Maszyny Górnicze 3/2011 (127)

Instytut Techniki Górniczej KOMAG prowadzi szeroko zakrojoną działalność zmierzającą do rozwoju bezpiecznych technik i technologii dla górnictwa. W tym zakresie partnerami instytutu są producenci oraz użytkownicy maszyn i urządzeń, jednostki naukowe oraz organy nadzoru górniczego. W artykule zaprezentowano wybrane przykłady innowacyjnych rozwiązań opracowanych zarówno z producentami zgromadzonymi w dużych grupach kapitałowych, jak i z małymi i średnimi firmami. Przedstawiono kierunki przyszłościowych prac badawczych mających na celu poprawę bezpieczeństwa pracy w górnictwie.

Activities of the KOMAG Institute of Mining Techno- logy aim at development of safe technologies for the mining industry. Manufacturers and users of machines and equipment, scientific centres and mining supervisory authorities are the Institute partners in this range. Selected examples of innovative solutions realized both with manufacturers assembled in big capital groups and SMEs were presented in the paper. Directions of future research work aiming at improvement of work safety in the mining industry were given.

W niniejszym artykule przedstawiono zakres akredytowanych badań dla górnictwa, w tym: sekcji obudowy zmechanizowanej i jej elementów, elementów obudowy chodnikowej, stojaków ciernych oraz przewodów i rurociągów. Scharakteryzowano poszczególne badania oraz opisano stanowiska badawcze. Przedstawiony obszar badawczy jest wynikiem inwestycji w rozwój infrastruktury badawczej związanej nie tylko z oceną wyrobów w obszarze zgodności, ale także oceną jakości wyrobów na poziomie dostaw.

Range of accredited tests for the mining industry, including the tests of: powered roof support and its components, components of roadway support, frictional legs as well as wires and pipelines, was presented in the paper. Each test was characterized and stand tests were described. That research area is a result of the investment in the research infrastructure associated not only with assessment of products as regards conformity, but also with assessment of products quality on delivery.

W artykule przedstawiono działania Laboratorium Badań Stosowanych Instytutu Techniki Górniczej KOMAG na rzecz innowacyjnych rozwiązań dla gospodarki. Laboratorium wpisuje się w dwa ważne obszary strategiczne KOMAG-u: rozwój potencjału badawczego oraz rozwój naukowy pracowników. Zaprezentowano zakres działalności Laboratorium Badań Stosowanych, zwracając szczególnie uwagę na modernizację infrastruktury badawczej, możliwości badawcze oraz obszary działania. Podano przykłady podejmowanych w Laboratorium prac badawczo-rozwojowych.

Activity of the Laboratory of Applied Tests at the KOMAG Institute of Mining Technology for innovative solutions for economy was presented in the paper. The Laboratory covers the following two important KOMAG’s strategic areas: development of research potential and scientific development of the personnel. Range of activity of the Laboratory of Applied Tests was presented with special attention paid to modernization of research infrastructure, testing possibilities and areas of activity. Examples of R&D work undertaken at the Laboratory were given.

W artykule przedstawiono problematykę wykorzystania badań w kontroli jakości wyrobów przemysłowych. Omówiono, zakres i metody badań materiałowych stosowanych w ocenie jakości elementów maszyn oraz urządzeń górniczych. Zwrócono uwagę na potrzebę prowadzenia badań korozyjnych maszyn i urządzeń, eksploatowanych w silnie zasolonym środowisku podziemnych wyrobisk górniczych. Zaprezentowano, na przykładzie elementów rurociągów stalowych ciśnieniowych, przeznaczonych do stosowania w wyrobiskach górnictwa węgla kamiennego, realizację badań odporności korozyjnej.

Problems with use of testing in control of quality of industrial products was presented in the paper. The range and methods of material tests used in assessment of quality of components of mining machines and equipment were discussed. The attention was paid to the need of corrosion tests of machines and equipment, which operate in very salty environment of underground mining workings. Realization of tests of corrosion resistance was presented on the example of components of pressure steel pipelines designed for use in workings in the hard coal mining industry.

W artykule przedstawiono zmodyfikowaną wersję programu komputerowego wspomagającego pracowników Działów Przygotowania Produkcji (DPP) kopalń w przeprowadzaniu obliczeń trakcyjnych. Program ten jest częścią składową systemu projektowania poziomych dróg transportowych górnictwa podziemnego, opracowanym w oparciu o wyniki prac badawczych projektu europejskiego MINTOS. Opracowany program wspomaga projektantów w prowadzeniu obliczeń trakcyjnych zestawów transportowych, złożonych z ciągnika, zestawu nośnego i wózków hamulcowych. Obliczenia trakcyjne są obligatoryjną częścią Dokumentacji Układu Transportu. Wyniki obliczeń w formie przygotowanego w sposób automatyczny raportu, dostępne są na platformie internetowej i mogą być pobierane na lokalny komputer użytkownika.

A modified version of the system aiding traction calculations, which is adapted to the user’s requirements, was presented in the paper. Developed system supports designers in conducting of traction calculations of transportation systems consisting of the locomotive, bearing system and braking cars. Traction calculations are an obligatory part of Transportation System Documentation. Calculations results in a form of automatically prepared report are available on the internet platform and they can be downloaded to the local computer of the user.

W publikacji przedstawiono proces współczesnego projektowania na przykładzie spągołądowarki górniczej opracowanej przez zespół autorski ITG KOMAG. Spągoładowarka charakteryzuje się wymiennością osprzętu roboczego, takiego jak: czerpak spągujący, czerpak bocznie wysypujący oraz młot udarowy. Przedstawiono również jej podstawowe parametry techniczne, oraz omówiono budowę i zasadę działania spągoładowarki, szczególnie podkreślając możliwość jej zastosowania w wyrobiskach korytarzowych o zmiennym przekroju.

The process of present-day designing was given in the paper on the example of mining roadheading machine developed by designers from the KOMAG Institute of Mining Technology. A possibility of replacement of operational equipment such as: floor bucket, side-discharge bucket and percussive hammer is a characteristic feature of roadheading machine. Basic parameters of roadheading machine were also presented and its design and principle of operation were discussed, especially emphasizing a possibility of using it in roadways of changeable cross-section.

W artykule omówiono rozwiązania konstrukcyjne układów elektrycznych górniczego kombajnu ścianowego KSW-1500EU, przeznaczonego do współpracy z automatycznymi kompleksami ścianowymi. Zwrócono szczególną uwagę na układy monitoringu, diagnostyki, sterowania i przesyłania danych z kombajnu.

The article presents technical solutions implemented in the KSW-1500EU longwall shearer which is designed for operations in automated longwall systems. Focus is laid on monitoring, diagnostic, control and data transmition systems.

W artykule zaprezentowano podwieszony ciągnik akumulatorowy PCA-1 przeznaczony do prac transportowych w korytarzowych wyrobiskach górniczych, poruszający się po trasach podwieszonych. Zaprezentowano budowę ciągnika, sposób przeniesienia napędu i zasilania oraz nowatorski sposób ładowania baterii akumulatorowych. Omówiono wpływ rozwiązania na poprawę warunków pracy załóg górniczych w aspekcie bezpieczeństwa pracy i ergonomii.

Suspended PCA-1 accumulator locomotive designed for transportation operations in mining roadways, which moves on suspended tracks, was presented in the paper. Design of locomotive, method of drive transmission and supply as well as innovative method of charging the batteries were presented. Impact of the solution on an improvement of work conditions of mine personnel in the aspect of work safety and ergonomics was discussed.

W artykule przedstawiono trendy rozwojowe wiertnictwa oraz związane z tym obszarem prace ITG KOMAG obejmujące budowę innowacyjnej wiertnicy inżyniersko-geologicznej. Omówiono rozwiązanie konstrukcyjne oraz zasadę działania wiertnicy typu WIG-200, jej szeroki zakres stosowania, zarówno do wykonywania odwiertów (w różnych płaszczyznach i pod różnymi kątami), jak i do prowadzenia prac budowlanych oraz geotechnicznych.

Development trends of drilling technology and work conducted at KOMAG including designing of innovative engineering-and-geological drill were presented in the paper. Design and principle of operation of WIG-200 drill and wide range of its use both for making boreholes (in different planes and at different angles) and for conducting of construction and geotechnical work were discussed.

W artykule zaprezentowano wóz wiertniczy MWW-1z produkowany przez Zakłady Mechaniczne Bumar Łabędy S.A., według dokumentacji Instytutu Techniki Górniczej KOMAG. Całość prac badawczo-wdrożeniowych zrealizowano w ramach projektu celowego dofinansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Przedstawiono budowę, zasadę działania i podstawowe parametry techniczne wozu wiertniczego, zwracając szczególną uwagę na szereg użytkowych i nowatorskich rozwiązań, usprawniających pracę załogi w przodku. Charakterystycznymi cechami wozu są: jego mała szerokość wynosząca 1000 mm, układ napełniania i opróżniania zbiornika z zastosowaniem tej samej pompy, oddzielne układy jazdy, wiercenia i stabilizacji maszyny i zmiennik prędkości jazdy. Wóz wiertniczy ma dużą siłę pociągową, a wydajność układu pompowego pozwala na współpracę z wiertarkami obrotowo-udarowymi lub obrotowymi.

MWW-1z drilling jumbo manufactured by Bumar Labedy Mechanical Works, JSC according to documentation of the KOMAG Institute of Mining Technology was presented in the paper. All research-and-implementation work was realized within targeted project financed by the Ministry of Science and Higher Education. Design, principle of operation and basic technical parameters of the drilling jumbo were presented, paying special attention to a series of usage and innovative solutions, which improve work of the personnel in the face end. There are the following characteristic features of the drilling jumbo: narrow width equal to 1000 mm, system for filling and emptying of tank with use of one pump, separate systems of drive, drilling and stabilization of machine and speed changer. Drilling jumbo has high pulling force and output of pump system enables cooperation with rotary-percussive drills or rotary drills.

Omówiono budowę i zasadę działania uniwersalnego systemu przewietrzania i odpylania wyrobisk korytarzowych, opracowanego w Instytucie Techniki Górniczej KOMAG i wdrożonego na rynek przez PW Wiromag sp. z o.o. W skład systemu wchodzą urządzenia odpylające, lutnie wirowe oraz urządzenia i elementy pomocnicze. Przedstawiono zasadę działania urządzeń oraz ich charakterystykę techniczną, ze szczególnym uwzględnieniem zmian i innowacji w stosunku do wcześniej opracowanych rozwiązań, stosowanych obecnie na rynku. Przedstawiono prace badawczo-rozwojowe zrealizowane w KOMAG-u w ramach projektu celowego, dofinansowanego przez Federację Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT, wynikiem którego jest wdrożenie przedmiotowego systemu. Zaprezentowano również proces oceny zgodności urządzeń, w szczególności w aspekcie nowych norm dotyczących wymagań i badań dla urządzeń odpylających (PN-G-52002:2009) i lutni wirowych (PN-G-43042:2011).

Design and principle of operation of versatile system for ventilation and dust control in roadways, which was designed at the KOMAG Institute of Mining Technology and commercialized by P.W. Wiromag, Ltd., were discussed. The system includes dust control equipment, ventubes and auxiliary equipment and components. The principle of operation of the devices and their technical characteristic were presented with particular emphasis on changes and innovations in relation to previously developed solutions, which are used on the market at present. R&D work realized at KOMAG within targeted project financed by the NOT Polish Federation of Engineering Associations, result of which of which is an implementation of subject system, was presented in the paper. The process of assessment of devices conformity, especially in the aspect of new standards as regards requirements and testing of dust control equipment (PN-G-52002:2009) and ventubes (PN-G-43042:2011) was also described.

W wielu gałęziach przemysłu, w tym w górnictwie węgla kamiennego, w ciągach technologicznych wykorzystuje się wodę, niezbędną do płukania, tran- sportu materiałów, chłodzenia czy napędu i sterowania pracą urządzeń. Parametry jakościowe wody determinują jej wykorzystanie w przemyśle i przekładają się bezpośrednio na żywotność zasilanych przez nią urządzeń. Parametry jakościowe wody mogą być podniesione m.in. dzięki właściwej filtracji, w filtrach pracujących w sposób ciągły (bezobsługowy). Są to tzw. filtry samoczyszczące. Na rynku polskim dostępne są filtry znanych firm: Hydac, Seebach, Ekopil. Rosnące zapotrzebowanie rynku spowodowało, że zespół autorski ITG KOMAG wraz ze specjalistami ZZM S.A., podjął się opracowania i wdrożenia do produkcji konkurencyjnego filtra samoczyszczącego, spełniającego wysokie wymagania klientów. Filtr zaprojektowano na ciśnienie wody wynoszące 4 MPa, a jego innowacyjne rozwiązanie pozwala chronić wkłady filtracyjne przed dużymi frakcjami zanieczyszczeń (podczas uruchamiania instalacji) oraz całą instalację przed osadzaniem się węglanu wapnia. W artykule przedstawiono przegląd istniejących rozwiązań oraz koncepcję filtra samoczyszczącego konstrukcji ITG KOMAG.

Water, required for washing, transportation of materials, cooling or drive and control of operation of equipment, is used in technological lines in many branches of industry, including hard coal mining industry. Quality parameters of water determine its use in the industry and directly result in life of equipment supplied by water. These parameters can be improved, among others, by use of proper filters, which operate continuously (automatically). These are so-called self-cleaning filters. Filters manufactured by Hydac, Seebach and Ekopil are available on the Polish market. Increasing demand for filters caused that designers from KOMAG together with specialists from ZZM, JSC decided to develop and to commercialize a competitive self-cleaning filter, which meets high requirements of customers. The filter was designed for water pressure equal to 4 MPa and its innovative solution enables to protect filter inserts against big-size contaminants (during installation start-up) and to protect the entire installation against deposition of calcium carbonate. Existing solutions and a concept of self-cleaning filter designed at KOMAG were reviewed in the paper.

Artykuł opisuje prace badawcze prowadzone od szeregu lat w Laboratorium Metod Modelowania i Ergonomii Instytutu Techniki Górniczej KOMAG na rzecz zwiększenia bezpieczeństwa pracy w górnictwie. Prace te skupiają się na wszystkich fazach życia systemów górniczych i uwzględniają: proces projektowo-konstrukcyjny, proces wytwarzania, proces eksploatacji oraz proces szkolenia. Wynikiem tych prac są opracowywane nowatorskie metody i narzędzia wspomagające projektantów i konstruktorów, personel inżynieryjny dozoru oraz pracowników bezpośrednio zaangażowanych w realizację operacji roboczych.

Research work conducted from many years at the Laboratory of Modelling Methods and Ergonomics at the KOMAG Institute of Mining Technology to increase work safety in the mining industry is described in the paper. The work is focused on all stages of mining systems life and it includes the following processes: designing, manufacturing, operation and training. Developed innovative methods and tools supporting designers, supervisory engineering personnel and employees directly involved in work realization are the result of this work.

Stosowane obecnie w górnictwie podziemnym systemy ostrzegające przed potencjalnym zagrożeniem ze strony przemieszczających się maszyn lub ładunków w postaci lamp świecących światłem ciągłym są, z uwagi na obecność innych źródeł światła, nie wystarczające. Dowodem są występujące wypadki ciężkie i śmiertelne, które mają ciągle miejsce na drogach transportowych. W artykule przedstawiono rozwiązanie iskrobezpiecznego przenośnego sygnalizatora optyczno-akustycznego z własnym źródłem zasilania mogącego znacznie poprawić bezpieczeństwo pracy na drogach transportowych.

Systems warning against potential hazard caused by moving machines or loads, which are used at present in the mining industry in a form of lamps emitting continuous light, are insufficient due to the presence of other light sources. Heavy and fatal accidents, which still happen on transportation routes, are the prove. A solution of intrinsically safe movable optical-and-acoustic signalling device with own power source, which can significantly improve work safety on transportation routes, was presented in the paper.

W artykule opisano moduły systemu elektronicznej ewidencji środków trwałych zakładów górniczych opracowane i wdrożone oraz aktualnie opracowywane przez Instytut Techniki Górniczej KOMAG oraz ELSTA sp. z o.o. Prace związane z zastosowaniem w zakładach górniczych technologii RFID rozpoczęto w KOMAG-u w roku 2004. Pierwszym rozwiązaniem był system elektronicznej identyfikacji elementów sekcji ścianowej obudowy zmechanizowanej. W wyniku bieżących prac rozwojowych system elektronicznej identyfikacji elementów ścianowej obudowy zmechanizowanej stał się częścią zintegrowanego rozwiązania sprzętowo-programowego o nazwie iRIS.

Modules of the system for electronic fixed assets records in the mining plants, which were developed and implemented by the KOMAG Institute of Mining Technology and ELSTA, Ltd., as well as modules that are being developed at present, were described in the paper. Work associated with use of RFID technology in the mining plants was started at KOMAG in 2004. System for electronic identification of the components of longwall powered roof support was the first solution. In the result of present development work this system became a part of integrated hardware-and-software solution under the name iRIS.

W artykule przedstawiono rodzaje i zasady certyfikacji wyrobów oraz jej znaczenie dla zapewnienia wymaganego poziomu bezpieczeństwa, odpowiadającego aktualnemu poziomowi techniki. Na przykładzie działalności Instytutu Techniki Górniczej KOMAG, Zakładu Badań Atestacyjnych Jednostki Certyfikującej omówiono certyfikację wyrobów przeznaczonych do stosowania w zakładach górniczych, w tym w strefach zagrożonych wybuchem metanu i pyłu węglowego, w ramach krajowego systemu oceny zgodności zarządzanego przez Polskie Centrum Akredytacji. Przedstawiono również certyfikację w obszarze regulowanym przez dyrektywy nowego i globalnego podejścia w ramach notyfikacji Komisji Europejskiej.

Types and principles of certification of products as well as the significance of certification in ensuring of required safety level, which corresponds to the present level of technology, were presented in the paper. Certification of products designed for use in the mining plants, including areas threatened by methane and coal dust explosion hazard, within Polish system of assessment of conformity managed by the Polish Centre for Accreditation, was discussed on the example of activity of the Division of Attestation Tests, Certifying Body at the KOMAG Institute of Mining Technology. Certification in the area regulated by the directives of new and global approach within notification of the European Commission was also presented.