Przenośniki zgrzebłowe

Przenośniki zgrzebłowe 1

I. Wstęp 1

II. Przenośniki zgrzebłowe – klasyfikacja 2

III. Budowa przenośników zgrzebłowych 2

IV. Budowa przenośnika zgrzebłowego ścianowego 6

V. Obsługa i konserwacja przenośników zgrzebłowych. BHP. 7

I. Wstęp

Przenośniki mają szczególne znaczenie w odstawie węgla w wyrobiskach ścianowych i chodnikowych, gdzie przenośnik stanowi integralna część maszyn urabiających, ładujących i obudowy. W polskim górnictwie stosuje się przenośniki zgrzebłowe i taśmowe.

Należy wspomnieć o przenośnikach wstrząsanych (rys. 1) w których odstawa urobku odbywa się przez nadanie rynnom krótkich a gwałtownych ruchów. Wykorzystuje się tu zjawisko bezwładności oraz poślizg załadowanego materiału. Brak możliwości transportu materiału po wzniosie (do 4°) oraz mała wydajność spowodowały ich wycofanie. Wynalazcą tego przenośnika jest Polak, prof. inż. R. Rieger.

Rys. 1. Przenośnik wstrząsany zabudowany w zabierce (kopalnia Guido)

II. Przenośniki zgrzebłowe – klasyfikacja

Przenośniki zgrzebłowe można podzielić według:

1) funkcji spełnianej przez rynny na: przenośniki o górnej rynnie nośnej i przenośniki o dolnej rynnie nośnej,

2) liczby łańcuchów ciągnących zgrzebła na: jednołańcuchowe, dwułańcuchowe i trójłańcuchowe,

3) rodzaju konstrukcji na: lekkie i ciężkie- zwane również pancernymi,

4) miejsca zastosowania: ścianowe, podścianowe, chodnikowe i specjalne np. kątowe,

5) rodzaju wykonywanej pracy: przesuwające i hamujące,

6) według liczby silników w napędzie: pojedynczy lub podwójny

7) według liczby napędów: z jednym napędem lub dwoma napędami (drugi zamiast zwrotni).

III. Budowa przenośników zgrzebłowych

Ogólną budowę przenośnika zgrzebłowego przedstawiono na przykładzie przenośnika chodnikowego Skat – 80/KJ (rys. 2). Przenośnik składa się z napędu I, trasy II i zwrotni III oraz wyposażenia dodatkowego.

Rys. 2. Schemat przenośnika zgrzebłowego z napędem pojedynczym oraz układem silnika i przekładni równoległym

1. Napęd przenośnika

Napęd przenośnika może być pojedynczy (rys. 2) lub podwójny (rys. 3). Układ silników i przekładni może być równoległy i prostopadły.

Napęd pojedynczy przenośnika (rys. 2) składa się z kadłuba napędu, gwiazdy łańcuchowej, przekładni, sprzęgła elastycznego i silnika elektrycznego. Do kadłuba przymocowana jest belka rozporowa umożliwiające kotwiczenie lub rozparcie stojakami napędu. Przez gwiazdę łańcuchową przewinięty jest łańcuch ze zgrzebłami. Między gwiazdą a kadłubem napędu umieszczona jest blacha ślizgowa z wyrzutnikami.

Przekładnia jest symetryczna w płaszczyźnie poziomej, co umożliwia montowanie jej z lewej lub prawej strony kadłuba napędu. Gwiazda łańcuchowa osadzona jest z jednej strony na wale przekładni, a z drugiej strony na ułożyskowanej półosi. W przypadku napędu podwójnego gwiazda łańcuchowa osadzona jest z drugiej strony na wale drugiej przekładni. Sprzęgło elastyczne jest elementem łączącym przekładnię z silnikiem napędowym. Silnik elektryczny umocowany jest do ramy spawanej z blach. Rama jest symetryczna i może być mocowana z lewej lub prawej strony kadłuba napędu. Napęd może być również wyposażony w silnik pneumatyczny, co jednak jest obecnie bardzo rzadko stosowane. Kadłub napędu jest połączony z rynnami trasy przenośnika przy pomocy rynny klinowej.

Rys. 3. Napęd podwójny przenośnika zgrzebłowego typu Skat – 80/KJ

Rys. 4. Napęd przenośnika zgrzebłowego typu Skat – 80/KJ

Rys. 5. Napęd przenośnika zgrzebłowego typu Skat – 80/KJ

Rys. 6.Przesyp z przenośnika zgrzebłowego na taśmowy

2. Trasa przenośnika

Trasa przenośnika składa się z rynien, łańcucha zgrzebłowego. Rynny wykonane są z stali o podwyższonej wytrzymałości i ulepszaną cieplnie, co zwiększa jej odporność na ścieranie. Do rynien zakładane są zastawki, które zapobiegają wysypywaniu się urobku z przenośnika.

Łańcuch zgrzebłowy (rys. 7) składa się z członów, z których każdy składa się z dwóch piętnastoogniwowych odcinków łańcucha o średnicy drutu 14 mm, dwóch zamków i zgrzebła. Zgrzebło połączone jest z łańcuchem za pomocą śrub, których łby powinny znajdować się zawsze od strony kierunku ruchu łańcucha zgrzebłowego.

Rys. 7. Łańcuch przenośnika zgrzebłowego

3. Zwrotnia

Zwrotnia (rys. 5) jest ostatnim członem przenośnika. Składa się ona z kadłuba 1, bębna zwrotnego 2, blachy ślizgowej 3 mechanizmu przesuwania bębna. Kadłub 1 wykonany ze spawanych blach ma dwa ucha 4, umożliwiające rozpieranie zwrotni za pomocą stojaków lub kotwiczenie do spągu. Bęben zwrotny 2 osadzony jest na łożyskach tocznych umieszczonych na przesuwnej osi 5. Blacha ślizgowa 3 jest przesuwana i służy do zamknięcia szczeliny między bębnem a krawędzią blachy ślizgowej nieruchomej 6. Mechanizm przesuwania bębna służy do naprężania łańcucha zgrzebłowego. Składa się on z dwóch śrub 7 i dwóch przesuwnych nakrętek 8, obejmujących końce osi 5 bębna 2. Pokręcanie śrub 7 powoduje przesuwanie bębna 2 wraz z blachą ślizgową 3. Mechanizm przesuwania chroniony jest osłoną 9.

4. Wyposażenie dodatkowe

Wyposażenie dodatkowe: instalacja elektryczna zasilająca silniki, aparatura sterowniczo-sygnalizacyjna, oświetlenie, zraszanie, pomosty i inne zgodnie z zaleceniami BHP.

5. Charakterystyka techniczna przenośnika SKAT - 80/KJ

Przenośnik zgrzebłowy SKAT - 80/KJ produkowany jest przez Fabrykę Maszyn Górniczych „NIWKA” S.A. Przystosowany jest do pracy w podziemnych wyrobiskach zakładów górniczych, w pomieszczeniach zaliczanych do stopnia „a”, ”b” lub „c” niebezpieczeństwa wybuchu metanu oraz klasy A i B niebezpieczeństwa wybuchu pyłu węglowego. Przenośnik SKAT - 80/KJ przeznaczony jest głównie do odstawy urobku podczas drążenia wyrobisk korytarzowych.

W zależności od potrzeb użytkownika przenośnik SKAT – 80/KJ może być skonfigurowany jako:

- przenośnik kotwiony lub rozparty ułożony na spągu z napędem pojedynczym lub podwójnym, z rynnami giętymi z blachy (długość rynny 2000 mm) lub wykonanymi z profilu E180 (długość rynny 1500 mm)

- przenośnik podwieszony z napędem podwójnym ze zwrotnią na spągu i rynnami giętymi z blachy (długość rynny 2000 mm) lub wykonanymi z profilu E180 (długość rynny 1500 mm)

- przenośnik podwieszony do kombajnu z napędem pojedynczym i rynnami E180 (długość rynny 1500 mm)

Dane techniczne

- Wydajność średnia - 80 t/h

- Moc napędu - 15 kW lub 2x15 kW

- Nachylenie podłużne wyrobiska - ±18⁰

- Prędkość łańcucha zgrzebłowego - 0,67 m/s

- Typ łańcucha - 14x50 mm

- Rozstaw łańcucha - 350 mm

- Podziałka łańcucha - 799 mm

- Długość przenośnika zależy od nachylenia, mocy silników i wymaganej wydajności

Fabryka Maszyn Górniczych „NIWKA” S.A. produkuje także przenośnik zgrzebłowy o większej mocy i wydajności typu SKAT-E180WMJ.

IV. Budowa przenośnika zgrzebłowego ścianowego

Cechuje je mocna konstrukcja, duża wydajność. Umożliwia to ich stosowanie do współpracy z ciężkimi kombajnami ścianowymi oraz z obudową zmechanizowaną.

Posiadają dwa napędy dolny i górny (w miejsce zwrotni). Rynny (rys. 6) muszą być odpowiednio mocne gdyż służą jako tor jezdny dla maszyny urabiającej. Są także wyposażone w dodatkowy osprzęt. Zbudowane są ze profili stalowych i blachy ślizgowej. Łańcuch zgrzebłowy może być pojedynczy lub podwójny. poprowadzony środkiem. Po przejechaniu maszyny urabiającej przenośnik przesuwany jest do calizny węglowej, a więc trudno jest utrzymać jego prostolinijny bieg. Dlatego lepszym rozwiązaniem jest poprowadzenie łańcucha środkiem. Dzięki takiemu rozwiązaniu także jest mniejsze wycieranie profili bocznych i blach ślizgowych na obrzeżach. Dodatkowo, dla zwiększenia trwałości, powierzchnie profili bocznych są utwardzane powierzchniowo. Rynny wyposażone są w zastawki oraz kliny ładujące. W zastawce znajduje się korytko na układak kabla i węża wodnego. Między zastawką a rynną znajduje się zębatka prosta (drabinka) zazębiająca się z kołem zębatym napędu kombajnu. Układ drabinki zależy od mechanizmu posuwu kombajnu.

Rys. 6 Przykładowy wycinek trasy przenośnika ścianowego

V. Obsługa i konserwacja przenośników zgrzebłowych. BHP.

Prawidłowe działanie przenośników zgrzebłowych ścianowych i podścianowych ma bardzo duży wpływ na rytmiczność pracy w wyrobisku ścianowym i na produkcję. Przerwy w odstawie węgla powodują zatrzymanie całego kompleksu maszyn ścianowych.

Z tego też powodu montaż, należyta obsługa i konserwacja przenośników zgrzebłowych, mająca na celu utrzymanie w bezawaryjnym ruchu tych urządzeń, ma duże znaczenie.

Montaż - Na konstrukcji nośnej mocuje się kadłub napędu oraz przykręca rynnę dołączną, a następnie montuje przekładnię do kadłuba napędu. Kolejno montuje się gwiazdę łańcuchową, wyrzutniki, sprzęgła, obudowy sprzęgieł oraz silniki elektryczne. Po zmontowaniu napędu napełnia się olejem przekładnię.

Następnym etapem jest montaż ciągu rynien. W tym celu przez napęd i rynnę dołączną przewleka się linę stalową, służącą do wciągnięcia łańcucha zgrzebłowego, rozpinając ją następnie wzdłuż wyrobiska ścianowego w osi trasy przenośnika, po czym kolejno układa się rynny, zwracając uwagę, by były ustawione czopami złącznymi w kierunku napędu zwrotnego lub zwrotni. Każdą kolejno zakładaną rynnę dosuwa się ściśle do już ułożonych, nakrętki śrub łączących rynny dokręca się z luzem umożliwiającym wzajemne niewielkie przegięcie rynien w płaszczyznach pionowej i poziomej. Trasa powinna być ułożona prostoliniowo dla zapewnienia równomiernych obciążeń łańcucha zgrzebłowego i zmniejszenia oporów tarcia.

W celu umocowania zastawek do rynien skręca się najpierw wsporniki z rynnami, a następnie do wsporników przykręca się prowadnicę, zwracając uwagę na to, aby zastawki nie były do siebie układane ukosem i aby ściśle przylegały do rynien.

Następną kolejną czynnością jest montaż łańcucha zgrzebłowego. Ciąg łańcucha należy zestawić z odcinków łańcucha ogniwowego, dobranych fabrycznie. Główki zamków bocznych powinny być usytuowane powierzchniami ślizgowymi w kierunku górnej półki profilu bocznego w górnym ciągu łańcucha; odwrócenie zamka może spowodować zakleszczenie łańcucha zgrzebłowego. Wciąganie łańcucha zgrzebłowego do ciągu rynien następuje za pomocą kołowrotu przez kolejne dołączanie do liny członów łańcucha lub za pomocą napędu. W tym drugim przypadku układa się łańcuch w górnym przedziale rynien i łączy oba jego końce z końcami liny uprzednio ułożonej pod rynnami. Następnie uruchamia się napęd, który wciąga łańcuch w dolny przedział rynien. Potem w górnej części rynien układa się drugą połowę łańcucha i łączy z uprzednio wciągniętym łańcuchem, który napina się za pomocą urządzenia do spinania łańcucha.

Uruchomienie przenośnika przed każdą zmianą roboczą powinno być poprzedzone sprawdzeniem:

—sposobu zakotwiczenia napędów i zwrotni,

— stopnia dokręcenia śrub i nakrętek,

— stopnia naprężenia łańcucha zgrzebłowego,

— stanu zgrzebeł,

— stanu nasmarowania punktów smarowych i stopnia napełnienia olejem przekładni oraz sprzęgieł hydraulicznych,

— stanu instalacji elektrycznej i sygnalizacyjno-sterowniczej. Gdy włączane oddzielnie poszczególne napędy mają różne obciążenie (wskazywane przez amperomierze), wówczas należy tak ustalić poziomy napełnienia poszczególnych sprzęgieł (w granicach zalecanych dla sprzęgieł danego typu), aby obciążenie silników zrównać.

Gdy przenośnik ma być narażony w większej części na zasypanie odstrzelonym urobkiem (np. przenośnik typu Groto-Skat), wówczas należy pamiętać o przykryciu tej części przenośnika płytami osłonowymi.

Obsługa przenośnika powinna:

— zwracać uwagę na prawidłowy bieg łańcucha zgrzebłowego,

— zwracać uwagę na prostoliniowość ciągu rynien przenośnika i nie dopuszczać do wzajemnego odchylenia rynien — zarówno w płaszczyźnie pionowej, jak i poziomej,

—sprawdzać stan zużycia rynien w miejscu tarcia łańcucha, a w razie stwierdzenia nadmiernego przetarcia, rynny wymienić na nowe,

— przesuwać przenośnik powoli bez gwałtownych skoków i szarpnięć,

— zwracać uwagę na temperaturę łożysk i nie dopuszczać do ich nadmiernego przegrzania,

— w razie stwierdzenia niewłaściwej pracy przenośnika zatrzymać go i usterki lub uszkodzenia usunąć.

Dla zachowania bezpieczeństwa pracy należy spełnić następujące warunki:

— przenośnik powinien być zainstalowany zgodnie z instrukcją,

— obsługiwać przenośnik mogą tylko osoby odpowiednio przeszkolone,

— wszystkie osoby pracujące w pobliżu przenośnika powinny znać sposoby zatrzymania go,

— napędy i zwrotnia przenośnika spoczywające na spągu muszą być zakotwiczone lub rozparte stojakami,

— wszystkie przewidziane w instrukcji osłony części ruchomych powinny być założone i w sposób pewny umocowane,

— na przesypie powinno być zainstalowane urządzenie zraszające, skutecznie zabezpieczające przed zapyleniem,

— praca przenośnika w kierunku przeciwnym niż kierunek transportu jest niedopuszczalna,

— surowo zabroniona jest jazda ludzi na przenośniku,

— smarowanie i wszystkie naprawy przenośnika należy wykonywać tylko w czasie jego postoju, po odłączeniu napędów od sieci zasilającej,

— należy przestrzegać wszystkich innych przepisów, dotyczących obsługi i eksploatacji przenośników zgrzebłowych.

Przeglądy

Oprócz przeglądu codziennego, poprzedzającego uruchomienie przenośnika przed każdą zmianą roboczą, powinny być dokonywane przeglądy okresowe: miesięczny i półroczny.

Przegląd miesięczny obejmuje sprawdzenie:

— całego przenośnika, a zwłaszcza jego napędów i zwrotni;

— stanu skrzyni przekładniowej z uwzględnieniem stanu łożysk tocznych i kół zębatych,

— stanu zużycia gniazd bębnów łańcuchowych;

— stanu trwałego wydłużenia i wytarcia ogniw łańcucha;

— stanu mechanizmu przesuwania bębna zwrotnego;

— stanu nasmarowania wszystkich punktów i wypełnienia olejem skrzyń przekładniowych i sprzęgieł hydrokinetycznych.

Przeglądy półroczne powinny być przeprowadzane bardzo szczegółowo. Napędy i zwrotnie rozbiera się na części w warsztacie, czyści i przemywa naftą, a łożyska toczne benzyną. Części zużyte lub uszkodzone wymienia się, przy czym koła zębate wymienia się parami. Przy montażu przekładni ustala się wymagane instrukcją luzy w łożyskach i ustawia koła zębate stożkowe, zapewniając dobrą ich współpracę.

Zagrożenie wypadkowe przy odstawie przenośnikami zgrzebłowymi

Nieprzestrzeganie przepisów dotyczących obsługi przenośników zgrzebłowych prowadzi do wielu wypadków, które są zazwyczaj wypadkami ciężkimi lub śmiertelnymi. Opis jednego z wielu wypadków został przytoczony poniżej (dosłownie wg opisu wypadku zamieszczonego przez Wyższy Urząd Górniczy na stronie http://www.wug.gov.pl/bhp/21_11_2016 ze stycznia 2017)

Katowice, dnia 1 grudnia 2016 r.

INFORMACJA Nr 60/2016/EW

w sprawie wypadku ciężkiego zaistniałego w dniu 21 listopada 2016 r. o godzinie 3³⁰  w Polskiej Grupie Górniczej sp. z o.o. Oddział KWK Bolesław Śmiały w Łaziskach Górnych, któremu uległ górnik oddziału GRI-2 Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o. Oddział Zakład Górniczych Robót Inwestycyjnych w Bieruniu, lat 39, zatrudniony w górnictwie 8 lat.

Wypadek zaistniał w drążonym chodniku badawczym nr 549b w pokładzie 325 na poziomie 530 m. Pokład 325 o grubości od 1,6 do 2,0 m i nachyleniu od 5° do 8°, niemetanowy, niezagrożony tąpaniami, zaliczony został do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego, oraz I stopnia zagrożenia wodnego. W dniu 17 października 2016 r. rozpoczęto ponowne drążenie chodnika badawczego nr 549b począwszy od skrzyżowania z chodnikiem nr 550 w pokładzie 325. Do dnia 15 listopada 2016 r. chodnik badawczy nr 549b wykonywano z użyciem MW, a następnie drążenie kontynuowano kombajnem chodnikowym typu AM-50 z-w. Obudowę chodnika nr 549b w pokładzie 325 stanowiły odrzwia typu ŁP10/V25/A stawiane co 1,0 m i stabilizowane  rozporami dwustronnego działania oraz opinka stropu i ociosów z okładzin żelbetowych. Wyrobisko przewietrzane było wentylacją lutniową ssącą, z wykorzystaniem wentylatora typu WLE-1013B połączonego z lutniami stalowymi o średnicy 1000 mm, współpracującego z instalacją odpylającą typu UO-1000. Urobek z drążonego chodnika nr 549b transportowany był przenośnikami zgrzebłowymi typu PZU - 440/E180WM oznaczonymi kolejno od przodka numerami 2 i 1 na przenośnik taśmowy typu Gwarek 1000 zabudowany w uprzednio wydrążonej części tego wyrobiska. Napędy przenośników zgrzebłowych zawieszone były na szynach kolejki podwieszanej i zwrotna przenośnika numer 2 połączona była z kombajnem chodnikowym, a przenośnika numer 1 spoczywała na spągu. Do dnia 18 listopada 2016 r. chodnik badawczy nr 549b w pokładzie 325 wydrążono na odcinku o długości 19,7 m i rozpoczęto prace związane z przebudową przenośników zgrzebłowych.

W dniu 21 listopada 2016 r. na zmianie rozpoczynającej się o godzinie 22³⁰ sztygar oddziałowy oddziału GRI-2 skierował do chodnika badawczego nr 549b w pokładzie 325 zespół 3 górników z zadaniem kontynuowania przebudowy urządzeń odstawy i przeprowadzenia prób uruchomienia przenośników. W tym celu górnicy przewiesili napęd przenośnika zgrzebłowego nr 2 nad trasę przenośnika nr 1. Po tych pracach sztygar oddziałowy z 2 górnikami i elektromonterem oddziału MEUD – 1 przygotowywali się do próbnego uruchomienia przenośnika nr 1. W tym czasie trzeci z górników stał na trasie przenośnika nr 2 i przykręcał śruby w zawiesiu podtrzymującym napęd, a elektromonter znajdował się przy przyciskach sterowniczych tego przenośnika. Około godziny 3³⁰ elektryk prawdopodobnie uruchomił przenośnik nr 2, w wyniku czego lewa noga górnika stojącego na trasie przenośnika nr 2 została pochwycona przez przemieszczające się zgrzebło powodując zmiażdżenie stopy i otwarte złamanie podudzia. Po zatrzymaniu przenośnika pracownicy oddziału GRI-2 uwolnili poszkodowanego i z przybyłym na miejsce zastępem ratowników wytransportowali go na poziom 420 m, skąd szybem Aleksander wywieziony został na powierzchnię. Po udzieleniu pomocy poszkodowanemu przez lekarza w punkcie opatrunkowym, został on odwieziony do Górnośląskiego Centrum Medycznego w Ochojcu. W dniu 21 listopada 2016 r. o godzinie 16⁰⁰ poinformowano pracownika Urzędu pełniącego dyżur pogotowia technicznego o amputacji stopy lewej nogi poszkodowanego. Podczas oględzin miejsca wypadku przeprowadzonych przez pracownika Okręgowego Urzędu Górniczego w Gliwicach stwierdzono, że przy przenośniku nr 1 stacja zwrotna nie była zabezpieczona przed przypadkowym przemieszczeniem i długość sygnału akustycznego poprzedzającego jego uruchomienie wynosiła 2 sekundy zamiast co najmniej 5 sekund. Przy przenośniku zgrzebłowym nr 2 niesprawny był układ sterowania, co powodowało możliwość jego przypadkowego uruchomienia.

Przyczyną wypadku ciężkiego było pochwycenie stopy górnika przez zgrzebło przenośnika.

W związku z zaistniałym wypadkiem Dyrektor OUG w Gliwicach wydał decyzję, w której:

1) Wstrzymał ruch zakładu górniczego w części dotyczącej przebudowy przenośników zgrzebłowych typu PZU-440/E180WM nr 1 i 2 zabudowanych w chodniku badawczym nr 549b w pokładzie 325, do czasu odłączenia instalacji elektrycznych zasilających napędy przenośników i zabezpieczenia stanu ich odłączenia.

2) Nakazał przed ponownym podłączeniem instalacji elektrycznej zasilającej:

- napęd przenośnika zgrzebłowego typu PZU-440/E180WM nr 1 zabudowany w chodniku badawczym nr 549b w pokładzie 325:

▬ doprowadzić do stanu prawidłowego działanie sygnału akustycznego poprzedzającego uruchomienie przenośnika,

▬ uzyskać stosowne zezwolenie na uruchomienie przenośnika, ujęte w zarządzeniu kierownika ruchu zakładu górniczego nr 05/04/2015 z dnia 22.01.2015 r.,

▬ zabezpieczyć zwrotnię przenośnika przed przypadkowym przemieszczeniem,

- napęd przenośnika zgrzebłowego typu PZU-440/E180WM nr 2 zabudowany w chodniku badawczym nr 549b w pokładzie 325:

▬ doprowadzić do stanu prawidłowego działanie układu sterowania przenośnikiem dla zabezpieczenia przed przypadkowym uruchomieniem,

▬ uzyskać stosowne zezwolenie na uruchomienie przenośnika, ujęte w zarządzeniu kierownika ruchu zakładu górniczego nr 05/04/2015 z dnia 22.01.2015 r.

Zebrał i opracował: Czesław Zając 2004 / 2006/ lipiec 2013/ wrzesień 2013/ styczeń 2017/

Bibliografia:

- J. Antoniak; Maszyny górnicze, Wydawnictwo „Śląsk”

- A. Janion; Maszyny i urządzenia górnicze, Wydawnictwo „Śląsk”

- http://www.niwka.pl/produkty sierpień 2013

- Materiały własne