KOMAG Institute of Mining Technology

MISSION

Innovative solutions for economy.

VISION
Research and development centre of organizational and proprietary structure adapted to the market activity in the European Research Area and of the organizational culture creating a friendly climate for generating new ideas and realizing innovative activities, i.e. transforming new ideas into new products.
Read more

Design

Designing of machines and equipment

Tests

Laboratory of Applied Tests

Certification

Assessment of products' conformity

Projects

Projects realized by the KOMAG Institute from European Funds

Ramiona RW-200N kombajnu KSW-460NE zostały, jako pierwsze, wyposażone w doświadczalną instalację zewnętrznego zraszania powietrzno-wodnego w ramach realizacji projektu celowego nr 6T12 2004C/06337 dofinansowanego przez Ministerstwo Edukacji i Nauki. Instalacja ta przeznaczona jest do zapobiegania zapłonowi metanu i zwalczania zapylenia w warunkach zagrożenia metanowego.

Instalacja składa się z dysz dwuczynnikowych, przewodów doprowadzających oraz aparatury kontrolno-sterującej.

Doprowadzana do kombajnu woda oraz sprężone powietrze, po zredukowaniu ciśnienia do wartości 3-5 bar, są dostarczane osobnymi przewodami do dysz dwuczynnikowych, gdzie następuje ich mieszanie i wyrzucanie na zewnątrz w postaci mgły powietrzno-wodnej.
Zainstalowana w kombajnie instalacja powietrzno-wodna w znacznym stopniu ogranicza zużycie wody zraszającej, a przeprowadzone badania w Kopalni Doświadczalnej „Barbara” wykazały jej dużą przydatność w gaszeniu płomieni gazowych i zapobieganiu ich powstawaniu. Woda rozpylona do postaci mgły jest również skutecznym narzędziem do ograniczenia zapylenia w ścianie.

Instalacja powietrzno-wodna umożliwia również zraszanie wewnętrzne (przez organ) mieszaniną powietrzno-wodną. Mieszanina ta tworzona jest w specjalnym mieszalniku, umieszczonym w ramieniu kombajnu.

Każde z ramion kombajnu jest wyposażone w kilka do kilkunastu dysz powietrzno-wodnych. Niskie ciśnienie wody zasilającej (maks. 5 bar) i zużycie wody zraszającej (maks. do 100 l/min na cały kombajn) nie wymaga stosowania pompy podnoszącej ciśnienie, a woda do zasilania instalacji zraszającej kombajnu może być pobierana bezpośrednio z rurociągu p.poż..
Instalacja zraszająca, powietrzno-wodna może być zabudowana równolegle z klasyczną instalacją wodną, co umożliwia korzystanie, w zależności od potrzeb, z jednej lub drugiej instalacji.

Pierwszy kombajn typu KSW-460 NE z powietrzno-wodną instalacją zraszającą rozpoczął eksploatację w KWK „Pniówek”.

Image
Instalacja zraszająca powietrzno-wodna zabudowana w ramieniu RW-200N kombajnu KSW-460 NE



Image
Symulacja komputerowa działania instalacji zraszającej powietrzno-wodnej zabudowanej w ramieniu RW-200N kombajnu KSW-460 NE



Cykl życia maszyn górniczych obejmuje między innymi takie procesy jak:

  • instalacja maszyny w wyrobisku lub jej relokacja do innego wyrobiska (np. zbrojenie i likwidacja ścian),
  • planowe wymiany wybranych zespołów lub elementów,
  • naprawy awaryjne,
  • obsługa serwisowa,
  • likwidacja maszyny.

Procesy te realizowane są w warunkach odbiegających od tych, jakie panują w wytwórniach. Czynnikami utrudniającymi realizację tych procesów są: ograniczona przestrzeń robocza, nachylone i śliskie podłoże, niewystarczające oświetlenie, brak maszyn i urządzeń dźwigowych stosowanych w transporcie wewnątrzzakładowym. W czynnościach montażu i demontażu konieczne jest operowanie jednostkami o dużych wymiarach gabarytowych i o znacznych masach, w ograniczonych przestrzeniach roboczych. Oznacza to pracę w wymuszonych pozycjach ciała i przy znacznym wysiłku fizycznym.

 

Pierwszy montaż maszyny u wytwórcy nie ujawnia wszystkich trudności, jakie mogą wystąpić podczas pracy pod ziemią: ograniczony dostęp do określonych miejsc, niewystarczające pole widzenia, brak możliwości rozwinięcia odpowiednich sił z powodu ograniczeń zakresu ruchu kończyn, utrudnione posługiwanie się narzędziami.

 

Ograniczenia i utrudnienia w realizacji procesów serwisowania i napraw mogą być zidentyfikowane metodami wirtualnego prototypowania już podczas projektowania i konstruowania maszyn. W tym celu należy utworzyć wirtualne środowisko pracy składające się z modeli komputerowych obiektów materialnych (maszyn i urządzeń) i modeli cech antropometrycznych ludzi. W środowisku tym tworzone i oceniane są symulacje komputerowe czynności wykonywanych podczas przeglądów i napraw, co pokazano na poniższych rysunkach.

Czynności wykonywane w zamkniętych przestrzeniach:

 

Image
b) w wytwórni
Image
b) pod ziemią

 

 

Współczesne realia w sektorze górniczym, takie jak koncentracja produkcji zwiększają wymagania jakościowe, niezawodnościowe i funkcjonalne. Jednocześnie ciągle skraca się faza próbnej pracy prototypu materialnego w warunkach in – situ. Ograniczenia związane z badaniem prototypów materialnych maszyn górniczych wymuszają poszukiwanie nowych metod prototypowania. Jedną z nich jest metoda tworzenia wirtualnych prototypów maszyn górniczych, która pozwala na zbadanie przyszłego środka technicznego we wczesnych fazach projektowania.

Wirtualne prototypowanie jest procesem tworzenia oraz badania wirtualnego prototypu. Rozpoczyna się od budowy modeli geometrycznych produktów, na których następnie przeprowadzane są symulacje komputerowe, co pokazano na rysunku. Wirtualne prototypowanie obejmuje proces projektowania, wytwarzania, serwisu, jak również recyklingu. Z kolei wirtualny prototyp jest zbiorem modeli kryterialnych tego samego środka technicznego. Modele kryterialne tworzone są dla wcześniej przyjętych stanów kryterialnych. Stanami kryterialnymi, w aspekcie wytrzymałościowym, mogą być wybrane, krytyczne zestawy obciążeń lub podparć. Identyfikacja stanów kryterialnych odbywa się zarówno podczas eksploatacji, jak i na stanowisku badawczym. W ramach projektu prototypy wirtualne poddano weryfikacji w następujących aspektach: wytrzymałościowym, funkcjonalnym, ergonomicznym.

W pracy prototypy wirtualne badano między innymi przy zastosowaniu oprogramowania opartego o metodę elementów skończonych (MES), program do analizy kinematyki i dynamiki układów wieloczłonowych (MBS), metodę odwrotnego projektowania (RE) oraz program do wizualizacji i analiz układów antropotechnicznych. Metoda budowy wirtualnych prototypów zawiera wytyczne dla tworzenia modeli obliczeniowych maszyn górniczych, ze szczególnym uwzględnieniem ich późniejszej walidacji. Weryfikację modeli kryterialnych wirtualnego prototypu przeprowadzono na stanowisku badawczym dostępnym w CMG KOMAG.

Image
Przykładowe analizy wirtualnego prototypu sekcji obudowy zmechanizowanej

System intensywnego chłodzenia ramion kombajnowych dużej mocy wraz z instalacją wymuszonego smarowania przekładni napędowej jest efektem prac naukowych, badawczych i technicznych realizowanych przez KOMAG wspólnie z Zabrzańskimi Zakładami Mechanicznymi S.A. w ramach projektu celowego nr 6ZR8 2005 C/06664, dofinansowywanego przez Ministerstwo Edukacji i Nauki.
Jest to istotna modyfikacja instalacji ramienia R500 w zakresie chłodzenia ramion kombajnowych, a w szczególności instalacji smarowania oraz instalacji wodnej.
Po odpowiedniej adaptacji system może zostać zaaplikowany do innych ramion kombajnowych, posiadających instalację smarowania wymuszonego, instalację wodną oraz wystarczającą przestrzeń w kadłubie ramienia do zamocowania chłodnic.
Obie instalacje są połączone w jeden układ wodno-smarujący.
Badania stanowiskowe modelu badawczego ramienia R500 pozwolą ocenić skuteczność chłodzenia oleju przekładniowego za pomocą chłodnic systemu intensywnego chłodzenia.
System intensywnego chłodzenia ramion kombajnowych dużej mocy poprawi warunki pracy przekładni zębatej poprzez obniżenie temperatury oleju, poprawi warunki smarowania kół zębatych oraz węzłów łożyskowych, co ma bezpośredni wpływ na wydłużenie okresu eksploatacji zarówno oleju przekładniowego, jak i samych ramion kombajnowych.

dotyczy: zatrudnienia pracownika

Wpływ charakterystyki pulsacji wody w wodnych osadzarkach pulsacyjnych na proces pozyskiwania wybranych produktów mineralnych

Wieloletnie doświadczenia Instytutu KOMAG w konstruowaniu i doborze technologicznym osadzarek do wzbogacania węgla surowego pozwoliły na ukierunkowanie badań i rozwoju konstrukcji tych maszyn w celu ich zastosowania w przemyśle kruszyw. Wykonane badania technologiczne procesu rozdziału żwiru i piasku z jednoczesną separacją zanieczyszczeń organicznych, przeprowadzone na zmodyfikowanej osadzarce pulsacyjnej typu KOMAG, w warunkach laboratoryjnych i przemysłowych, potwierdziły celowość wykorzystania do tego procesu rozwiązań konstrukcyjnych sprawdzonych w przeróbce węgla kamiennego. Zastosowanie, na laboratoryjnym stanowisku badawczym osadzarki pulsacyjnej, układu automatycznego sterowania nowej generacji oraz talerzowego zaworu pulsacyjnego nowoczesnej konstrukcji umożliwi przeprowadzenie badań technologicznych wpływu charakterystyki pulsacji wody na rozdział minerałów pod kątem sprawności wydzielenia zanieczyszczeń organicznych. Wyniki przeprowadzonych badań pozwolą na rozwiązanie problemu pozyskiwania w wodnej osadzarce pulsacyjnej wybranych produktów mineralnych, takich jak żwir i piasek, o wymaganych parametrach jakościowych.

Page 2 of 3