¼ Innowacyjny system zraszania ¼ „ dla wyrobisk › .Zapylenie powietrza w g³rnictwie w ™gla

  • View
    212

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of ¼ Innowacyjny system zraszania ¼ „ dla wyrobisk › .Zapylenie powietrza w...

PROJEKTOWANIE I BADANIA

ISSN 2450-9442 MASZYNY GRNICZE NR 3/2016 14

Innowacyjny system zraszania dla wyrobisk cianowych

dr in. Dominik Baaga mgr in. Micha Siegmund dr in. Dariusz Prostaski dr in. Marek Kalita Instytut Techniki Grniczej KOMAG

Streszczenie: W artykule przedstawiono innowacyjny system zraszania typu KOMAG, przeznaczony do ograniczania zapylenia generowanego podczas urabiania kombajnami w systemach cianowych. Zaprezentowano jego budow, parametry pracy oraz zasad dziaania. Omwiono wyniki bada jego skutecznoci dziaania przeprowadzonych w warunkach rzeczywistych.

Abstract:

Innovative spraying system of KOMAG type, designed for reduction of airborne dust generated during longwall shearer operation in longwall panel is presented. Design of the spraying system, its operational parameters and principle of operation are described. The effectiveness of its operation in real conditions is discussed.

Sowa kluczowe: grnictwo, zagroenia naturalne, zapylenie, zraszanie powietrzno-wodne

Keywords: mining industry, natural hazards, airborne dust, air-and-water spraying

1. Wprowadzenie

Zapylenie powietrza w grnictwie wgla kamiennego stanowi jedno z podstawowych zagroe mogcych skutkowa:

katastrof grnicz, spowodowan wybuchem pyu wglowego,

chorob zawodow (pylic puc), wskutek ekspozycji organizmw ludzkich na dugoterminowe dziaania pyu (zwaszcza krzemionki).

Stosowane w kombajnach cianowych instalacje zraszajce maj na celu ograniczenie zapylenia w miejscu pracy operatorw kombajnu oraz operatorw sekcji obudowy zmechanizowanej. Wyniki bada wykazuj, e stenia zapylenia mierzone na wylocie z wyrobiska cianowego oraz w wyrobiskach przylegych osigaj znaczne wartoci, niejednokrotnie przekraczajce najwysze dopuszczalne wartoci stenia (NDS) [5].

Rwnie pylica puc w grnictwie wgla kamiennego jest cigle niepokojcym zjawiskiem, co potwierdzaj dane Wyszego Urzdu Grniczego [4] (rys. 1.).

Rys. 1. Liczba stwierdzonych przypadkw pylicy u czynnych zawodowo i byych pracownikw kopal wegla kamiennego w latach 2011-2015 [4]

ISSN 2450-9442

Fakt przekraczania dopuszczalnego stdoprowadzajcych powietrze do wyrobiskwystpuje jego wysoki poziom

Rys. 2. Liczba cian, w ktrych wyst

Powysze zagroenia s inspiracjograniczenia ich skutkw. W Instytuciedotyczce wdroe innowacyjnkomfortu i bezpieczestwa pracy w wyrobnadcianowych (w prdzie zusystem zraszania typu KOMAG [2,ograniczania zapylenia oraz niezawodnoby stosowny w dwch wariantach, w zaleKOMAG, system przeznaczony jest do zabudowy ww wariancie typu KOMAG-N, dedykowany jest do

2. Budowa systemu

System zraszania powietrznoumieszczonych w cianie na wybranych sekcjach obudowy zmechanizowanej (rys. 3). Gwne elementy systemu zraszania to

1. baterie zraszajce, 2. zesp zasilajcy, 3. elementy sterujce, 4. magistrala zasilajca.

Baterie zraszajce montowane sza zadanie wytworzenie strumiekombajnu (rys. 4). Bateria skaW kadym z korpusw zabudowane szraszajcej), do ktrych dostarczana jest woda oraz sprdostarczajcym wod zainstalowanatenia przepywu. Ukad zasilajmediw oraz ogranicza ich nadmierne zu

PROJEKTOWANIE I BADA

9442 MASZYNY GRNICZE

opuszczalnego stenia zapylenia w wyrobiskach chodnikowych, cych powietrze do wyrobisk cianowych powoduje, e ju

puje jego wysoki poziom (rys. 2).

cian, w ktrych wystpuje przekroczenie dopuszczalnych wartoci pyw szkodliwych na ich wlotach [5]

inspiracj do prowadzenia prac badawczych zmierzajograniczenia ich skutkw. W Instytucie Techniki Grniczej KOMAG realizowane s

innowacyjnych rozwiza systemw zraszania, majcychstwa pracy w wyrobiskach cianowych oraz w chodnikach

dzie zuytego powietrza) [1]. Ich efektem jest powietrznosystem zraszania typu KOMAG [2, 6, 7], charakteryzujcy si wysokograniczania zapylenia oraz niezawodnoci dziaania i energooszczdno

stosowny w dwch wariantach, w zalenoci od miejsca zabudowy. W wariancie typu KOMAG, system przeznaczony jest do zabudowy w cianach wysokich, natomiast

N, dedykowany jest do cian niskich.

System zraszania powietrzno-wodnego skada si z powtarzalnych baterii zraszajcianie na wybranych sekcjach obudowy zmechanizowanej (rys. 3).

elementy systemu zraszania to:

montowane s pod stropnic sekcji obudowy zmechanizowanejza zadanie wytworzenie strumieni powietrzno-wodnych skierowanych w przestrze

Bateria skada si z trzech korpusw, montowanych na panelu nodym z korpusw zabudowane s trzy dwuczynnikowe dysze (dziewi

cej), do ktrych dostarczana jest woda oraz sprone powietrze. W zainstalowany jest regulator przepywu, utrzym

kad zasilajcy zapewnia stabilno parametrw dostarczanych mediw oraz ogranicza ich nadmierne zuycie.

PROJEKTOWANIE I BADANIA

MASZYNY GRNICZE NR 3/2016 15

enia zapylenia w wyrobiskach chodnikowych, e ju na wlotach cian

ci pyw szkodliwych

prowadzenia prac badawczych zmierzajcych do Techniki Grniczej KOMAG realizowane s prace

ych na celu popraw cianowych oraz w chodnikach

ytego powietrza) [1]. Ich efektem jest powietrzno-wodny wysok skutecznoci dnoci. System moe

ci od miejsca zabudowy. W wariancie typu cianach wysokich, natomiast

z powtarzalnych baterii zraszajcych (1), cianie na wybranych sekcjach obudowy zmechanizowanej (rys. 3).

sekcji obudowy zmechanizowanej i maj skierowanych w przestrze robocz

z trzech korpusw, montowanych na panelu nonym. trzy dwuczynnikowe dysze (dziewi dysz w baterii

one powietrze. W przewodzie utrzymujcy wymagane

parametrw dostarczanych

PROJEKTOWANIE I BADANIA

ISSN 2450-9442 MASZYNY GRNICZE NR 3/2016 16

a)

b)

Rys. 3. Gwne elementy powietrzno-wodnego systemu zraszania: a) typ KOMAG, b) typ KOMAG-N [6, 7]

Rys. 4. Bateria zraszajca powietrzno-wodnego systemu zraszania typu KOMAG zamontowana pod stropnic sekcji obudowy zmechanizowanej [10]

W systemie typu KOMAG-N zastosowano baterie zraszajce zamontowane przegubowo na pycie montaowej, pod stropnic sekcji obudowy zmechanizowanej (rys. 5). Baterie zraszajce dziki niewielkim gabarytom, ktre w zalenoci od uoenia dysz wynosz od 35 do 110 mm, przystosowane s do wytwarzania strumieni zraszajcych w cianach niskich. Bateria zraszajca wyposaona jest w kolektor zasilajcy i rozdzielajcy wod na trzy elastyczne przewody. Nastpnie woda dostarczana jest do trzech dysz dwuczynnikowych, zabudowanych w zespole zraszajcym, zasilanym spronym powietrzem. Dysze wkrcone w zcza obrotowe umoliwiaj zmian kierunku dziaania strumienia kadej z dysz o kt w zakresie +/-45.

PROJEKTOWANIE I BADANIA

ISSN 2450-9442 MASZYNY GRNICZE NR 3/2016 17

Rys. 5. Bateria zraszajca powietrzno-wodnego systemu zraszania typu KOMAG-N zamontowana pod stropnic sekcji obudowy zmechanizowanej [10]

W obu typach systemu, baterie zraszajce wytwarzaj strumienie powietrzno-wodne skierowane w stron czoa ciany, obejmujc swym zasigiem wikszo powierzchni przekroju poprzecznego wyrobiska. Liczba zamontowanych baterii systemu uzaleniona jest od dugoci ciany oraz poziomu zapylenia. System wyposaono w magistral powietrzno-wodn oraz zesp zasilajcy, znajdujcy si w chodniku przycianowym. Magistrala dostarcza wod i sprone powietrze z zespou zasilajcego do dysz powietrzno-wodnych, natomiast zesp zasilajcy suy do ustawiania wartoci parametrw mediw za pomoc filtrw, zaworw redukcyjnych oraz magnetyzera (rys. 6).

Rys. 6. Zesp zasilajcy powietrzno-wodnego systemu zraszania [10]

Elementy sterujce systemu, umiejscowione s kilka sekcji wczeniej, przed kad z baterii zraszajcych, co umoliwia sterowanie otwarciem i zamkniciem przepywu wody i spronego powietrza przed zblieniem si do baterii zraszajcych. Zaczanie i wyczanie zraszania realizowane jest poprzez zawr odcinajcy, umiejscowiony na przewodzie doprowadzajcym wod (rys. 7).

Rys. 7. Zawr odcinajcy, sterujcy przepywem wody i spronego powietrza [10]

PROJEKTOWANIE I BADANIA

ISSN 2450-9442 MASZYNY GRNICZE NR 3/2016 18

Obecno odpowiedniej wartoci cinienia wody, pojawiajcej si w gniedzie pilotujcym, otwiera zawr zwrotny sterowany, pozwalajc na swobodny przepyw spronego powietrza, rwnoczenie z przepywem wody, do powietrzno-wodnej baterii zraszajcej. Powietrzno-wodny system zraszania typu KOMAG oraz KOMAG-N, zbudowany standardowo jest z 5 do 10 baterii zraszajcych. Baterie mocowane s na stropnicach sekcji obudowy zmechanizowanej co 15 do 30 m.

3. Zasada dziaania systemu

Media zraszajce, woda oraz sprone powietrze, wczeniej oczyszczane za pomoc filtrw, dostarczane s przewodami do zespou zasilajcego (poz. 2, rys. 3). Nastpnie redukowane jest ich cinienie do wartoci 0,30,6 MPa i dostarczane s do magistrali zasilajcej (poz. 4, rys. 3). Z magistrali s one kierowane do ukadu sterowania (poz. 3, rys. 3) (woda kierowana jest do zaworu odcinajcego, zlokalizowanego w pobliu stojaka hydraulicznego sekcji obudowy zmechanizowanej). Przesterowanie zaworu odcinajcego umoliwia przepyw wody do baterii zraszajcej znajdujcej si na okrelonej sekcji obudowy (poz. 1, rys. 3). Woda dostarczana jest take do regulatora przepywu umiejscowionego przed bateri zraszajc oraz do zaworu zwrotnego sterowanego, ktry wymu