Główna Wydawnictwa Maszyny Górnicze Aktualny numer Maszyny Górnicze 2/2016 (146)

Maszyny Górnicze 2/2016 (146)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dominik Bałaga, Michał Siegmund
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Badania stanowiskowe skuteczności systemu zraszania kombajnu chodnikowego KPD w gaszeniu i niedopuszczaniu do zapłonu metanu
Stand tests of effectiveness of spraying system of KPD roadheader in extinguishing the explosion and preventing against methane ignition

str 3-13

W artykule przedstawiono problem eliminowania zagrożenia metanowego, powstającego podczas urabiania przodków węglowych kombajnem chodnikowym. Zaprezentowano rozwiązanie systemu zraszania, składające się ze zraszania wewnętrznego oraz zewnętrznego, przeznaczone dla kombajnu chodnikowego typu KPD, charakteryzujące się niskim ciśnieniem zasilania wody 1,0 MPa. Omówiono wyniki badań skuteczności gaszenia i niedopuszczania do zapłonu metanu za pomocą dwóch typów zraszania, przeprowadzone na stanowisku badawczym. Pozytywne wyniki badań stanowiskowych, pozwolą na wdrożenie systemu do eksploatacji.

Słowa kluczowe: górnictwo, kombajny chodnikowe, zagrożenie metanowe i pyłowe, system zraszania

The problem of elimination of methane hazard, which occurs during mining the coal faces with roadheader, is presented. Design of the spraying system for KPD roadheader, consisting of internal spraying and external spraying with low water pressure equal to 1,0 MPs, is given. Results of tests of extinguishing effectiveness and prevention against methane ignition with use of two types of spraying system, which were carried out on the test stand, are discussed. Positive results of stand tests will enable to commercialize the system.

Keywords: mining industry, roadheaders, methane and dust hazards, spraying system

 

Włodzimierz Madejczyk
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Badania nośności kasztów drewnianych
Testing the load-bearing capacity of wooden chocks

str. 13-19

Kaszty drewniane służą do ochrony chodników przy- ścianowych poprzez ograniczenie efektu uginania się warstw stropowych i w efekcie dokonanie równomiernego rozkładu obciążenia na obudowę podporową wyrobiska górniczego. Wyznaczenie podporności kasztów drewnianych jest pomocne w ocenie ich przydatności w określonych warunkach. W artykule przedstawiono metodykę i wyniki badań nośności kasztów drewnianych pustych, wykonywanych w Laboratorium Badań Instytutu Techniki Górniczej.

Słowa kluczowe: górnictwo, obudowa kasztowa, kaszty drewniane, metodyka badań

Wooden chocks are used to protect near longwall roadways against bending of roof layers and in the result they enable even distribution of load to the standing support. Determination of load-bearing capacity of wooden chocks is helpful in assessment of their usefulness in the specified mine conditions. Testing methodology and results of testing the empty wooden chocks in KOMAG’s Testing Laboratory are presented.

Keywords: mining industry, wooden chocks, standing support, testing methodology

Edward Pieczora, Piotr Dobrzaniecki, Krzysztof Kaczmarczyk, Hubert Suffner
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Rozwój dołowych maszyn transportowych z napędem spalinowym

Development of underground diesel transportation machines

str. 20-32

Pierwsze zastosowanie silnika spalinowego do napędu maszyn transportowych w wyrobiskach podziemnych miało miejsce w kopalniach zachodniej Europy (Wielka Brytania, Niemcy). Rozwój spalinowych maszyn transportowych w polskich kopalniach zapoczątkowany został pracami badawczo-rozwojowymi realizowanymi w ITG KOMAG. Prace te zaowocowały powstaniem w latach sześćdziesiątych kopalnianego ciągnika spalinowego KCS KOCUR. W wyniku prowadzenia kolejnych prac powstała lokomotywa Lds-70, a następnie Lds-100. Zalety napędu spalinowego, jakimi są: mobilność, zasięg, duża siła pociągowa oraz swoboda prowadzenia prac transportowych, zdecydowały, że był to napęd wielu innowacyjnych maszyn transportowych opracowanych w ITG KOMAG, takich jak: lokomotywa Lds-100K-EMA, PIOMA LDS 80, LZS-150, lokomotywa do kolei podwieszonej Lps-80, LPS-90 kolei zębatej spągowej PIOMA-VACAT.

Słowa kluczowe: górnictwo, wyrobiska podziemne, maszyny transportowe, napęd spalinowy

Diesel engine was used for the first time to drive transportation machines in mine undergrounds in Western European countries (Great Britain, Germany). Development of diesel transportation machines in Polish mines started with R&D projects realized by KOMAG Institute of Mining Technology. KCS KOCUR diesel mine hauler designed in 1960-ties was the first result of these projects. Further projects resulted in development of Lds-70 and Lds-100 diesel locomotives. The following advantages of diesel drives such as: mobility, long distance range, high pulling force as well as easy transporting operations caused that this drive was used in designs of many innovative transportation machines developed in KOMAG, such as: Lds-100K-EMA, PIOMA LDS 80, LZS-150 locomotives, locomotives for Lps-80, LPS-90 suspended monorail and PIOMA-VACAT floor-mounted railway.

Keywords: mining industry, underground workings, transportation machines, diesel drive

 

 

Daniel Kowol, Michał Łagódka, Piotr Matusiak
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Badania możliwości zastosowania trapezoidalnego cyklu pulsacji wody dla osadzarkowego wzbogacania nadaw średnioziarnowych w klasie 60-0,5 mm
Testing the possibilities of use of trapezoidal water pulsation cycle for jig beneficiation of medium-grain feed of class 60-0,5 mm

str. 33-43

Skuteczność procesu wzbogacania nadaw węglowych w osadzarkach wodnych pulsacyjnych jest zależna od szeregu czynników. Charakterystyka ruchu pulsacyjnego wody wpływa w największym stopniu zarówno na dokładność grawitacyjnego rozdziału ziaren, jak i na wydajność urządzenia. W artykule przestawiono badania laboratoryjne, na podstawie których opracowano i zweryfikowano doświadczalnie metodę kształtowania krzywej pulsacji wody w formie trapezoidalnego przebiegu w osadzarkach wodnych pulsacyjnych średnioziarnowych. Porównano wpływ trapezoidalnego i sinusoidalnego cyklu pulsacji wody na skuteczność rozdziału nadawy średnioziarnowej.

Słowa kluczowe: wzbogacanie węgla, osadzarka pulsacyjna, cykl pulsacji, badania cyklu trapezoidalnego

The effectiveness of beneficiation of coal feeds in water pulsating jigs depends on few factors. Characteristics of water pulsating movement affect both accuracy of gravitational separation of grains and efficiency of the device. Laboratory tests, being a basis of the method for shaping the water pulsation curve in a form of trapezoidal characteristics in water pulsating jigs for medium-grain feeds was developed and verified, are presented. Impact of trapezoidal and sinusoidal water pulsation cycle on effectiveness of separation of medium-grain feed is compared.

Keywords: coal beneficiation, pulsating jig, pulsation cycle, tests of trapezoidal cycle

Michał Zuba, Arkadiusz Tomas
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Modułowa konstrukcja rozdrabniacza MR300 do rozdrabniania placków filtracyjnych

Modular structure of MR300 disintegrator for filtration cakes

str. 43-48

W artykule przedstawiono modułową konstrukcję rozdrabniacza MR300, uwzględniającą wymóg możliwości konfiguracji jego wariantów. Omówiono wersję A6RWM oraz A64R2N jako odmiany dostosowane do potrzeb w zakresie rozdrabniania placków filtracyjnych. Urządzenie wynika z zapotrzebowania polskiego górnictwa w zakresie rozdrabniania placków filtracyjnych. Własności rozdrabnianego materiału wymagają doboru odpowiedniego pakietu elementów roboczych oraz kinematyki i mocy urządzenia. Modułowa budowa rozdrabniacza MR300 pozwala na właściwą konfigurację cech urządzenia, w celu zapewnienia odpowiedniej wydajności przy jednoczesnym zachowaniu jakości produktu wyjściowego.

Słowa kluczowe: górnictwo, przeróbka, rozdrabnianie, dezintegracja, budowa modułowa

Modular structure of MR300 disintegrator is presented, including the possibilities of its variant configurations. A6RWM and A64R2N versions, adapted for disintegration of filtration cakes, are discussed. The device is a response to a demand of the Polish mining industry as regards disintegration of filtration cakes. The expected properties of disintegrated material require selection of proper operational components, kinematics and power of the device. Modular structure of MR300 disintegrator allows proper configuration of the device to ensure proper efficiency, while maintaining the quality of the product.

Keywords: mining industry, processing, disintegration, modular structure

Krzysztof Nieśpiałowski, Piotr Rojek, Norbert Rawicki
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Zawór hamujący ZH 1
ZH 1 braking valve

str. 49-55

W artykule omówiono koncepcję zaworu hamującego typu ZH 1, przeznaczonego do pracy z emulsjami HFA i HFB lub wodą. Przedstawiono jego główne parametry techniczne, jak również budowę i zasadę działania. Wskazano możliwość zastosowania zaworu w górnictwie, w pomieszczeniach o stopniu „a”, „b” i „c” niebezpieczeństwa wybuchu metanu oraz klasy A i B zagrożenia wybuchu pyłu węglowego.

Słowa kluczowe: silnik hydrauliczny, zawór hamujący, konstrukcja

 

A concept of ZH 1 braking valve designed for operation with HFA and HFB emulsion or water is discussed. Its main technical parameters as well as its design and principles of operation are presented. Possibilities of using this valve in the mining industry, in rooms of "a", "b" and "c" degree of methane explosion hazard as well as of A and B class of coal dust explosion hazard are indicated.

Keywords: hydraulic motor, braking valve, design

Zdzisław Budzyński, Bartosz Polnik
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Projektowanie napędów maszyn górniczych zasilanych z baterii akumulatorów nowej generacji
Designing of mining machines drives supplied from batteries of new generation

str. 56-64

W artykule przedstawiono problemy związane z konstruowaniem maszyn górniczych na przykładzie ciągnika podwieszonego, w którym zastosowano po raz pierwszy w światowym górnictwie, nową generację baterii akumulatorów z ogniwami litowymi. Szczególną uwagę zwrócono na bezpieczeństwo w czasie eksploatacji i na specjalne, dotychczas nie stosowane, systemy zabezpieczeń baterii akumulatorów, umożliwiające pracę w wyrobiskach zagrożonych wybuchem metanu i/lub pyłu węglowego. Obecnie stosowane baterie z ogniwami ołowiowo-kwasowymi wymagają specjalnych komór do ładowania, nowe rozwiązanie z ogniwami litowymi jest przystosowane do ładowania w dowolnym miejscu trasy transportowej. Ciągnik PCA-1 dostosowany jest do ładowania z ogólnodostępnych urządzeń górniczych, będących na wyposażeniu kopalń.

Słowa kluczowe: napędy maszyn górniczych, baterie akumulatorów, ogniwa litowe, zabezpieczenia baterii, aparatura łączeniowa

Problems of designing the mining machines on the example of suspended drivetrain, in which the new generation batteries with lithium cells were used for the first time in the mining industry are presented. Special attention was paid to safety measures enabling operation in workings threatened by methane and/or coal dust explosion hazard, which had been not used before. The batteries with lead-acid cells used so far, require special rooms for recharging, the new solutions with lithium cells enables charging the batteries at any place along the transportation route. PCA-1 drivetrain is adapted to be charged from all devices available in the mine.

Keywords: drives of mining machines, pack of batteries, lithium cells, batteries protection systems, connecting devices

 

Arkadiusz Tomas
Instytut Techniki Górniczej KOMAG
Tomasz Trawiński
Politechnika Śląska

Modelowanie charakterystyk pracy indukcyjnego przemiennika momentu
Modelling the operational characteristics of induction torque converter

str. 64-83

W artykule przedstawiono przegląd rozwiązań przekładni magnetycznych. Zaprezentowano koncepcję indukcyjnego przemiennika momentu, który jest w założeniu przekładnią magnetyczną o zmiennym przełożeniu kinematycznym i dynamicznym, wykorzystującą do przeniesienia napędu zjawisko indukcji napięcia i momentu elektromagnety-cznego w przewodniku w zmiennym polu magnetycznym. Łączy cechy przekładni magnetycznych z magnesami trwałymi, takie jak: tłumienie drgań, brak fizycznego styku pomiędzy elementami nadawczym i odbiorczym, cicha praca, z cechą hydrokinetycznego zmiennika momentu, czyli zmiennym przełożeniem kinematycznym i dynamicznym. Zaprezentowano model obwodowo-polowy i numeryczny przemiennika oraz wyznaczone charakterystyki pracy. Na podstawie charakterystyk pracy wariantów przemiennika przeprowadzono analizę możliwości jego zastosowania w napędach maszyn przeróbczych.

Słowa kluczowe: maszyny przeróbcze, przekładnia magnetyczna, indukcyjny przemiennik momentu

The solutions of magnetic gears are reviewed. A concept of induction torque converter, which is a magnetic gear of variable kinematic and dynamic gear ratio, which uses the induction of voltage and electromagnetic torque in a conductor in a changeable magnetic field to transfer drive torque, is presented. It has the features of magnetic gear with permanent magnets such as suppression of vibrations, lack of physical contact between transmitting and receiving components, silent operation and the features of hydro-kinematic torque converter, i.e. variable kinematic and dynamic gear ratio. Circuit-and-field model and numerical model of converter as well as its operational characteristics are given. The possibilities of using the converter in drives of processing machines were analysed on the basis of operational characteristics of torque converter variants.

Keywords: processing machines, magnetic gear, induction torque converter


Łukasz Herezy
Akademia Górniczo-Hutnicza

Wpływ przestoi technicznych i postoi górniczych na dyspozycyjny czas pracy przodka ścianowego
The influence of technical and mining downtimes on longwall working time

str. 83-96

W pracy przedstawiono wyniki analizy postoi górniczych w odniesieniu do przestoi technicznych. Analizowane dane pochodzą z trzech przodków ścianowych, gdzie jeden z nich był w pełni zautomatyzowany. Do analizy zebranych wyników pomiarowych wykorzystano diagram Pareto-Lorenza dla rodzajów zidentyfikowanych postoi/ przestoi, ich ilości i czasu usuwania. Dla służb kopalnianych zajmujących się przygotowaniem produkcji, harmonogra-mowaniem i utrzymaniem ruchu istotne jest systematyczne zbieranie danych o postojach/przestojach oraz ich analiza, pozwalająca na poprawę efektywnego czasu pracy przodków ścianowych.

Słowa kluczowe: efektywny czas pracy, przestój techniczny, postój górniczy, kompleks ścianowy

The paper present analysis results of mining downtimes in relation to mechanical downtimes. Data came from three longwall panels where one of them was fully automated. To compare the results of measurement used diagram Pareto-Lorenz for the types of downtimes/stops the amount and time of removal. For the mining support, scheduling, maintenance systematic collection of data about downtimes/stops and their analysis allow to improve the effective working longwall faces.

Keywords: effective working time, technical stops, mining downtimes, longwall systems