obudowy zmechanizowane

ZESPÓŁ SZKÓŁ

W OSTROWIE LUBELSKIM

MASZYNY I URZĄDZENIA

GÓRNICZE

CZ. I

OBUDOWY ZMECHANIZOWANE

Ostrów Lubelski, 2005

Spis treści

Czynniki geologiczno-górnicze wyrobiska ścianowego wpływające na dobór

obudowy zmechanizowanej ..................................................................................................... 5

1.1

Zestawy maszyn do eksploatacji ścianowej pokładów węgla .................................... 6

1.1.1

cianowa obudowa zmechanizowana ................................................................ 7

1.1.2

Kombajn ścianowy węglowy.............................................................................. 7

1.1.3

Strug węglowy.................................................................................................... 8

1.1.4

Przenośnik zgrzebłowy podścianowy............................................................... 10

1.1.5

Łączność głośnomówiąca i oświetlenie............................................................ 10

1.1.6

Kołowrót bezpieczeństwa................................................................................. 11

1.1.7

Kruszarka kęsów............................................................................................... 12

1.1.8

Pociąg aparatury elektrycznej........................................................................... 12

Technologia pracy ściany kompleksowo zmechanizowanej .......................................13

2.1

Technologia pracy ściany kombajnowej .................................................................. 13

2.2

Technologia pracy ściany strugowej ........................................................................ 14

Podział obudów ścianowych zmechanizowanych ........................................................15

3.1

Wiadomości ogólne o rozwoju obudów ścianowych ............................................... 15

3.2

Obudowy do ścian zawałowych ............................................................................... 19

3.2.1

Obudowa podporowa........................................................................................ 19

3.2.2

Obudowa ramowa............................................................................................. 20

3.2.3

Obudowa podporowo-osłonowa....................................................................... 21

3.2.4

Obudowa osłonowo-podporowa....................................................................... 23

3.3

Obudowy do ścian podsadzkowych ......................................................................... 23

3.3.1

Obudowy do ścian z podsadzką hydrauliczną.................................................. 24

3.3.2

Obudowy do ścian z podsadzką pneumatyczną ............................................... 25

Komplet obudowy ścianowej zmechanizowanej..........................................................27

Budowa zestawu obudowy zmechanizowanej.............................................................. 28

5.1

Stropnica................................................................................................................... 29

5.2

Osłona odzawałowa.................................................................................................. 32

5.3

Spągnica ................................................................................................................... 33

5.4

Podpory hydrauliczne ............................................................................................... 35

5.5

Siłowniki................................................................................................................... 38

5.6

Układ przesuwny ...................................................................................................... 39

5.7

Osłona czołowa ........................................................................................................ 41

5.8

Osłona przejścia........................................................................................................ 42

5.9

Łączniki układu lemniskaty...................................................................................... 42

Zespoły i elementy hydrauliki stosowane w obudowach zmechanizowanych .......... 43

6.1

Budowa układu hydraulicznego zestawu obudowy ................................................. 44

Schemat układu hydraulicznego zestawu i symbole graficzne elementów

hydraulicznych........................................................................................................................ 46

7.1

Stojakowe bloki zaworowe....................................................................................... 48

7.2

Rozdzielacze sterujące.............................................................................................. 50

7.3

Zawory...................................................................................................................... 52

7.4

Przewody hydrauliczne wysokociśnieniowe ............................................................ 54

7.5

Uszczelnienia zespołów i elementów hydrauliki siłowej i sterowniczej.................. 56

7.6

Agregaty zasilające................................................................................................... 58

7.7

Systemy sterowania .................................................................................................. 61

7.7.1

Sterowanie bezpośrednie przyległe .................................................................. 61

7.7.2

Sterowanie pilotowe ......................................................................................... 62

7.7.3

Sterowanie elektrohydrauliczne ....................................................................... 63

Najczęściej stosowane obudowy zmechanizowane...................................................... 63

8.1

Obudowy podporowo-osłonowe z układem lemniskatowym do ścian zawałowych64

8.1.1

cianowa obudowa zmechanizowana GLINIK-066/16-OzK.......................... 64

8.1.2

cianowa obudowa zmechanizowana GLINIK-08/22-OzK............................ 65

8.1.3

cianowa obudowa zmechanizowana FAZOS-12/28-Oz................................ 67

8.1.4

cianowa obudowa zmechanizowana FAZOS-15/31-Oz................................ 69

8.2

Wprowadzenie obudowy do przecinki ścianowej.................................................... 70

8.3

Wycofywanie obudowy ze ściany............................................................................ 71

Zagadnienia bezpieczeństwa pracy związane z transportem i montażem................ 72

9.1

Obsługa i eksploatacja obudowy zmechanizowanej ................................................ 73

9.1.1

Wymagania i wytyczne obsługi obudowy ....................................................... 73

9.1.2

Odpowiedzialność pracowników obsługujących obudowę ............................. 74

Konserwacja i naprawy obudowy zmechanizowanej ............................................. 75

10.1

Przeglądy codzienne ................................................................................................ 77

10.2

Przeglądy okresowe ................................................................................................. 77

10.3

Zasada likwidowania uszkodzeń.............................................................................. 78

Obudowa zmechanizowana skrzyżowania ściany z chodnikami przyścianowymi

11.1.1

Obudowa wlotów ścian przy systemie bezwnękowym.................................... 78

11.2

Obudowa wlotów ścian przy systemie z wnękami .................................................. 79

Czynniki

geologiczno-górnicze

wyrobiska

ścianowego

wpływające na dobór obudowy zmechanizowanej

Przy doborze obudowy zmechanizowanej dla danej ściany należy brać pod uwagę:

czynniki zapewniające bezpieczne utrzymanie wyrobiska,
-

względy ekonomiczne.

Zagadnienia te należy traktować łącznie. Do czynników mających duże znaczenie

ekonomiczne można zaliczyć długość ściany i jej wybieg. Preferuje się ściany długości
powyżej 150 m i o wybiegu ponad 1000 m.

Bezpieczne utrzymanie ściany z obudową zmechanizowaną określone jest przede

wszystkim klasą stropu, wielkością utrzymywanej rozpiętości wyrobiska oraz wysokością
ś

ciany (rys. 9).

Rysunek 1 Rozpiętość wyrobiska

Dla potrzeb praktyki górniczej skały otaczające pokłady węglowe, tzn. skały stropowe

i spągowe, występujące w polskich kopalniach węgla kamiennego usystematyzowano według
ich laboratoryjnej wytrzymałości na ściskanie określanej w jednostkach ciśnienia (MPa)
w sześciu grupach podanych w tabl. 1.

Dobór obudowy dla danej ściany poprzedzić należy zatem dokładnym Zeznaniem

warunków górniczo-geologicznych w celu określenia klasy stropu oraz wytrzymałości na
ś

ciskanie skał spągowych. Dla danej wysokości wyrobiska oraz klasy stropu ustala się

konieczną podporność roboczą budowy.

Przy doborze podporności obudowy należy uwzględnić również konieczność przyjęcia

przez nią zwiększonych obciążeń w okresie rozruchu (do pierwszego zawału), jak
i normalnego jej biegu. Na podstawie tych ustaleń dobiera się optymalny typ obudowy
zgodnie z jej charakterystyką techniczną. Przy doborze obudowy korzystać należy również z
własnych doświadczeń stosowania tej obudowy, a w przypadku ich braku z doświadczeń
innych kopalń stosujących w podobnych warunkach ten sam typ obudowy.

Tabela 1. Ogólna charakterystyka wytrzymałościowa skał występujących

w polskich kopalniach węgla kamiennego

Wytrzymałość laboratoryjna

na ściskanie R

, MPa

Rodzaj skały

skały

węgla

A1
A

B

C

D

E

Bardzo kruche łupki ilaste, gęsto uławicone
Łupki ilaste gęsto uławicone lub bardzo mało
zwięzły węgiel
Łupki ilaste średnio uławicone lub średnio
i mało zwięzły węgiel
Łupki

piaszczyste

lub

piaskowce

rednio

uławicone albo zwięzły węgiel
Łupki piaszczyste lub piaskowce grubo uławicone
albo bardzo zwięzły węgiel
Piaskowce bardzo grubo uławicone

5-12 (śr. 9)

13-24 (śr. 19)

25-39 (śr. 32)

40-54 (śr. 48)

55-74 (śr. 65)
75-110 (śr. 90)

15-24 (śr. 19)

24-35 (śr. 30)

36-43 (śr. 40)

44-52 (śr. 48)
-

1.1

Zestawy maszyn do eksploatacji ścianowej pokładów węgla

W polskim górnictwie węglowym preferowane są systemy ścianowe eksploatacji

pozwalające na dużą koncentrację wydobycia i uzyskiwanie dużej wydajności pracy. Rozwój
systemów ścianowych eksploatacji pokładów związany jest silnie z postępem mechanizacji
podstawowych prac, takich jak: urabianie, odstawa i obudowa wyrobiska.

Zmienność warunków górniczo-geologicznych wymaga stałego dostosowywania

maszyn do tych warunków, ich ciągłą modernizację i doskonalenie konstrukcji.

Rozwój mechanizacji wybierania pokładów systemem ścianowym doprowadził do

opracowania i zastosowania w wyrobiskach ścianowych kompletnych zestawów maszyn
górniczych, zwanych ścianowymi kompleksami zmechanizowanymi.

Zestaw maszyn wchodzących w skład ścianowych kompleksów zmechanizowanych,

kombajnowego i strugowego, przedstawiono na rys. 2 i 3.

Rysunek 2. Ścianowy kompleks kombajnowy

Rysunek 3.Ścianowy kompleks strugowy

W skład ścianowego kompleksu zmechanizowanego wchodzą najczęściej następujące

maszyny i urządzenia:

cianowa obudowa zmechanizowana,

kombajn węglowy lub strug,

przenośnik zgrzebłowy ścianowy,

przenośnik zgrzebłowy podścianowy,

łączność głośnomówiąca,

oświetlenie,

kołowrót bezpieczeństwa,

kruszarka kęsów,

pociąg z aparaturą elektryczną i agregat pompowy do zasilania obudowy.

1.1.1

Ścianowa obudowa zmechanizowana

Obudowa zmechanizowana kompleksu ścianowego składa się z powtarzalnych

zestawów (liczba zestawów zależy od długości ściany), urządzeń stabilizujących obudowę
i przenośnik ścianowy na nachyleniach, agregatu pompowego zasilającego obudowę oraz
przewodów magistralnych.

Zestawy obudowy są połączone z przenośnikiem ścianowym za pomocą układów

przesuwnych umożliwiających przekładkę przenośnika ścianowego oraz przesuwanie
zestawów w czasie pracy kompleksu.

1.1.2

Kombajn ścianowy węglowy

cianowy kompleks kombajnowy jest wyposażony w kombajn urabiający węgiel na

całą wysokość ściany (rys. 4). Kombajn ten ma bębnowe organy urabiające na obu końcach
maszyny i przemieszcza się ślizgowo po przenośniku ścianowym wzdłuż wyrobiska.

Napęd kombajnu może odbywać się za pomocą łańcucha ogniwowego rozpiętego

między napędami ścianowego przenośnika zgrzebłowego lub przy zastosowaniu
bezcięgnowego mechanizmu posuwu. Ze względu na bezpieczeństwo zatrudnionych
w ścianie (biczowanie łańcucha) oraz równomierną i elastyczną pracę kombajnu, coraz
częściej stosuje się bezcięgnowe mechanizmy posuwu.

Rysunek 4. Kombajn KGS-324

1.1.3

Strug węglowy

Strug węglowy jest maszyną przeznaczoną do urabiania calizny węglowej techniką

strugania oraz do równoczesnego ładowania i odstawiania urobku ze ściany (rys. 5).

Strugi węglowe stosuje się najczęściej w pokładach cienkich o węglach łatwo i średnio

urabialnych nachylonych pod kątem do 35°. Przy wybieraniu pokładów trudniej urabialnych
stosuje się tzw. techniki pomocnicze, do których zalicza się strzelanie wstrząsowe, strzelanie
z przybitką wodną lub wtłaczanie wody do calizny.

Rysunek 5. Strug węglowy

Przenośnik zgrzebłowy służy do odstawy urobku oraz stanowi tor jezdny dla maszyny

urabiającej. Przenośnik połączony jest z układami przesuwu zestawów obudowy za pomocą
specjalnych łączników.

Przenośniki zgrzebłowe stanowiące wyposażenie kompleksów zmechanizowanych

mogą mieć jednostki napędowe usytuowane w układzie:

PP — prostopadły prostopadły,
RR — równoległy równoległy,
RP — równoległy prostopadły.
lub w przypadku napędów pojedynczych w układzie R równoległym albo

P prostopadłym (rys. 14).

Rysunek 6. Układy napędów

Najkorzystniejszy jest układ PP — napędy usytuowane prostopadle, gdyż pozwala na

wysunięcie ich do chodników przyścianowych i prowadzenie ściany bez wnęk.

Napędy przenośników ścianowych wysuniętych do chodników przyścianowych, a nie

pracujące w układzie PP muszą być odpowiednio kotwione.

Do kotwienia stosuje się belki kotwiąco-przesuwne lub płyty pod-napędowe,

w przypadku stosowania zmechanizowanej obudowy skrzyżowania ściany z chodnikiem
przyścianowym. Urządzenia te stanowią podstawę napędu i służą do mechanicznego
kotwienia i przesuwania napędu w miarę postępu wyrobiska ścianowego. Ponadto
zabezpieczają przenośnik przed spełzaniem po nachyleniu (rys. 7).

Rysunek 7. Mocowanie napędu zwrotnego

Podczas przesuwania napędów wysuniętych do chodników zachodzi konieczność

wypinania łuków ociosowych obudowy chodnikowej. Wymaga to stosowania specjalnych
podciągów zabezpieczających; najkorzystniej jest stosować podciągi zmechanizowane
kroczące.

W celu załadowania resztek urobku pozostałego po przyjeździe kombajnu wyposaża

się przenośniki zgrzebłowe w tzw. kliny ładujące usytuowane od strony czoła ściany (rys. 8).

Rysunek 8. Ładowanie urobku

Od strony obudowy do rynien przenośnika ścianowego są mocowane zastawki

podwyższające przekrój transportowy przenośnika (rys. 9).

Rysunek 9. Przekroje transportowe przenośnika

Zastawki zapobiegają możliwości przerzucania urobionego węgla przez organ

urabiający kombajnu do obudowy. Koryto między blachą czołową zastawki i blachą od strony
zawału stanowi osłonę dla prowadzenia przewodu zasilającego kombajn oraz przewodu
doprowadzającego wodę do chłodzenia silników i zraszania.

Ciąg rynien przenośnika wzdłuż czoła ściany stanowi tor jazdy dla kombajnu oraz

„belkę", do której są mocowane zestawy obudowy i stanowią oporę w czasie ich przesuwania.

Ciąg rynien przenośnika w ścianie jest elastyczny, co ułatwia jego przekładkę odcinkami.
Złącza rynien przenośnika pozwalają na przegięcia rynien względem siebie o kąt ±3° (rys.
10).

Niezależnie od elastyczności przenośnika w płaszczyźnie poziomej złącza rynien

pozwalają na przegięcia rynien o kąt ±3° w płaszczyźnie pionowej, co pozwala na
dopasowanie się trasy przenośnika do nierówności spągowych.

Rysunek 10.Przekładka przenośnika

1.1.4

Przenośnik zgrzebłowy podścianowy

Węgiel transportowany z wyrobiska ścianowego przesypywany jest na przenośnik

podścianowy usytuowany w chodniku odstawczym, który transportuje go dalej na przenośnik
taśmowy (rys. 19).

Rysunek 11. Przenośnik podścianowy

Ponieważ

struga

węgla

przekazywana

przez

przenośnik

cianowy

jest

nierównomierna, przeto dla jej wyrównania i ułatwienia dalszego transportu przenośnikami
taśmowymi stosuje się większe prędkości transportowe przenośnika podścianowego. Również
zastawki przenośnika podścianowe-go są podwyższone, co ułatwia przejęcie okresowo
zwiększonych strug węgla (rys. 19).

Przenośnik podścianowy współpracuje z przenośnikiem taśmowym przesypując na

niego transportowany urobek. Napęd przenośnika podścianowego jest podniesiony
i ustawiony na podbudowie; pod napędem znajduje się zwrotnia przenośnika taśmowego.

Przenośniki podścianowe są stosunkowo krótkie. Ich długość nie przekracza 80 m, co

umożliwia przesuwanie przenośnika w całości wraz z postępem ściany.

1.1.5

Łączność głośnomówiąca i oświetlenie

Mała

liczba

pracowników

zatrudnionych

przy

obsłudze

kompleksu

zmechanizowanego oraz znaczna długość wyrobiska, przy równoczesnym wysokim poziomie
hałasu wytwarzanym przez pracujące maszyny, bardzo utrudnia porozumiewanie się ludzi.

Dobra łączność między załogą ściany zwiększa bezpieczeństwo pracy zatrudnionych,

poprawia komfort pracy oraz umożliwia koordynację pracy całego zespołu, co niewątpliwie

wpływa na wydajność. W tym celu kompleksy zmechanizowane wyposaża się w urządzenia
głośnomówiące.

Zespoły nadawczo-odbiorcze rozmieszcza się na zestawach obudowy w odległościach

nie większych od 20 m. Za pomocą tych zestawów każdy zatrudniony w ścianie może
przekazać informacje lub ostrzeżenie pozostałym członkom załogi, którzy pracują w innych
rejonach ściany.

Rozmieszczenie zespołów nadawczo-odbiorczych i oświetlenia na zestawach

obudowy przedstawiono na rys. 20.

Rysunek 12. Oświetlenie i łączność głośnomówiąca

Aby przekazać informację, należy podejść do zespołu nadawczo-odbiorczego nacisnąć

przycisk włączający nadajnik i po zbliżeniu do głośnika zameldować o zaistniałej sytuacji
w danym odcinku ściany lub wydać polecenie wykonania określonych czynności. Urządzenia
głośnomówiące umożliwiają zatem kierowanie pracą zespołu zatrudnionego w ścianie.

Komfort pracy załogi obsługującej kompleks zmechanizowany zwiększa w sposób

istotny oświetlenie całego wyrobiska lampami elektrycznymi podwieszonymi na zestawach
obudowy. W zmechanizowanych kompleksach ścianowych dla ścian niskich oświetlenie
rozmieszcza się na zastawkach przenośnika ścianowego. Poza wyrobiskiem ścianowym
oświetlenie montuje się również na skrzyżowaniach ściany z chodnikami podścianowymi
i nadścianowymi oraz przy pociągu aparatury elektrycznej.

1.1.6

Kołowrót bezpieczeństwa

Kołowroty bezpieczeństwa stosuje się w ścianach nachylonych podłużnie, gdy

nachylenie to przekracza 12°. Kołowrót ma zapobiec samoczynnemu zsuwaniu się kombajnu
po rynnach przenośnika ścianowego. Ze względu na dużą masę kombajnu stanowi to wielkie
zagrożenie dla załogi oraz może spowodować awarie trudne do usunięcia.

Kombajn w wyrobisku nachylonym jest mocowany w tylnej części do liny

bezpieczeństwa, która jest utrzymywana w stałym napięciu przez kołowrót. Napięcie w linie
bezpieczeństwa przewyższa składową siłę ciężkości masy kombajnu.

Sposób określenia niezbędnej siły zabezpieczenia, jaką powinien zapewniać kołowrót

bezpieczeństwa, przedstawiono na rys. 13.

Rysunek 13. Wyznaczanie siły zabezpieczenia kombajnu

Siła ciężkości kombajnu Q rozkłada się na siłę składową S równoległą do nachylenia

ciany powodującą staczanie kombajnu i siłę N prostopadłą do nachylenia. Sile samostaczania

S przeciwstawia się siła tarcia T.

Z tego wynika, że wartość siły powodującej staczanie się kombajnu S jest równa

różnicy sił działających na kombajn równolegle do nachylenia

= S—T = Q (sin α - µcos α)

Współczynnik tarcia stalowych płóz kombajnu o rynny przenośnika H = 0,1.
Wyposażenie nowoczesnych krajowych kombajnów typu KGS w zdwojony ciągnik

hydrauliczny przystosowany do bezcięgnowego systemu posuwu BP (Eicotrack) oraz
automatycznie działający hamulec bezpieczeństwa eliminują konieczność stosowania
kołowrotu bezpieczeństwa w przypadku pracy kombajnu w ścianach o nachyleniu podłużnym
powyżej 12°.

1.1.7

Kruszarka kęsów

Urobek transportowany przez przenośnik ścianowy często zawiera bryły węgla, które

blokują przesypy i nie nadają się do dalszego transportu przenośnikami taśmowymi. W celu
ich rozdrobnienia do wymiarów umożliwiających dalszy transport, zabudowuje się na
przenośniku podścianowym kruszarkę kęsów.

Kruszarki rozdrabniają bryły węgla do wymiarów nie przekraczających, 250 mm.

1.1.8

Pociąg aparatury elektrycznej

Każde urządzenie wchodzące w skład kompleksu zmechanizowanego mające silnik

elektryczny ma własną aparaturę zasilającą i sterowniczą, i Aparatura ta przemieszcza się
wraz z postępem ściany, a dla ułatwienia tego j przemieszczania, zwłaszcza przy dużych
postępach ściany, niezbędne jest zmechanizowanie tych czynności.

Aparaturę sterowniczą i zasilającą najczęściej rozmieszcza się na specjalnych

platformach kołowych, jeżeli w chodniku znajduje się tor jezdny, j a w przypadku jego braku
często wykorzystuje się również kolejki podwieszane.

Zestaw platform, na którym rozmieszcza się kompletną aparaturę zasilającą

i sterowniczą, nosi nazwę pociągu aparatury elektrycznej i stanowi integralną część
kompleksu ścianowego (rys. 22).

Zgromadzenie w jednym ciągu wszystkich wyłączników i agregatów pomocniczych

kompleksu znacznie ułatwia kontrolę prawidłowej pracy urządzeń oraz przyczynia się do
szybszego usuwania awarii.

Na pierwszym wózku pociągu najczęściej znajduje się pulpit dyspozytorski całego

kompleksu oraz zespół nadawczo-odbiorczy urządzenia głośnomówiącego.

Długość pociągu z aparaturą elektryczną kompleksu zmechanizowanego dochodzi

niekiedy do 50 m.

Rysunek 14.Pociąg aparatury elektrycznej

Odpowiedni dobór typów maszyn i urządzeń wchodzących w skład kompleksu

cianowego przy dużej ich różnorodności musi uwzględniać warunki geologiczno-górnicze,

w których

kompleks

będzie

eksploatowany

Również

specyfika

rodowiskowa

poszczególnych kopalń oraz stan posiadanego już wyposażenia mechanizacyjnego powoduje
konieczność samo. dzielnego kompletowania przez kopalnie zestawów maszyn kompleksu
łącznie z dokonywaniem niewielkich przeróbek adaptacyjnych. Zmiany te dokonywane przez
użytkownika powinny być jednak dobrze przemyślane-należy brać pod uwagę doświadczenia
eksploatacyjne innych kopalń, gdyż koszt zestawu maszyn jest bardzo wysoki i musi się
możliwie szybko zwrócić.

Często zastosowanie kompleksu zmechanizowanego wymaga zmiany istniejącej

organizacji pracy rejonu, co wiąże się najczęściej z dostosowaniem odstawy do zwiększonych
ilości wydobytego węgla.

Technologia pracy ściany kompleksowo zmechanizowanej

cianowe kompleksy zmechanizowane są to zestawy maszyn i urządzeń przodkowych

o dobranych wzajemnie parametrach pracy, funkcjonalnie ze sobą powiązanych.

Zestawy te całkowicie mechanizują proces wybierania węgla systemem ścianowym.

W zależności od rodzaju zastosowanej maszyny urabiającej rozróżnia się kompleksy
kombajnowe i kompleksy strugowe.

2.1

Technologia pracy ściany kombajnowej

Dyspozytor ściany kompleksowo zmechanizowanej po upewnieniu się, i odstawa

taśmociągami została uruchomiona włącza przenośnik podścianowych i kolejno przenośnik
ś

cianowy, zezwalając kombajniście na uruchomienie kombajnu.

Dla zapewnienia bezpieczeństwa osobom przebywającym w ścianie uruchomienie

przenośnika ścianowego poprzedzone jest sygnałem dźwiękowym. Kombajnista po
uruchomieniu silników elektrycznych kombajnu i skorygowaniu położenia organów
urabiających tak, aby calizna była urabiana na pełną wysokość ściany, uruchamia kombajn.
Po czym, obserwując pracę organów urabiających oraz wsłuchując się w odgłosy pracy
silników, dobiera optymalną prędkość kombajnu.

Pomocnik kombajnisty obserwuje sposób układania się kabla zasilającego

w zastawkach przenośnika oraz prowadzi obserwację pracy przenośnika, czystości wybierania
węgla itp.

W przypadku zauważenia zagrożenia kombajnista jest zobowiązany wyłączyć

kombajn i przenośnik.

Za przemieszczającym się kombajnem operatorzy obudowy zmechanizowanej

przesuwają zestawy obudowy zabezpieczając odkryty strop, a następnie w odległości od 10
do 15 m od kombajnu przesuwają przenośnik ścianowy sukcesywnie do nowego pola.
Opisana kolejność czynności w cyklu pracy ściany dotyczy obudowy pracującej jako
„odsunięta".

W przypadku stosowania obudowy pracującej jako „dosunięta" (bez kroku wstecz), za

urabiającym kombajnem najpierw przesuwany jest przenośnik ścianowy, a następnie dopiero
obudowa.

Większość produkowanych i stosowanych obudów pracuje jako ,,odsunięta" ze

względu na zapewnienie dogodnego przejścia dla obsługi kombajnu.

Podczas pracy kompleksu występują okresowe przestoje spowodowane m.in. trudnymi

warunkami górniczymi, wykonywaniem korekcji pracy kombajnu, np. zmianą położenia
ramion, bądź trudnościami z przesuwaniem zestawów obudowy albo przenośnika lub
konieczne jest wykonanie wykładki drewnem nad obudową. Powodem przestojów kompleksu
mogą być również awarie urządzeń lub maszyn, stanowiących wyposażenie kompleksu, albo
przerwy w zasilaniu energią elektryczną.

Po urobieniu kombajnem skrawu na całej długości ściany (rys. 15A) kombajnista

zmienia położenie ramion i cofając kombajn urabia caliznę na długości kombajnu, a następnie
przesuwając się po częściowo dosuniętym przenośniku wcina się pod kątem w caliznę
węglową (rys. 15B).

Po dojściu tylnego organu urabiającego na wysokość zestawów obudowy już

dosuniętych do czoła ściany (rys. 15C), tj. na odległość od 20 do 25 m od chodnika,
kombajnista ponownie zmienia położenie ramion i kierunek jazdy (rys. 15D) wjeżdżając na
dosunięta do czoła ściany końcówkę przenośnika.

Rysunek 15.Manewry na końcu ściany

Po dojechaniu do chodnika kombajnista ponownie zmienia położenie ramion,

przygotowując kombajn do wykonania następnego skrawu na całej długości ściany. Po
dojechaniu do chodnika podścianowego kombajnista wykonuje te same czynności
manewrowe.

Wcinanie kombajnu w caliznę na początku każdego cięcia jest czasochłonne

i zmniejsza zdolność wydobywczą kompleksu, jednak dzięki zastosowaniu obudowy
zmechanizowanej zdolność ta jest duża i pozwala na wykonanie w ciągu jednej zmiany kilku
cykli pracy.

Zdolność wydobywcza kompleksu, a tym samym liczba wykonywanych cykli

w czasie jednej zmiany roboczej, jest ograniczona przestojami kompleksu wynikającymi
najczęściej z następujących przyczyn:

trudnych warunków geologiczno-górniczych, a zwłaszcza stropowych,

awarii maszyn wchodzących w skład kompleksu,

braku odstawy urobku,

zaniku zasilania elektrycznego.

Ponieważ koszty zakupu kompleksu zmechanizowanego są duże i rosną

w miarę wprowadzania do produkcji nowych udoskonalonych i modernizowanych maszyn
i urządzeń, należy dążyć do jego jak najlepszego wykorzystania. Koncentrację wydobycia ze
ś

ciany kompleksowo zmechanizowanej można podnieść głównie przez zwiększenie

efektywnego czasu pracy oraz eliminowanie możliwości powstawania awarii. Należy
przeprowadzać czynności konserwacyjne i naprawcze warunkujące prawidłową pracę maszyn
i urządzeń kompleksu.

2.2

Technologia pracy ściany strugowej

Strugi węglowe stosuje się w pokładach cienkich i średniej grubości, a to głównie ze

względu na zalety tej technologii nie wymagającej przemieszczania się operatora w ślad za
maszyną urabiającą, co w pokładach cienkich jest bardzo uciążliwe. Konstrukcja strugów
pozwala obecnie na ich stosowanie do wybierania pokładów o węglach łatwo i średnio
urabialnych zapewniając wielkości wydobycia porównywalne do wydobycia ze ścian
kombajnowych o zbliżonych parametrach.

Technika eksploatacji strugowej ma wiele zalet, do których należą:
-

potokowy system urabiania, ładowania i odstawy urobku,

możliwość urabiania cienkich pokładów,

prosta konstrukcja i łatwość obsługi,

większy wychód grubych sortymentów,

samoczynne ładowanie urobku,

stosunkowo małe zapylenie przodku.

Powszechnie stosuje się strugi węglowe statyczne różnych typów. Organem

urabiająco-ładującym w strugu jest głowica strugowa ciągniona łańcuchem przez napędy
umocowane do kadłubów napędów przenośnika.

Głowica porusza się wzdłuż ciągu przenośnika ścianowego po spągu lub po

specjalnych prowadnikach umocowanych do rynien.

Głowica urabia caliznę pod wpływem siły ciągnącej łańcucha napędowego

wywieranej przez napędy struga i sił wywieranych przez przesuwniki zestawów obudowy
dociskających przenośnik do czoła ściany. Głowica urabiająca uzbrojona jest w narzędzia
skrawające węgiel. Maksymalna głębokość urabiania - zabiór - przy łatwo urabialnym węglu
dochodzi do 20 cm.

Przenośnik dociskany jest do czoła ściany pod działaniem sił przesuwników zestawów

obudowy zmechanizowanej. Przesuwniki te zasilane są z oddzielnej magistrali zasilającej,
tzw. magistrali strugowej o ciśnieniu regulowanym od 10 do 20 MPa. Pozwala to na
dostosowanie siły docisku do zmieniającej się twardości węgla na wybiegu ściany.

Dyspozytor ściany, po upewnieniu się, że odstawa została uruchomiona, włącza

przenośnik podścianowy, a następnie ścianowy, którego uruchomienie poprzedzone jest
ostrzegawczym sygnałem dźwiękowym oraz zezwala maszyniście struga na jego
uruchomienie. Głowica struga może urabiać caliznę na całej długości ściany lub jej części
i zależy to od twardości węgla w poszczególnych odcinkach ściany.

W miejscach, gdzie węgiel ma mniejszą twardość urabianie jest łatwiejsze

i przesuwanie przenośnika odbywa się szybciej, dlatego dla zachowania prostoliniowości
ś

ciany maszynista struga powinien w miejscach występowania twardego węgla częściej

przejeżdżać głowicą urabiającą.

Urabianie prowadzi się do czasu przesunięcia przenośnika na cały skok przesuwników

zestawów obudowy, po czym zabezpieczyć należy nowo odkryty strop przez zrabowanie,
dosunięcie do przenośnika i rozparcie zestawów obudowy.

Po rozparciu zestawu na nowym miejscu pracy włącza się przesuwniki i wywiera stały

docisk przenośnika do czoła ściany - dalsze urabianie strugiem jest możliwe. Zestawy
obudowy przesuwa się w ścianie sukcesywnie w miejscach, gdzie przenośnik przemieszczono
na wielkość skoku Przesuwników zestawu, który dla obudowy strugowej wynosi 550 mm.

Podczas urabiania strugami, na całej długości ściany należy obserwować sposób

urabiania przez głowicę warstwy przyspągowej. W przypadku pozostawiania przez strug nie
urobionych warstw przyspągowych tzw. progów, należy korygować podczas pracy struga
położenie trasy przenośnika przez podnoszenie części odzawałowej przenośnika za pomocą
specjalnych

hydraulicznych

cylindrów

korekcyjnych,

umieszczonych

belkach

przesuwnych zestawów obudowy.

Postęp ściany uzyskiwany w ciągu jednej zmiany wydobywczej jest ograniczony jak

w przypadku ściany kombajnowej, przestojami wynikającymi z następujących przyczyn:

trudnych warunków geologiczno-górniczych,

awarii maszyn kompleksu,

braku odstawy urobku,

zaniku zasilania elektrycznego

Podział obudów ścianowych zmechanizowanych

3.1

Wiadomości ogólne o rozwoju obudów ścianowych

W procesie mechanizacji prac wybierkowych w pierwszej kolejności mechanizuje się

procesy urabiania, ładowania i odstawy urobku jako najbardziej pracochłonne. W miarę
wprowadzania do ruchu coraz doskonalszych rozwiązań maszyn do urabiania, ładowania i
odstawy urobku ze ściany, zmniejszających w dużym stopniu pracochłonność tych czynności,

wzrastała z kolei pracochłonność wykonywania obudowy indywidualnej w miarę postępu
ś

ciany.

Pierwszymi elementami obudowy indywidualnej były stojaki i stropnice drewniane.

Mała podporność obudowy drewnianej oraz duża pracochłonność jej stawiania, wynikająca
z konieczności indywidualnego dopasowania każdego stojaka do wysokości wyrobiska oraz z
uciążliwości transportu i dostawy ich do przodku, obniżała wydajność pracy.

Istotnym usprawnieniem obudowy wyrobisk ścianowych było zastosowanie do

obudowy stojaków metalowych rozsuwanych teleskopowo, pracujących na zasadzie tarcia,
stąd nazwa stojaki cierne. Zamki stojaków wykonywane jako układy klinowe umożliwiają
zsuw stojaka przy określonej sile wywieranej przez strop.

Równolegle ze stojakami ciernymi rozwijano konstrukcję stojaków hydraulicznych.

Głównymi zaletami tych stojaków są: dobre dostosowanie ich charakterystyki technicznej do
współpracy

górotworem

oraz

łatwość

szybkość

obsługi.Rozwój

obudów

zmechanizowanych rozpoczął się w końcu lat pięć' dziesiątych. Pierwsze próby polegały na
łączeniu stojaków hydraulicznych indywidualnych w kaszty mające stropnicę i spągnicę, co
pozwalało na ich bezpieczne rabowanie.Pierwsze próby stosowania kompletów ścianowych
obudów zmechanizowanych w kopalniach krajowych przypadają na początek lat sześć'
dziesiątych. W tym czasie opracowano i uruchomiono produkcję pierwszych krajowych
obudów zmechanizowanych. Były to obudowy podporowe ramowe typu MOP-BZ i OSM.

Oprócz obudów produkcji krajowej stosowano w kopalniach również budowy z

importu, były to komplety obudów firm brytyjskich DOWTY i DOBSON.

Kolejnym znaczącym krokiem w rozwoju krajowych obudów zmechanizowanych

było opracowanie i wdrożenie do produkcji seryjnej obudów podporowych kasztowych OK-1
i KRAB (rys. 24 i 25).Właściwy rozwój wielkoseryjnej produkcji obudów rozpoczął się w
końcu lat siedemdziesiątych z chwilą wybudowania Fabryki Zmechanizowanych Obudów
Ś

cianowych FAZOS w Tarnowskich Górach, która rozpoczęła produkcję obudów

podporowych ramowych na dokumentacji niemieckiej firmy Hemscheidt.Równolegle z
uruchomieniem produkcji obudów licencyjnych w przemyśle maszyn górniczych do
produkcji wchodzą obudowy podporowo-osłonowe z układem lemniskatowym FAZOS-
19/32-Oz (rys. 26) oraz FAZOS-12/28-Oz i GLINIK-08/22-Oz, z których dwie ostatnie
w dalszym 39u są produkowane i szeroko stosowane.

Rysunek 16. Obudowa kasztowa OK-1

Rysunek 17

Obudowa kasztowa KRAB

Szybki rozwój obudów zmechanizowanych w ciągu ostatnich lat, a mający na celu

coraz lepsze ich dostosowanie do różnorodnych warunków geologiczno-górniczych,
spowodował konieczność opracowania ogólnie przyjętego ich podziału.

Rysunek 18. Obudowa FAZOS-19/32-Oz

Ustanowiona przez Polski Komitet Normalizacji Miar i Jakości obowiązująca od

1.07.1988 r. polska norma PN-87/G-01100/01 pt. „Obudowa górnicza. Obudowa wyrobisk
eksploatacyjnych. Obudowy zmechanizowane. Podział i terminologia" wprowadza podział
obudów przedstawionych na rys. 19. Norma wprowadza także nazwy i określenia z zakresu
obudów, które należy stosować w dokumentacji technicznej obudowy.

Rysunek 19. Podział obudów ścianowych zmechanizowanych

Z podziałem zmechanizowanych obudów ścianowych wiąże się również sposób

ustalenia symbolu obudowy. W symbolu obudowy zawarte są informacje dotyczące
obudowy, takie jak:

producent obudowy,

minimalna wysokość obudowy,

maksymalna wysokość obudowy,

rodzaj obudowy,

sposób likwidacji wybranej przestrzeni za obudową.

Przykładem mogą być: FAZOS-17/36-POz; FAZOS-18/32-Pp.
Dodatkowo może być podana informacja dotycząca, z jaką maszyną urabiającą

obudowa współpracuje. Jeżeli obudowa jest produkowana w wersjach do współpracy
z kombajnem i strugiem, to na końcu nazwy dodaje się odpowiednią literę „K" do współpracy
z kombajnem, „S" do współpracy ze strugiem.

Ponieważ norma PN-87/G-01100/01 obowiązuje od 1.07.1988 roku, to równolegle

z nazewnictwem nowym stosowane jest stare nazewnictwo dla obudów skonstruowanych
przed rokiem 1988 i nadal produkowanych, np. obudowa podporowo-osłonowa oznaczona
jest symbolem „O", tak jak obudowa osłonowa. Przykładem jest obudowa GLINIK-08/22-Oz.

Pierwszy podział dotyczy sposobu likwidacji wybranej przestrzeni za obudową.

Z uwagi na to kryterium ścianowe obudowy zmechanizowane dzieli się na:

zawałowe,

do podsadzki hydraulicznej,

do podsadzki pneumatycznej,

specjalne.

Dla zaznaczenia przeznaczenia obudowy wprowadza się w symbolu obudowy

wyróżniki literowe: z - dla obudowy zawałowej oraz p - dla obudowy podsadzkowej,
umieszczane za wyróżnikiem literowym charakteryzującym rozwiązanie konstrukcyjne.

Drugim kryterium podziału obudów zmechanizowanych jest rozwiązanie konstrukcji

obudowy. W tym przypadku uwzględnia się następujące cechy konstrukcyjne:

sposób rozmieszczenia podpór (stojaków) hydraulicznych,

zastosowanie

mechanizmu

sterującego

ruchem

końca

stropnicy

i stabilizującego zestaw obudowy.

Ze względu na sposób rozmieszczenia podpór i przenoszenia nacisku skał stropowych

obudowy dzieli się na:

podporowe,

podporowo-osłonowe,

osłonowo-podporowe,

osłonowe.

Rozwiązanie konstrukcyjne zaznacza się w symbolu obudowy dużymi literami: P -

obudowa podporowa, 0 - obudowa osłonowa.

Zastosowanie mechanizmu sterującego ruchem końca stropnicy również kryterium

podziału obudów, jednak nie znajduje się ono w symbolu obudowy.

Ze względu na zastosowanie mechanizmu sterującego ruchem końca stropnicy

wyróżnia się obudowy:

z układem lemniskatowym,

z przegubem centralnym.

Obecnie stosuje się niemal wyłącznie obudowy z układem lemniskatowym.
Obudowy zmechanizowane specjalne są to obudowy, które zabezpieczają wyrobiska

przed naciskami skał stropowych przez zastosowanie metod niekonwencjonalnych. Obudowy
te nie są produkowane przez krajowy przemysł maszyn górniczych, jak również nie są
stosowane w polskich kopalniach węgla kamiennego.

3.2

Obudowy do ścian zawałowych

Ponieważ najczęściej powadzi się eksploatację z zawałem stropu, to dla tych ścian

istnieje najwięcej typów obudów. Obudowy zmechanizowane dzieli się w zależności od
sposobu pracy oraz podstawowych cech konstrukcyjnych.

3.2.1

Obudowa podporowa

Jest to obudowa bez osłony odzawałowej, w której nacisk skał stropowych górotworu

przenoszony jest przez stropnicę na podpory (stojaki).

W grupie obudów podporowych wyróżnia się obudowy kasztowe i obudowy ramowe.
Cechą charakterystyczną obudów kasztowych jest przestrzenność ich konstrukcji

(rys. 16 i 17). W odróżnieniu od zestawów ramowych, zestawy kasztowe mają większą
szerokość, a podpory hydrauliczne tych zestawów rozmieszczone są w ten sposób, że tworzą
na spągnicy siatkę, np.: trójkąt, prostokąt, trapez, przy czym większe zgrupowanie podpór
występuje w części odzawałowej zestawu.

Rysunek 20. Obudowa KM-87

Rysunek 21. Obudowa FAZOS-12/23-Pz

Rysunek 22. Obudowa wisząca SOW

Zestawy kasztowe wyróżniają się dużą podpornością i dużą powierzchnią spągnic,

dzięki czemu utrzymują bez rozparcia stabilną równowagę oraz charakteryzują się małymi
naciskami na spąg. Obudowy kasztowe były szeroko stosowane w latach siedemdziesiątych.
Krajowy przemysł produkował dwa typy tych obudów - obudowy OK-1 i KRAB.

3.2.2

Obudowa ramowa

Obudowa ramowa jest obudową podporową mającą co najmniej dwie podpory

(stojaki), przy czym podpory te są usytuowane w płaszczyźnie prostopadłej do czoła ściany.

Ze względu na rozwiązania konstrukcyjne obudowy te dzieli się na: ramowe

przesuwne i ramowe kroczące (wiszące).

Zestaw ramowy przesuwny jest to zestaw (rama), który wykonuje wszystkie fazy

pracy obudowy i jest połączony z przenośnikiem ścianowym Poprzez przesuwnik zestawu.

Przykładem takiej obudowy jest obudowa KM-87 (rys. 21) dla pokładów średniej

grubości.

Pojedynczy zestaw tej obudowy składa się z dwóch podpór połączonych ze sztywną

stropnicą i spągnicą. Stropnica od strony czoła ma resorowy wysięgnik, w spągnicy natomiast
umieszczony jest przesuwnik stawu połączony z przenośnikiem ścianowym.

Zestaw ramowy kroczący (wiszący) składa się (rys. 29) z dwóch sekcji (ram), które

wykonują kolejno wszystkie fazy pracy obudowy.

Sekcje połączone są ze sobą mechanizmem kroczenia (przesuwu), który przesuwa

(niezależnie od przenośnika ścianowego) na przemian obie ramy, przy czym ramy podczas
kroczenia wzajemnie się wspierają (rama przesuwana wspiera się o ramę rozpartą). Dzięki
temu rozwiązaniu strop podczas przesuwania obudowy odsłonięty jest tylko na wąskiej
przestrzeni.

Sekcje (ramy) zestawu przesuwane mogą być po spągu lub pod stropem. W przypadku

przesuwania sekcji pod stropem (rys. 21) podpory są rabowane i unoszone nad powierzchnię
spągu, a przesuwana sekcja zawisa na cięgnach łączących sekcje w zestaw i jest przesuwana
przez ukośny przesuwnik umieszczony pod stropnicami zestawu. Obudowy ramowe wiszące
przewidziane są głównie do stosowania w ścianach o dużych nachyleniach.

W kraju produkowane są obudowy tego typu o nazwie SOW - Ścianowa Obudowa

Wisząca - dla ścian eksploatowanych z zawałem i z podsadzką hydrauliczną.

3.2.3

Obudowa podporowo-osłonowa

Jest to obudowa, w której nacisk skał stropowych górotworu przenoszony jest na spąg

przez stropnicę podpartą podporami (stojakami). Obudowa ma osłonę odzawałową, która
może być również podparta podporami (stojakami).

Obudowy podporowo-osłonowe wykonuje się najczęściej z układem lemniskatowym,

rzadziej z przegubem centralnym (rys. 23).

Układ lemniskatowy jest to czworobok przegubowy, służący do prowadzenia

stropnicy w całym zakresie wysokości obudowy z możliwie małą zmianą jej odległości do
czoła ściany (rys. 24).

W obudowie z układem lemniskatowym w czasie rozpierania i rabowania zestawu -

od minimalnego zsuwu do maksymalnego rozparcia - koniec stropnicy (każdy punkt
stropnicy) zakreśla krzywą matematyczną zwaną lemniskatą.

Rysunek 23. Obudowa podporowo-osłonowa

Rysunek 24. Obudowa z układem lemniskatowym

Praktycznym efektem stosowania układu lemniskatowego w obudowie jest w całym

zakresie pracy obudowy prawie jednakowe odsłonięcie stropu przy czole ściany, które
nazywane jest potocznie ścieżką kombajnową.

Wielkość ścieżki kombajnowej dla obudów z układem lemniskatowym najczęściej

waha się w granicach od 280 do 320 mm.

W obudowach z przegubem centralnym spągnica zestawu połączona jest sworzniem

z osłoną odzawałową. W czasie rozpierania i rabowania zestawu od minimum do maksimum
koniec stropnicy zatacza łuk o promieniu równym odległości stropnicy od przegubu
centralnego (rys. 25).

Rysunek 25. Obudowa z przegubem centralnym

W praktyce oznacza to, ze w przypadku zwiększenia się wysokości ściany rośnie

odległość końca stropnicy od czoła ściany, a tym samym zwiększa się odsłonięcie stropu, co
przy słabych stropach może prowadzić do opadów kamienia do przestrzeni roboczej. Gdy
natomiast wysokość ściany maleje, wówczas stropnica przybliża się do czoła ściany i może
dojść do kolizji z organem urabiającym kombajnu.

W celu wyeliminowania skutków zmian wysokości wyrobiska ścianowego zmniejsza

się odległość obudowy od przenośnika ścianowego, gdy rośnie wysokość ściany lub odsuwa
się obudowę od przenośnika, gdy wysokość ściany maleje. W tym przypadku korzystnie jest
stosować układy przesuwu obudowy o regularnej długości. Innym sposobem jest stosowanie
osłony odzawałowej teleskopowej o regulowanej długości.

Pod względem rozwiązań konstrukcyjnych zestawy obudów podporowo-osłonowych

mogą być wykonywane z podporami (stojakami) w jednym szeregu, z podporami (stojakami)
w kilku szeregach (najczęściej

dwóch) podpierających stropnicę lub z podporami w

układzie wielo-szeregowym podpierające stropnice i osłonę odzawałową.

Ponadto wszystkie rodzaje obudów podporowo-osłonowych mogą pracować

w wyrobisku w pozycji wyjściowej do cyklu pracy odsunięte o zabiór (krok wstecz) od
przenośnika lub dosunięte do przenośnika.

Zestawy mogą być połączone bezpośrednio z przenośnikiem lub z belkowym układem

przesuwnym i przesuwane z kontaktem stropnicy ze stropem lub z pewnym określonym
dociskiem stropnic do stropu.

3.2.4

Obudowa osłonowo-podporowa

Obudowa osłonowo-podporowa przenosi nacisk skał stropowych górotworu i gruzu

skalnego przez osłonę podpartą stojakami - rys. 26.

Rysunek 26. Obudowa osłonowo - podporowa

Obudowy osłonowo - podporowe wykonywane mogą być zarówno z układem

lemniskatowym, jak i z przegubem centralnym. Obudowy osłonowo-podporowe
charakteryzują się krótką stropnicą, wobec czego wielkość utrzymywanej rozpiętości
wyrobiska (belki stropu) jest mniejsza niż w innych typach obudów. Obudowa ta może mieć
więc mniejszą podporność i nadaje się zwłaszcza do pracy w ścianach o słabych i kruchych
stropach. W obudowie tej nacisk skał stropowych górotworu i gruzu zawałowego jest
przenoszony przez osłonę podpartą podporami (stojakami) i pełniącą zadanie stropnicy oraz
osłony odzawałowej (rys. 27).

Obudowy osłonowe mogą być wykonywane z przegubem centralnym i z układem

lemniskatowym. Obudów osłonowych krajowych przemysł maszyn górniczych nie
produkuje, również kopalnie ich nie stosują. Za granicą były produkowane i stosowane
pojedyncze komplety tych obudów, jednak nie uzyskały takiego uznania jak inne typy
obudów. Obudowy z przegubem centralnym wychodzą z użycia. Krajowy przemysł maszyn
górniczych zaprzestał ich produkcji.

Rysunek 27. Obudowa osłonowa

3.3

Obudowy do ścian podsadzkowych

Eksploatacja złóż pod zaludnionymi aglomeracjami oraz obiektami przemysłowymi

wymaga ochrony powierzchni przed szkodami i degradacją środowiska. W ośrodkach
górniczych występuje również problem zagospodarowania odpadów technologicznych, jak
skała płonna z kopalń, odpady z elektrowni, pyły dymnicowe oraz hałdy niszczące
ś

rodowisko naturalne człowieka.

Stwarza to konieczność rozwoju systemów eksploatacji z podsadzką i prowadzi do

udoskonalenia technologii wypełniania pustek poeksploatacyjnych. Rozwijane więc są
technologie wybierania pokładów ścianami z zastosowaniem podsadzki hydraulicznej
i pneumatycznej. Postępuje rozwój konstrukcji ciągów technologicznych: wytwarzających
mieszaniny podsadzkowe, transportujących je do przodków, podsadzarek, a zwłaszcza
odpowiednich obudów zmechanizowanych.

Obudowy podsadzkowe są to obudowy przeznaczone do pracy w ścianach

eksploatowanych z podsadzaniem wybranej przestrzeni przy użyciu podsadzki hydraulicznej
lub suchej (pneumatycznej).

Zgodnie z tą definicją obudowy podsadzkowe dzieli się na:

obudowy zmechanizowane stosowane w systemach wybierania ścian z podsadzką
hydrauliczną,

obudowy zmechanizowane stosowane w systemach wybierania ścian z podsadzką
pneumatyczną.
3.3.1

Obudowy do ścian z podsadzką hydrauliczną

Początkowo ściany z podsadzką hydrauliczną prowadzono wyłącznie w obudowie

indywidualnej drewnianej. Za obudową stawiana była stała tama podsadzkowa wykonana
z drewna i specjalnego płótna podsadzkowego. Obecnie mechanizacja procesu obudowy ścian
prowadzonych z podsadzą hydrauliczną rozwijana jest w dwóch kierunkach.

W ścianach, gdzie występują korzystne warunki geologiczno-górnicze, stosuje się

lekkie obudowy przesuwne. Są to obudowy podporowe składające się ze stosunkowo wąskiej
stropnicy teleskopowej i czterech podpór hydraulicznych wolno stojących na spągu.

Zestaw takiej obudowy (rys. 36) spełnia tylko funkcję podtrzymania stropu

i przesuwania się do przodu, nie wykonuje natomiast funkcji przesuwania przenośnika
ś

cianowego. Obudowy tego typu stosuje się najczęściej jako obudowę tymczasową, za którą

wykonuje się ostateczną obudowę drewnianą.

Rysunek 28. Obudowa GLINIK OK-21/37

W celu zwiększenia stopnia mechanizacji prac w ścianach podsadzkowych,

opracowano i wdrożono do pracy obudowy zmechanizowane połączone z przenośnikiem
i dostosowane do pracy w tych warunkach. Nastąpiło to głównie przez przystosowanie
obudów zawałowych podporowo-osłonowych do wymogów systemu podsadzkowego.
Wprowadzono zmiany konstrukcyjne, głównie umożliwiające utrzymanie stropu w tylnej
części wyrobiska i pozwalające na budowę drewnianej tradycyjnej tamy podsadzkowej

Rysunek 29. Ściana podsadzkowa z obudową zmechanizowaną

obudowach tych wydłużono stropnicę w kierunku pola podsadzkowego przez

zastosowanie stropnicy tylnej połączonej przegubowo ze stropnicą zasadniczą. Stropnicę
tylną podparto stojakiem opartym w gnieździe znajdującym się na osłonie odzawałowej.
W ścianie zestawy ustawia się w zwiększonej do 2,0 m podziałce (rys. 29). Rozszerzona
podziałka stwarza przejście komunikacyjne między zestawami ze strefy przyczołowej
ociosowej do strefy podsadzania. Przejście to wykorzystuje załoga do transportu drewna
i innych materiałów.

Dla zabezpieczenia stropu w przejściu między zestawami, stawia się dodatkowo

obudowę drewnianą, która stanowi szkielet dla tamy podsadzkowej wykonywanej za
obudową w sposób tradycyjny.

Możliwy jest inny układ zestawów w ścianie, np. grupowanie zestawów parami lub

w innych konfiguracjach, zależnie od warunków geologiczno-górniczych występujących
w ścianach.

Podczas pracy obudowy zmechanizowanej na spągu piaskowym (eksploatacja na

warstwy) stosuje się dodatkowo jednolitą sztywną spągnicę o dużej powierzchni kontaktu
z podłożem, przez co zmniejsza się naciski jednostkowe na spąg nawet o połowę.

Dzięki stosowaniu tych obudów uzyskuje się większy, w stosunku do stosowania

tradycyjnej obudowy drewnianej, stopień mechanizacji prac oraz większą wydajność.

Technologia ta jednak ma również wady, do których zaliczyć należy głównie brak

mechanizacji prac podczas budowy tamy podsadzkowej drewnianej pozostającej
w wyrobisku. Wady te obniżają ogólne efekty ekonomiczne stosowanej technologii.
Podejmuje się więc prace dotyczące opracowania szczelnej tamy przesuwnej wraz
z obudową. Powstałe rozwiązania konstrukcyjne obudów dostosowane do prowadzenia ściany
bez stawiania tamy drewnianej możliwe są do stosowania tylko w korzystnych warunkach
stropowych i przy systematycznym i szczelnym podsadzaniu.

Rysunek 30. Obudowa GLINIK-16/30-Pp z przesuwną tamą podsadzkową

Przykład obudowy zmechanizowanej podsadzkowej z przesuwną tamą łańcuchową

pokazano na rys. 38.

Technologia prowadzenia ścian podsadzkowych jest bardziej złożona niż ścian

zawałowych, w których cykl pracy obejmuje: urabianie, ładowanie i odstawę urobku,
przesuwanie przenośnika i przesuwanie obudowy i może powtarzać się w ciągu doby
wielokrotnie.

W ścianach podsadzkowych dochodzi podsadzanie wybranej przestrzeni, które

powtarza się co kilka cykli urabiania. W celu zapewnienia odpływu wody ściany te prowadzi
się jako nachylone poprzecznie po wzniosie.

3.3.2

Obudowy do ścian z podsadzką pneumatyczną

Podsadzkę pneumatyczną stosuje się przy wybieraniu pokładów systemem ścianowym

podłużnym.

cianę z podsadzką pneumatyczną prowadzi się wtedy, gdy:

konieczna jest ochrona obiektów powierzchni, a kopalnia nie dysponuje

podsadzką hydrauliczną,

nie ma możliwości składowania wydobywanego z dołu kamienia na

powierzchni lub jeśli lokowanie kamienia na dole kopalni jest opłacalne.

Podsadzkę pneumatyczną stosuje się zwłaszcza przy wybieraniu pod chronionymi

obiektami powierzchni węgla z pokładów, w których prowadzenie ścian z podsadzką
hydrauliczną jest ze względów technologicznych niemożliwe. W pokładach grubszych od 1,5
m podsadzkę pneumatyczną stosuje się wtedy, gdy istnieje konieczność lokowania kamienia
na dole kopalni.

Stosowanie podsadzki pneumatycznej sprawia mniej trudności niż wykonanie

podsadzki hydraulicznej, gdyż nie ma problemu odsączania mieszaniny podsadzkowej
i odprowadzania wody. Dlatego, opierając się na doświadczeniach zdobytych przy
konstruowaniu obudów dla ścian z podsadzką hydrauliczną, opracowano i wdrożono do ruchu
obudowy zmechanizowane dla ścian z podsadzką pneumatyczną.

W sprzyjających warunkach geologiczno-górniczych stosowana może być technologia

prowadzenia ścian z podsadzką pneumatyczną bez konieczności przebywania ludzi w polu
podsadzania za zestawami obudowy-W takich warunkach obudowa zmechanizowana ściany
stanowi ciąg przylegających do siebie zestawów, a komunikacja z przestrzenią podsadzaną
odbywa się przez prostokątne włazy wykonane w osłonach odzawałowych zestawów.

Zestaw taki (rys. 31) składa się z zespołu stropnic, czterech podpór, spągnicy osłony

typu lemniskatowego, układu przesuwnego oraz zespołu przesuwania i podciągania rurociągu.
Stropnicę tylną można opuścić na osłonę odzawałową i stosować obudowę w ścianie
zawałowej.

Rysunek 31. Obudowa FAZOS-17/27-POp

W nie sprzyjających warunkach geologiczno-górniczych, a szczególnie w przypadku

występowania słabych kruchych stropów, konieczne jest wykonywanie dodatkowej
wzmacniającej obudowy drewnianej i przebywanie ludzi w polu podsadzania za zestawami
obudowy zmechanizowanej.

Przy takiej technologii eksploatacji ściany stosuje się obudowy zmechanizowane

zawałowe podporowo-osłonowe z następującymi zmianami konstrukcyjnymi (rys. 32):

stosuje się tylną stropnicę z podporą hydrauliczną osadzoną w gnieździe na osłonie
odzawałowej; zadaniem tej stropnicy jest zabezpieczenie załogi zatrudnionej przy
wykonywaniu prac podsadzkowych za zestawami obudowy, a ponadto służy ona
do podwieszania rurociągu podsadzkowego;

zwiększa się podziałkę zestawu do 1,75 m;

stosuje się końcówkę wychylną stropnicy, która wychyla się do czoła ściany;
dzięki tej końcówce możliwe jest wykonanie pierwszego skrawu bez konieczności
dosuwania obudowy do czoła ściany.

Rysunek 32. Obudowa FAZOS-19/34-Op

Komplet obudowy ścianowej zmechanizowanej

Polska norma PN-87/G-01100/01 określa w następujący sposób pojęcie

kompletu

obudowy ścianowej zmechanizowanej: jest to określona liczba zestawów (sekcji) obudowy
wynikająca z długości ściany wraz z układem zasilania i wyposażeniem dodatkowym.

Wynika z tego, że elementy kompletu ścianowego nie są jednorodne Na schemacie

(rys. 41) wymieniono elementy wchodzące w skład kompletu ścianowego obudowy
ś

cianowej zmechanizowanej.

Rysunek 33. Zespoły kompletu obudowy ścianowej zmechanizowanej

Komplet obudowy ścianowej zmechanizowanej

Zestaw podstawowy

Zestaw stabilizujący

Zestaw wnękowy

Zestaw przychodnikowy

Układ zasilania hydraulicznego

Układ zasilania

elektrycznego

Centralny mikrokomputerowy
zespół

sterowania

podwójny

potrójny

przewody magistralne

agregat zasilający

centralna stacja zasilająca

rurociąg magistralny

zasilacz

przewody elektryczne

instalacja oświetleniowa

instalacja łącznościowa

tama podsadzkowa

zespoły do pracy na

pochylniach

inne

Wyposażenie dodatkowe

Zestawy podstawowe (sekcje podstawowe)
Są to samodzielne jednostki obudowy ścianowej zmechanizowanej powtarzające się

na długości roboczej czoła ściany. Ich liczba w komplecie zależy od długości ściany. Zestawy
te w ścianie mogą pracować jako:

pojedyncze,

podwójne (sekcje podwójne), których przemieszczenie następuje kolejno,

potrójne (sekcje potrójne) przemieszczające się według ustalonej kolejności.

Zestawy stabilizujące (sekcje stabilizujące)
Zestawy te są samodzielnymi jednostkami obudowy ścianowej zmechanizowanej

wyposażonymi w dodatkowe, w porównaniu do zestawu podstawowego, układy do
prawidłowego prowadzenia ruchu obudowy w ścianach nachylonych.

Zestawy wnękowe (sekcje wnękowe)
Stanowią one samodzielne jednostki obudowy ścianowej zmechanizowanej

przeznaczone do zabezpieczenia wyrobiska w obrębie wnęk.

Zestawy przychodnikowe (sekcje przychodnikowe)
Są to samodzielne jednostki obudowy ścianowej zmechanizowanej zabezpieczające

wyrobisko w obrębie skrzyżowania chodników przyścianowych ze ścianą.

Układ zasilania hydraulicznego
Jest to układ służący do dostarczania czynnika roboczego (emulsji olejowo-wodnej)

pod

odpowiednim

ciśnieniem

poszczególnych

zestawów

(sekcji)

obudowy

zmechanizowanej oraz do odprowadzenia czynnika roboczego.

W skład układu indywidualnego zasilania hydraulicznego kompletu obudowy

wchodzą:

agregat zasilający,

przewody magistralne (zasilające i spływowe).

W przypadku zasilania centralnego będzie odpowiednio:
-

centralna stacja zasilająca,

rurociągi magistralne.

Układ zasilania elektrycznego
Jest to zespół urządzeń elektrycznych przeznaczony do zasilania, rozdziału

i sterowania. W skład układu wchodzi zasilacz (transformator) i przewody elektryczne.

Wyposażenie dodatkowe
Należy do niego urządzenie lub urządzenia zamocowane na zestawach (sekcjach)

obudowy lub współpracujące z nimi, służące do podniesienia bezpieczeństwa i komfortu
pracy lub wykonywania specjalnych zabiegów technologicznych.

Do urządzeń tych zalicza się:
-

instalację oświetleniową,

instalację łączności,

tamy podsadzkowe,

zespoły do pracy na nachyleniach i inne.

Wymienione elementy składowe kompletu obudowy stosuje się w zależności od

przyjętej technologii pracy ściany, organizacji pracy przyjętej w kopalni oraz warunków
geologiczno-górniczych.

Budowa zestawu obudowy zmechanizowanej

Zestawy obudowy zmechanizowanej poszczególnych typów obudów różnią się

między sobą konstrukcyjnie w zależności od przeznaczenia, tzn. warunków geologiczno-
górniczych, w których mają być zastosowane, takich jak grubość i nachylenie pokładu węgla,
systemu kierowania stropem (zawał, podsadzka) oraz rodzaju współpracującej maszyny
urabiającej. Zestawy obudowy składają się z wielu podzespołów i elementów mających do
spełnienia określone zadania, podzielone na:

część konstrukcyjną, do której zalicza się spągnice, stropnice, osłonę

odzawałową, łączniki lemniskatowe, belki układów przesuwnych,

część hydrauliczną siłową obejmującą podpory i przesuwniki,

część hydrauliczną sterowniczą obejmującą rozdzielacze, bloki zaworowe,

zawory, przewody i elementy złączne.

Wymagania stawiane obudowom zmechanizowanym stale wzrastają. W miarę

zwiększania głębokości eksploatacji warunki geologiczno-górnicze pogarszają się, rosną
naciski górotworu na obudowę, utrzymanie stropu jest coraz trudniejsze. Konieczność
zapewnienia bezpieczeństwa zatrudnionym w ścianie, poprawa komfortu pracy oraz
dostosowanie obudowy do zmieniających się warunków wymagają dużego zróżnicowania
konstrukcji zespołów i elementów zestawów obudów.

W budowie zestawów zmechanizowanych obudów ścianowych wyróżnia się elementy

składowe podane na rys. 42

5.1

Stropnica

Stropnica jest podstawowym zespołem zestawu obudowy zmechanizowanej który

kontaktuje się bezpośrednio ze skałami stropu, przenosząc nań siły wywierane poprzez
podpory hydrauliczne, oraz zabezpiecza wyrobiska przed opadaniem skał.

Stropnica pracuje zasadniczo na zginanie, a w partii bezpośrednio nad stojakami na

ciskanie. Zróżnicowane warunki stropowe mogą spowodować również wystąpienie obciążeń

skręcających, zwłaszcza przy obciążeniach niesymetrycznych.

zależności od charakteru pracy stropnicy oraz typu obudowy wyróżnia się

następujące rodzaje stropnic:

z wysięgnikiem przednim,

z wysięgnikiem przednim i tylnym

przegubowe.

Stropnice z wysięgnikiem przednim skierowanym w kierunku czoła ściany

przykrywającym pole przejścia dla załogi i pole zajmowane przez przenośnik ścianowy
stosowane są niemal we wszystkich obudowach przyścianowych. Wysięgnik jest to część
stropnicy od pierwszego lub drugiego szeregu stojaków do końca stropnicy.

Stropnice z wysięgnikiem przednim i tylnym mają, oprócz wysięgnika skierowanego

w kierunku czoła ściany, wysięgnik z tyłu zestawu stwarzający możliwość przebywania ludzi
za zestawem dla wykonania taśmy podsadzkowej.

Stropnice przegubowe stosowane są najczęściej w obudowach podporowych

(rys. 16, 17). Mają one przegub między szeregami podpierających je podpór (stojaków).

Najczęściej stosowane w obudowach są stropnice sztywne wykonane jako jednolita

konstrukcja spawana płytowa lub rzadziej belkowa o przekroju skrzynkowym. Stropnice mają
gniazda do osadzania podpór oraz ucha do połączenia z osłoną odzawałową.

Dla poprawy współpracy stropnicy ze stropem, a zwłaszcza lepszego jej dostosowania

do występujących nierówności stropowych oraz zakrywania wyrw powstałych po
wypadnięciu kamienia ze stropu (obwałach), zestawy obudów wyposaża się w stropnicę z
wysięgnikami złożonymi, tworząc konstrukcję składającą się ze stropnicy zasadniczej
i końcówki.

Rysunek 34. Podstawowe elementy zestawu obudowy zmechanizowanej

Wysięgniki stropnic wyposaża się w końcówki (rys. 35):
-

wychylne,

wysuwne,

wychylno-wysuwne.

Końcówka wychylna połączona jest ze stropnicą zasadniczą przegubowo

i podpierana dwoma siłownikami. Wychył końcówki jest najczęściej w granicach ±20°.
W praktyce wykorzystuje się najczęściej wychył do góry, w celu zakrycia wyrw w stropie
powstałych po wypadnięciu kamienia bez konieczności wypełniania pustki nad stropnicą
drewnem.

dzielona

wychylnym

dwuteleskopowa

Podstawowe elementy obudowy zmechanizowanej

wieloteleskopowa

złożona

sztywna

przegubowa

sprężysta

z wysięgnikiem

złożonym

spągnica płytowa

spągnica belkowa

stopa

jednolita

rozsuwana

złożona

hydrauliczny

elektro-

hydrauliczny

wysuwnym

sztywna

wychylno-wysuwnym

przegubowa

sprężysta

Ze sterowaniem automatycznym

Ze sterowaniem zdalnym

Ze sterowaniem przyległym

z wysięgnikiem

przednim

z wysięgnikiem

przednim i tyln.

jednolita

Podpora (stojak)

osłona odzawałowa

układ sterowania

Rysunek 35. Końcówki stropnic

Przy stropach kruchych łatwo rabujących się można przez docisk końcówki do stropu

aktywnie go podpierać w bliskiej odległości od czoła. Wielkości docisku kształtują się w
granicach od około 100 do 300 kN i zależą od przeznaczenia obudowy i zakresu jej
wysokości.

Końcówka wysuwna służy do natychmiastowego zasłonięcia świeżo odkrytego stropu

bezpośrednio za urabiającym kombajnem bez konieczności rabowania i przesuwania zestawu.
Końcówkę wysuwną stanowi najczęściej blacha odpowiedniej grubości wysuwana za pomocą
siłowników hydraulicznych ze stropnicy zasadniczej na wielkość zabioru kombajnu.
Końcówka taka pracuje wyłącznie jako osłona i nie służy do podparcia stropu.

Stosuje się również końcówki wysuwne aktywnie podpierające strop w końcowej fazie

wysuwu. Końcówka taka ma przekrój skrzynkowy i wykonana jest z elementów spawanych.

Końcówka wychylno-wysuwna jest połączeniem w jedno końcówki wychylnej

i wysuwnej. Końcówka wychylna połączona jest przegubowo ze stropnicą zasadniczą
i podpierana (dociskana do stropu) dwoma siłownikami.

Konstrukcja końcówki wychylnej jest skrzynkowa i mieści wewnątrz płytową

końcówkę wysuwną, która jest wysuwana za pomocą dwóch, a rzadziej jednego siłownika
hydraulicznego. Końcówka wysuwna po całkowitym wysunięciu wraz z końcówką wychylna
aktywnie podpiera strop przy czole ściany z niewielką siłą około 20 kN, co wynika z długości
ramienia składającego się z długości końcówki wychylnej i wysuwnej.

Końcówki wychylno-wysuwne zaleca się stosować na końcach ścian przy napędach

przenośnika ścianowego przy bezwnękowej eksploatacji ściany. Stropnice z końcówkami
wychylno-wysuwnymi pozwalają na zabezpieczenie stropu przy skrzyżowaniu ściany
z chodnikami, gdzie warstwy stropu bezpośredniego na ogół są naruszone w czasie
wykonywania chodnika.

Stosowanie końcówek wychylno-wysuwnych w całym kompleksie ścianowym jest

natomiast wskazane w przypadku stropu kruchego i trudnego do utrzymania.

W ścianach prowadzonych z zawałem stropu, zwłaszcza przy stropach kruchych,

stropnice zestawów obudowy muszą szczelnie zakrywać strop przeciwdziałając opadaniu
kamienia do przestrzeni roboczej. W tym celu są one wyposażone w osłony boczne, z których
jedna jest rozsuwana (ruchoma), a druga po przeciwnej stronie zablokowana.

Obowiązuje zasada, że osłona ruchoma stropnicy powinna znajdować się od strony

chodnika podścianowego; jest to bardzo istotne w ścianach nachylonych, gdzie osłona
wysuwna służy do korygowania położenia zestawu.

Można zatem stwierdzić, że osłony boczne stropnicy spełniają dwa zadania:
-

uszczelniają przestrzeń pomiędzy stropnicami zestawów,

służą do korygowania położenia zestawu na nachyleniach.

Uszczelnienie odbywa się przez rozsuw i docisk sprężynami śrubowymi osłony

ruchomej do osłony stałej (nieruchomej) zestawu sąsiedniego.

Korygowanie położenia stropnicy odbywa się natychmiast przez dalszy rozsuw osłony

ruchomej siłownikiem (siłownikami) korekcyjnym i odpychanie się od stropnicy zestawu
sąsiedniego. Korygowanie odbywa się po zrabowaniu zestawu, czyli odsunięciu stropnicy od
stropu. Jednocześnie z włączaniem siłowników (przesuwników) korekcyjnych znajdujących
się na stropnicy włączane są siłowniki znajdujące się w spągnicy oraz w osłonach bocznych.

Stropnica wraz z osłonami bocznymi, sprężynami śrubowymi, przesuwnikiem

korekcyjnym oraz prowadnikami w konstrukcji obudowy podporowo-osłonowej nosi nazwę
stropnicy kompletnej (rys. 36).

Rysunek 36. Stropnica kompletna

W skład elementów stropnicy kompletnej wchodzą również, jeżeli są zastosowane,

końcówki stropnicy.

5.2

Osłona odzawałowa

Osłona odzawałowa jest podstawowym elementem zestawu obudowy odgradzającym

wyrobisko od zrobów i częściowo przejmującym nacisk skał stropowych oraz w całości
nacisk rumowiska zawałowego.

W produkowanych obecnie i powszechnie stosowanych obudowach podporowo-

osłonowych przy eksploatacji ścian systemem z zawałem stropu stosuje się jednolite osłony
odzawałowe. Osłona jednolita stałej długości połączona jest przegubowo ze stropnicą oraz z
łącznikami układu lemniskatowego lub przegubowo ze spągnicą w obudowach z centralnym
przegubem.

Osłona odzawałowa ma najczęściej przekrój skrzynkowy i jest spawana z blach różnej

grubości. Podobnie jak stropnica, osłona ta wyposażona jest w boczne osłony służące do
uszczelnienia przestrzeni roboczej oraz do korygowania położenia zestawu, zwłaszcza na
nachyleniach.

Osłona ruchoma wysuwna znajduje się po tej samej stronie co osłona ruchoma

stropnicy i jest rozsuwana sprężynami śrubowymi oraz przesuwnikiem korekcyjnym
(przesuwnikami korekcyjnymi) - rys. 37.

A więc w osłonie odzawałowej kompletnej wyróżnia się:
-

osłonę,

osłony boczne,

sprężyny śrubowe,

prowadniki osłon bocznych,

przesuwniki korekcyjne.

Na wewnętrznej powierzchni osłony odzawałowej umieszcza się ucha i obejmy do

mocowania elementów wyposażenia hydraulicznego zestawu. Osłona odzawałowa ma
również uchwyty i punkty do mocowania haków urządzeń dźwignicowych, niezbędne w
czasie przeładunków i montażu zestawu obudowy.

Rysunek 37. Osłona odzawałowa

W obudowach podporowych pracujących w ścianach zawałowych osłona odzawałowa

jest elementem ochraniającym przestrzeń roboczą wyrobiska ściany przed przedostawaniem
się do niego kamienia z zawału. Osłony te nie przenoszą zatem obciążeń wynikających
z nacisku górotworu. Wykonuje się je najczęściej jako elastyczne, zbudowane z segmentów
połączonych przegubowo (rys. 17) lub rzadziej z łańcuchów (rys. 16).

Osłony takie nie zapewniają pełnej szczelności i drobny gruz skalny ma możliwość

przesypywania się do zestawu.

Starsze konstrukcje obudów podporowo-osłonowych z przegubem centralnym

importowane z krajów zachodnich miały osłony odzawałowe zmiennej długości. Osłona
budowy teleskopowej była rozsuwana siłownikami hydraulicznymi; zmiana długości osłony
kompensowała zmiany odległości końca stropnicy od ociosu węglowego powstałe w wyniku
zmiany wysokości wyrobiska ścianowego (rys. 33).

5.3

Spągnica

Spągnica zestawu jest podstawowym zespołem obudowy stykającym się bezpośrednio

ze spągiem i pośredniczącym w przenoszeniu nacisków skał stropowych na spąg.

Rysunek 38.Spągnica jednolita

W obudowach zmechanizowanych stosuje się dwa rozwiązania konstrukcyjne spągnic:

spągnicę jednolitą

spągnicę dzieloną.

Spągnica jednolita wykonana jest najczęściej jako płyta o konstrukcji spawanej

i przekroju skrzynkowym (rys. 38) mająca gniazda do osadzania podpór hydraulicznych oraz
ucha do połączenia z łącznikami układu lemniskaty lub ucha do połączenia z osłoną
odzawałową (przegub centralny).

Spągnica jednolita zapewnia dużą sztywność zestawu obudowy i ma dużą

powierzchnię kontaktu ze spągiem, co jest korzystne dla pracy obudowy na miękkich
spągach, gdyż naciski przenoszone na spąg rozkładają się na większą powierzchnię.
Sztywność konstrukcji zestawu zapewniona przez jednolitą spągnicę jest również zaletą w
obudowach do eksploatacji ścian silnie nachylonych.

Spągnica dzielona jest podstawowym elementem zestawu wykonanym w formie dwu

płyt lub belek ułożonych równolegle obok siebie na spągu, prostopadle do czoła ściany.

W zestawach obudów podporowo-osłonowych stosowanych w ścianach zawałowych

spągnica dzielona nosi nazwę spągnicy kompletnej (rys. 39).

Rysunek 39.Spągnica kompletna

Spągnica kompletna składa się z dwu połówek - spągnicy prawej i spągnicy lewej -

połączonych z osłoną odzawałową za pomocą łączników przednich i tylnych lub za pomocą
sworzni przy obudowach z centralnym przegubem.

Spągnice są konstrukcją spawaną o przekroju skrzynkowym. W tylnej części znajdują

się ucha do połączenia z łącznikami lemniskatowymi, a w środkowej - gniazda do osadzania
podpór hydraulicznych.

W przedniej części spągnice mają ucha do pomieszczenia sworznia łączącego

spągnicę oraz służącego zarazem do mocowania przesuwnika układu przesuwnego zestawu.
Otwory w uchach mieszczących sworzeń mają wzdłużne wycięcia umożliwiające
przemieszczanie się względem siebie spągnic w płaszczyźnie pionowej.

W tylnej części spągnicę łączone są najczęściej łącznikiem przegubowo, co zapewnia

zachowanie równoległości spągnic.

W obudowach o zakresie pracy powyżej 2 do 2,5 m i o większych masach stosuje się

korelację spągnic. W tym celu spągnica kompletna wyposażona jest w tzw. przesuwnik
korekcyjny spągnic umieszczony w spągnicy prawej lub lewej, zależnie od kierunku
nachylenia ściany. Dla pomieszczenia i montażu przesuwnika korekcyjnego w bocznych
zewnętrznych ścianach spągnic wykonane są odpowiednie otwory.

Na ścianach wewnętrznych, w tylnej części, spągnicę mają prowadniki układu

przesuwnego zestawu.

Budowa spągnicy kompletnej w formie dwóch połówek spągnic prawej i lewej

umożliwia dostosowanie się spągnicy zestawu do nierówności spągowych i pozwala na

podnoszenie spągnic, co jest bardzo pomocne przy wyciąganiu spągnic z zanieczyszczeń lub
rozmiękłych warstw spągu oraz przy pokonywaniu progów.

W obudowach podporowych stosowane są bardziej różnorodne rozwiązania

konstrukcyjne spągnic, jak np. skrzynie o konstrukcji spawanej lub odlewanej mieszczące
podpory (rys. 16) albo belki spągowe lub stopy pod każdą podporą (rys. 18).

W celu zwiększenia górnego zakresu wysokości obudowy, w zestawach można

stosować tzw. nadstawki spągnic (rys. 40) montowane na spągnicach, do których łączy się
łączniki układu lemniskatowego.

Rysunek 40.

Spągnica z nadstawką

Stojaki mogą być montowane w nadstawkach lub w gniazdach spąg, nic, ale w tym

przypadku stosować należy przedłużacze mechaniczne stojaków większej długości.
Zwiększenie górnego zakresu obudowy zależy od typu obudowy, jej wytrzymałości
i kinematyki i waha się w granicach od 0,4 do 0,7 m.

5.4

Podpory hydrauliczne

Podpory

hydrauliczne

są

podstawowymi

elementami

zestawu

obudowy

przenoszącymi naciski skał stropowych górotworu na spągnice. Podpory te mają jeden lub
wiele stopni wysuwu.

Podpory muszą mieć zmienną i nastawialną długość w celu dostosowania wysokości

zestawu do zmieniającej się wysokości wyrobiska ścianowego.

Wysuwem podpory nazywa się różnicę między jej maksymalną L

max

a minimalną L

min

długością, przy czym zmiana długości następuje wyłącznie hydraulicznie. Zwiększanie
długości podpory w sposób mechaniczny nazywa się przedłużaniem, a elementy do tego celu
służące przedłużaczami mechanicznymi.

W zestawie obudowy zmechanizowanej podpory zabudowane przegubowo do

stropnicy i spągnicy służą do wykonania następujących zadań:

rozpierania zestawu obudowy między spągiem a stropem z podpornością

wstępną, której wielkość zależy od ciśnienia zasilania,

podtrzymywania stropu ze stałą podpornością roboczą,

stopniowego (łagodnego) zsuwania się po przekroczeniu ciśnienia roboczego

(nominalnego) zabezpieczanego przez zawór bezpieczeństwa,

rabowania (zsuwania) w celu umożliwienia przesunięcia zestawu,

regulacji wysokości obudowy umożliwiającej dostosowanie wysokości

zestawów do zmiennej grubości pokładu.

Podpory hydrauliczne stosowane w zestawach obudów zmechanizowanych podzielić

można w sposób podany w tabl. 2.

Podpory z rdzennikiem pojedynczym (jednoteleskopowe) są rodzajem podpór

hydraulicznych najczęściej stosowanych w obudowach zmechanizowanych. Są to siłowniki
hydrauliczne dwustronnego działania;

Rozsuw i zsuw rdzennika odbywa się pod działaniem ciśnienia cieczy roboczej.

Z reguły wyposażone są w przedłużacze mechaniczne wsuwane lub wysuwane z rdzennika
(rys. 41). Pozwala to dostosować wysokość zestawu do zmieniającej się wysokości ściany
w czasie eksploatacji.

Tabela 2. Podział podpór hydraulicznych stosowanych w zestawach obudów zmechanizowanych

pojedynczy (jednoteleskopowy).

Rodzaj rdzennika

dwudzielny (dwuteleskopowy)
grawitacyjnie.

Sposób rabowania

hydraulicznie,
sprężyną (wewnątrz podpory)
spodnikiem (cylindrem) w spągnicy,

Usytuowanie w zestawie

spodnikiem w stropnicy
przez spodnik (cylinder),

Sposób zasilania

przez rdzennik

Konstrukcja podpór jednoteleskopowych jest prosta. Rdzennik jest wykonany z rury

i w dolnej części zakończony tłokiem z elementami uszczelnienia. Tłok względem cylindra
(spodnika) uszczelniony jest uszczelką dwustronnego działania pozwalającą na hydrauliczny
zsuw i rozsuw rdzennika. Uszczelki te wykonuje się z tworzywa sztucznego z grupy
poliuretanów.

Rysunek 41. Podpora jednoteleskopowa z przedłużaczem mechanicznym

Przestrzeń nadtłokowa podpory uszczelniona jest uszczelką jednostronnego działania

umieszczoną w dławicy, która z kolei uszczelniona jest względem cylindra pierścieniem
uszczelniającym typu „O" (oring).

Połączenia dławicy z cylindrem w podporach i siłownikach obudów wykonywane są

z pręta stalowego (drutu) o średnicy Ø = 6 mm umieszczonego w rowkach o przekroju
trapezowym naciętych na wewnętrznej powierzchni cylindra zewnętrznej powierzchni
dławicy. Połączenie następuje przez wbicie do rowka pręta, który owijając się na średnicy
rowka i wypełniając go tworzy bardzo wytrzymałe połączenie. Połączenia takie zezwalają na
szybki montaż i demontaż podpór i siłowników.

Ciecz roboczą do przestrzeni podtłokowej i nadtłokowej doprowadza się przez otwory

w najniższym i najwyższym punkcie cylindra zakończone na zewnątrz gniazdami
szybkozłączy. Odległość wlotów powinna być jak największa, aby nie ograniczać skoku
hydraulicznego

Wysuw hydrauliczny podpory jednoteleskopowej jest ograniczony względami

konstrukcyjnymi i wynosi przeciętnie 40 do 55% wysokości stojaka całkowicie rozsuniętego.
Stąd konieczność stosowania mechanicznych przedłużaczy o dwóch lub trzech stopniach
wysuwu ustalonych za pomocą obejmy dzielonej względem rury rdzennika.

W celu zabezpieczenia rdzenników i cylindrów podpór przed korozją stosuje się

pokrycia galwaniczne tych elementów. Rdzenniki pokrywa się powłoką chromową
o minimalnej grubości 0,04 mm, natomiast wewnętrzne powierzchnie cylindrów pokrywa się
warstwą chromu lub brązu grubości nie mniejszej od 0,02 mm.

Powłoka galwaniczna powinna być wykonana bardzo starannie ze względu na

bezpośredni kontakt z agresywnymi czynnikami, takimi jak słona woda, gazy postrzałowe
i duża wilgotność powietrza.

Podpory z rdzennikiem dwudzielnym (dwuteleskopowe) stosuje się wtedy, gdy

wymagany jest duży rozsuw obudowy, np. przy eksploatacji ścian o znacznej zmienności
wysokości.

Podpory dwuteleskopowe stosuje się zwłaszcza w obudowach ścian niskich,

w których zmiana zakresu wysokości podpory za pomocą przedłużacza mechanicznego jest
bardzo utrudniona lub nawet niemożliwa. Dzięki podwójnemu rdzennikowi wysuwu podpory
dwuteleskopowej osiąga wartość 80 do 85% wysokości stojaka całkowicie zsuniętego

Podpora hydrauliczna dwuteleskopowa w porównaniu do podpory jednoteleskopowej

ma podwójną liczbę rur i uszczelnień. Uszczelnienia tłoków oraz rdzenników są podobne jak
w podporach jednoteleskopowych. Większa liczba elementów składowych podpór
dwuteleskopowych zwiększa koszty ich produkcji, jednak dzięki zalecie dużego rozsuwu
hydraulicznego są one coraz częściej stosowane, zwłaszcza w obudowach wysokich.

Zasada pracy podpory dwuteleskopowej jest następująca: w pierwszej kolejności

wysuwa się rdzennik środkowy - stopień I, a po jego całkowitym wysunięciu następuje
rozsuw rdzennika górnego - stopień II Przy zsuwaniu podpory również w pierwszej
kolejności zsuwa się rdzennik środkowy - stopień I, a po zsunięciu go na minimalną
wysokość następuje zsuwanie się rdzennika górnego - stopień II.

Ponieważ podczas pracy zestawu w ścianie rzadko występują, dwie zmiany wysokości

pokładu, a wielkość zsuwu podpór dla zrabowania i przesunięcia zestawu jest niewielka,
można powiedzieć, że podpory dwuteleskopowe pracują na I stopniu rozsuwu, natomiast
stopień II rdzennik górny jest przedłużaczem działającym na zasadzie rozsuwu
hydraulicznego Taki charakter pracy podpory dwuteleskopowej w czasie zsuwania jest
możliwy dzięki zabudowaniu w dnie tłoka stopnia I zaworu zwrotnego (rys. 50), który jest
otwierany przez trzpień opierający się o dno cylindra po całkowitym zsunięciu się tłoka.

W czasie rozsuwania wykorzystuje się natomiast różnice powierzchni podtłokowych

stopnia I i II. Ponieważ powierzchnia podtłokowa stopnia I jest większą od powierzchni
stopnia II, dlatego też i siła działająca na tłok stopnia I jest większa, powodując jego
rozsuwanie w pierwszej kolejności.

Jednakową podporność stopni I i II uzyskuje się przez zastosowanie zaworu

zwrotnego w tłoku stopnia I. Dzięki zastosowaniu zaworu zwrot-stopnia II, o mniejszej
powierzchni tłoka, pracuje przy większym ciśnieniu roboczym niż ciśnienie robocze pod
tłokiem stopnia I, który ma większą powierzchnię tłoka. Ciecz roboczą pod ciśnieniem
doprowadza się do przestrzeni nadtokowych stopni I i II:

przez cylinder stopnia I i następnie przez długi otwór wywiercony w ściance

cylindra stopnia II do przestrzeni nadtłokowej stopnia II (rys. 50),

równocześnie przez cylinder do przestrzeni nadtłokowej stopnia I i przez otwór

wywiercony w osi rdzennika stopnia II do przestrzeni nadtłokowej tego stopnia (rys. 50).

Rysunek 42. Podpory dwuteleskopowe

Duże powierzchnie pokryć galwanicznych rdzenników podpór hydraulicznych

dwuteleskopowych stwarzają zwiększoną ich podatność na działanie czynników
powodujących korozję.

Dla zwiększenia trwałości pokryć galwanicznych, a tym samym podpór, należy

prowadzić ich aktywną ochronę, zwłaszcza w przypadku wykonywania w ścianie robót
strzelniczych.

W celu ochrony przed agresywnym działaniem atmosfery kopalni

pokrywa się gładź

rdzenników specjalnymi smarami, z których najczęściej stosowany nosi nazwę KONZOGÓR.

W celu dodatkowej ochrony przed odpryskami drobnych kawałków węgla

powstających w czasie urabiania zaleca się stosować specjalne kaptury szyte z płótna
wentylacyjnego i nakładane na rdzenniki.

W czasie prowadzenia robót strzelniczych podpory zestawów należy osłaniać

fartuchami

wieszanymi

pod

stropnicami,

wykonanymi

zwiniętych

taśm

przenośnikowych.

5.5

Siłowniki

Siłownik jest to cylinder hydrauliczny wywierający siłę na określoną część zestawu

(sekcji). W zestawach obudów zmechanizowanych występują najczęściej następujące rodzaje
siłowników:

siłowniki korekcyjne (przesuwniki) umieszczone w stropnicach i osłonach
odzawałowych i w spągnicach, służące do korygowania położenia zestawu, tzn. do
naprowadzania go na kierunek prostopadły do przenośnika ścianowego,

siłowniki wychyłu końcówki wychylnej stropnicy,

siłowniki wysuwu końcówki wysuwnej stropnicy,

siłowniki osłony czoła ściany,

siłowniki osłony przejścia.

Rysunek 43. Sposoby zasilania siłowników

Oprócz wymienionych siłowników w zestawie wyróżnia się siłownik służący do

przesuwania zestawu (sekcji) oraz do przesuwania przenośnika ścianowego. Jest on nazywany
przesuwnikiem zestawu lub przesuwnikiem układu przesuwnego.

Pod względem konstrukcyjnym można wyróżnić siłowniki (przesuwniki zasilane

cieczą roboczą pod ciśnieniem przez cylinder oraz siłowniki zasilane przez drąg tłokowy (rys.
51). Są to zatem siłowniki dwustronnego działania, gdzie wysuw i wsuw drąga odbywa się
pod działaniem ciśnienia cieczy roboczej.

Rodzaje uszczelnień przestrzeni nadtłokowej i podtłokowej nie różnią się od

stosowanych w podporach hydraulicznych. Stosowane powłoki galwaniczne oraz ich grubości
są również te same co w podporach.

Fabryki zmechanizowanych obudów ścianowych stosują znormalizowane średnice rur

i uszczelnień do produkcji siłowników, co znacznie ułatwia gospodarkę częściami
zamiennymi i remonty w kopalniach. Zmieniają się tylko ucha cylindrów i drągów, które są
projektowane w zależności od funkcji, jaką spełnia siłownik w zestawie.

5.6

Układ przesuwny

Układ przesuwny zestawu (sekcji) jest mechanizmem służącym do przesuwania

zestawu, przenośnika ścianowego lub zestawu i przenośnika.

We współczesnych obudowach zmechanizowanych stosuje się dwa typy układów

przesuwnych:
-

przesuwny bezpośredni (prosty),

przesuwny odwrócony.

W układzie przesuwnym bezpośrednim (prostym) do przesuwania zestawu

wykorzystuje się siłę nadtłokową przesuwnika, która jest mniejsza od siły podtłokowej
przesuwającej przenośnik ścianowy (rys. 44).

Ponieważ zestawy obudów, zwłaszcza podporowo-osłonowych, dla ścian zawałowych

mają dużą masę i dodatkowo często obsypane są gruzem skalnym z zawału, dlatego do ich
przesuwania konieczne są duże siły. W tym celu stosuje się układy przesuwne odwrócone,
w których do przesuwania zestawów wykorzystuje się większą siłę przesuwnika - siłę
podtłokową, a do przesuwania przenośnika ścianowego siłę mniejszą przesuwnika - siłę
nadtłokową.

Odwrócenie działania przesuwnika zestawu uzyskuje się dzięki zastosowaniu belki,

która leży między spągnicami i łączy przesuwnik z zestawem i przenośnikiem ścianowym
(rys. 44).

Belki wykonuje się najczęściej jako elementy spawane z uchami na obu ich końcach,

służącymi do połączenia z łącznikiem układu przesuwnego i przesuwnikiem zestawu.

Rzadziej belki wykonuje się z dwóch okrągłych prętów odpowiednio połączonych na
końcach.

Rysunek 44. Układy przesuwne

Połączenie belki układu przesuwnego z przenośnikiem ścianowym jest przegubowe,

umożliwiające pracę obudowy i przenośnika na nierównościach spągowych. Połączenie to
stanowi łącznik mocowany sworzniem do uchwytu zastawki, przenośnika; pozwala to na
zmianę położenia ze stawu względem przenośnika w płaszczyźnie poziomej.

Połączenie belki układu przesuwnego z łącznikiem za pomocą sworznia umożliwia

zmianę położenia zestawu względem przenośnika w płaszczyźnie pionowej. Tylna część
łącznika ma dwa otwory do połączenia z belką, otwór górny i dolny, które służą do regulacji
trasy przenośnika ścianowego

Możliwość regulacji trasy jest bardzo przydatna w czasie pracy na pofalowanym

spągu, gdy następuje złe ładowanie resztek urobku przez kliny ładujące przenośnika. W
przypadku złego ładowania urobku przez kliny i podnoszenie się przenośnika od strony czoła
ś

ciany belki układów przesuwnych na całej ścianie lub jej części przepina się na górne otwory

łączników, co powoduje powstanie momentu w czasie przesuwania dociskającego kliny do
spągu. W zależności od występujących warunków stosuje się również inne kombinacje
połączenia belek z łącznikami.

W obudowach zmechanizowanych do współpracy ze strugami ślizgowymi do

regulacji położenia trasy przenośnika stosuje się specjalne siłowniki. Siłowniki te montowane
są cylindrami do belki lub łącznika układu przesuwnego (rys. 45).

W ścianie siłowniki rozmieszczone są na co trzecim zestawie, a ich skok wynosi około

150 mm, co umożliwia podniesienie przenośnika i skierowanie noży przyspągowych głowicy
urabiającej struga do intensywnego urabiania warstwy przyspągowej węgla. Pozostawienie
nie urobionej przyspągowej warstwy węgla prowadzi do powstawania progów i zaniżania
wysokości ściany.

Uniesienie końca klina ładującego (prowadnika głowicy strugowej) ponad poziom

spągu umożliwia pracę struga przy miękkich spągach

Rysunek 45. Regulacja położenia trasy przenośnika ścianowego strugowego

5.7

Osłona czołowa

Osłona czoła ściany jest elementem połączonym przegubowo z wysięgnikiem

stropnicy lub końcówką stropnicy. Osłona jest sterowana i dociskana do czoła ściany za
pomocą siłownika. Zabezpiecza ona czoło ściany lub czoło i strop wyrobiska.

Osłona czoła składa się zatem z płyty osłony i przesuwnika sterującego. Przesuwnik

musi zapewniać odpowiedni docisk osłony do czoła ściany oraz umożliwiać składanie się
osłony pod stropnicą tak, aby nie nastąpiła kolizja z ramieniem urabiającego kombajnu.
Osłony wykonuje Się w formie Płyty, dla wzmocnienia, odpowiednio użebrowanej.

W nowych konstrukcjach obudów zmechanizowanych stosuje się osłony czoła

z nożycowym mechanizmem wychyłu, który umożliwia ustawienie osłony w płaszczyźnie
stropnicy, pozwalając na dodatkowe osłonięte stropu w przypadku zwiększenia się
odsłonięcia stropu powstałego w wyniku odspajania się brył węgla (rys. 46).

Rysunek 46. Osłony czołowe

W obudowach wysokich osłona wykonana jest jako dwuczęściowa. Część dolna

osłony połączona przegubowo może być odłączona, gdy wysokość ściany się zmniejszy.

Stosowanie osłon czołowych ma na celu poprawę bezpieczeństwa pracy osobom

zatrudnionym w ścianie, szczególnie w ścianach, gdy w wyniku ciśnienia stropu z czoła
odspajają się i wypadają duże bryły węgla. Obowiązek wyposażenia obudowy w osłonę wiąże
się z zakresem wysokości.

Obudowy starej konstrukcji wyposażone muszą być w osłony, jeżeli ich zakres pracy

przekracza 3,0 m, nowe konstrukcje powstałe po 1.08.1991 r. mają mieć osłony czoła, gdy
zakres wysokości pracy przekracza 2,5 m.

W czasie pracy ściany osłony powinny zawsze być rozłożone i opinać strop. W czasie

przejazdu kombajnu osłony są składane pod stropnice i przesunięciu zestawu ponownie
rozparte o czoło

5.8

Osłona przejścia

Osłona przejścia jest to osłona odgradzająca pole maszynowe od pola przejścia w

cianie.Przez pole maszynowe rozumie się pole zajęte przez przenośnik ścianowy i maszynę

urabiającą, tzn. kombajn lub strug.

Osłony przejścia należy stosować w ścianach nachylonych podłużnie powyżej 25°,

gdzie występują zagrożenia staczania się wzdłuż ściany brył węgla lub kamienia. Ponieważ
zagrożenia te są bardzo duże dla osób przebywających w ścianie, przeto należy je ograniczyć
przez stosowanie osłon przejścia, izolujących pole maszynowe, gdzie odbywa się urabianie i
odstawa urobku od pola, w którym porusza się załoga.

Osłony przejścia mocowane są do stropnic zestawów. W stanie rozłożonym opierają

się o zastawkę przenośnika ścianowego. Konstrukcje osłon mogą być różne i zależą głównie
od wysokości obudowy

Rysunek 47 Zabudowa osłony przejścia w sekcji obudowy

Najczęściej osłony (rys. 47) są wykonane w formie płyty użebrowanej z otworami do

obserwacji pola maszynowego i sterowane za pomocą siłowników hydraulicznych.
W obudowach wysokich osłony składają się z dwóch połączonych przegubowo części
sterowanych siłownikami, które umożliwiają składanie się osłony pod stropnicą.

W ścianach o dużym nachyleniu urabianie odbywa się od góry w dół, a kombajn

sterowany jest zdalnie za pomocą radia. Obsługa kombajnu przed urabiającą maszyną składa
osłony przejścia pod stropnice, a bezpośrednio po przejeździe otwiera je zabezpieczając
przejście. Obserwacja czoła ściany odbywa się przez otwory w osłonie. Dolna część osłony
często zakończona jest odcinkiem taśmy przenośnikowej dla lepszego dolegania osłony do
zastawki przenośnika. Obudowy wyposażone w osłony przejścia nie mają oczywiście osłon
czoła ściany.

Osłony przejścia stosuje się w ścianach wysokości powyżej 1,7 m. W ścianach

niższych osłon się nie stosuje ze względu na brak miejsca do ich montażu, jak również brak
miejsca do ich rozkładania i składania. Dla ochrony zatrudnionych w ścianie stosuje się w
tym przypadku specjalne podwyższone zastawki przenośnika ścianowego, które pozostawiają
niewielki prześwit pomiędzy krawędzią zastawki a stropnicą dla prowadzenia obserwacji pola
maszynowego. Celowe jest również stosowanie zastawek o regulowanej wysokości za
pomocą siłowników hydraulicznych.

5.9

Łączniki układu lemniskaty

Łączniki te, stanowiące część składową układu lemniskaty, są elementami

wykonanymi w formie belki lub płyty z uchami na końcach do połączenia ze spągnicami
i osłoną odzawałową (rys. 48).

Rysunek 48 Łączniki układu lemniskaty

Łączniki tylne w zestawie obudowy pracują na rozciąganie i są od dłuższe od

łączników przednich, które pracują na ściskanie.

Najczęściej łączniki wykonywane są jako konstrukcje spawane. Łączniki przednie

pracujące na ściskanie mogą być również odlewane ze staliwa lub wycinane z płyty stalowej
odpowiedniej grubości.

Łączniki tylne obudów wysokich wyposaża się w blachy, odgradzające układ

przesuwny od gruzu zawałowego oraz w boczne osłony. Osłony boczne spełniają te same
zadania co osłony boczne stropnicy i osłony odzawałowe pracujące na tej samej zasadzie.
Osłony te służą więc do uszczelniania tylnej części zestawu oraz do korygowania położenia
zestawu, zwłaszcza na nachyleniach.

Zespoły i elementy hydrauliki stosowane w obudowach
zmechanizowanych

Układy hydrauliczne obudów zmechanizowanych należą do układów statycznych.

W porównaniu jednak z układami hydraulicznymi innych maszyn, układy te odznaczają się
dużym rozbudowaniem oraz znaczną liczbą odbiorników i elementów sterowania. Układy
hydrauliczne obudów ulegają dalszej rozbudowie w miarę coraz szerszego wprowadzania
nowoczesnych systemów sterowania, takich jak sterowanie grupowe czy zdalne.

Układy zasilania obudów mają zamknięte obiegi cieczy, co oznacza, że medium krąży

stale pomiędzy stacją zasilającą, magistralnym przewodem zasilającym, zestawami obudowy
i magistralnym przewodem spływowym. Na zewnątrz układu medium może przedostawać się
wyłącznie w postaci przecieków zewnętrznych spowodowanych uszkodzeniami.

Zamknięty obieg cieczy roboczej pozwala zmniejszyć koszty eksploatacji, uniknąć

zwilżania spągu oraz uniknąć kłopotów związanych z dostarczaniem dużych ilości cieczy do
układu.

W zestawie obudowy wymagana jest absolutna szczelność wielu elementów układu

hydraulicznego. Ilustruje to praca podpory, gdzie aktywna jej praca występuje jedynie w
czasie rozpierania, a więc nadawania podporności wstępnej. W dalszym zasadniczym okresie
pracy podpora jest odcięta od zasilania, a z przewodem spływowym łączy się jedynie przez
zawór przelewowy (bezpieczeństwa).

W chwili gdy nacisk stropu na podporę przekroczy wartość jej podporności roboczej,

następuje otwarcie zaworu przelewowego i wypuszczenie niewielkiej ilości cieczy
Jakiekolwiek nieszczelności w tym układzie spowodowałyby osiadanie podpory
i uniemożliwiłyby przenoszenie przez podporę nacisku stropu.

6.1

Budowa układu hydraulicznego zestawu obudowy

Układ hydrauliczny zestawu obudowy zmechanizowanej musi spełniać następujące

funkcje:
-

umożliwiać doprowadzenie do podpór hydraulicznych cieczy roboczej pod

ciśnieniem,

utrzymywać absolutną szczelność w podporach w zakresie ciśnienia do ciśnienia

roboczego i nominalnego,

nie dopuszczać do wzrostu ciśnienia w podporach ponad ciśnienie robocze

maksymalne (nominalne), przy czym wahania ciśnień w czasie działania zaworu
przelewowego powinny być jak najmniejsze,

umożliwiać doprowadzenie cieczy roboczej do siłowników i przewodników oraz

odprowadzenie cieczy do spływu.

Równocześnie

układ

hydrauliczny

powinien

charakteryzować

się

następującymi

własnościami:

na zewnątrz układu hydraulicznego nie powinny przenikać żadne przecieki cieczy
roboczej,

niedopuszczalne jest rozpylanie cieczy roboczej w atmosferze,

dźwignie i uchwyty sterujące powinny być łatwo dostępne z miejsca zabezpieczonego
przed opadem skał ze stropu, a jednocześnie muszą być one zabezpieczone przed
przypadkowym załączeniem

poszczególne zespoły układu hydraulicznego powinny być łatwo wymienialne w
warunkach dołowych w przypadku uszkodzenia przy czym wymiana jednego
elementu nie powinna powodować większych strat cieczy roboczych,

układ hydrauliczny musi być zabezpieczony przed niekorzystnym wpływem
znajdujących się w cieczy roboczej zanieczyszczeń,

zespoły układu hydraulicznego nie powinny ulegać korozji na powierzchniach
roboczych bądź stykających się z cieczą roboczą.

W skład układu hydraulicznego zestawu wchodzą następujące podstawowe zespoły:
-

podpory hydrauliczne,

bloki zaworowe zawierające zawory przelewowe (bezpieczeństwo) i sterowane
zawory zwrotne,

rozdzielacze sterujące doprowadzające ciecz roboczą do poszczególnych odbiorników
oraz odprowadzające ciecz do spływu

przewody i elementy złączne łączące poszczególne zespoły zestawu obudowy,

przesuwnik zestawu oraz siłowniki,

zawory odcinające.

W układzie hydraulicznym występować mogą jeszcze inne elementy (zawory) w

zależności od funkcji, jakie ma wykonywać zestaw obudowy w czasie pracy. Wraz ze
zmieniającymi się konstrukcjami obudów oraz wypełnianiem coraz to nowych funkcji układy
hydrauliczne ulegają rozbudowie. Przybywają nowe elementy, wzrasta liczba rozdzielaczy
sterujących oraz przewodów i elementów złącznych.

Najczęściej stosowane obudowy zmechanizowane mają układy hydrauliczne

z podporami działającymi niezależnie. Układ taki stwarza największe możliwości ruchowe
dzięki temu, że ma następujące zalety:
-

możliwość niezależnego sterowania poszczególnymi podporami,

możliwość nadania różnej podporności roboczej podporom przez indywidualne
nastawienie zaworów przelewowych bloków zaworowych podpór,

uszkodzenie jednej podpory bądź przynależnego bloku zaworowego nie powoduje
utraty podporności pozostałych podpór.

Układy hydrauliczne z podporami działającymi grupowo stosowane są rzadziej

i występują w obudowach wyposażonych w większą liczbę podpór (więcej niż dwie).

W układzie hydraulicznym kompletu ścianowego obudowy zestawów obudowy można
wyróżnić kilka odrębnych podstawowych układów.

Układ podpornościowy - jest to ta część układu hydraulicznego zestawu, w której

w czasie zsuwania się podpór pod naciskiem górotworu panuje ciśnienie robocze.
Podstawowym wymogiem dla tego układu jest zachowanie przez wszystkie elementy
składowe całkowitej szczelności zewnętrznej i wewnętrznej.

Niedopuszczalne są jakiekolwiek przecieki i przy ich występowaniu należy

bezwzględnie usunąć powód nieszczelności w pierwszej kolejności, przed usunięciem innych
usterek.

Wszystkie elementy układu podpornościowego obciążone są ciśnieniem roboczym

i dlatego ich konstrukcja musi mieć odpowiednie zapasy bezpieczeństwa, zgodne
z przepisami.

Układ podpornościowy zestawu stanowi zespół: podpora—blok zaworowy.

Ze względu na wymaganą wysoką pewność działania takiego zespołu blok zaworowy
powinien być połączony z podporą przewodem stalowym. Stosowanie przewodów giętkich
jest niezalecane ze względu na często nieodpowiednią ich jakość. W zestawach obudowy
o większej liczbie podpór układ podpornościowy obejmuje wszystkie podpory, które działają
niezależnie.

Układ sterujący obejmuje wszystkie elementy układu hydraulicznego nie wchodzące

w skład układu podpornościowego. W układzie sterującym panuje ciśnienie takie jak w
magistralnym przewodzie spływowym, natomiast ciśnienie zasilania występuje w czasie
wykonywania przez zestaw poszczególnych faz cyklu pracy. W obudowach do współpracy ze
strugiem w części układu sterującego (w przestrzeni podtłokowej przesuwnika zestawu)
występuje stale ciśnienie zasilania.

Układ sterujący powinna cechować szczelność zewnętrzna, jednak niewielkie

nieszczelności (wypływ kroplowy) nie są przeszkodą w działaniu zestawu. Należy jednak je
usuwać, gdyż nawet niewielkie przecieki w skale kompletu ścianowego obudowy powodują
bardzo znaczne ubytki cieczy roboczej.

W układzie sterującym mogą występować przecieki wewnętrzne tzn. przepływ cieczy

roboczej z przestrzeni połączonej z magistralą zasilającą do przestrzeni połączonej z
magistralnym przewodem spływowym. Przecieki wewnętrzne nie powodują ubytku cieczy
roboczej z obiegu hydraulicznego, lecz tylko zmniejszają tę ilość cieczy, która w jednostce
czasu powinna być dostarczona przez agregat zasilający do dowolnego zestawu.

W celu lepszego wykorzystania energii pobieranej przez agregat zasilający należy

minimalizować przecieki wewnętrzne. Największym źródłem przecieków wewnętrznych
kompletu ścianowego obudowy są nieszczelne zawory rozdzielaczy sterujących.

Nieszczelności powstają głównie w wyniku zanieczyszczenia cieczy roboczej

(emulsji) opiłkami żelaza, ziarenkami piasku i innymi zanieczyszczeniami, które mogą
przedostać się do układu w wyniku niezachowania czystości przy wymianie elementów
układu hydraulicznego w warunkach dołowych.

Układ zasilający zestawu składa się z pompy tłoczącej agregatu oraz magistralnego

przewodu zasilającego wraz z odgałęzieniami do wszystkich zestawów. Każdy zestaw
połączony jest z magistralnym przewodem zasilającym przez zawór odcinający, który
pozwala na odcięcie zasilania do zestawu w czasie wymiany uszkodzonych elementów
układu.

Na przewodach magistralnych znajdują się w pewnych odstępach zawory odcinające,

które pozwalają na wyłączenie określonej grupy zestawów z obiegu hydraulicznego. Zestaw
obudowy połączony jest z magistralnym przewodem spływowym przez zawór zwrotny,

chroniący układ sterowania zestawu przed niekontrolowanym wzrostem ciśnienia w
magistrali spływowej.

Wzrost ciśnienia w magistrali spływowej może nastąpić w wyniku przydławienia

odpływu cieczy roboczej do agregatu zasilającego powstałego np. w wyniku zgięcia lub
przyciśnięcia magistralnego przewodu spływowego. Wzrost ciśnienia spływowego prowadzi
do samoczynnego wysuwania się drągów przesuwników i siłowników, w których przestrzenie
podtłokowe i nadtłokowe połączone są ze spływem i w których panuje ciśnienie spływowe.

Nie kontrolowane wysuwanie się drągów tłokowych przesuwników siłowników

stwarza zagrożenie dla osób pracujących w ścianie.

Innym niekorzystnym zjawiskiem powstałym w wyniku zablokowania przewodu

spływowego jest zjawisko multiplikacji ciśnienia. W czasie wysuwania tłoczyska
przesuwnika w przewodzie spływowym może powstać ciśnienie wyższe od ciśnienia zasilania
w wyniku różnych powierzchni roboczych tłoka.

Zespołom i elementom układu hydraulicznego zestawu obudowy stawiane są wysokie

wymagania:
-

zespoły wchodzące w skład układu podpornościowego powinny wykazywać absolutną
szczelność tak zewnętrzną, jak i wewnętrzną;

zespoły hydrauliczne powinny poprawnie działać nawet w przypadku zanieczyszczenia
cieczy roboczej cząstkami mechanicznymi;

wymiary zespołów hydraulicznych, zwłaszcza rozdzielaczy, bloków, zaworów i części
złącznych powinny być jak najmniejsze; zespoły takie zajmują mniej miejsca i łatwiej je
umocować na zestawie obudowy;

rozwiązania konstrukcyjne zespołów układu hydraulicznego powinny zapewniać ich
łatwy montaż i demontaż w całym kompleksie ścianowym obudowy;

zespoły układu hydraulicznego powinny odznaczać się dużą trwałością oraz
odpornością na korozję;

zespoły powinny mieć konstrukcję umożliwiającą łatwą i szybką wymianę części
zużywających się oraz ich regenerację.

Schemat układu hydraulicznego zestawu i symbole graficzne
elementów hydraulicznych

Ważnym

elementem

składowym

dokumentacji

technicznej

obudowy

zmechanizowanej jest schemat hydrauliczny, przedstawiający w sposób graficzny za pomocą
symboli elementy składowe oraz ich wzajemne połączenie przewodami. Symbole graficzne
elementów hydraulicznych są określone przez polską normę i tylko takie wzory są
obowiązujące.

Przykłady najczęściej stosowanych symboli elementów schematów hydraulicznych

podano w tabl. 3.

Schemat hydrauliczny zestawu obudowy zawiera wszystkie elementy układu i ich

wzajemne połączenie przewodami. Przynależny do schematu wykaz elementów zawiera ich
liczbę w jednym zestawie, a w przypadku przewodów ich średnice i długości.

Schemat hydrauliczny zestawu oraz wykaz elementów stanowią podstawę do

kompletacji części oraz montażu hydraulicznego w czasie zbrojenia ściany w obudowę.

Ze schematu odczytać można i prześledzić pracę podpór hydraulicznych,

przesuwników i siłowników w czasie wykonywania poszczególnych faz cyklu pracy zestawu.
Schemat przedstawia również sposób podłączenia zestawu do magistrali zasilającej i
spływowej.

W obudowach zmechanizowanych obowiązuje system sterowania przyległego tzn.

sterowanie danego zestawu odbywa się z zestawu sąsiedniego już rozpartego, a w przypadku
ś

ciany nachylonej podłużnie z zestawu sąsiedniego, rozpartego, wyżej położonego.

Tabela 3 Symbole elementów schematów hydraulicznych obudowy zmechanizowanej wg PN-85 M-01050

Nazwa elementu

Symbol graficzny

Przewód roboczy zasilający zwrotny

Przewód sterujący

Przewód giętki

Skrzyżowania przewodów

Połączenie kilku przewodów lub kanałów

Zbiornik otwarty

Zbiornik zamknięty

Akumulator hydrauliczny

Filtr

Manomert

Zawór zwrotny nieobciążony

Zawór zwrotny obciążony

Zawór

zwrotny

sterowany,

otwierany

ciśnieniem

Zawór

zwrotny

sterowany,

zamykany

ciśnieniem

Zawór logiczny albo przełącznik obiegu

Zawór odcinający

Na schemacie hydraulicznym (rys. 49) obramowuje się linią przerywaną elementy

dwóch sąsiednich zestawów. Rozdzielacze sterujące usytuowane są w zestawie sąsiednim
i połączone są z odbiornikami zestawu sterowanego przewodami giętkimi. Przewody
sterujące między zestawami układa się w wiązki dla ich ochrony w niektórych obudowach
stosuje się sprężyny

Długości przewodów sterowania przyległego muszą być tak dobrane, aby zapewnić

swobodny przesuw zestawów oraz aby nie nastąpiło przypadkowe ich uszkodzenie w czasie
wykonywania prac pomocniczych w ścianie, jak np. podczas transportu materiałów. Nie
mogą również utrudniać przejścia załodze ściany.

Rysunek 49 Przykład schematu hydraulicznego

7.1

Stojakowe bloki zaworowe

Stojakowe bloki zaworowe, zwane również zamkami hydraulicznymi, są elementami

układu podpornościowego zestawu i współpracują z podporami. Stosuje się je w celu
jednostkowego blokowania położenia tłoku w cylindrze, gdy przestrzeń podtłokowa zasilana
jest przez blok zaworowy lub do wzajemnego ustalania (blokowania) położenia tłoka
i cylindra, gdzie przestrzeń podtłokowa i nadtłokowa zasilane są przez bloki zaworowe. Blok
zaworowy składa się z następujących głównych elementów:
-

kadłuba,

sterowanego zaworu zwrotnego,

zaworu bezpieczeństwa (przelewowego),

wskaźnika ciśnienia.

Blok zaworowy współpracując z podporą hydrauliczną umożliwia:
-

rozpieranie podpory (rozsuw), zasilając przestrzeń podtłokową cieczą roboczą
przepływającą przez zawór zwrotny

rabowanie podpory przez otwarcie zaworu zwrotnego i zasilenie cieczą roboczą
przestrzeni nadtłokowej,

łagodne zsuwanie się podpory, gdy nacisk górotworu przekroczy podporność nominalną
podpory.

W układach hydraulicznych obudów polskich stosuje się dwa typy bloków

zaworowych BZG1 (rys. 50) i BZI (rys. 51) jako wyposażenie podpór nazywanych potocznie
kostką ,,Gliwice" i blokiem płaskim. Bloki te różnią się budową korpusu oraz budową
sterowanego zaworu zwrotnego i wskaźnika ciśnienia, mają natomiast taki sam wspólny
zawór bezpieczeństwa (przelewowy).

Stosuje się również bloki zaworowe podwójne, które w jednym korpusie mieszczą

dwa sterowane zawory zwrotne, natomiast zawory bezpieczeństwa (przelewowe)
umieszczone są na zewnątrz korpusu. Bloki takie stosuje się do współpracy z siłownikami i
podporami, gdzie wymagane jest równoczesne blokowanie tłoka i cylindra, np. siłownik
osłony czoła ściany, podpora stropnicy, podpora stropnicy wychylnej itp.

Rysunek 50 Blok zaworowy BZG1 Rysunek 51 Blok zaworowy BZ1

Kadłub bloku mieści wewnątrz elementy składowe, a na zewnątrz są gniazda

przyłączeniowe szybkozłączy. W jednej połowie mieści się stosowany zawór zwrotny,
a w drugiej zawór bezpieczeństwa (przelewowy).

Sterowany zawór zwrotny zbudowany jest z zaworu zwrotnego i tłoczka sterującego

(otwierającego zawór), natomiast sam zawór zwrotny składa się z gniazda, wykonanego
z tworzywa sztucznego o nazwie DELRIN ze stożkowym otworem wewnątrz oraz z elementu
stalowego zamykającego w kształcie kulki lub stożka. Na krawędzi styku elementu
zamykającego twardszego z gniazdem o mniejszej twardości następuje całkowite
uszczelnienie cieczy roboczej.

Zawór zwrotny jest odpowiedzialny za szczelność przestrzeni podtłokowej podpory,

a zatem za jej podporność. Jest on wrażliwy na zanieczyszczenia mechaniczne krążące
w obiegu wraz z cieczą. Zanieczyszczenia zatrzymują się podczas otwarcia zaworu zwrotnego
na styku elementu zamykającego (kulki, stożka) z gniazdem, a następnie po zamknięciu
zaworu są wciskane w powierzchnię stożkową gniazda.

Gromadzenie się zanieczyszczeń przez dłuższy czas prowadzi do utraty szczelności

przez zawór i w efekcie do samoczynnego powolnego rabowania się podpór zestawu. Jest to
niebezpieczne zjawisko, któremu należy przeciwdziałać przez filtrowanie cieczy roboczej
oraz przez utrzymywanie bezwzględnej czystości układu hydraulicznego, zwłaszcza w czasie
montażu i wymiany elementów. Wszystkie gniazda przyłączeniowe bloku zaopatrzone są
w filtry siatkowe do filtracji cieczy roboczej.

Zawór bezpieczeństwa (przelewowy) jest zaworem sprężynowym; ciśnienie cieczy

roboczej z przestrzeni podtłokowej działa na tłoczek o średnicy 6 mm uszczelniony uszczelką
typu „0" i dociskany sprężyną.

Po przekroczeniu ciśnienia pracy ciecz przesuwa tłoczek ku górze ściskając sprężynę,

a otworki na obwodzie tłoczka w górnej jego części przechodzą poza uszczelkę „O" łącząc
przestrzeń podtłokową podpory ze spływem. Następuje wypływ cieczy i zsuw podpory, który
ustaje po spadku ciśnienia; sprężyna przeciska tłoczek poniżej uszczelki i zawór utrzymuje
zadaną podporność.

Bloki zaworowe wyposaża się we wskaźniki ciśnienia umożliwiające orientacyjny

pomiar ciśnienia w przestrzeni podtłokowej podpory, a tym samym pozwalają zorientować się
w wielkości obciążenia górotworu przenoszonego przez podporę.

Ze względu na niewielką dokładność wskaźników ciśnień, w ich miejsce stosuje się

coraz powszechniej małogabarytowe manometry glicerynowe. Wskaźniki ciśnień pozwalają
na kontrolę szczelności układu: stojak - stojakowy blok zaworowy. Brak wysunięcia kółka
wskaźnika ciśnienia świadczy o utracie szczelności (podporności) podpory.

Obieg cieczy roboczej w bloku podczas wykonywania poszczególnych faz pracy

podpory jest następujący (rys. 50 i 51):
-

rozpieranie - ciecz robocza z rozdzielacza kierowana jest kanałem wewnętrznym pod
zawór zwrotny bloku 1 i dalej do przestrzeni podtłokowej; równocześnie z rozsuwem
podpory ciecz z przestrzeni nadtłokowej jest wypychana i kierowana przewodem do
bloku i dalej do rozdzielacza sterującego; z chwilą wyłączenia rozdzielacza ustaje
przepływ cieczy, zawór zwrotny zamyka się i podpora może przenosić obciążenia;

rabowanie - ciecz robocza z rozdzielacza kierowana jest poprzez blok do przestrzeni
nadtłokowej podpory; aby nastąpiło zsunięcie się należy otworzyć wypływ cieczy
z przestrzeni podtłokowej zamkniętej przez zawór zwrotny; w tym celu równocześnie
ciecz robocza kierowana jest pod tłoczek sterujący zaworu zwrotnego 2, który zostaje
otwarty, umożliwiając wypływ cieczy spod tłoka prze blok do rozdzielacza i dalej do
spływu;

przejmowanie nacisku górotworu przez podporę - rośnie ciśnienie w przestrzeni
podtłokowej do wartości ciśnienia nominalnego (podpora pracuje z podpornością
roboczą); po jego przekroczeniu otwiera się zawór bezpieczeństwa (przelewowy) 3
i następuje upust cieczy z przestrzeni podtłokowej i zsuw podpory z chwilą
rozładowania ciśnienia w stropie, nacisk na podporę maleje, zmniejsza się ciśnienie pod
tłokiem i zawór bezpieczeństwa zostaje zamknięty utrzymując nastawioną podporność
roboczą. Bloki zaworowe mają trwałe oznaczenia ciśnienia otwarcia zaworu
bezpieczeństwa. W czasie montażu układu hydraulicznego zestawu należy zwracać
uwagę, aby bloki montować zgodnie ze schematem hydraulicznym

7.2

Rozdzielacze sterujące

W układzie sterującym zestawu obudowy zmechanizowanej do bezpośredniego

sterowania wszystkimi odbiornikami, tzn. podporami, przesuwnikami i siłownikami, służą
rozdzielacze blokowe. Rozdzielacz blokowy kieruje ciecz roboczą pod ciśnieniem zasilania
do poszczególnych odbiorników bądź całkowicie odcina jej przepływ. Rozdzielacz blokowy
(rys. 52) składa się z płyty rozdzielczej z zamocowanymi rozdzielaczami czterodrogowymi.

Rysunek 52 Rozdzielacz blokowy

W zestawach obudów, w zależności od liczby odbiorników, stosuje się rozdzielacze

blokowe składające się z 5 lub 4, 3, 2, 1 rozdzielaczy czterodrogowych mocowanych do
odpowiedniej płyty rozdzielczej.

Płyta rozdzielcza ma trzy wzdłużne kanały przepływowe połączone za pośrednictwem

otworów

poprzecznych

odpowiednimi

kanałami

przepływowymi

rozdzielaczy

czterodrogowych. Po przeciwnej stronie płyty rozdzielczej znajdują się trzy rzędy gniazd
połączonych również otworami poprzecznymi z kanałami wzdłużnymi. Dwa skrajne rzędy
gniazd wielkości 8/10 są przeznaczone do podłączenia przewodów wysokociśnieniowych
rozdzielacz blokowy z odbiornikami. Każda para skrajnych gniazd jest przynależna do
jednego rozdzielacza czterodrogowego i służy do połączenia tego rozdzielacza
z odpowiednim odbiornikiem.

Trzy środkowe gniazda wielkości 13 służą do połączenia rozdzielacza blokowego

przewodami wysokociśnieniowymi z dwoma magistralami zasilającymi i magistralą
spływową.

W przypadku stosowania jednego ciśnienia zasilania w obudowie, w obydwu

gniazdach panuje to samo ciśnienie. Gniazda płyty rozdzielczej są zabezpieczone na czas
transportu zaślepkami ochronnymi, natomiast rozdzielacze czterodrogowe ochraniane są
przed zanieczyszczeniami od góry osłoną gumową.

Rozdzielacz czterodrogowy (rys. 53) służy do kierowania przepływem cieczy

roboczej pod ciśnieniem zasilania do urządzeń hydraulicznych bądź do całkowitego odcięcia
jej przepływu.

Rozdzielacz czterodrogowy jest rozdzielaczem typu zaworowego. Sterowany jest

ręcznie za pomocą dźwigni, które są wykonywane w wersji długiej lub częściej krótkiej,
zapobiegającej przed przypadkowym przesterowaniem przez osoby przechodzące przez
wyrobisko ścianowe. Rozdzielacz czterodrogowy składa się z kadłuba w kształcie
prostopadłościanu z dwoma otworami, w których montuje się cztery zawory hydrauliczne.
W dolnej części każdego otworu znajduje się zawór zwrotny, a w górnej zawór spływowy.
Zawór zwrotny jest połączony otworem w kadłubie z dopływem cieczy roboczej pod
ciśnieniem z magistrali zasilającej i służy do popuszczania lub zamykania przepływu cieczy
roboczej z odbiornika do przewodu spływowego. W dolnej części kadłuba są przyspawane
dwa ucha za pośrednictwem których rozdzielacz jest mocowany śrubami do płyty
rozdzielczej. W górnej części rozdzielacza znajduje się układ dźwigniowy służący do
sterowania zaworami.

Działanie rozdzielacza czterodrogowego. W środkowym położeniu dźwigni

sterowniczej zawory spływowe są otwarte i łączą obydwa otwory doprowadzające ciecz
roboczą do odbiornika z otworem wypływowym rozdzielacza (spływ). Równocześnie są

zamknięte zawory zwrotne i odcinają drogę przepływu cieczy z magistrali zasilającej do
odbiornika

Przesterowanie dźwigni sterowniczej w lewe skrajne położenie powoduje zamknięcie

zaworu spływowego znajdującego się w lewym otworze kadłuba rozdzielacza oraz otwarcie -
znajdującego się pod tym zaworze - zaworu zwrotnego, umożliwiające przepływ cieczy
roboczej pod ciśnieniem z magistrali zasilającej do odbiornika. W tym samym czasie druga
strona odbiornika jest połączona z magistralą spływową poprzez otwarty

zawór spływowy

znajdujący się w prawym otworze kadłuba rozdzielacza.

Rysunek 53 Rozdzielacz czterodrogowy

Przesterowanie dźwigni w prawe skrajne położenie powoduje analogiczne działanie

zaworów spływowych i zwrotnych.

Podobnie jak zawory zwrotne bloków zaworowych zawory zwrotne rozdzielacza

czterodrogowego są czułe na zanieczyszczenia cieczy roboczej, które są powodem utraty
szczelności przez rozdzielacz. Ponieważ w komplecie ścianowym obudowy występuje dużo
rozdzielaczy czterodrogowych, to utrata szczelności przez część zaworów zwrotnych
prowadzi do powstawania przecieków wewnętrznych z magistrali zasilającej do spływu.
Powstają zakłócenia w zasilaniu, wydajność pomp agregatu może okazać się
niewystarczająca, następuje spadek ciśnienia powodujący wydłużenie czasu manewrowania
zestawami oraz uniemożliwiający równoczesną- pracę kilku operatorów.

7.3

Zawory

układzie hydraulicznym każdej obudowy zmechanizowanej stosowane są zawory

odcinające oraz zawór zwrotny. Oprócz tych zaworów, w zależności od funkcji, jakie spełnia
zestaw obudowy, w układach hydraulicznych stosowane są zawory specjalne umożliwiające
wykonywanie określonych czynności. Z częściej stosowanych wymienić należy: przełącznik
obiegu cieczy, zawór dławiąco-zwrotny oraz sterowane zawory zwrotne otwierane
i zamykane ciśnieniem.

Zawory odcinające stosuje się w układach zasilająco-spływowych obudów

cianowych zmechanizowanych. Służą one do przepuszczania lub zamykania przepływu

cieczy roboczej pod ciśnieniem. Mogą mieć również zastosowanie w innych urządzeniach,

gdzie jest wymagane okresowe zamykanie przepływu cieczy. Zawory odcinające mają
konstrukcję kulową.

Zawór odcinający (rys. 62) składa się z kadłuba z osadzoną wewnątrz kulą mającą

otwór dla przepływu cieczy. Kula osadzona jest w dwóch pierścieniach z tworzywa
sztucznego, które szczelnie dolegają do powierzchni kuli i zamykają przepływ cieczy

Rysunek 54 Zawór odcinający

Zamykanie i otwieranie przepływu cieczy roboczej odbywa się przez odbiór kuli o 90°

za pomocą dźwigni zamocowanej na trzpieniu osadzonym obrotowo i uszczelnionym
w kadłubie zaworu. Kadłub ma z jednej strony gniazdo a po przeciwnej wtyk o tej samej
wielkości.

W obudowach zmechanizowanych stosuje się zawory odcinające ujęte w tabl. 4.

Tabela 4 Zawory odcinające stosowane w obudowach zmechanizowanych

Wyróżnik

wielkości

Ciśnienie

nominalne MPa

rednica

nominalna mm

8/10

7,5

W układzie hydraulicznym kompletu ścianowego zawory odcinające stosuje się na

przewodach magistralnych zasilających i spływowych.

W układzie hydraulicznym zestawu obudowy zawór odcinający zabudowany jest na

połączeniu zestawu z magistralą zasilającą i na połączeniu przestrzeni podtłokowych
przesuwników korekcyjnych osłon bocznych z rozdzielaczami blokowymi. Zawory te służą
do utrzymania stanu rozsunięcia osłon bocznych.

Rysunek 55 Zawór zwrotny

Zawór odcinający jest prosty w budowie i obsłudze oraz pewny w działaniu, jednak

jak wszystkie zawory z uszczelnieniem na styku metal-tworzywo jest czuły na
zanieczyszczenia znajdujące się w cieczy roboczej.

Zawór zwrotny jest zaworem przepuszczającym ciecz tylko w jednym określonym

kierunku. W zestawie obudowy zmechanizowanej zawór zwrotny znajduje się na połączeniu
rozdzielaczy blokowych z magistralą spływową. Zadaniem zaworu jest nie dopuścić do
cofania się cieczy z magistrali spływowej do zestawu, gdy w spływie rośnie ciśnienie.

Zawór zwrotny (rys. 55) składa się z kadłuba, wewnątrz którego mieści się gniazdo

z tworzywa sztucznego z otworem stożkowym.

Elementem zamykającym jest kulka osadzona w stożkowym otworze gniazda

i dociskana sprężyną utrzymującą stały kontakt kulki z gniazdem. Z obydwu stron korpusu
znajdują się gniazda przyłączeniowe przewodów wysokociśnieniowych.

7.4

Przewody hydrauliczne wysokociśnieniowe

Przewody hydrauliczne służą do przesyłania cieczy roboczej w układach

hydraulicznych obudów zmechanizowanych. Przewody hydrauliczne mogą być sztywne
i giętkie.

Przewody sztywne mają większą wytrzymałość i stosowane są w układach

podpornościowych, gdzie wymagana jest wysoka pewność i wytrzymałość połączenia.
Przewody sztywne o średnicach do 12 mm stosuje się do połączenia stojakowych bloków
zaworowych z przestrzeniami podtłokowymi podpór hydraulicznych, a ponadto w postaci
rurek do zasilania przestrzeni podtłokowych lub nadtłokowych przesuwników, gdy istnieje
niebezpieczeństwo uszkodzenia przewodu giętkiego lub utrudniony jest dostęp do gniazda
zasilającego cylinder.

Kompletny przewód wysokociśnieniowy stosowany w obudowach zmechanizowanych

składa się z odcinka węża z gumy olejoodpornej, mającego dwie lub cztery przekładki z drutu
stalowego, oraz ze złącz wtykowych.

Przekładki oplotu zwiększają wytrzymałość węża na ciśnienie oraz podnoszą

wytrzymałość mechaniczną węża. Przekładki muszą być dokładnie zwulkanizowane
z kolejnymi warstwami gumy.

Złącza przewodów mogą być wykonane jako skręcane lub zaciskane (rys.56).
W krajowych obudowach zmechanizowanych stosuje się złącza systemu STECKO,

powszechnie przyjętego do stosowania w krajach zachodnich. Godnie z tym systemem

wszystkie elastyczne przewody wysokociśnieniowe zakończone są wtykami, które
uszczelniane są w gniazdach gumowym pierścieniem uszczelniającym typu „C”
współpracującym z pierścieniem oporowym z tworzywa sztucznego. Wtyk połączony jest z
gniazdem przetyczką stalową o przekroju kwadratowym.

Złącza skręcane przewodów pozwalają na ich wielokrotne użycie przy oprawianiu

kolejnych węży. Oprawa jest łatwa i nie wymaga specjalnego oprzyrządowania, jednak ze
względu na swoją konstrukcję są droższe w produkcji od złącz zaciskowych. Obecnie
producenci przewodów oraz użytkownicy powszechnie przechodzą na stosowanie złącz
zaciskowych jednorazowego użytku.

Rysunek 56 Złącza przewodów ciśnieniowych

Do okuwania węży w złącza zaciskowe niezbędna jest specjalna zaciskarka; sam

proces zaciskania złącza jest szybki i pewny.

Ze względu na wymagania techniczne przewody hydrauliczne wysokiego ciśnienia

charakteryzuje się przez określenie średnicy nominalnej ciśnienia roboczego oraz
minimalnego promienia gięcia.

Dane charakterystyczne elastycznych przewodów wysokociśnieniowych stosowanych

w zmechanizowanych obudowach ścianowych podano w tabl. 5.

Każdy przewód po zakuciu w złącza podlega sprawdzeniu szczelności i wytrzymałości

na specjalnym stanowisku badawczym. Sprawdzenie szczelności i wytrzymałości przewodów
polega na poddaniu ich określonemu ciśnieniu próbnemu w zależności od średnicy
nominalnej podanej

w tabl. 6. Próba trwa jedną minutę.

Tabela 5 Dane charakterystyczne elastycznych przewodów wysokociśnieniowych

Maksymalne ciśnienie robocze,

MPa

Minimalny promień gięcia

min

, mm

rednica

nominalna mm

węży

2-oplotowych

węży

4- oplotowych

węży

2-oplotowych

węży

4-oplotowych

10
13
20
25
32

64
56
44
34
26
20

44,5
41,5

35
28
21

100
115
180
240
300
420

150
180
230
300
340
460

Tabela 6 Ciśnienia próbne elastycznych przewodów wysokociśnieniowych

Ciśnienie próbne, MPa

rednica

nominalna
mm

węży 2-oplotowych węży 4-oplotowych

108

107

99,5

7.5

Uszczelnienia zespołów i elementów hydrauliki siłowej i sterowniczej

W elementach układu hydraulicznego występują szczeliny, przez które przedostaje się

ciecz robocza. Szczeliny te występują w miejscach połączeń elementów konstrukcyjnych i to
zarówno w miejscach połączeń spoczynkowych, gdy dwie współpracujące części nie
wykonują względem siebie ruchu jak i w miejscach połączeń ruchowych, gdy dwie
współpracujące części przemieszczają się względem siebie ruchem posuwistym lub
obrotowym.

Ciecz znajdująca się pod ciśnieniem stara się przedostać do przestrzeni, gdzie panuje

ciśnienie niższe. Przedostawanie się cieczy na zewnątrz urządzenia nazywa się wyciekiem,
przedostawanie się zaś cieczy wewnątrz urządzenia z przestrzeni o wyższym ciśnieniu do
przestrzeni o niższym ciśnieniu nazywa się przeciekiem.

Wycieki powodują bezpowrotną utratę cieczy roboczej i utrudniają obsługę. Zarówno

wycieki, jak i przecieki są szkodliwe dla pracy urządzenia - pogarszają jego funkcjonalność
oraz sprawność.

W celu zapobieżenia powstawaniu przecieków i wycieków stosuje się różnego rodzaju

uszczelnienia. Uszczelnienia elementów układu hydraulicznego obudów zmechanizowanych
zapewnić muszą ich całkowitą szczelność.

Przecieki w układzie podpornościowym zestawu obudowy są wykluczone, gdyż

nastąpiłaby utrata podporności i powstałoby duże zagrożenie. Przecieki w układzie
sterowniczym nie wpływają na bezpieczeństwo osób zatrudnionych w ścianie, ale
spowodować mogą zakłócenia w sterowaniu zestawami wynikające ze spadku ciśnienia w
magistrali zasilającej.

W budowie elementów układu hydraulicznego obudowy zmechanizowanej stosuje się

dwie podstawowe grupy uszczelnień:

spoczynkowe,

ruchu posuwisto-zwrotnego.

Najczęściej stosowaną uszczelką do połączeń spoczynkowych jest gumowy pierścień

o przekroju okrągłym, czyli uszczelka typu „O" zwana potocznie „oring". Zasadę pracy
uszczelki typu „O" wyjaśnia rys. 57.

Rysunek 57 Zasada pracy uszczelki typu „O”

Uszczelka przy montażu zostaje wstępnie odkształcona uzyskując tzw. wstępny

zacisk. Odkształcenie to powiększa się dodatkowo wskutek różnicy ciśnienia występującego

między przestrzeniami uszczelnianymi.

Uszczelka pod wpływem ciśnienia cieczy może zostać

wtłoczona częściowo w luz, czyli w szczelinę między uszczelnianymi częściami.

Przy wysokich ciśnieniach oraz ich pulsacji wciskanie uszczelki w luz, między

elementy uszczelniane prowadzi do wyszczerbiania powierzchni uszczelki i spowodować
może utratę szczelności takiego połączenia. Sytuacja taka występuje przy uszczelnianiu
końcówek przewodów wysokociśnieniowych w gniazdach rozdzielaczy blokowych lub
siłowników. Dodatkowo niekorzystnie na uszczelnianie połączeń działają luzy występujące
na połączeniu przetyczką końcówki przewodu w gnieździe.

Niekorzystne zjawisko utłaczania uszczelki w luz pomiędzy elementami

uszczelnianymi ogranicza się przez stosowanie pierścieni oporowych z tworzywa sztucznego
oraz „twardych" uszczelek. Twardość uszczelek typu„O" stosowanych w układach
hydraulicznych obudów powinna wynosić 95 ± 5° Sh (stopnie Shore'a).

Wymagania eksploatacyjne stawiane węzłom uszczelniającym podpór hydraulicznych

i siłowników obudów zmechanizowanych są bardzo duże. Ich węzły uszczelniające pracują
w bardzo trudnych warunkach. Rzeczywisty dobowy czas pracy węzłów uszczelniających
można określić na 23 godziny pracy w spoczynku pod ciśnieniem roboczym zależnym od
nacisku górotworu oraz 1 godzinę w ruchu posuwisto-zwrotnym pod ciśnieniem zasilania.

W przypadku wzrostu nacisku górotworu, w podporach hydraulicznych może

wystąpić doraźny statyczny lub dynamiczny wzrost ciśnienia do wartości przekraczającej
nastawienie zaworów bezpieczeństwa bloków zaworowych. Podniesienie ciśnienia do tej
wartości powinno spowodować zadziałanie tych zaworów, co jednak nie zawsze ma miejsce,
ze względu na zbyt szybki wzrost ciśnienia, wynikający ze stosunkowo małej przepustowości
zaworu bezpieczeństwa i dużej bezwładności całego układu hydraulicznego.

Wzrost ciśnienia powoduje w konsekwencji sprężyste deformacje cylindrów, tzn.

„pęcznienie", przy którym uszczelnienie nadal powinno spełniać poprawnie swoje funkcje.

W podporach hydraulicznych i siłownikach stosuje się dwa podstawowe rozwiązania

konstrukcyjne węzłów uszczelniających:

węzeł uszczelniający dwustronnego działania

węzeł uszczelniający jednostronnego działania.

Węzeł uszczelniający dwustronnego działania, stosowany do uszczelnia pary

przemieszczających się elementów: tłok - cylinder (rys. 66), składa się z następujących
elementów:
-

pierścienia uszczelniającego dwustronnego działania uzbrojonego dwoma pierścieniami
przeciwwyciskowymi,

dwóch pierścieni oporowych,

pierścieni prowadzących.

Węzeł uszczelniający jednostronnego działania, stosowany do uszczelnienia pary:

rdzennik - tuleja zamykająca (rys. 66), składa się z:
-

pierścienia uszczelniającego jednostronnego działania wyposażone-90 w pierścień
przeciwwyciskowy,

pierścienia prowadzącego,

pierścienia zgarniającego.

Elementy węzłów uszczelniających wykonuje się z tworzyw sztucznych. Pierścienie

uszczelniające produkuje się z tworzywa o nazwie poliuretan, który w zależności od żądanych
własności można odpowiednio modyfikować.

Rysunek 58 Węzły uszczelniające

7.6

Agregaty zasilające

Do zasilania kompletów ścianowych obudów zmechanizowanych stosuje się agregaty

zasilające typu AZ, gdzie cieczą roboczą jest 3

emulsja olejowo-wodna.

Emulsja olejowo-wodna jest cieczą będącą mieszaniną trzech składników: wody,

oleju bazowego oraz emulgatora.
Zawartość poszczególnych składników w 100 I pięcioprocentowej emulsji olejowo-wodnej

jest następująca:

95% wody odpowiedniej twardości nie przekraczającej 20ºn (stopnie twardości

niemieckiej),

4,25% oleju bazowego, będącego produktem rafinacji ropy naftowej,

0,75% emulgatora - substancji organicznej zmniejszającej napięcie powierzchniowe na

granicy dwóch ośrodków woda - olej,

Woda użyta do wytwarzania emulsji nie może być zbyt twarda, tzn. silnie

zmineralizowana, gdyż wytworzona emulsja będzie niestabilna, w spoczynku nastąpi jej
rozwarstwienie. W górnej części naczynia gromadzić się będzie olej, w dolnej natomiast
części woda; sytuacja taka może wystąpić również w podporach hydraulicznych w czasie
dłuższego postoju ściany.

Olej bazowy jest środkiem smarującym i konserwującym wewnętrzne zamknięte

przestrzenie elementów układu hydraulicznego zestawu. Niewielka zawartość oleju jako
ś

rodka smarnego w emulsji jest wystarczająca ze względu na małe natężenie pracy podpór

i siłowników.

W celu równomiernego rozprowadzenia oleju w całej objętości przygotowanej emulsji

(olej nie miesza się z wodą) dodaje się emulgatora. W praktyce do wytwarzania emulsji
używa się gotowy produkt będący mieszaniną oleju i emulgatora, który miesza się
bezpośrednio z wodą w odpowiednim stosunku. Produkt ten nosi handlową nazwę
Emulkop H-2.

Zasilanie ścian może się odbywać w następujący sposób:

z agregatu zasilającego zlokalizowanego przy ścianie i przemieszczonego wraz z jej
postępem,

z agregatu stacjonarnego umieszczonego na końcu wybiegu ściany i połączonego ze
ś

cianą rurociągami magistralnymi – zasilającym i spływowym,

z centralnej pompowni obsługującej grupę ścian położonych w niedalekim sąsiedztwie.

Z punktu widzenia ruchowego najlepsze jest zasilanie z centralnej pompowni, która

ma stałą obsługę i zapewnia odpowiednie warunki dla pracy agregatów; również
przygotowanie emulsji wykonać można przy zachowaniu dużej czystości. Jednak w systemie
tym mogą występować duże spadki ciśnienia, co jest związane z dużą niejednokrotnie
odległością ściany od centralnej pompowni. Najbardziej niekorzystny jest sposób podążania

agregatu za postępem ściany; występują trudności z właściwym ustawieniem agregatu,
a sposób wytwarzania emulsji nie zapewnia pełnej czystości.

Agregat zasilający typu AZ (rys. 67) składa się z następujących głównych zespołów:

dwóch zespołów pompowych,

zespołu zbiornika,

zespołu filarów,

zespołu hydroakumulatora,

przewodów połączeniowych.

Parametry agregatów zasilających podano w tabl. 7.
Praca agregatu przebiega w następujący sposób: pompa zasysa ciecz ze zbiornika

przez filtr wstępnego oczyszczania, znajdujący się w zbiorniku, i tłoczy ją przez zawór
rozładowania do magistrali zasilającej.

Rysunek 59 Agregat zasilający

Tabela 7 Parametry agregatów zasilających produkcji krajowej

Oznaczenie agregatu

Parametry

AZ-2sM

AZE-3

AZE-4

AZE-5

Pompa
Wydajność, dm

/min

Ciśnienie nominalne, MPa
Moc silnika, kW
Napięcie zasilania, V
Masa agregatu, kg .

T-100/32
100
32
55
500:1000
4245

T-125/30
125
30
75
500:1000
4500

T-140/32
140
32
90
500:1000
4674

T-150/30
150
30
90
500:1000:1140
5000

W zależności od zapotrzebowania na ciecz pracuje jedna lub dwie pompy

równocześnie. W normalnej eksploatacji jedna pompa pracuje druga zaś stanowi rezerwę.

Równoczesna praca dwóch pomp jest dopuszczalna przy długości magistrali

zasilającej wynoszącej kilkadziesiąt metrów. Po osiągnięciu w magistrali zasilającej
wymaganego ciśnienia roboczego, nastawionego zaworem rozładowania, następuje
przełączenie przepływu cieczy z pompy na bezciśnieniowy spływ do zbiornika.

Zawór bezpieczeństwa - przelewowy zabezpiecza układ w przypadku zatarcia się lub

zawieszenia zaworu rozładowania, co może nastąpić wskutek zanieczyszczenia cieczy
roboczej. Wzrasta wówczas ciśnienie powodujące otwarcie zaworu i przepływ cieczy do
zbiornika.

Praca przy otwartym zaworze przelewowym może być krótkotrwała ze względu na

nagrzewanie się zaworu wskutek tarcia cieczy w szczelinie zaworu.

Zespół manometrów zabudowany na ramie pompy umożliwia kontrolę ciśnienia

w magistrali zasilającej, w układzie smarowania pompy i ciśnienia wytwarzanego przez
pompę.

Zainstalowany w układzie hydraulicznym agregatu hydroakumulator o pojemności 32

uzupełnia przecieki w układzie hydraulicznym, zmniejsza pulsację ciśnienia i usprawnia

pracę zaworu rozładowania oraz zaworów ssących i tłoczących pompy.

Zbiornik cieczy roboczej, z którym współpracują pompy, ma pojemność 1m

i wyposażony jest w czujnik poziomu cieczy wyłączający pompę po obniżeniu się zwierciadła
cieczy poniżej poziomu dopuszczalnego. W dolnej części zbiornika wykonana jest nisza dla
pomieszczenia hydro akumulatora.

Zespół filtrów wysokociśnieniowych zabudowany na magistrali zasilającej u wlotu do

wyrobiska ścianowego przechwytuje zanieczyszczenia znajdujące się w cieczy roboczej.

Gdy ściana prowadzona jest z wnękami, do zabudowy których stosuje się stojaki

centralnie zasilane SHC lub gdy obudowa współpracuje ze strugiem i wymagane są dwa
ciśnienia zasilania, wówczas stosowane są zawory redukcyjne. Zawory redukcyjne
zabudowuje się na wlocie do wyrobiska, ciśnienie zredukowane prowadzone jest dodatkowo
magistralą wzdłuż ściany.

Zespół pompowy składa się z:

wysokociśnieniowej trój nurnikowej pompy wyporowej,

zaworu bezpieczeństwa i rozładowania,

czujnika ciśnienia oleju i czujnika ciśnienia cieczy roboczej,

zespołu manometrów.
Pompy stosowane w agregatach zasilających AZ są potrójnie działającymi pompami

nurnikowymi o jednostronnym działaniu i poziomym układzie nurników.

Wewnątrz żeliwnego kadłuba pompy znajduje się kuty wał korbowy podparty na

dwóch łożyskach. Na wale korbowym osadzone są trzy zespoły korbowodów, przez które
otrzymują napęd wodziki i mocowane w nich nurniki. Nurniki pompy są uszczelnione
wysokociśnieniowymi uszczelkami specjalnej konstrukcji, które w czasie pracy pompy należy
smarować smarem stałym za pomocą smarownic kapturowych. Wał korbowy napędzany jest
przez przekładnię redukcyjną składającą się z dwóch walcowych kół zębatych o zębach
skośnych.

Przekładnia połączona jest z silnikiem elektrycznym o mocy 55 kW sprzęgłem

elastycznym.

Układ korbowo-wodzikowy pompy jest smarowany obiegowo pod ciśnieniem pompą

zębatą napędzaną przez wał korbowy.

Do żeliwnego kadłuba pompy przykręcony jest stalowy blok zaworu, w którym

znajdują się grzybkowe zawory ssawny i tłoczny; każdy nurnik ma parę zaworów - zawór
ssawny i tłoczny.

Zasadę pracy zaworu rozładowania przedstawia schemat hydrauliczny na rys. 68.
Po uruchomieniu pompy ciecz dopływa do otworu centralnego wykonanego

w kadłubie, a następnie kanałem pod zawór zwrotny 1,który zostaje zamknięty. Wzrost
ciśnienia powoduje otwarcie górnego zaworu zwrotnego 2 i przepływ cieczy do magistrali
zasilającej obudowę. Jednocześnie ciecz dopływa pod tłok zaworu sterującego.

Po przekroczeniu ustalonej wielkości ciśnienia w magistrali zasilające tłok 3 wraz

z suwakiem przemieszcza się do góry, otwierając przepływ cieczy przez dolne gniazdo do
zbiornika agregatu. Następuje spadek ciśnienia pod zaworem zwrotnym 1 i otwarcie drogi do
zbiornika - pompa pracuje na przelew. W tym czasie zawór zwrotny górny 2 jest zamknięty
i uniemożliwia przepływ cieczy z magistrali zasilającej do zbiornika.

Rysunek 60 Schemat hydrauliczny zaworu rozładowania zr-80/300 a

Po obniżeniu się ciśnienia w magistrali zasilającej (praca obudowy) następuje

przesunięcie w dół (pod działaniem sprężyny) tłoka 3 wraz z suwakiem, zawór zwrotny 7
zostaje zamknięty ciśnieniem. Narastające ciśnienie otwiera górny zawór 2 i pompa tłoczy
ciecz do magistrali zasilającej.

W celu ochrony pompy przed zatarciem, w wyniku niewłaściwego smarowania, zespół

pompowy wyposażony jest w czujnik ciśnienia oleju, który wyłącza silnik przy spadku
ciśnienia smarowania poniżej 0,4 MPa. Podobnie czujnik ciśnienia cieczy roboczej wyłącza
silnik pompy po obniżeniu się ciśnienia cieczy w magistrali zasilającej poniżej 10 MPa;
zapobiega to wypompowaniu cieczy ze zbiornika, np. w przypadku uszkodzenia przewodu
magistralnego.

7.7

Systemy sterowania

Sterowanie obudową zmechanizowaną obejmuje sposób wykonywania przez zestaw

poszczególnych faz cyklu pracy. Ze względu na zwiększające się wymagania dotyczące czasu
trwania cyklu pracy zestawów, systemy sterowania ulegają stałemu doskonaleniu w celu
zapewnienia:
-

maksymalnego bezpieczeństwa załogi,

maksymalnego skrócenia czasu poszczególnych faz cyklu pracy przez wyeliminowanie
zbytecznych przerw, a tym samym zwiększenia prędkości przestawiania zestawów,

optymalnego dostosowania się obudowy do trudnych warunków górniczych,

wyeliminowania błędów obsługi przez wprowadzenie układów półautomatycznych
i automatycznych.

7.7.1

Sterowanie bezpośrednie przyległe

W obudowach zmechanizowanych produkcji krajowej powszechnie stosowany jest

system sterowania bezpośredniego przyległego. Sterowanie przyległe wprowadzone zostało w
celu zwiększenia bezpieczeństwa obsługi ściany, gdyż w czasie przesuwania zestawu operator
znajduje się pod rozpartym zestawem sąsiednim, na którym rozmieszczone są rozdzielacze
sterujące.

W ścianach nachylonych podłużnie istnieje dodatkowy wymóg mówiący, że

sterowanie zestawem musi odbywać się ze względów bezpieczeństwa z zestawu sąsiedniego
rozpartego położonego powyżej zestawu sterowanego.

Przesterowując odpowiednie dźwignie rozdzielaczy blokowych wykonuje się

poszczególne fazy cyklu pracy obudowy. Wykonywane czynności kontroluje się przez
obserwację wzrokową. Sposób i siłę rozparcia ocenia się na ogół na podstawie stopnia
dociśnięcia stropnicy do stropu w końcowym etapie rozpierania. Siłę rozparcia zestawu
ocenia się słuchowo, wyczuwa się również wzrost ciśnienia w przewodach zasilających. W
czasie osiągania przez zestaw podporności wstępnej występuje charakterystyczny chrzęst
(miażdżenie nierówności stropu lub spągu). Wszystkie objawy przy odpowiedniej praktyce
pozwalają operatorowi ocenić czy zestaw został rozparty prawidłowo.

W celu określenia prawidłowości rozparcia można sprawdzić stopień wysunięcia

wskaźników ciśnień stojakowych bloków zaworowych podpór zestawu. W niektórych
obudowach do kontroli ciśnienia w przestrzeniach podtłokowych podpór stosuje się
małogabarytowe manometry glicerynowe, obserwacja których ułatwia ocenę stopnia
wstępnego rozparcia zestawu.

Sterowanie przesuwaniem przenośnika ścianowego odbywa się stopniowo w miarę

przesuwania się kombajnu urabiającego i bezpośrednio po przesunięciu obudowy w
odległości nie mniejszej jak 15 m. Ten sposób stosowany jest przy sterowaniu obudową
pracującą jako „odsunięta”.

Układy przesuwne zestawów sterowane są przyległe z rozdzielaczy blokowych

umieszczonych w zestawach sąsiednich. Przesunięcie przenośnika wykonać należy na cały
skok przesuwnika.

W przypadku niepełnego przesunięcia należy przerwać przesuwanie i oczyścić pole

przed przenośnikiem z większych brył węgla lub kamienia i ponownie wykonać przesunięcie
przenośnika.

W ścianie z obudową pracującą jako „dosunięta" przenośnik ścianowy przesuwany

jest za urabiającym kombajnem, a po jego stopniowym przesunięciu dosuwane są zestawy
obudowy. Liczba jednocześnie włączanych przesuwników zestawów obudowy zależy od
lokalnych warunków w danym odcinku ściany.

Obudowy pracujące jako „dosunięte” stosuje się w ścianach o dobrych warunkach

stropowych, gdzie nie jest wymagane natychmiastowe podparcie nowo odsłoniętego stropu.

System sterowania bezpośredniego przyległego jest korzystny przy małej liczbie

funkcji roboczych wykonywanych przez zestaw obudowy. Celem zagwarantowania lepszej
współpracy obudowy z górotworem wzrasta odpowiednio liczba funkcji roboczych, a tym
samym rośnie liczba odbiorników. Wprowadza się w związku z tym do systemu sterowania
przyległego systemy pomocnicze, takie jak:
-

automatyczne rabowania i przesuwanie zestawu w kontakcie stropnicy ze stropem,

automatyczne rozpieranie zestawu do ustalonej podporności wstępnej,

automatyczne ciągłe rozpieranie zestawu,

zabezpieczanie trasy przenośnika w czasie przesuwania zestawu.

Wymienione systemy pomocnicze stwarzają możliwość lepszego kierowania stropem

przez szybkie i kontrolowane przesuwanie zestawu z gwarantowaną podpornością wstępną,
a w efekcie zwiększenie postępu ściany.

7.7.2

Sterowanie pilotowe

W sterowaniu bezpośrednim przyległym zestawy sąsiednie połączone są

wiązkami

przewodów łączących rozdzielacze blokowe z odbiornikami zestawu sąsiedniego. Ponieważ
nowoczesne obudowy mają dużo silników do realizacji dodatkowych funkcji związanych
między innymi z korekcją i sterowaniem końcówkami stropnic, przeto rośnie również liczba
przewodów sterowania przyległego. Przewody te często narażone są na uszkodzenia
mechaniczne, w związku z tym częściej stosowane są systemy sterowania przyległego
pilotowe.

W systemie tym rozdzielacze wykonawcze, przystosowane do zdalnego sterowania

(bez dźwigni), znajdują się na tym samym zestawie co odbiorniki, a do sterowania
poszczególnymi czynnościami służą rozdzielacze sterujące pilotowe umieszczone na zestawie
sąsiednim.

Rozdzielacze wykonawcze z rozdzielaczami sterującymi (pilotowymi) łączy się za

pomocą wiązki przewodów o małej średnicy - 6 lub 4 mm Dalsze ulepszenie tego układu
uzyskuje się przez zastosowanie przewodu wielokanałowego, który w jednej oponie mieści
określoną liczbę, np. 16 cienkich (2 do 3 mm) przewodów wysokociśnieniowych.

Zaletą sterowania pilotowego jest niewielka siła konieczna do przesterowania dźwigni

rozdzielacza pilotowego w porównaniu do siły koniecznej do przesterowania dźwigni
rozdzielacza czterodrogowego.

7.7.3

Sterowanie elektrohydrauliczne

Sterowanie elektrohydrauliczne przy wykorzystaniu układów i elementów

elektronicznych może mieć wiele odmian. Najczęściej stosowany jest system sterowania
grupowego.

Głównym elementem układu sterowania jest blok rozdzielaczy hydraulicznych

połączonych z odbiornikami. Rozdzielacze sterowane są za pomocą sterowników poprzez
elektromagnesy, do których przesyłane są impulsy sterownicze z pulpitu sterowniczego
umieszczonego na zestawie sąsiednim.

Pulpit sterowania grupowego obejmuje swoim zasięgiem do 10 zestawów; liczba

zestawów w grupie ograniczona jest możliwością kontroli przez obserwację czynności
wykonywanych przez zestawy sterowania. Zestawy połączone są wielożyłowym przewodem
elektrycznym.

Sterowanie zasilane jest niskim bezpiecznym napięciem prądu wynoszącym 12 V

i jest iskrobezpieczne.

W przypadku zaniku napięcia istnieje możliwość ręcznego przesterowania

sterowników, ale spod zestawu sterowanego co nie odpowiada przyjętej zasadzie sterowania
przyległego. Sterowanie spod zestawu traktowane jest jako awaryjne.

Najczęściej stosowane obudowy zmechanizowane

Szybki rozwój konstrukcji obudów zmechanizowanych obserwowanych w ostatnich

latach, spowodowany jest głównie dążeniem do jak najlepszego dostosowania obudowy do
pracy w pogarszających się warunkach górniczo-geologicznych, doprowadził do powstania
dużej liczby typów obudów. Zwiększające się wymagania bezpieczeństwa pracy, takie jak
zapewnienie odpowiednich wymiarów przejść przez ścianę, osłon zabezpieczających załogę
przed staczającymi się bryłami węgla lub kamieni oraz konieczność zapewnienia dużych
podporności roboczych obudów do eksploatacji głęboko zalegających pokładów, miały
również wpływ na powstanie wielu nowych konstrukcji.

Wykaz typów obudów produkcji krajowej podano w tabl. 9, 10 i 11
Stosowane symbole obudów składają się ze skrótu nazwy producentów GLINIK,

FAZOS, PIOMA, TAGOR, wyróżnika liczbowego oznaczającego minimalną i maksymalną
wysokość obudowy oraz symbolu literowego

O - osłonowa

p - podsadzkowa

P - podporowa

T - zestaw trójsekcyjny

PO - podporowo-osłonowa

K - do współpracy z kombajn

z - zawałowa

S - do współpracy ze strugi

Zakres pracy obudowy (wysokość wyrobiska) jest mniejszy od konstrukcyjnego

zakresu wysokości. W dolnym zakresie pozostawia się niezbędny dla danej obudowy zapas
skoku podpór hydraulicznych do zrabowania obudowy przed jej przesunięciem. Natomiast
w górnym zakresie pozostawia się dodatkowy rozsuw podpór dla umożliwienia rozparcia
zestawu przy nierównym stropie.

Będące w produkcji obudowy nie zawsze produkowane są w dużych seriach, a to

często ze względu na swoje przeznaczenie lub inne cechy wymagane w każdych warunkach.

W następnych rozdziałach opisano najczęściej stosowane obudowy zmechanizowane

produkowane seryjnie przez krajowe fabryki maszyn górniczych.

8.1

Obudowy podporowo-osłonowe z układem lemniskatowym do ścian
zawałowych

8.1.1

Ścianowa obudowa zmechanizowana GLINIK-066/16-OzK

Obudowa ta przeznaczona jest do pracy w pokładach cienkich i jako taka spełniać

musi specjalne warunki, takie jak:

prosty montaż i obsługa,

nieskomplikowana konserwacja,

możliwość dostosowania do nierówności stropu i spągu,

zapewniać jak największe przejścia dla załogi,

zapewniać jak największy prześwit dla maszyn poruszających się w polu

maszynowym.

Produkuje się dwie wersje obudowy - do współpracy z kombajnem i do współpracy ze

strugiem węglowym.

Ze względu na brak kombajnu, który mógłby efektywnie pracować w ścianach

wysokości 0,9m i mniejszej, eksploatację ścian najniższych zaleca się prowadzić techniką
strugową.

Obudowa GLINIK-066/16-OzK (rys. 61) jest przeznaczona do kierowania

i podtrzymywania stropu w pokładach poziomych i nachylonych podłużnie do 35°, wysokości
0,85 do 1,5 m wybieranych z zawałem w warunkach stropów kategorii A

A, B i C oraz o

wszystkich rodzajach spągów.

Rysunek 61Obudowa Glinik-066/16-Ozk

W kompleksie ścianowym obudowa może współpracować z różnymi typami

kombajnów niskich oraz strugów.

Konstrukcja obudowy zapewnia mechanizację następujących prac:

rozparcie zestawu między spągiem a stropem z określoną podpornością wstępną,

podtrzymywanie stropu ze stałą podpornością roboczą,

rabowanie zestawu,

przesuwanie zestawu w kierunku czoła ściany i korygowanie jego położenia,

przesuwanie przenośnika ścianowego,

korygowanie trasy przenośnika strugowego.

Przy współpracy ze strugiem przenośnik jest stale dosunięty do czoła ściany

i przesuwany niezwłocznie po wykonaniu skrawu przez głowicę.

Obudowa pracuje jako „odsunięta", tzn. w pozycji wyjściowej. Zestawy są odsunięte

od przenośnika o wielkość skoku przesuwnika zestawu, a obsługa przechodzi przed przednim
rzędem podpór.

Po odsunięciu obudowy do przenośnika obsługa przechodzi między pierwszym

a drugim szeregiem podpór. Konstrukcja obudowy zachowuje właściwe przejście w całym
zakresie wysokości. W tym celu osłony boczne stropnicy w obszarze przejścia są krótkie,
spągnice w przejściu obniżone , a zastosowany układ a zastosowany układ przesuwny
„wprost" nie wystaje do przestrzeni przejścia. Obudowa produkowana jest w trzech
wielkościach różniących się długością podpór hydraulicznych.

Podstawowe dane techniczne tych obudów podano w tabl. 9.
W pokładach nachylonych obudowa współpracuje ze specjalnie skonstruowanymi

urządzeniami stabilizującymi obudowę i przenośnik na nachyleniach. Podstawowym członem
obudowy GLINIK-066/16-0z jest zestaw z czterema podporami dwuteleskopowymi
w układzie „V".

Zestaw składa się z następujących głównych zespołów:
-

stropnicy kompletnej,

czterech podpór hydraulicznych dwuteleskopowych,

dwóch spągnic, prawej i lewej,

osłony odzawałowej kompletnej,

układu przesuwnego działającego „wprost",

łączników układu lemniskatowego, przednich i tylnych,

układu hydraulicznego.

Zestawy sterowne są przyległe z rozdzielacza blokowego oznaczonego symbolem

RB4k, zawierającego cztery rozdzielacze czterodrogowe z krótkimi dźwigniami
sterowniczymi. Opis położenia dźwigni sterowniczych w czasie sterowania zestawu podano
na rys. 69.

Magistralne przewody, zasilający i spływowy, prowadzone są w zastawce przenośnika

cianowego, do których podłącza się kolejno po pięć zestawów połączonych ze sobą

magistralami „piątkowymi". Zestawy obudowy można wyposażyć w stropnice z końcówkami
wychylno-wysuwnymi oraz w nadstawki spągnic wysokości 40 cm.

8.1.2

Ścianowa obudowa zmechanizowana GLINIK-08/22-OzK

Obudowa ta (rys. 62) przeznaczona jest do kierowania i podtrzymywania stropu w

cianach prowadzonych z zawałem stropu wysokości 1,0 do 2,0m, a z nadstawkami spągnic w

cianie wysokości 1,4 do 2,4m, poziomych oraz nachylonych podłużnie do 35° i poprzecznie

do 10°.

Obudowa może pracować w warunkach stropów bezpośrednich kruchych, średnio

zwięzłych kategorii A, B, C, D oraz przy wszystkich rodzajach spągów. Przy ilastych spągach
i występowaniu wody może wystąpić zjawisko wciskania spągnic obudowy w pęczniejące
skały spągowe. W takich warunkach stosuje się mechanizm podnoszenia spągnic.

W kompleksie ścianowym obudowa współpracuje z kombajnem i przenośnikiem

cianowym. Produkuje się dwie wersje obudowy - do pracy z kombajnem i do współpracy ze

strugiem.

Rysunek 62Obudowa Glinik-08/22-Ozk

Obudowa strugowa ma krótsze spągnice i krótszą stropnicę oraz zmieniony układ

hydrauliczny dostosowany do współpracy ze strugiem - trzecia magistrala o niskim
regulowanym ciśnieniu oraz korekcja położenia trasy przenośnika.

Konstrukcja obudowy zapewnia mechanizację następujących prac:

podtrzymywanie stropu ze stałą podpornością roboczą,

rabowanie zestawu,

przesuwanie zestawu w kierunku czoła ściany i korygowanie położenia,

rozparcie zestawu między stropem a spągiem z określoną podpornością wstępną,

przesuwanie przenośnika ścianowego.

Zestaw wyposażony jest w dwie podpory hydrauliczne dwuteleskopowe pozwalające

na zmianę rozsuwu zestawu przy zmianach grubości pokładu lub przy występowaniu
zaburzeń geologicznych przy eksploatacji ściany. W pokładach nachylonych podłużnie
powyżej 12° wyposaża się obudowę w dodatkowe urządzenia do stabilizacji określonych
zestawów oraz przenośnika w ścianie.

Podstawowe dane techniczne obudowy podano w tabl. 9.
Obudowa pracuje jako „odsunięta" - bezpośrednio za maszyną urabiającą przesuwane

są zestawy w kierunku czoła ściany w celu zabezpieczenia nowo odkrytego stropu. Przy
współpracy obudowy z kombajnem w ścianach wysokości od 1,0 do 1,35 m obudowa nie
zapewnia właściwego przejścia przez ścianę, w fazie gdy zestawy są dosunięte do
przenośnika ścianowego. Dlatego też zaleca się w ścianach niskich prowadzić eksploatację
przy zastosowaniu struga, a powyżej wysokości 1,35 m z kombajnem.

Podstawową powtarzalną jednostką obudowy GLINIK-08/22-OzK jest zestaw

składający się z następujących głównych zespołów:

spągnic, prawej i lewej,

osłony odzawałowej kompletnej,

cięgieł, tylnych i przednich,

układu przesuwnego „odwróconego",

dwóch podpór hydraulicznych dwuteleskopowych,

podpory stropnicy,

układu hydraulicznego.

Podpora stropnicy, wyposażona w bloki zaworowe przestrzeni podtłokowej i

nadtłokowej, wzajemnie łączy i blokuje (dwukierunkowo) stropnicę z osłoną odzawałową z
określonymi stałymi siłami. Ponadto służy ona do ustawiania poprawnego poziomego
położenia stropnicy w całym zakresie wysokości zestawu oraz do dociskania końca stropnicy
do stropu

Zestawy sterowane są przyległe z dwóch rozdzielaczy blokowych: RB4k

zawierającego cztery rozdzielacze czterodrogowe oraz RB1 zawierającego jeden rozdzielacz
służący do sterowania przesuwnikiem zestawu. Rozdzielacz przesuwnika może być zasilany
dwoma ciśnieniami; w przypadku obudowy strugowej - ciśnienie wysokie do przestrzeni
podtłokowej przesuwnika (przesuwanie zestawu), ciśnienie niskie do przestrzeni nadtłokowej,
w celu wywierania stałego docisku przenośnika strugowego do czoła ściany.

Opis położenia dźwigni rozdzielaczy czterodrogowych wchodzących w skład

rozdzielaczy blokowych przedstawiono na rys. 70. Magistrale

zasilające zbudowane są z

przewodów o średnicy Ø 20 mm, magistrala spływowa z przewodu Ø 32 mm.

Zestawy obudowy można wyposażać w stropnice z końcówkami: wychylną, wysuwną

lub wychylno-wysuwną. Dla zwiększenia górnego zakresu wysokości obudowy można
stosować nadstawki spągnic wysokości 40 cm.

Na bazie obudowy GLINIK-08/22-Oz opracowano wiele konstrukcji obudów

przewidzianych do pracy w warunkach nietypowych (tabl. 9).

8.1.3

Ścianowa obudowa zmechanizowana FAZOS-12/28-Oz

Obudowa ta przeznaczona jest do kierowania i podtrzymywania stropu w poziomych i

nachylonych podłużnie do 35° wyrobiskach ścianowych wysokości od 1,4 do 2,6 m,
eksploatowanych z pełnym zawałem, w warunkach stropów bezpośrednich zwięzłych, średnio
zwięzłych i kruchych kategorii A, B, C, D przy wszystkich rodzajach spągów.

W kompleksie ścianowym obudowa FAZOS-12/28-Oz współpracuje z kombajnem i

przenośnikiem ścianowym. Obudowa pracuje jako „odsunięta”, a przesunięcie zestawu może
odbywać się przy kontakcie stropnicy ze stropem, przy czym wielkość docisku do stropu jest
regulowana w zakresie od 10 do 50 kN, w zależności od warunków geologiczno-górniczych
istniejących w danym wyrobisku.

W pokładach nachylonych powyżej 12° obudowa współpracuje ze specjalnymi

urządzeniami do stabilizacji przenośnika, korygowania stropnic i zabezpieczania dowolnego
zestawu na upadach. Korygowanie obudowy w ścianach nachylonych, zapewniają układy
korekcyjne zestawów.

Rysunek 63 Obudowa Fazos-12/28-Oz

Konstrukcja obudowy zapewnia całkowitą mechanizację takich prac jak:

rozparcie zestawu między spągiem i stropem z podpornością wstępną,

podtrzymywanie stropu ze stałą podpornością roboczą,

rabowanie zestawu obudowy,

przesuwanie w kierunku czoła ściany z kontaktem stropnicy ze stropem,

korygowanie położenia zestawu,

przesuwanie przenośnika ścianowego.

Podpory hydrauliczne z przedłużaczami mechanicznymi, w jakie wyposażono zestaw

obudowy, pozwalają na dostosowanie jej wysokości do zmiennych warunków, które mogą
wystąpić w czasie eksploatacji obudowy w wyrobisku ścianowym i po przeniesieniu
obudowy do innego pokładu. Obudowę cechuje zwartość konstrukcji i duży stopień
przykrycia stropu.

Podstawowe dane techniczne obudowy podano w tabl. 9.
Podstawowym członem kompletu ścianowego obudowy jest zestaw składający się z

następujących zespołów:
-

spągnic, prawej i lewej,

osłony odzawałowej kompletnej,

stropnicy kompletnej,

dwóch podpór hydraulicznych jednoteleskopowych z przedłużaczami mechanicznymi,

układu przesuwnego „odwróconego”,

łączników przednich i tylnych układu lemniskaty,

przesuwnika korekcyjnego spągnic,

podpory stropnicy,

układu hydraulicznego.

Ze względu na zakres wysokości obudowy oraz masę zestawu, korygowanie położenia

zestawu przez rozsuwanie osłon bocznych stropnicy i osłony odzawałowej jest mało
skuteczne. Dlatego wprowadzono do układu korekcyjnego przesuwnik korekcyjny spągnic
montowany w otworze spągnicy prawej prostopadle do osi zestawu.

Zakresy wysokości na poszczególnych stopniach przedłużaczy mechanicznych

wynoszą:

I - wysuw hydrauliczny

1,20 – 2,20m

II - wysuw hydrauliczny + mechaniczny I stopnia

1,52 – 2,42m

III - wysuw hydrauliczny + mechaniczny II stopnia

1,79 – 2,64m

IV - wysuw hydrauliczny + mechaniczny III stopnia

2,05 – 2,89m

Opis położenia dźwigni rozdzielaczy czterodrogowych wchodzących w skład

rozdzielaczy blokowych RB4k przedstawiono na rys.71. Magistrale zasilające zbudowane są
z przewodów o średnicy Ø 25m, magistrala spływowa z przewodu Ø 32 mm. Zestawy
obudowy można wyposażyć w stropnice z końcówką wychylno-wysuwną. Zestawy z takimi
końcówkami zaleca się stosować na końcach ściany przy napędach przenośnika, gdy
eksploatację prowadzi się bezwnękowo (FAZOS-12/28-Oz/BSN)

W celu zwiększenia górnego zakresu wysokości obudowy można stosować nadstawki

spągnic montowane na spągnicach i wydłużone przedłużacze mechaniczne podpór. Można
uzyskać w ten sposób górny zakres wysokości zestawu wynoszący 3,5 m.

Innym sposobem podwyższenia wysokości obudowy jest zastosowanie zamiast

nadstawek spągnic wydłużonych łączników przednich i tylnych układu lemniskatowego.

8.1.4

Ścianowa obudowa zmechanizowana FAZOS-15/31-Oz

Jest to (rys. 64) podwyższona wersja obudowy FAZOS-12/28-0z. Podwyższenie

uzyskano przez zastosowanie nowej wyższej spągnicy oraz dłuższych przedłużaczy
mechanicznych podpór hydraulicznych.

Przy tej obudowie można wybierać ściany wysokości 3,0 m, których przy

zastosowaniu obudowy FAZOS-12/28-Oz nie można było eksploatować. Ze względu na
przepis mówiący o konieczności wyposażenia obudowy o zakresie powyżej 3,0 m w osłonę
czołową, obudowę FAZOS-15/31-Oz do pracy w ścianach wysokości 2,7 m wyposaża się
w osłonę czoła.

Zakresy wysokości na poszczególnych stopniach przedłużaczy mechanicznych podpór

wynoszą:

I - wysuw hydrauliczny

1,50 - 2,45 m

II - wysuw hydrauliczny + mechaniczny I stopnia

1,90

2,70

III - wysuw hydrauliczny + mechaniczny II stopnia

2,25 - 3,17 m

Podstawowe dane techniczne obudowy podano w tabl. 9.
Pomiędzy obudowami FAZOS-12/28-Oz i FAZOS-15/31-Oz istnieje pełna

zamienność elementów i zespołów, co znacznie ułatwia gospodarkę częściami zamiennymi
w kopalni.

Rysunek 64. Obudowa Fazos-15/31-Oz

Jeżeli zależy nam na przyspieszeniu zbrojenia w obudowę przecinki ścianowej, to

czynności wykonywane na stanowisku 2 wykonać można w przecince ścianowej po rozparciu
zestawu w jego miejscu w przecince.

Jedna grupa pracowników montuje wówczas zespoły mechaniczne w komorze

montażowej, a druga wykonuje montaż hydrauliki sterownicze w przecince.

Bardzo ważną czynnością w czasie montażu jest prawidłowe wykonanie zabezpieczeń

głównych połączeń sworzniowych zestawu (rys. 65) do których zalicza się połączenia
łączników układu lemniskatowego ze spągnicami i osłoną odzawałową oraz połączenie
stropnicy z osłoną odzawałową.

Rysunek 65 Zabezpieczenia głównych połączeń sworzniowych

Niewłaściwe wykonanie tych zabezpieczeń powoduje ich wypadnięcie w czasie pracy,

a brak zabezpieczeń umożliwia samoczynne wysuwanie się sworzni z połączeń w czasie
pracy zestawu. Jest to zjawisko niebezpieczne, do którego nie można dopuścić. Ponadto
prawidłowe wykonanie tych zabezpieczeń w czasie pracy obudowy jest niemożliwe ze
względu na brak dostępu do nich.

8.1.5. Wymagania i wytyczne dotyczące montażu obudowy
Podczas montażu obudowy należy szczególnie przestrzegać następujących zaleceń:

zaślepki i kapturki, zabezpieczające przed zanieczyszczeniem i uszkodzeniem
końcówek elementów układu hydraulicznego, należy zamontować tuż przed samym
montażem,

montaż elementów układu hydraulicznego należy wykonywać przy zachowaniu
maksymalnej czystości.

końcówki przewodów muszą być zaopatrzone w pierścienie oporowe,

przetyczki, łączące przewody hydrauliczne, muszą być założone starannie i dociśnięte
do oporu, przy zachowaniu sprężystości połączenia,

wszystkie połączenia śrubowe muszą być zaopatrzone w podkładki i dokładnie
dokręcone,

połączenia sworzniowe muszą być zaopatrzone w podkładki i zawleczki zgodnie
z dokumentacją.

8.2

Wprowadzenie obudowy do przecinki ścianowej

Transport zmontowanych zestawów na platformie transportowo-montażowej

z komory montażowej do przecinki ścianowej odbywa się po torze szerokim za pomocą
kołowrotu zainstalowanego w drugim chodniku przyścianowym.

Przecinkę ścianową przed rozpoczęciem zbrojenia należy rozszerzyć do szerokości

umożliwiającej swobodny obrót zmontowanego zestawu; wykonuje się w tym celu obcinkę
ociosu na wysokość pokładu.

Po przetransportowaniu zestawu obudowy do miejsca zabudowy w przecince

cianowej, należy zestaw ściągnąć z platformy za pomocą wciągarek lub siłowników

hydraulicznych. Zestaw po zdjęciu z platformy ustawia się za pomocą wciągarek, siłowników
hydraulicznych lub kołowrotu i krążków kierujących na miejscu pracy.

Po prawidłowym ustawieniu zestawu należy go podłączyć przewodami do układu

zasilania, a następnie rozeprzeć z podpornością wstępną. Osłony wysuwne zestawu należy
uruchomić przez wymontowanie sworzni blokujących.

Platformę po ściągnięciu zestawu należy odtransportować do komory montażowej w

celu ponownego wykorzystania.

Do sygnalizacji w przecince ścianowej należy używać urządzeń łączności

głośnomówiącej, która później zostanie zainstalowana na zestawach obudowy. Osoby
zatrudnione przy wykonywaniu prac związanych z transportem zestawów oraz ich
ustawianiem w przecince ścianowej powinny być przeszkolone w zakresie znajomości
sygnałów ostrzegawczych i sposobu ich używania oraz korzystania z łączności
głośnomówiącej.

Równocześnie z montażem zestawów należy-montować przenośnik ściany, podłączać

układy przesuwne oraz układy hydrauliczne poszczególnych zestawów do magistrali
zasilającej i spływowej. Przedłużanie magistrali zasilającej i spływowej wykonuje się przy
wyłączonym zasilaniu.

8.3

Wycofywanie obudowy ze ściany

Wycofywanie obudowy i likwidację ściany należy zaplanować na kilka tygodni przed

ukończeniem jej wybiegu. Wcześniejsze zaplanowanie likwidacji ściany stwarza możliwość
przygotowania odpowiednich urządzeń transportowych i dróg przewozowych do nowego
wyrobiska ścianowego. Równocześnie wykonuje się dokładny przegląd obudowy w ścianie w
celu wytypowania uszkodzonych zestawów lub ich zespołów do remontu, naprawy lub
wymiany.

Wycofanie obudowy oraz przygotowanie wyrobiska ścianowego należy poprzedzić

czynnościami związanymi z eksploatacją ostatnich metrów wybiegu ściany. Czynności te są z
kolei uzależnione od warunków górniczo-geologicznych kopalni oraz od przyjętych
sposobów wykonywania tych prac.
Przykład sposobu likwidacji ściany

W odległości około 8 m od końca ściany należy rozpocząć zakładanie siatki drucianej

i lin stalowych nad stropnicę obudowy w celu zabezpieczenia stropu podczas demontażu
i wycofania urządzeń z wyrobiska ścianowego. Liny zakłada się równolegle do czoła ściany
mocując ich końce do podciągów szynowych zabudowanych w chodnikach przyścianowych.

W odległości około 2,5 m od końca wybiegu ściany należy odłączyć od przenośnika

cianowego zestawy o numerach nieparzystych, a następnie wykonać zestawy dalsze cztery

cykle pracy z udziałem parzystych zestawów obudowy. Ostatni cykl jest niepełny, gdyż
obudowa nie zostaje dosunięta do przenośnika. Uzyskane w ten sposób na linii zestawów
nieparzystych odsłonięcie stropu około 2,5 m umożliwi zabudowę odrzwi drewnianych
szerokości 2,0 m. Utworzona ścieżka transportowa umożliwi szybką likwidację ściany.

W pierwszej kolejności wycofuje się kombajn i przenośnik ścianowy, następnie

wykonuje się torowisko dla transportu obudowy. Do wycofywania obudowy wykorzystuje się
wciągarki, kołowroty oraz platformy transportowo-montażowe, stosowane w czasie
wprowadzania obudowy do ściany.

Wycofywanie obudowy rozpoczyna się od zestawu najdalszego wykonując

następujące czynności:
-

wyrabowanie zestawu,

odłączenie od układu zasilania,

przesunięcie zestawu do czoła ściany,

wykonanie obrotu,

wprowadzenie, ustawienie i zabezpieczenie zestawu na platformie transportowo-
montażowej,

wytransportowanie zestawu ze ściany.

Prace związane z wycofywaniem obudowy ze ściany prowadzi się szczegółowej

instrukcji opracowanej przez kopalnię przy uwzględnieniu warunków bezpiecznego
wykonywania tych prac. W przodku likwidacyjnym nie wolno równocześnie rabować więcej
niż jeden zestaw, obudowa pola transportowego w sąsiedztwie zestawu rabowanego musi być
odpowiednio wzmocniona.

Zagadnienia bezpieczeństwa pracy związane z transportem
i montażem

W celu uniknięcia wypadków w czasie transportu i montażu obudów

zmechanizowanych, należy przestrzegać postanowień przepisów obowiązujących w
przewozie dołowym oraz „Instrukcji ramowej transportu i montażu w ścianach oraz
demontażu ze ścian obudów zmechanizowanych". Dział przygotowania produkcji kopalni
opierając się na tych przepisach opracowuje szczegółową instrukcję dla aktualnych warunków
i dla danego typu obudowy. Pracownicy zatrudnieni przy transporcie powinni być
odpowiednio przeszkoleni i zapoznani z warunkami transportu. Natomiast pracownicy
zatrudnieni przy montażu i transporcie z komory montażowej do przecinki ścianowej powinni
być przeszkoleni w zakresie znajomości konstrukcji obudowy, układu hydraulicznego,
sygnałów ostrzegawczych oraz ogólnych przepisów BHP obowiązujących w kopalni.
Wszelkie prace prowadzone w komorze montażowej związane z montażem, transportem i
przeładunkiem elementów, podzespołów i zestawów obudowy powinny być wykonywane
przez wyspecjalizowane brygady pod stałym nadzorem. Przy pracach montażowo-
transportowych w obrębie komory montażowej należy przestrzegać między innymi
następujących wymagań:
-

prac przeładunkowych i montażowych należy używać wciągników z napędem ręcznym
lub mechanicznym, dopuszczonych do odnoszenia i opuszczania ciężarów w pionie –
zaopatrzonych w atestowane haki i łańcuchy; dla wciągników ręcznych sposób
napędzania, a dla wciągników mechanicznych sposób sterowania muszą być tak
rozwiązane, by zapewniały obsłudze ich napędzanie lub sterowanie z bezpiecznej
odległości;

wciągarki z napędem ręcznym lub mechanicznym należy podwieszać na elementach
obudowy komory montażowej specjalnie przeznaczonych do tego celu;

przed podnoszeniem elementów i zespołów obudowy należy sprawdzić ich masy i tak
dobrać liczbę wciągników, aby nie przekroczyć ich dopuszczalnego udźwigu;

w przypadku zawieszenia wciągników na wózkach kolejki podwieszonej sposób
podwieszenia elementów zestawu obudowy dobrać tak, aby obciążenie jednego wózka
nie przekraczało jego dopuszczalnej nośności; w czasie podnoszenia i opuszczania m
wózki powinny być w sposób pewny unieruchomione w stosunku do jezdni; jezdnia
kolejki powinna być zawieszona na odrzwia h obudowy przeznaczonych do tego celu
oraz powinna być zaopatrzona na obu końcach w odbojnice;

przy stosowaniu kołowrotów do prac transportowych w obrębie komory montażowej i
przecinki ścianowej, prędkości transportów nie mogą przekraczać 0,5 m/s, a
przebywanie ludzi w zasięgu pracujących kołowrotów jest zabronione, krążki kierujące
powinny być zakotwione lub rozparte w sposób gwarantujący ich bezpieczną pracę.

Podczas wprowadzania obudowy do przecinki ścianowej należy w szczególności przestrzegać

następujących zaleceń:

przed przystąpieniem do ustawiania zestawu obudowy należy każdorazowo
skontrolować stan obudowy, stropu i ociosów przecinki; w razie stwierdzenia
jakichkolwiek nieprawidłowości należy wstrzymać prace związane ze zbrojeniem do
czasu usunięcia zagrożenia;

podstawą do rozpoczęcia prac urządzeniami przewidzianymi do montażu i transportu
jest ich komisyjny odbiór techniczny, podczas którego nie stwierdzono usterek;

prace powinny być bezpośrednio nadzorowane przez dozór kopalni;

prace związane z wybudową stojaków obudowy przecinki muszą odbywać się spod
rozpartego stropu;

czynności wyładowania zestawu obudowy z platformy transportowo-montażowej
w ścianie muszą być wykonane pod zabezpieczonym stropem;

stan techniczny urządzeń powinien być kontrolowany każdorazowo przed rozpoczęciem
pracy, a stwierdzone usterki należy natychmiast usunąć;

na stanowiskach obsługi kołowrotów i w miejscach nadawania sygnałów należy
umieścić

czytelne

tablice

informacyjne

obowiązującymi

sygnałami

porozumiewawczymi.

9.1

Obsługa i eksploatacja obudowy zmechanizowanej

Bezpieczeństwo załogi pracującej w ścianie, prawidłowa i ciągła, bez zakłóceń

i awarii, prac obudowy w całym okresie eksploatacji ściany zależą w dużej mierze od:
-

gruntownej znajomości obudowy pod względem ruchowym;

dbałości o dobry stan techniczny wszystkich zespołów obudowy;

prawidłowej i zgodnej z instrukcją obsługi obudowy;

utrzymywania czystości spągu; w razie potrzeby należy oczyścić spąg między obudową
i przenośnikiem;

używania do zasilania obudowy tylko emulsji zalecanej instrukcją;

rozłączania przewodów hydraulicznych w celu wymiany lub naprawy części tylko
wówczas, gdy nie znajdują się one pod ciśnieniem;

stosowania gumowych osłon uszczelniających rozdzielacze blokowe, zadaniem których
jest osłona komór rozdzielaczy czterodrogowych przed zanieczyszczeniem;

przestrzegania zasady, że podczas wymiany przewodów lub innych części osprzętu
hydraulicznego kapturki ochronne i zaślepki gniazd zdejmuje się przed samym
montażem; w razie braku kapturków przewody przed zamontowaniem należy
przepłukać emulsją;

wykonywania prac remontowych, przy których zestaw musi być zrabowany, tylko przy
dodatkowym podparciu stropu obudową pomocniczą;

używania jedynie narzędzi oryginalnych do wykonywania napraw i obsługi;

niewykonywania samowolnie jakichkolwiek zmian konstrukcyjnych obudowy.

W układzie hydraulicznym unikać należy zbędnych strat ciśnienia cieczy roboczej.
Uzyskuje się to przez przestrzeganie następujących zaleceń: agregaty zasilające nie

należy lokalizować zbyt daleko od ściany;
-

przewody zasilające powinny być układane możliwie prostoliniowo; zbędne krzywizny
powodują straty ciśnienia;

unikać zmian przekrojów przewodów; powiększenie przekroju powoduje straty
zderzeniowe (szybko płynące cząsteczki emulsji trafią na cząsteczki wolniej płynące i
zostają wyhamowane); zmniejszenie przekroju powoduje z kolei zwężenie strumienia, a
tym samym straty ciśnienia;

zawory odcinające powinny być całkowicie otwarte;

nie użytkowane odgałęzienia wybudować;

zależności od potrzeb należy czyścić filtry; zanieczyszczenie powoduje wzrost strat
ciśnienia.

9.1.1

Wymagania i wytyczne obsługi obudowy

Prawidłowa i bezpieczna obsługa obudowy w czasie eksploatacji ściany zależy od

przestrzegania następujących wymagań i wytycznych:
-

obsługa obudowy zmechanizowanej może być powierzona tylko pracownikom
posiadającym odpowiednie kwalifikacje, którzy byli przeszkoleni z wynikiem
pomyślnym z zakresu znajomości obudowy i jej obsługi;

każdy pracownik zatrudniony przy obsłudze obudowy powinien zapoznać się z treścią
instrukcji obsługi;

zespołem pracowników zatrudnionych w ścianie kieruje pracownik posiadający
kwalifikacje górnika przodowego ściany zmechanizowanej;

pracownicy obsługi obudowy powinni stale obserwować strop, czoło ściany i stan
obudowy, a w razie powstania zagrożenia zatrzymać wszelkie prace do czasu jego
usunięcia;

pracownicy obsługi powinni dysponować zarówno niezbędnymi narzędziami do
wymiany przewodów wysokociśnieniowych, jak również posiadać zapasowy komplet
przewodów;

nie wolno rabować równocześnie dwóch sąsiednich zestawów;

każdy zestaw musi być starannie rozparty, szczególnie przy stropie rabującym się na
krawędzi czoła; koniec stropnicy powinien przylegać do stropu z siłą wynikającą z
pełnego rozparcia;

w ścianach nachylonych należy przesuwać zestawy zawsze z dołu do góry,

zestawy powinny być przesuwane kolejno jeden po drugim.

Przed przystąpieniem do przesuwania zestawu należy sprawdzić czy:
-

przewody wysokociśnieniowe nie są uszkodzone lub zaciśnięte,

nie występują przecieki na podporach i siłownikach hydraulicznych,

między przenośnikiem a obudową nie ma dużych brył kamieni węgla lub też innych
przedmiotów,

strop jest wolny od zwisających okapów węgla lub kamienia,

ewentualne wyłomy w stropie są wyłożone drewnem.

Przed przesunięciem zestaw należy zrabować na tyle, aby zwolniony został nacisk

stropu na zestaw. Po rozparciu zestawu wszystkie dźwignie rozdzielaczy należy ustawić w
położeniu zerowym. W celu zapewnienia prawidłowej pracy rozdzielaczy należy na bieżąco
sprawdzić możliwość pełnego wychylenia dźwigni sterowniczych, aż do zyskania ich
skrajnych blokujących położeń.

Rozdzielacz niesprawny należy natychmiast wymienić. W całym okresie eksploatacji

należy zwracać szczególną uwagę na utrzymanie czystości cieczy roboczej, co ma decydujący
wpływ na pracę zaworów, a tym samym

poprawną pracę obudowy.

9.1.2

Odpowiedzialność pracowników obsługujących obudowę

Pracownicy bezpośrednio obsługujący obudowę są odpowiedzialni za uszkodzenia

i wypadki spowodowane jej działaniem, gdy uszkodzenia i wypadki nastąpiły wskutek:
-

nieprzestrzegania zasad pracy podanych pracownikom w instrukcjach i podczas szkoleń
obsługi obudowy,

niepowiadomienia osób dozoru lub służb energomaszynowych o zauważonych
uszkodzeniach i wadach w działaniu obudowy,

nieostrzeżenia współpracowników o grożącym niebezpieczeństwie.

Do obowiązku dozoru maszynowego w zakresie bezpiecznej eksploatacji obudowy

należy:
-

systematyczna kontrola urządzeń pod względem bezpieczeństwa pracy, stanu
technicznego oraz prawidłowej eksploatacji; wszelkie stwierdzone usterki, stanowiące
zagrożenie dla załogi i eksploatacji, należy natychmiast usunąć; szczególnie
kontrolować należy połączenia i zabezpieczenia sworzniowe głównych węzłów
obudowy decydujących o pełnej nośności konstrukcji obudowy zmechanizowanej, a to:
sworzni łączących osłonę odzawałową ze stropnicą oraz sworzni łączących łączniki
lemniskatowe ze spągnicami i osłoną odzawałową;

przeszkolenie załogi w zakresie bezpiecznej obsługi i eksploatacji obudowy;

nadzorowanie ważniejszych prac związanych z wymianą podzespołów i elementów
obudowy, takich jak: podpory, podpory stropnicy, układu przesuwnego, końcówek
stropnicy.

Do ważniejszych obowiązków dozoru górniczego w zakresie bezpiecznej eksploatacji

ciany z obudową zmechanizowaną należy:

na początku zmiany dokonać przeglądu ściany pod względem zagrożeń i prawidłowego
wykonania prac przez zmianę poprzednią, a stwierdzone niedociągnięcia natychmiast
usunąć;

szczególną uwagę zwrócić na wykonanie robót strzelniczych oraz prawidłowe
zabudowanie stropu w obrębie skrzyżowań ścian z chodnikami; bardzo ważne jest, aby
przed strzelaniem właściwie zabezpieczyć elementy układu hydraulicznego za pomocą
odpowiednich osłon, bowiem w czasie strzelania pokrycia galwaniczne podpór mogą
ulec uszkodzeniu.

Ponadto dozór każdej zmiany powinien szczegółowo informować dozór zmiany

następnej o stanie robót oraz o stanie technicznym maszyn i urządzeń.

Konserwacja i naprawy obudowy zmechanizowanej

Pewna i bezawaryjna praca obudowy, umożliwiającą systematyczny postęp przodku

cianowego, zależy od stanu technicznego zestawów oraz elementów i zespołów

wchodzących w ich skład.

Stan techniczny obudowy zależy w dużej mierze od:

właściwej organizacji służb maszynowych,

posiadanego przez kopalnię zaplecza warsztatowego,

odpowiedniego zaopatrzenia w części zamienne.

Konserwacja obudowy zmechanizowanej w ścianie będącej w ruchu polega na

odpowiednio wczesnym wykrywaniu i usuwaniu dostrzeżonych usterek, na wymianie
uszkodzonych części, podzespołów i zespołów zestawów.

Typowe uszkodzenia obudowy, przyczyny i sposoby ich usuwania podano w tabl. 8.
Służby prowadzące konserwacje, a więc ślusarze, hydraulicy, powinni znać

konstrukcję obudowy zmechanizowanej, zasadę jej pracy oraz zasadę Pracy poszczególnych
podzespołów i zespołów. Ślusarze, hydraulicy po-

inni być przeszkoleni w zakresie

prowadzenia konserwacji w warunkach dołowych, powinni posługiwać się wyłącznie
narzędziami do tych czynności przewidzianych. Pozwala to na przyspieszenie wykonywania
prac konserwacyjnych oraz uniknięcie uszkodzeń sprzętu i wypadków przy Pracy.

Układ hydrauliczny obudowy należy ochraniać przed zanieczyszczeniami' które

zagrażają sprawnemu działaniu całego układu i jego zespołów składowych.

Zaleca się, aby określona liczba zestawów znajdowała się pod opieką danego ślusarza

hydraulika, który jest za te zestawy odpowiedzialny.

Zestawy w ścianie powinny być ponumerowane według kolejności montażu, a to dla

ułatwienia rejestracji wszelkich usterek i uszkodzeń. W celu wcześniejszego wykrycia
uszkodzeń i usterek w pracy obudowy Oprowadza się przeglądy codzienne i okresowe.

Tabela 8

Typowe uszkodzenia obudowy, przyczyny i sposoby ich usuwania

Uszkodzenia

Przyczyny

Sposoby usuwania

skrzywiony rdzennik,
zdeformowana tuleja
prowadząca

wymienić podporę

uszkodzony blok zaworowy
lub rozdzielacz
czterodrogowy

wymienić rozdzielacz
czterodrogowy lub blok
zaworowy

Podpora hydrauliczna nie rabuje się

zanieczyszczony przewód
spływowy

sprawdzić przewód
spływowy — przemyć lub
wymienić

uszkodzony zawór
przelewowy lub zwrotny w
bloku zaworowym

wymienić blok zaworowy

Podpora nie utrzymuje podporności
przy położeniu dźwigni w pozycji
„0"

wewnętrzny przeciek w
podporze

wymienić podporę

zbyt niskie ciśnienie w
magistrali

sprawdzić ciśnienie w
magistrali zasilającej

uszkodzony blok zaworowy wymienić blok zaworowy r

zanieczyszczony filtr
siatkowy bloku zaworowego

wymienić lub przemyć filtr

uszkodzony rozdzielacz
czterodrogowy

wymienić rozdzielacz
czterodrogowy

Podpora stropnicy lub podpora
końcówki wychylnej stropnicy nie
wsuwa się albo przesuwa się
bardzo powoli

uszkodzona podpora

wymienić podporę

uszkodzony zawór
przelewowy lub zwrotny w
bloku zaworowym

wymienić blok zaworowy

Podpora stropnicy lub podpora
końcówki wychylnej stropnicy nie
stabilizuje położenia stropnicy w
położenie „0”dźwigni rozdzielacza

przeciek wewnętrzny w
podporze

wymienić podporę

zbyt niskie ciśnienie w
magistrali

sprawdzić ciśnienie w
magistrali

uszkodzony rozdzielacz
czterodrogowy

wymienić rozdzielacz

zamknięty lub
niedostatecznie otwarty
zawór odcinający

otworzyć zawór odcinający

Przesuwnik korekcyjny osłon nie
wysuwa się lub nie wsuwa się albo
przesuwa się bardzo powoli

uszkodzony przesuwnik

wymienić przesuwnik

za małe ciśnienie w
przewodzie zasilającym

sprawdzić ciśnienie w
magistrali zasilającej

uszkodzony rozdzielacz
czterodrogowy

wymienić rozdzielacz

Przesuwnik korekcyjny spągnic
nie wysuwa się lub wysuwa się
bardzo powoli

uszkodzony przesuwnik

wymienić przesuwnik

Przesuwnik osłony czoła ściany
nie wysuwa się albo przesuwa się
bardzo powoli

zbyt niskie ciśnienie w
magistrali

sprawdzić ciśnienie w
magistrali

uszkodzony blok zaworowy wymienić blok

uszkodzony rozdzielacz
czterodrogowy

wymienić rozdzielacz

uszkodzony przesuwnik

wymienić przesuwnik

Przesuwnik osłony czoła ściany
nie stabilizuje położenia przy
ustawieniu dźwigni rozdzielacza 1
w położeniu „0”

uszkodzony sterowany
zawór zwrotny w bloku
zaworowym

wymienić blok zaworowy

10.1

Przeglądy codzienne

Do przeglądów codziennych należą czynności kontrolne, które wykonuje się na

początku każdej zmiany wydobywczej. Do czynności tych należą:
1)

przegląd agregatu zasilającego, polegający na sprawdzeniu:

poziomu cieczy roboczej w zbiorniku,

pracy pomp i ciśnienia zasilania,

składu procentowego emulsji,

ciśnienia smarowania w pompie,

rezerwy przewodów hydraulicznych,

ochrony przewodów magistralnych prowadzonych w chodniku i w obrębie

skrzyżowania ściany z chodnikiem (równocześnie należy kontrolować szczelność tych
przewodów oraz prawidłowość ich prowadzenia),

pracy zawodu rozładowania pompy

filtrów współpracujących z agregatem,

przegląd szczelności układów hydraulicznych zestawów polegający na:

kontroli szczelności wszystkich złącz hydraulicznych zestawu,

sprawdzeniu szczelności rozdzielaczy czterodrogowych, przesuwników, podpór i

bloków zaworowych,

sprawdzenie, za pomocą wskaźników ciśnień bloków zaworowych, prawidłowego

przejmowania obciążenia od stropu przez podpory zestawu,

ogólne sprawdzenie czy nie ma uszkodzeń mechanicznych, a w szczególności:

zgięć rdzenników, wgniotów rur cylindrów, głębokich rys na gładzi rdzenników,

zgięć drągów tłokowych przesuwników,

uszkodzeń i deformacji spągnic, stropnic, osłon i innych części mechanicznych

zestawu obudowy,

pęknięć połączeń spawanych konstrukcji nośnej zestawu,

uszkodzeń głównych połączeń sworzniowych i zabezpieczeń sworzni.

10.2

Przeglądy okresowe

Należy je przeprowadzać w okresach 10 dni podczas przerwy w wydobyciu i

przy wyłączonym zasilaniu ścian.

W ramach tych przeglądów należy sprawdzić:

czy poszczególne zestawy nie są uszkodzone mechanicznie,

prawidłowość położenia i połączenia siłowników hydraulicznych w zestawach
obudowy,

czy w połączeniach sworzniowych i śrubowych nie ma uszkodzeń i usterek,

szczelność wszystkich złącz hydraulicznych.

Na czas sprawdzania szczelności złącz należy załączyć zasilanie ściany.

10.3

Zasada likwidowania uszkodzeń

Usterki i uszkodzenia wykryte w czasie prowadzenia przeglądów należy sukcesywnie

usunąć. Naprawę uszkodzonych elementów i zespołów obudowy ogranicza się w wyrobisku
ś

cianowym wyłącznie do wymiany na nowe (lub wyremontowane w warsztatach zaplecza

maszynowego) elementy i zespoły.

Przy likwidowaniu uszkodzeń obowiązuje przestrzeganie następujących kolejności:
-

na początku należy usunąć usterki związane z nieszczelnością układu

hydraulicznego, w celu zmniejszenia strat cieczy roboczej i ciśnienia, oraz usterki związane z
utratą podporności zestawu; odbywa się to przez wymianę uszczelek, przewodów, złączek,
bloków zaworowych itp.;

następnie likwiduje się uszkodzenia elementów łączących poszczególne

zespoły (dokręcania śrub, wymiana uszkodzonych sworzni, uzupełnianie brakujących
zawleczek, podkładek itp.).

W wyrobisku ścianowym nie należy w żadnym przypadku dokonywać demontażu

zespołów na części składowe, w celu usunięcia uszkodzeń. Wymontowane zespoły należy
wytransportować z wyrobiska ścianowego i przekazać do warsztatu naprawczego w stanie
zmontowanym.

Obudowa zmechanizowana skrzyżowania ściany z chodnikami
przyścianowymi

W procesie mechanizacji prac wybierkowych zagadnienie obudowy wyrobisk

cianowych zostało w pełni rozwiązane. Krajowy przemysł maszyn górniczych produkuje

szeroką gamę typów obudów zmechanizowanych, praktycznie dla każdych warunków
gómiczo-geologicznych, które występują w polskich kopalniach węgla kamiennego.

W dalszym jednak ciągu mechanizacja prac związanych z obudową skrzyżowań

ciany z chodnikami przyścianowymi nie jest w pełni rozwiązana. Wynika to głównie ze

specyficznych warunków występujących na skrzyżowaniach, a mianowicie dużego
zagęszczenia maszyn i urządzeń będących w ruchu, nietypowego obciążenia obudowy
skrzyżowań, jak również z wcześniejszego naruszenia struktury skał stropowych podczas
wykonywania chodników przyścianowych oraz z wpływów eksploatacji wyrobisk sąsiednich.

Wymogi koncentracji wydobycia i związane z tym zwiększenie postępów ścian

stwarzają konieczność intensyfikacji prac nad zmechanizowaniem obudowy skrzyżowań. Ze
względu jednak na trudne warunki pracy takiej obudowy są to najczęściej rozwiązania
jednostkowe dla konkretnych ścian i do współpracy z określonymi maszynami (kombajn,
przenośnik ścianowy).

Typowa ściana zawałowa pozioma lub nachylona podłużnie jest prowadzona od

granic, przy czym chodniki przyścianowe wykonane są odpowiednio wcześniej. Jeden z
chodników, przeważnie odstawczy, jest utrzymywany za postępem ściany, a drugi
likwidowany.

W zależności od warunków górniczych, ściany prowadzi się systemy bezwnękowe

przy dobrych stropach lub z wnękami, gdy warunki stropowe są niekorzystne.

Obecnie najlepiej rozwiązana jest mechanizacja obudowy wlotów do ścian przy

eksploatacji bezwnękowej i z wnękami. Stosowane są również zmechanizowane podciągi
kroczące usytuowane w chodnikach i podbierające obudowę łukową w miejscu skrzyżowania
ś

ciany z chodnikiem.

11.1.1

Obudowa wlotów ścian przy systemie bezwnękowym

Do obudowy wlotów ścian urabiających kombajnem i wybieranych systemem

bezwnękowym zaleca się stosować „bezwnękowy system pod-ścianowy i nadścianowy",

zwany w skrócie BSPN. Jest on przeznaczony do zabezpieczania stropu w obrębie napędu
wysypowego przenośnika ścianowego pracującego w układzie napędów PP (prostopadło-
prostopadły) lub PR (prostopadło-równoległy) oraz w obrębie napędu pomocniczego
(zwrotnego).

System obudowy BSPN wykonany jest na podstawie seryjnie produkowanych obudów

FAZOS-12/28-Oz oraz FAZOS-15/31-Oz i składa się z dwóch zestawów (rys. 66)
połączonych między sobą cięgłem poziomym i cięgłem ukośnym. Cięgła te wykonane są z
odcinków łańcucha i siłowników mocowanych poprzez czopy obrotowe do spągnic i osłony
od-zawałowej zestawu drugiego.

Rysunek 66 Zestaw obudowy wlotu ściany BSPN

Cięgła służą do korygowania zestawu skrajnego i podtrzymywania go podczas

przesuwania. Zestawy skrajne mają stropnice z końcówkami wychylno-wysuwnymi
i połączone są z przenośnikiem ścianowym przez specjalną płytę umieszczoną pod napędem.
Zestawy obudowy wlotu są cofnięte do tyłu w stosunku do zestawów ścianowych o 400 mm.

W celu zachowania szczelności między zestawami, zestaw sąsiadujący z zestawem

cianowym ma odpowiednio poszerzoną osłonę boczną osłony odzawałowej.

11.2

Obudowa wlotów ścian przy systemie z wnękami

Dla ścian eksploatacyjnych z wnękami opracowano system obudowy wnęk zwany w

skrócie WSPN (wnękowy system podścianowy i nadścianowy).

System ten stosuje się wówczas, gdy ściana prowadzona jest z dwoma wnękami przy

chodnikach przyścianowych lub gdy ściana eksploatowana jest z jedną wnęką przy chodniku
odstawczym i bez wnęki przy napędzie zwrotnym.

Przy wybieraniu systemem ścianowym wnękami napęd główny (wysypowy) i napęd

pomocniczy (zwrotny) przenośnika ścianowego są częściowo wysunięte do chodników. Takie
usytuowanie napędów pozwala na stosowanie różnych układów jednostek napędowych.

Budowa WSPN oparta została również na seryjnie produkowanych obudowach typu

FAZOS-12/28-Oz i FAZOS-15/31-Oz. WSPN składa się z dwóch zestawów połączonych
między sobą cięgłami: poziomym i ukośnym, analogicznie jak w systemie WSPN.

Dwa podstawowe zespoły konstrukcyjne, tj. osłona odzawałowa kompletna oraz

stropnica zasadnicza, są jednakowe w tych obudowach. Pozostałe zespoły, jak spągnice,
podpory hydrauliczne oraz łączniki lemniskatowe, są różne, właściwe dla danej obudowy.

Końcówka wychylno-wysuwna stropnicy jest przystosowana do przegubowego

połączenia ze stropnicą wnękową oraz do zabudowy osłony czoła ściany. Stropnica wnękowa
jest podparta dwoma podporami hydraulicznymi, które są połączone przegubami kulowymi
umożliwiającymi ich wychył o 15° w każdą stronę. Stropnica wnękowa podczas wysuwania
ze zrabowanymi podporami utrzymywana jest w kontakcie ze stropem dwoma siłownikami.

Przy pracy obudowy w górnym zakresie wysokości stropnicę wnękową wyposaża się

w osłonę czoła ściany.

Zestaw skrajny połączony jest z przenośnikiem ścianowym poprzez płytę

podnapędową, zestaw sąsiedni natomiast połączony jest z przenośnikiem poprzez belkę
układu przesuwnego.

Zestawy obudowy wlotów ściany są cofnięte o 400 mm do tyłu w stosunku do

pozostałych zestawów w ścianie, jednak końce stropnic w całej ścianie zachowają tę samą
odległość od kombajnu.

W celu zwiększenia szerokości zestawu skrajnego oraz uszczelnienia przestrzeni

między zestawami osłony boczne wysuwne mogą być jednostronnie wysunięte o 150 mm i
zablokowane odpowiednim łącznikiem. W celu zwiększenia skuteczności korygowania
wydłużono o 150 mm tłoczysko siłownika korekcyjnego spągnic przez nałożenie
przedłużacza.

Zestaw sąsiadujący z zestawem sąsiednim ścianowym ma szerszą osłonę boczną

osłony odzawałowej dla uszczelnienia i zapobiegania przedostawaniu się gruzu zawałowego
do zestawu.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Eksploatacja obudów zmechanizowanych, górnictwo, maszyny i urządzenia
Obudowa zmechanizowana
obudowy zmechanizowane
Eksploatacja obudów zmechanizowanych, górnictwo, maszyny i urządzenia
Wszystko o obudowach zmechanizowanych — kopia (2)
Obudowa ścianowa indywidualna i zmechanizowana
ORGANIZACJA SŁUŻBY ZDROWIA BRYGADY ZMECHANIZOWANEJ (PANCERNEJ)
407 B1HG7QK1 Demontaz montaz Pokrywka wlewu paliwa Obudowa pokrywy wlewu paliwa Nieznany
8 Charakterystyka obudowy chodnika Aw
obudowa łukowo podatna obliczenia projektowe
Obudowa akwarium wraz z miejscem na świetlówki, AKWARYSTYKA
Obudowa kotwiowa, AGH, TPEZ II
Obudowa wyrobisk
stasica obudowadarek

więcej podobnych podstron