Pokaż menu

Firmy z okładek

Danfoss  ITEMMarkel  Cantoni GROUP Finder  SEW-EURODRIVE

Reklama

Współpraca

Konferencja Naukowo-Techniczna:
INNOWACYJNE MASZYNY I TECHNOLOGIE – EFEKTYWNOŚĆ – 2012


Współczesne górnictwo w Polsce pod względem ilości wydobywanego urobku osiągnęło na przestrzeni ostatnich lat pewien poziom stabilizacji. Dopasowało ono poziom wydobycia do zapotrzebowania i możliwości racjonalnej ekonomicznie sprzedaży wydobywanych kopalin (węgiel, kruszywa itp.). W mniejszym zakresie stwierdzenie to dotyczy górnictwa rud.

Coraz większy wpływ na ilościowe wydobycie w Polsce mają potencjalni – czy często już realni – dostawcy zagraniczni, często niwelujący polski eksport w zakresie produktów kopalnych.

W sytuacji, gdy górnictwo polskie działa na trudnym rynku konkurencyjnym, zmuszone jest ono do nadążania za konkurencją pod każdym względem, także pod względem technicznego wyposażenia kopalń.

Stosowane maszyny i systemy maszynowe muszą być innowacyjne, coraz bardziej wydajne, sprawne funkcjonalnie i sprawne energetycznie, niezawodne, bezpieczne i konkurencyjne cenowo. Poruszone zagadnienia były tematem VIII Konferencji Naukowo-Technicznej z cyklu „Innowacyjne Maszyny i Technologie – EFEKTYWNOŚĆ”, która miała miejsce w Szczyrku, w dniach 24–25 stycznia. Udział wybitnych specjalistów świadczy, że są to zagadnienia, którym producenci i instytuty poświęcają sporo uwagi.

Patronat nad Konferencją objęły KGHM POLSKA MIEDŹ SA, Jastrzębska Spółka Węglowa SA, Katowicki Holding Węglowy SA, Kompania Węglowa SA, Lubelski Węgiel BOGDANKA SA, Południowy Koncern Węglowy SA, GRUPA FAMUR, Grupa KOPEX SA, SANDVIK, ATUT, Bosch Rexroth, EUROTRONIC, HYDAC, Grupa MARAT. Konferencja organizowana jest cyklicznie przez miesięcznik naukowo-techniczny „Napędy i Sterowanie” przy współpracy z Akademią Górniczo-Hutniczą, Instytutem Górnictwa Odkrywkowego POLTEGOR, Instytutem Technik Innowacyjnych EMAG, Instytutem Techniki Górniczej KOMAG, Politechniką Wrocławską, Politechniką Śląską.

Konferencja pozwoliła na kompleksowe przedstawienie osiągnięć różnych ośrodków naukowo-badawczych, liczących się instytutów, katedr lub zespołów z wyższych uczelni, między innymi Akademii Górniczo-Hutniczej, Instytut Mechanizacji Górnictwa Politechniki Śląskiej, Instytutu Technik Innowacyjnych EMAG, Instytutu Techniki Górniczej KOMAG. Prezentowano rozwiązania związane z efektywnością, opracowane przez Kompanię Węglową SA, Katowicki Holding Węglowy SA, Jastrzębską Spółkę Węglową SA. Osiągnięcia w tej dziedzinie przedstawili producenci maszyn: ZZM SA KOPEX Group, Grupa FAMUR SA, SANDVIK Mining and Construction, DFM ZANAM-LEGMET, Atlas Copco, POLREMACO, ATUT, Bosch Rexroth, EC ENGINEERING, EUROTRONIC, FEN „FENA”, GS-HYDRO, I-Care Polska, Hansford Sensor, HYDAC, Kubler, MARAT, NSK POLSKA, PALL POLAND, PPUH POLWENT, SOMAR, WENTIPO, Voith Turbo.

Aby dokonać chociażby pobieżnej analizy rozwoju polskich rozwiązań technicznych w ostatnim okresie oraz wskazać na główne kierunki obecnie dokonującego się już, oraz niezbędnego w przyszłości postępu w zakresie mechanizacji podziemnego górnictwa węglowego, warto wskazać na znaczne zwiększenie wydajności zmechanizowanych kompleksów ścianowych, gdzie wydajności rzędu 20 000 Mg (Ton)/dobę nie są już czymś nieosiągalnym. Bardzo wzrósł poziom techniczny wszystkich urządzeń wchodzących w skład zmechanizowanych kompleksów ścianowych.

W zakresie projektowania maszyn górniczych ogólnie, ale w zakresie projektowania obudów zmechanizowanych w szczególności, wprowadzono powszechnie numeryczne obliczanie i modelowanie całych sekcji oraz ich elementów składowych. Efekty numerycznego modelowania wręcz widać gdy oglądamy starannie dopracowane rozwiązania węzłów konstrukcyjnych. Dzięki temu oraz dzięki podniesieniu na wyższy poziom technologii spawalniczych znacznie zwiększono trwałość i odporność obudów na obciążenia. Poprawnie skonstruowana i wykonana sekcja obudowy zmechanizowanej wytrzymuje bez problemu zmienne obciążenia 90 000 cykli na stanowisku badawczym.

Znacznie wzrosła także trwałość odsłoniętych powierzchni stojaków hydraulicznych dzięki metodom pokrywania narażonej na szkodliwe wpływy gładzi cienką (ok. 1 mm) powłoką ze stali nierdzewnej.

W ostatnim okresie widać znaczny wzrost zainteresowania elektrohydraulicznym sterowaniem obudów.

Jest to konieczny krok na drodze do automatyzacji całego kompleksu ścianowego. W tym zakresie w najbliższych latach, wobec wzmożonej aktywności naukowo-badawczej oraz zauważalnych inicjatyw przemysłowych, powinien nastąpić znaczny postęp.

W kilku krajowych firmach, przy udziale polskich uczelni, prowadzone są daleko zaawansowane prace nad zabezpieczeniem obudów zmechanizowanych przed wstrząsami górotworu (tąpaniami).

Projektuje się i bada nowatorskie – w ostatnim czasie opatentowane – rozwiązania wewnętrznych zaworów szybkoupustowych oraz nowatorskich układów zabezpieczenia stojaków systemami zaworów zewnętrznych.

Wyniki tych prac zostaną zapewne wdrożone w niezbyt odległej perspektywie.

W zakresie transportu ścianowego i podścianowego poza doskonaleniem samej konstrukcji i unowocześniania technologii wykonania elementów przenośników – w tym zbudowania 500 KW silników zintegrowanych z falownikiem – prowadzi się szereg prac związanych z automatyczną regulacją napinania łańcuchów przenośników zgrzebłowych, automatyczną regulacją ich prędkości w funkcji chwilowego stopnia załadowania, co pozwoli na znaczne zwiększenie trwałości i obniżenie energochłonności tych urządzeń.

Warto też zwrócić uwagę na to, że mniejsza konsumpcja energii przy tej samej ilości przetransportowanego urobku to relatywne obniżenie emisji ciepła w wyrobisku.

Warunki klimatyczne w ścianach – utrzymanie temperatury poniżej 28°C – wymuszają stosowanie klimatyzacji grupowej, schładzającej większy obszar oddziału wydobywczego. W ostatnich latach polski przemysł maszynowy, działając przy wsparciu Ministerstwa Nauki oraz Wyższych Uczelni, dopracował się własnych rozwiązań podziemnych agregatów klimatyzacyjnych o mocach chłodniczych od 0,5 do 2,0 MW.

Kilkanaście takich klimatyzatorów powyżej 1 KW pracuje w polskich kopalniach.

W ostatnich latach opracowano w Polsce nowe efektywne typy kruszarek ścianowych, zwiększających znacznie ciąg­łość pracy całego systemu ścianowego. Dzięki eliminacji częstego zatrzymywania ściany uzyskano w praktyce ok. 30-proc. wzrost wydobycia.

W polskim górnictwie węgla kamiennego ok. 10 do 30% (w zależności od kopalni) udostępnionych zasobów zalega w pokładach cienkich. By można było je eksploatować, powrócono w ostatnich latach – po kilkunastoletniej przerwie – do wdrożenia importowanych urządzeń strugowych. Są to urządzenia dużych mocy, zupełnie nowej generacji, w pełni zautomatyzowane, z tak zwanym zdefiniowanym zabiorem. Na polskim rynku maszyn górniczych nie mają one obecnie krajowej konkurencji.

Kilka krajowych nowych inicjatyw technicznych związanych z eksploatacją cienkich pokładów możemy zaobserwować w ostatnim czasie w zakresie konstrukcji i wdrożeń specjalnych kombajnów do pracy w ścianach niskich. Jeden taki kompleks FAMUR z powodzeniem pracuje w KWK „Staszic”.

Kolejny – o ciekawej, zupełnie innej strukturze konstrukcyjnej – powstaje w KOPEKSIE.

W trakcie naszej Konferencji odbyła się ożywiona dyskusja dotycząca wad i zalet oraz porównania zakresów stosowalności specjalnych niskich systemów kombajnowych oraz systemów strugowych w pokładach cienkich.
Stwierdzono zasadność racjonalnego stosowania obu systemów z wyraźnym wskazaniem na przewagę systemów strugowych w pokładach o grubości poniżej 1 m.

Warto zauważyć także prowadzone w kooperacji uczelniano-przemysłowej interesujące prace, zmierzające do wprowadzenia systemów informatycznych w celu identyfikacji podzespołów mechanicznych i części maszyn górniczych, co umożliwi znaczną racjonalizację techniczno-ekonomiczną w zakresie logistyki związanej z remontami oraz utrzymaniem sprawności i niezawodności podziemnych maszyn górniczych.

W ostatnim roku powstały ciekawe rozwiązania w dziedzinie maszyn przeróbczych, np. innowacyjny granulownik do mułów węglowych, dający szansę odzyskania dotychczasowego odpadu i przetworzenia go w wartościowy substytut węgla.
W zakresie podziemnego górnictwa rud z oczywistych względów najwięcej wprowadzanych nowości można zaobserwować w KGHM Polska Miedź.

Od strony „klasycznej” mechanizacji wydobycia w systemach filarowo-komorowych obserwuje się sukcesywne i ciągłe wdrażanie najnowocześniejszych urządzeń technologicznych.

Można tu przywołać cały szereg nowych, najczęściej opracowanych przy udziale krajowych ośrodków naukowych, rozwiązań: wozów wiertniczych, kotwiących, odstawczych, wozów specjalistycznych do transportu ludzi, materiałów eksploatacyjnych, materiałów wybuchowych itp.

Duża część tych rozwiązań to konstrukcje zautomatyzowane na najwyższym poziomie światowym.

W ostatnich latach KGHM pracuje intensywnie nad wprowadzeniem urabiania mechanicznego. W tym zakresie wykonano próby urabiania doświadczalnym urządzeniem z narzędziami dyskowymi – uzyskano obiecujące rezultaty urabiania. Oczywiście samo urobienie skały nie zapewni realizacji wydobycia na odpowiednim, uzasadnionym technicznie i ekonomicznie poziomie. W związku z tym prowadzone są nowatorskie prace nad opracowaniem i wdrożeniem systemu eksploatacji ścianowej. Pomyślne rozwiązanie takiego systemu pozwoli osiąg­nąć znacznie lepszy stopień wykorzystania złoża.

Jednak wdrożenie ścianowej eksploatacji rud miedzi wymaga rozwiązania szeregu problemów górniczych (np. utrzymania stropu i likwidacji zrobów) i mechanizacyjnych (opracowanie maszyny urabiającej, urządzeń odstawy przodkowej i dalszego transportu). Wydaje się, że przy obecnym poziomie technicznym polskiego przemysłu maszyn górniczych i przy ciągle dostępnym w Polsce zapleczu naukowo-technicznym opracowanie, przebadanie i wdrożenie systemu ścianowego w KGHM Polska Miedź jest zadaniem ambitnym, lecz wykonalnym.

W KGHM w ostatnim czasie podjęto także w bardzo szerokim zakresie prace nad wdrożeniem rozbudowanego i bardzo rozległego systemu transportu przenośnikami taśmowymi. Wykorzystano do projektowania tego systemu najnowsze specjalistyczne oprogramowanie i bazy danych stworzone na polskich uczelniach.

Także w KGHM, wobec konieczności sięgania po zasoby zalegające coraz głębiej oraz coraz bardziej oddalone od szybów, istnieje konieczność coraz szerszego wprowadzania urządzeń klimatyzacyjnych.

Już kilka lat temu wdrożono klimatyzację centralną z agregatami chłodniczymi na powierzchni oraz z doprowadzeniem wody lodowej preizolowanymi rurociągami szybowymi, a dalej siecią w wyrobiskach korytarzowych. W ostatnim okresie wprowadzane są z powodzeniem klimatyzacyjne agregaty o mocy 1–2 MW, „dochładzające” najbardziej newralgiczne rejony wydobywcze. Pierwszy w Polsce taki agregat, zbudowany w ramach projektu celowego Ministerstwa Nauki, przebadano i wdrożono właśnie w KGHM.

Podczas VIII Konferencji Naukowo-Technicznej „Innowacyjne Maszyny i Technologie – EFEKTYWNOŚĆ”, przedstawiono 33 referaty, prezentujące innowacyjne kierunki prac związanych z mechanizacją i automatyzacją procesów realizowanych w polskim górnictwie podziemnym w ostatnim okresie.

Referaty te zostały wydane drukiem przez organizatorów, mogą więc dotrzeć do szerszego kręgu odbiorców: naukowców, inżynierów i studentów zainteresowanych kierunkami postępu technicznego i innowacyjności, dokonującymi się w polskim górnictwie podziemnym – węglowym i rudnym.

Organizatorom pragnę podziękować za trud i wysiłek związany ze starannym przygotowaniem i przeprowadzeniem VIII Konferencji Naukowo-Technicznej, która dała możliwość wymiany doświadczeń i poglądów oraz wykazała zainteresowanie uczestników merytoryczną dyskusją nie tylko na sali obrad, ale także w kuluarach.

Reklama