników ręcznych sposób
napędzania, a dla wciągników mechanicznych sposób sterowania muszą być tak
rozwiązane, by zapewniały obsłudze ich napędzanie lub sterowanie z bezpiecznej
odległości;
- wciągarki z napędem ręcznym lub mechanicznym nale\y podwieszać na elementach
obudowy komory monta\owej specjalnie przeznaczonych do tego celu;
- przed podnoszeniem elementów i zespołów obudowy nale\y sprawdzić ich masy i tak
dobrać liczbę wciągników, aby nie przekroczyć ich dopuszczalnego udzwigu;
- w przypadku zawieszenia wciągników na wózkach kolejki podwieszonej sposób
podwieszenia elementów zestawu obudowy dobrać tak, aby obcią\enie jednego wózka
nie przekraczało jego dopuszczalnej nośności; w czasie podnoszenia i opuszczania m
wózki powinny być w sposób pewny unieruchomione w stosunku do jezdni; jezdnia
kolejki powinna być zawieszona na odrzwia h obudowy przeznaczonych do tego celu
oraz powinna być zaopatrzona na obu końcach w odbojnice;
- przy stosowaniu kołowrotów do prac transportowych w obrębie komory monta\owej i
przecinki ścianowej, prędkości transportów nie mogą przekraczać 0,5 m/s, a
przebywanie ludzi w zasięgu pracujących kołowrotów jest zabronione, krą\ki kierujące
powinny być zakotwione lub rozparte w sposób gwarantujący ich bezpieczną pracę.
Podczas wprowadzania obudowy do przecinki ścianowej nale\y w szczególności przestrzegać
następujących zaleceń:
- przed przystąpieniem do ustawiania zestawu obudowy nale\y ka\dorazowo
skontrolować stan obudowy, stropu i ociosów przecinki; w razie stwierdzenia
jakichkolwiek nieprawidłowości nale\y wstrzymać prace związane ze zbrojeniem do
czasu usunięcia zagro\enia;
- podstawą do rozpoczęcia prac urządzeniami przewidzianymi do monta\u i transportu
jest ich komisyjny odbiór techniczny, podczas którego nie stwierdzono usterek;
- prace powinny być bezpośrednio nadzorowane przez dozór kopalni;
- prace związane z wybudową stojaków obudowy przecinki muszą odbywać się spod
rozpartego stropu;
- czynności wyładowania zestawu obudowy z platformy transportowo-monta\owej
w ścianie muszą być wykonane pod zabezpieczonym stropem;
72
- stan techniczny urządzeń powinien być kontrolowany ka\dorazowo przed rozpoczęciem
pracy, a stwierdzone usterki nale\y natychmiast usunąć;
- na stanowiskach obsługi kołowrotów i w miejscach nadawania sygnałów nale\y
umieścić czytelne tablice informacyjne z obowiązującymi sygnałami
porozumiewawczymi.
9.1 Obsługa i eksploatacja obudowy zmechanizowanej
Bezpieczeństwo załogi pracującej w ścianie, prawidłowa i ciągła, bez zakłóceń
i awarii, prac obudowy w całym okresie eksploatacji ściany zale\ą w du\ej mierze od:
- gruntownej znajomości obudowy pod względem ruchowym;
- dbałości o dobry stan techniczny wszystkich zespołów obudowy;
- prawidłowej i zgodnej z instrukcją obsługi obudowy;
- utrzymywania czystości spągu; w razie potrzeby nale\y oczyścić spąg między obudową
i przenośnikiem;
- u\ywania do zasilania obudowy tylko emulsji zalecanej instrukcją;
- rozłączania przewodów hydraulicznych w celu wymiany lub naprawy części tylko
wówczas, gdy nie znajdują się one pod ciśnieniem;
- stosowania gumowych osłon uszczelniających rozdzielacze blokowe, zadaniem których
jest osłona komór rozdzielaczy czterodrogowych przed zanieczyszczeniem;
- przestrzegania zasady, \e podczas wymiany przewodów lub innych części osprzętu
hydraulicznego kapturki ochronne i zaślepki gniazd zdejmuje się przed samym
monta\em; w razie braku kapturków przewody przed zamontowaniem nale\y
przepłukać emulsją;
- wykonywania prac remontowych, przy których zestaw musi być zrabowany, tylko przy
dodatkowym podparciu stropu obudową pomocniczą;
- u\ywania jedynie narzędzi oryginalnych do wykonywania napraw i obsługi;
- niewykonywania samowolnie jakichkolwiek zmian konstrukcyjnych obudowy.
W układzie hydraulicznym unikać nale\y zbędnych strat ciśnienia cieczy roboczej.
Uzyskuje się to przez przestrzeganie następujących zaleceń: agregaty zasilające nie
nale\y lokalizować zbyt daleko od ściany;
- przewody zasilające powinny być układane mo\liwie prostoliniowo; zbędne krzywizny
powodują straty ciśnienia;
- unikać zmian przekrojów przewodów; powiększenie przekroju powoduje straty
zderzeniowe (szybko płynące cząsteczki emulsji trafią na cząsteczki wolniej płynące i
zostają wyhamowane); zmniejszenie przekroju powoduje z kolei zwę\enie strumienia, a
tym samym straty ciśnienia;
- zawory odcinające powinny być całkowicie otwarte;
- nie u\ytkowane odgałęzienia wybudować;
- zale\ności od potrzeb nale\y czyścić filtry; zanieczyszczenie powoduje wzrost strat
ciśnienia.
9.1.1 Wymagania i wytyczne obsługi obudowy
Prawidłowa i bezpieczna obsługa obudowy w czasie eksploatacji ściany zale\y od
przestrzegania następujących wymagań i wytycznych:
- obsługa obudowy zmechanizowanej mo\e być powierzona tylko pracownikom
posiadającym odpowiednie kwalifikacje, którzy byli przeszkoleni z wynikiem
pomyślnym z zakresu znajomości obudowy i jej obsługi;
- ka\dy pracownik zatrudniony przy obsłudze obudowy powinien zapoznać się z treścią
instrukcji obsługi;
- zespołem pracowników zatrudnionych w ścianie kieruje pracownik posiadający
kwalifikacje górnika przodowego ściany zmechanizowanej;
73
- pracownicy obsługi obudowy powinni stale obserwować strop, czoło ściany i stan
obudowy, a w razie powstania zagro\enia zatrzymać wszelkie prace do czasu jego
usunięcia;
- pracownicy obsługi powinni dysponować zarówno niezbędnymi narzędziami do
wymiany przewodów wysokociśnieniowych, jak równie\ posiadać zapasowy komplet
przewodów;
- nie wolno rabować równocześnie dwóch sąsiednich zestawów;
- ka\dy zestaw musi być starannie rozparty, szczególnie przy stropie rabującym się na
krawędzi czoła; koniec stropnicy powinien przylegać do stropu z siłą wynikającą z
pełnego rozparcia;
- w ścianach nachylonych nale\y przesuwać zestawy zawsze z dołu do góry,
- zestawy powinny być przesuwane kolejno jeden po drugim.
Przed przystąpieniem do przesuwania zestawu nale\y sprawdzić czy:
- przewody wysokociśnieniowe nie są uszkodzone lub zaciśnięte,
- nie występują przecieki na podporach i siłownikach hydraulicznych,
- między przenośnikiem a obudową nie ma du\ych brył kamieni węgla lub te\ innych
przedmiotów,
- strop jest wolny od zwisających okapów węgla lub kamienia,
- ewentualne wyłomy w stropie są wyło\one drewnem.
Przed przesunięciem zestaw nale\y zrabować na tyle, aby zwolniony został nacisk
stropu na zestaw. Po rozparciu zestawu wszystkie dzwignie rozdzielaczy nale\y ustawić w
poło\eniu zerowym. W celu zapewnienia prawidłowej pracy rozdzielaczy nale\y na bie\ąco
sprawdzić mo\liwość pełnego wychylenia dzwigni sterowniczych, a\ do zyskania ich
skrajnych blokujących poło\eń.
Rozdzielacz niesprawny nale\y natychmiast wymienić. W całym okresie eksploatacji
nale\y zwracać szczególną uwagę na utrzymanie czystości cieczy roboczej, co ma decydujący
wpływ na pracę zaworów, a tym samym na poprawną pracę obudowy.
9.1.2 Odpowiedzialność pracowników obsługujących obudowę
Pracownicy bezpośrednio obsługujący obudowę są odpowiedzialni za uszkodzenia
i wypadki spowodowane jej działaniem, gdy uszkodzenia i wypadki nastąpiły wskutek:
- nieprzestrzegania zasad pracy podanych pracownikom w instrukcjach i podczas szkoleń
obsługi obudowy,
- niepowiadomienia osób dozoru lub słu\b energomaszynowych o zauwa\onych
uszkodzeniach i wadach w działaniu obudowy,
- nieostrze\enia współpracowników o gro\ącym niebezpieczeństwie.
Do obowiązku dozoru maszynowego w zakresie bezpiecznej eksploatacji obudowy
nale\y:
- systematyczna kontrola urządzeń pod względem bezpieczeństwa pracy, stanu
technicznego oraz prawidłowej eksploatacji; wszelkie stwierdzone usterki, stanowiące
zagro\enie dla załogi i eksploatacji, nale\y natychmiast usunąć; szczególnie
kontrolować nale\y połączenia i zabezpieczenia sworzniowe głównych węzłów
obudowy decydujących o pełnej nośności konstrukcji obudowy zmechanizowanej, a to:
sworzni łączących osłonę odzawałową ze stropnicą oraz sworzni łączących łączniki
lemniskatowe ze spągnicami i osłoną odzawałową;
- przeszkolenie załogi w zakresie bezpiecznej obsługi i eksploatacji obudowy;
- nadzorowanie wa\niejszych prac związanych z wymianą podzespołów i elementów
obudowy, takich jak: podpory, podpory stropnicy, układu przesuwnego, końcówek
stropnicy.
Do wa\niejszych obowiązków dozoru górniczego w zakresie bezpiecznej eksploatacji
ściany z obudową zmechanizowaną nale\y:
74
- na początku zmiany dokonać przeglądu ściany pod względem zagro\eń i prawidłowego
wykonania prac przez zmianę poprzednią, a stwierdzone niedociągnięcia natychmiast
usunąć;
- szczególną uwagę zwrócić na wykonanie robót strzelniczych oraz prawidłowe
zabudowanie stropu w obrębie skrzy\owań ścian z chodnikami; bardzo wa\ne jest, aby
przed strzelaniem właściwie zabezpieczyć elementy układu hydraulicznego za pomocą
odpowiednich osłon, bowiem w czasie strzelania pokrycia galwaniczne podpór mogą
ulec uszkodzeniu.
Ponadto dozór ka\dej zmiany powinien szczegółowo informować dozór zmiany
następnej o stanie robót oraz o stanie technicznym maszyn i urządzeń.
10 Konserwacja i naprawy obudowy zmechanizowanej
Pewna i bezawaryjna praca obudowy, umo\liwiającą systematyczny postęp przodku
ścianowego, zale\y od stanu technicznego zestawów oraz elementów i zespołów
wchodzących w ich skład.
Stan techniczny obudowy zale\y w du\ej mierze od:
- właściwej organizacji słu\b maszynowych,
- posiadanego przez kopalnię zaplecza warsztatowego,
- odpowiedniego zaopatrzenia w części zamienne.
Konserwacja obudowy zmechanizowanej w ścianie będącej w ruchu polega na
odpowiednio wczesnym wykrywaniu i usuwaniu dostrze\onych usterek, na wymianie
uszkodzonych części, podzespołów i zespołów zestawów.
Typowe uszkodzenia obudowy, przyczyny i sposoby ich usuwania podano w tabl. 8.
Słu\by prowadzące konserwacje, a więc ślusarze, hydraulicy, powinni znać
konstrukcję obudowy zmechanizowanej, zasadę jej pracy oraz zasadę Pracy poszczególnych
podzespołów i zespołów. Ślusarze, hydraulicy po-winni być przeszkoleni w zakresie
prowadzenia konserwacji w warunkach dołowych, powinni posługiwać się wyłącznie
narzędziami do tych czynności przewidzianych. Pozwala to na przyspieszenie wykonywania
prac konserwacyjnych oraz uniknięcie uszkodzeń sprzętu i wypadków przy Pracy.
Układ hydrauliczny obudowy nale\y ochraniać przed zanieczyszczeniami' które
zagra\ają sprawnemu działaniu całego układu i jego zespołów składowych.
Zaleca się, aby określona liczba zestawów znajdowała się pod opieką danego ślusarza
hydraulika, który jest za te zestawy odpowiedzialny.
Zestawy w ścianie powinny być ponumerowane według kolejności monta\u, a to dla
ułatwienia rejestracji wszelkich usterek i uszkodzeń. W celu wcześniejszego wykrycia
uszkodzeń i usterek w pracy obudowy Oprowadza się przeglądy codzienne i okresowe.
Tabela 8Typowe uszkodzenia obudowy, przyczyny i sposoby ich usuwania
Uszkodzenia Przyczyny Sposoby usuwania
skrzywiony rdzennik,
zdeformowana tuleja wymienić podporę
prowadząca
uszkodzony blok zaworowy wymienić rozdzielacz
Podpora hydrauliczna nie rabuje się czterodrogowy lub blok
lub rozdzielacz
czterodrogowy zaworowy
sprawdzić przewód
zanieczyszczony przewód
spływowy przemyć lub
spływowy
wymienić
75
uszkodzony zawór
przelewowy lub zwrotny w wymienić blok zaworowy
Podpora nie utrzymuje podporności
bloku zaworowym
przy poło\eniu dzwigni w pozycji
0"
wewnętrzny przeciek w
wymienić podporę
podporze
zbyt niskie ciśnienie w sprawdzić ciśnienie w
magistrali magistrali zasilającej
uszkodzony blok zaworowy wymienić blok zaworowy r
Podpora stropnicy lub podpora
końcówki wychylnej stropnicy nie zanieczyszczony filtr
wymienić lub przemyć filtr
wsuwa się albo przesuwa się siatkowy bloku zaworowego
bardzo powoli
uszkodzony rozdzielacz wymienić rozdzielacz
czterodrogowy czterodrogowy
uszkodzona podpora wymienić podporę
uszkodzony zawór
Podpora stropnicy lub podpora przelewowy lub zwrotny w wymienić blok zaworowy
końcówki wychylnej stropnicy nie bloku zaworowym
stabilizuje poło\enia stropnicy w
przeciek wewnętrzny w
poło\enie 0 dzwigni rozdzielacza
wymienić podporę
podporze
zbyt niskie ciśnienie w sprawdzić ciśnienie w
magistrali magistrali
uszkodzony rozdzielacz
wymienić rozdzielacz
Przesuwnik korekcyjny osłon nie czterodrogowy
wysuwa się lub nie wsuwa się albo
zamknięty lub
przesuwa się bardzo powoli
niedostatecznie otwarty otworzyć zawór odcinający
zawór odcinający
uszkodzony przesuwnik wymienić przesuwnik
za małe ciśnienie w sprawdzić ciśnienie w
przewodzie zasilającym magistrali zasilającej
Przesuwnik korekcyjny spągnic
uszkodzony rozdzielacz
nie wysuwa się lub wysuwa się wymienić rozdzielacz
czterodrogowy
bardzo powoli
uszkodzony przesuwnik wymienić przesuwnik
Przesuwnik osłony czoła ściany
zbyt niskie ciśnienie w sprawdzić ciśnienie w
nie wysuwa się albo przesuwa się
magistrali magistrali
bardzo powoli
76
uszkodzony blok zaworowy wymienić blok
uszkodzony rozdzielacz
wymienić rozdzielacz
czterodrogowy
uszkodzony przesuwnik wymienić przesuwnik
Przesuwnik osłony czoła ściany
uszkodzony sterowany
nie stabilizuje poło\enia przy
zawór zwrotny w bloku wymienić blok zaworowy
ustawieniu dzwigni rozdzielacza 1
zaworowym
w poło\eniu 0
10.1 Przeglądy codzienne
Do przeglądów codziennych nale\ą czynności kontrolne, które wykonuje się na
początku ka\dej zmiany wydobywczej. Do czynności tych nale\ą:
1) przegląd agregatu zasilającego, polegający na sprawdzeniu:
- poziomu cieczy roboczej w zbiorniku,
- pracy pomp i ciśnienia zasilania,
- składu procentowego emulsji,
- ciśnienia smarowania w pompie,
- rezerwy przewodów hydraulicznych,
- ochrony przewodów magistralnych prowadzonych w chodniku i w obrębie
skrzy\owania ściany z chodnikiem (równocześnie nale\y kontrolować szczelność tych
przewodów oraz prawidłowość ich prowadzenia),
- pracy zawodu rozładowania pompy
- filtrów współpracujących z agregatem,
2) przegląd szczelności układów hydraulicznych zestawów polegający na:
- kontroli szczelności wszystkich złącz hydraulicznych zestawu,
- sprawdzeniu szczelności rozdzielaczy czterodrogowych, przesuwników, podpór i
bloków zaworowych,
3) sprawdzenie, za pomocą wskazników ciśnień bloków zaworowych, prawidłowego
przejmowania obcią\enia od stropu przez podpory zestawu,
4) ogólne sprawdzenie czy nie ma uszkodzeń mechanicznych, a w szczególności:
- zgięć rdzenników, wgniotów rur cylindrów, głębokich rys na gładzi rdzenników,
- zgięć drągów tłokowych przesuwników,
- uszkodzeń i deformacji spągnic, stropnic, osłon i innych części mechanicznych
zestawu obudowy,
- pęknięć połączeń spawanych konstrukcji nośnej zestawu,
- uszkodzeń głównych połączeń sworzniowych i zabezpieczeń sworzni.
10.2 Przeglądy okresowe
Nale\y je przeprowadzać w okresach 10 dni podczas przerwy w wydobyciu i
przy wyłączonym zasilaniu ścian.
W ramach tych przeglądów nale\y sprawdzić:
- czy poszczególne zestawy nie są uszkodzone mechanicznie,
- prawidłowość poło\enia i połączenia siłowników hydraulicznych w zestawach
obudowy,
- czy w połączeniach sworzniowych i śrubowych nie ma uszkodzeń i usterek,
- szczelność wszystkich złącz hydraulicznych.
Na czas sprawdzania szczelności złącz nale\y załączyć zasilanie ściany.
77
10.3 Zasada likwidowania uszkodzeń
Usterki i uszkodzenia wykryte w czasie prowadzenia przeglądów nale\y sukcesywnie
usunąć. Naprawę uszkodzonych elementów i zespołów obudowy ogranicza się w wyrobisku
ścianowym wyłącznie do wymiany na nowe (lub wyremontowane w warsztatach zaplecza
maszynowego) elementy i zespoły.
Przy likwidowaniu uszkodzeń obowiązuje przestrzeganie następujących kolejności:
- na początku nale\y usunąć usterki związane z nieszczelnością układu
hydraulicznego, w celu zmniejszenia strat cieczy roboczej i ciśnienia, oraz usterki związane z
utratą podporności zestawu; odbywa się to przez wymianę uszczelek, przewodów, złączek,
bloków zaworowych itp.;
- następnie likwiduje się uszkodzenia elementów łączących poszczególne
zespoły (dokręcania śrub, wymiana uszkodzonych sworzni, uzupełnianie brakujących
zawleczek, podkładek itp.).
W wyrobisku ścianowym nie nale\y w \adnym przypadku dokonywać demonta\u
zespołów na części składowe, w celu usunięcia uszkodzeń. Wymontowane zespoły nale\y
wytransportować z wyrobiska ścianowego i przekazać do warsztatu naprawczego w stanie
zmontowanym.
11 Obudowa zmechanizowana skrzy\owania ściany z chodnikami
przyścianowymi
W procesie mechanizacji prac wybierkowych zagadnienie obudowy wyrobisk
ścianowych zostało w pełni rozwiązane. Krajowy przemysł maszyn górniczych produkuje
szeroką gamę typów obudów zmechanizowanych, praktycznie dla ka\dych warunków
gómiczo-geologicznych, które występują w polskich kopalniach węgla kamiennego.
W dalszym jednak ciągu mechanizacja prac związanych z obudową skrzy\owań
ściany z chodnikami przyścianowymi nie jest w pełni rozwiązana. Wynika to głównie ze
specyficznych warunków występujących na skrzy\owaniach, a mianowicie du\ego
zagęszczenia maszyn i urządzeń będących w ruchu, nietypowego obcią\enia obudowy
skrzy\owań, jak równie\ z wcześniejszego naruszenia struktury skał stropowych podczas
wykonywania chodników przyścianowych oraz z wpływów eksploatacji wyrobisk sąsiednich.
Wymogi koncentracji wydobycia i związane z tym zwiększenie postępów ścian
stwarzają konieczność intensyfikacji prac nad zmechanizowaniem obudowy skrzy\owań. Ze
względu jednak na trudne warunki pracy takiej obudowy są to najczęściej rozwiązania
jednostkowe dla konkretnych ścian i do współpracy z określonymi maszynami (kombajn,
przenośnik ścianowy).
Typowa ściana zawałowa pozioma lub nachylona podłu\nie jest prowadzona od
granic, przy czym chodniki przyścianowe wykonane są odpowiednio wcześniej. Jeden z
chodników, przewa\nie odstawczy, jest utrzymywany za postępem ściany, a drugi
likwidowany.
W zale\ności od warunków górniczych, ściany prowadzi się systemy bezwnękowe
przy dobrych stropach lub z wnękami, gdy warunki stropowe są niekorzystne.
Obecnie najlepiej rozwiązana jest mechanizacja obudowy wlotów do ścian przy
eksploatacji bezwnękowej i z wnękami. Stosowane są równie\ zmechanizowane podciągi
kroczące usytuowane w chodnikach i podbierające obudowę łukową w miejscu skrzy\owania
ściany z chodnikiem.
11.1.1 Obudowa wlotów ścian przy systemie bezwnękowym
Do obudowy wlotów ścian urabiających kombajnem i wybieranych systemem
bezwnękowym zaleca się stosować bezwnękowy system pod-ścianowy i nadścianowy",
78
zwany w skrócie BSPN. Jest on przeznaczony do zabezpieczania stropu w obrębie napędu
wysypowego przenośnika ścianowego pracującego w układzie napędów PP (prostopadło-
prostopadły) lub PR (prostopadło-równoległy) oraz w obrębie napędu pomocniczego
(zwrotnego).
System obudowy BSPN wykonany jest na podstawie seryjnie produkowanych obudów
FAZOS-12/28-Oz oraz FAZOS-15/31-Oz i składa się z dwóch zestawów (rys. 66)
połączonych między sobą cięgłem poziomym i cięgłem ukośnym. Cięgła te wykonane są z
odcinków łańcucha i siłowników mocowanych poprzez czopy obrotowe do spągnic i osłony
od-zawałowej zestawu drugiego.
Rysunek 66 Zestaw obudowy wlotu ściany BSPN
Cięgła słu\ą do korygowania zestawu skrajnego i podtrzymywania go podczas
przesuwania. Zestawy skrajne mają stropnice z końcówkami wychylno-wysuwnymi
i połączone są z przenośnikiem ścianowym przez specjalną płytę umieszczoną pod napędem.
Zestawy obudowy wlotu są cofnięte do tyłu w stosunku do zestawów ścianowych o 400 mm.
W celu zachowania szczelności między zestawami, zestaw sąsiadujący z zestawem
ścianowym ma odpowiednio poszerzoną osłonę boczną osłony odzawałowej.
11.2 Obudowa wlotów ścian przy systemie z wnękami
Dla ścian eksploatacyjnych z wnękami opracowano system obudowy wnęk zwany w
skrócie WSPN (wnękowy system podścianowy i nadścianowy).
System ten stosuje się wówczas, gdy ściana prowadzona jest z dwoma wnękami przy
chodnikach przyścianowych lub gdy ściana eksploatowana jest z jedną wnęką przy chodniku
odstawczym i bez wnęki przy napędzie zwrotnym.
Przy wybieraniu systemem ścianowym wnękami napęd główny (wysypowy) i napęd
pomocniczy (zwrotny) przenośnika ścianowego są częściowo wysunięte do chodników. Takie
usytuowanie napędów pozwala na stosowanie ró\nych układów jednostek napędowych.
Budowa WSPN oparta została równie\ na seryjnie produkowanych obudowach typu
FAZOS-12/28-Oz i FAZOS-15/31-Oz. WSPN składa się z dwóch zestawów połączonych
między sobą cięgłami: poziomym i ukośnym, analogicznie jak w systemie WSPN.
Dwa podstawowe zespoły konstrukcyjne, tj. osłona odzawałowa kompletna oraz
stropnica zasadnicza, są jednakowe w tych obudowach. Pozostałe zespoły, jak spągnice,
podpory hydrauliczne oraz łączniki lemniskatowe, są ró\ne, właściwe dla danej obudowy.
Końcówka wychylno-wysuwna stropnicy jest przystosowana do przegubowego
połączenia ze stropnicą wnękową oraz do zabudowy osłony czoła ściany. Stropnica wnękowa
jest podparta dwoma podporami hydraulicznymi, które są połączone przegubami kulowymi
umo\liwiającymi ich wychył o 15� w ka\dą stronę. Stropnica wnękowa podczas wysuwania
ze zrabowanymi podporami utrzymywana jest w kontakcie ze stropem dwoma siłownikami.
Przy pracy obudowy w górnym zakresie wysokości stropnicę wnękową wyposa\a się
w osłonę czoła ściany.
79
Zestaw skrajny połączony jest z przenośnikiem ścianowym poprzez płytę
podnapędową, zestaw sąsiedni natomiast połączony jest z przenośnikiem poprzez belkę
układu przesuwnego.
Zestawy obudowy wlotów ściany są cofnięte o 400 mm do tyłu w stosunku do
pozostałych zestawów w ścianie, jednak końce stropnic w całej ścianie zachowają tę samą
odległość od kombajnu.
W celu zwiększenia szerokości zestawu skrajnego oraz uszczelnienia przestrzeni
między zestawami osłony boczne wysuwne mogą być jednostronnie wysunięte o 150 mm i
zablokowane odpowiednim łącznikiem. W celu zwiększenia skuteczności korygowania
wydłu\ono o 150 mm tłoczysko siłownika korekcyjnego spągnic przez nało\enie
przedłu\acza.
Zestaw sąsiadujący z zestawem sąsiednim ścianowym ma szerszą osłonę boczną
osłony odzawałowej dla uszczelnienia i zapobiegania przedostawaniu się gruzu zawałowego
do zestawu.
80

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Przeglądy sekcji obudowy zmechanizowanej
407 E5AT03K1 Narzedziedo podtrzymywania Obudowylozyska polosi Nieznany
Obudowa wanny
Obudowy bass reflex 2
PE 5 8 2000 Głośniki i obudowy
Obudowa Maszczyk
obudowy1
obudowa
5 Metodyka doboru obudowy
Lekka obudowa

więcej podobnych podstron