runkach eksploatacyjnych - Wpływ stanu obciążenia kombajnu ścianowego dużej mocy na możliwość u

D r u g i a sp ek t p rzep ro w a d zo n y ch b ad ań e k sp lo a ta c y jn y c h d o ty c z y ł id en ty fik a cji stanu o b  c ią ż e n ia k om b ajn u w k o n te k śc ie m o ż liw o ś c i u z y sk a n ia w y s o k ie j k on cen tracji w y d o b y c ia z e śc ia n y w ró żn y ch w aru n k ach ek sp lo a ta c y jn y c h , p rzy z a sto so w a n iu k o m b a jn ó w w y p o s a ż o  n y ch w o rg a n y u rab iające o śred n ica ch 1 7 0 0 + 2 0 0 0 m m i n om in aln ej sz e r o k o śc i za b io ru 0 ,6 5 i 0 ,7 5 m . P o m ia ry p r z ep ro w a d zo n o w ścia n a ch o w y s o k o ś c i o d 2 ,3 m d o 4 ,2 m , o n a ch y len iu p o d łu ż n y m w z a k resie 0 + 3 0 ° , p r o w a d zo n y ch w p o k ła d a ch , w których z a le g a ły w ę g le trudno, śred n io i ła tw o urab ialn e (Fk= 7+ 4 5 % ).

D o id en ty fik a cji stanu o b c ią że n ia z e w n ę tr z n e g o kom b ajn u w y k o r z y sta n o za p ro p o n o w a n y z e s ta w charak terystyk ek sp lo a ta c y jn y c h k o m b a jn u u z u p ełn io n y o n a stęp u ją c e za le żn o śc i:

• n a p ięc ia z a sila n ia kom b ajn u o d p r ęd k o ści p o s u w u k om b ajn u ,

• c z ę s t o ś ć w y s tę p o w a n ia n a p ięc ia za sila n ia o w a rto ści m n iejszej o d 9 5 0 V w p rzed zia ła ch p r ęd k o ści o r o zs tę p ie 1 m /m in .

P r z y ję c ie ta k sz e r o k ie g o zakresu ch arak terystyk u m o ż liw ia p rz ep ro w a d ze n ie w s z e c h  stronnej o c e n y u w zg lę d n ia ją c ej czy n n ik i z w ią z a n e z w a ru n k am i n atu raln ym i, te c h n ic z n y m i i te c h n o lo g ic z n y m i. Z e w z g lę d u na o b ję to ś ć pracy, dla każdej z e ścia n p r z ed sta w io n o ty lk o te z a n a liz o w a n y c h ch arak terystyk , k tóre s ą n a jisto tn ie jsz e d la z a p r ez en to w a n ia stanu o b c ią że n ia z e w n ę tr z n e g o kom b ajn u w w aru n k ach danej ścia n y . W s z y s tk ie w y m ie n io n e p o w y ż e j charak

terystyki e k sp lo a ta c y jn e z a m ie s z c z o n e są w sp raw ozd an iu z rea liza cji projektu b a d a w czeg o fin a n s o w a n e g o p r z e z K B N [2 7 ].

N a ch arakterystyk ach e k sp lo a ta cy jn y ch p rzed sta w ia ją cy ch z a le ż n o ś ć n a tę żen ia prądu, m o c y i n a p ięc ia z a sila n ia o d p ręd k ości p o su w u kom b ajnu z n a czn ik i o k reśla ją w a r to ść średnią d a n eg o param etru, a d łu g o ś ć p io n o w y c h o d c in k ó w zak res z m ie n n o śc i t e g o param etru przy ok reślon ej w a r to śc i p r ęd k o ści p o su w u . W przypadku charakterystyk c z ę s to ś c i p rzek roczen ia w a rto ści p r o g o w e j d z ia ła n ia reg u la to ra p ręd k o ści p o su w u (1 ,2 In) k o lo r szary d o ty c z y organu le w e g o , a czarn y p ra w eg o .

N a p o trzeb y p r o w a d zo n ej a n a liz y przod k i z o s ta ły u p o rz ą d k o w a n e w k o le jn o śc i w y n ik a ją  cej z w y s o k o ś c i śc ia n y , u ra b ia ln o ści w ę g la z a le g a ją c e g o w p o k ła d zie i p aram etrów o rg a n ó w urabiających . W p ierw szej k o le jn o ś c i a n a liz ą o b jęto kom b ajn y w y p o s a ż o n e w org a n y urabia

ją c e o n a jm n ie jsz y c h śred nicach . P rzy jęto z a sa d ę, ż e w przypadku tej sam ej lub zb liżo n ej śred n icy o rg a n u u r a b ia ją ceg o o u sze r eg o w a n iu p r z o d k ó w d ecy d u je w y s o k o ś ć ścia n y w p o  rządku ro sn ą c y m , a n a stęp n ie ura b ia ln o ść w ę g la w p o k ła d zie.

P o m ia ry p rz e p r o w a d z o n e w ścia n ie n r 4 w K W K S ośn ica

W śc ia n ie o w y s o k o ś c i 2 ,3 m i d łu g o ś c i 1 9 0 m z a sto so w a n o kom bajn K G S -5 0 0 /2 B P H w y p o s a ż o n y w o rg a n y u rab iające o śred n icy 1 7 0 0 m m i za b io rz e n o m in a ln y m 0 ,6 5 m. W p o  k ła d z ie z a le g a ł w ę g ie l ła tw o u rabialny (F k=45% ), n a ch y le n ie p o d łu ż n e ścia n y w y n o s iło 3 0 °, a p o p rz e cz n e 0 °. K om b ajn, u rabiający śc ia n ę dw u stron n ie, w sp ó łp r a co w a ł z przen ośn ik iem ś c ia n o w y m R y b n ik - 2 5 5 /8 4 2 i z esta w a m i o b u d o w y zm ech a n izo w a n ej F a z o s -1 5 /3 1 -P o z .

A n a liz a charakterystyk e k sp lo a ta c y jn y c h kom b ajnu w w arunkach tej ścian y (r y s .3 .3 1 + 3 .3 5 ) w y k a za ła , ż e g łó w n y m i czy n n ik a m i w p ły w a ją cy m i na o b c ią ż e n ie p o s z c z e  g ó ln y c h s iln ik ó w kom b ajnu były: p r z eb ie g p ro cesu ła d o w a n ia urobku oraz n a ch y len ie p o  d łu żn e śc ia n y . D la p ra w id ło w ej interpretacji p o s z c z e g ó ln y c h charakterystyk n ie zb ęd n a jest in form acja, ż e z w ro t u rabian ia w le w o o d p o w ia d a ł z w r o to w i urabiania p r zeciw n em u do z w ro tu o d s ta w y i z w ią z a n y b y ł z p racą kom bajnu w g ó r ę ścian y p o w z n io s ie w y n o sz ą c y m 30 °.

D u ż e n a c h y le n ie p o d łu ż n e śc ia n y w p ły w a z n a c z ą c o na p r zeb ieg p ro cesu ła d o w a n ia i ura

b ia n ia p rzy ruchu kom b ajnu w d ó ł ścian y. W y n ik a to z faktu, ż e o d sp o jo n y o d ca liz n y urobek g r o m a d zi się w ó w c z a s p o d w p ły w e m d z ia ła n ia s iły c ię ż k o ś c i w strefie kon taktu n o ż y urabia

ją c y c h z ca liz n ą . U tru d n ia to p ro ces urabian ia i p o w o d u je d o d a tk o w e rozd rob nien ie urobku.

F a k t te n p o tw ie r d z a o b c ią ż e n ie s iln ik ó w n a p ęd za ją cy ch o rg a n y urabiające.

P rzy urabianiu z g o d n y m z e z w ro te m o d s ta w y śred n ie w z g lę d n e o b c ią ż e n ie siln ik a nap ę

d z a ją c e g o o r g a n w y p rz ed za ją c y b y ło w ię k s z e o o k o ło 5 + 2 0 % w p orów n an iu z o b c ią że n ie m w y s tęp u ją c y m p rzy z w r o c ie p r z ec iw n y m d o zw ro tu o d sta w y (rys. 3 .3 1 ). P rz ec ią ż e n ie siln ika p o n a d w a r to ś ć p r o g o w ą d zia ła n ia regu latora w y s tę p o w a ło w praw ie c a ły m za k r esie p ręd k o ści p o s u w u k om b ajn u , przy c z y m c z ę s t o ś ć p rzek roczen ia n ie b y ła w ię k s z a o d 3% (r y s.3 .3 2 ). W p o ró w n a n iu z p r z ec iw n y m z w ro te m urabiania z d e c y d o w a n ie w ię k s z a b y ła r ó w n ie ż z m ie n n o ść o b c ią ż e n ia n ap ęd u organu w y p rz ed za ją c e g o . P rzy p ręd k o ścia ch w ię k s z y c h o d 4 m /m in w a r

to ś ć w sk a ź n ik a z m ie n n o śc i b y ła o k o ło d w u k ro tn ie w ię k sz a . W sk a źn ik z m ie n n o śc i o b c ią ż e n ia w y z n a c z o n o ja k o iloraz o d c h y le n ia sta n d a rd o w eg o i w a rto ści średniej.

P rzy a n a lizo w a n y m z w r o c ie urabian ia, śred n ie o b c ią że n ie silnik a n a p ęd za ją c eg o organ ty ln y b y ło w c a ły m z a k r esie p ręd k o ści p o su w u kom b ajnu n ie zn a cz n ie w ię k s z e o d o b cią że n ia siln ik a organu w y p rz ed za ją c e g o , a ta k ż e o d o b c ią ż e n ia organu ty ln e g o przy z w r o c ie urabiania

a) Organ lewy

b)

350 300

< 2 5 0

«•200 au a 150

« 100

z 50

c) 100

90 80

< 70

■oa

№ 60 o.w 50 'cu

•N 40 es 30 Z

20 10 0

H 1--- 1--- 1--- 1--- h

3 2 1 0 1 2 3

P r ę d k o ś ć p o s u w u k o m b a j n u |n V m in |

Organ prawy

m m

J*M ^onowu

I 1--- 1 t 1--- 1--- h

3 2 1 0 1 2 3

P r ę d k o ś ć p o s u w u k o m b a j n u [ m /m in |

Ciągnik

poziom znamionowy

+ I j :-ł- i : +:

^'X

3 2 1 0 1 2 3

P r ę d k o ś ć p o s u w u k o m b a j n u [m /r n in |

Rys. 3.31. Charakterystyki obciążenia zespołów kombajnu w ścianie nr 4 Fig. 3.31 Load characteristics of shearer’s units on the face no 4

8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Prędkość posuwu kombajnu [m/min]

Rys. 3.32. Częstość przeciążenia silników w ścianie nr 4 Fig. 3.32. Frequency of overload of motors on the face no 4

p r z e c iw n y m (r y s.3 .3 1 ). M n ie js z e b y ło n a to m ia st o b c ią ż e n ie m ak sy m a ln e w p orów n aniu z obu w y ż ej w y m ie n io n y m i przyp adk am i. M n iejs zy w z g lę d n y przyrost o b cią żen ia napędu organu ty ln e g o w stosu n k u d o zw ro tu p r z e c iw n e g o d o zw rotu o d sta w y w porów n aniu z przyrostem o b c ią ż e n ia s iln ik a organu w y p rz ed za ją c e g o w y n ik a z e zn aczn ej p op raw y w aru n k ów przeka

zan ia urobku na p r z en o śn ik , k tóry w ty m przypadk u n ie j e s t o b c ią żo n y n o siw em . D z ię k i tem u m n ie jsz a b y ła r ó w n ie ż c z ę s to ś ć p rzek ro cze n ia w a rto ści prądu p r o g o w e g o działan ia regulatora p rz ez siln ik n a p ęd za ją cy organ ty ln y (r y s.3 .3 2 ).

D z ię k i w sp o m a g a n iu cią g n ik a h y d ra u liczn eg o kom bajnu p rzez sk ła d o w ą siły c ię ż k o śc i kom b ajn u r ó w n o le g łą d o kierunku ruchu średn ie o b c ią ż e n ie siln ik a e le k tr y cz n e g o ciągn ik a k s z ta łto w a ło s ię przy tym z w r o c ie urabiania na p o z io m ie o k o ło 45% w artości prądu z n a m io  n o w e g o , a o b c ią ż e n ie m a k sy m a ln e n ie p r z e k ro c zy ło 80% tej w a r to ści (r y s.3 .3 1 ).

O p ory z w ią z a n e z ła d o w a n iem urobku organ em ty ln y m o k a z a ły się d o m in u ją ce i k ształ

to w a ły p o z io m o ra z charakter o b c ią że n ia nap ęd u te g o organu w przypadku z w ro tu urabiania p r z e c iw n e g o d o z w ro tu o d sta w y . Ś red n ie o b c ią że n ie siln ik a organ u ty ln e g o k s zta łto w a ło się na p o z io m ie 5 0 + 6 0 % prądu z n a m io n o w e g o (r y s.3 .3 1 ), p o d c z a s g d y o b c ią ż e n ie napęd u organu w y p rz e d z a ją c e g o o d p o w ie d n io na p o z io m ie 4 0 + 4 5 % . Z d e c y d o w a n ie w ię k s z a b y ła r ó w n ież z m ie n n o ś ć o b c ią ż e n ia nap ęd u organu ty ln e g o . W artość w sk a źn ik a z m ie n n o śc i d o ty c zą ca śr e d n ie g o o b c ią ż e n ia te g o organu w a h a ła s ię w g ra n ica ch 0 ,2 0 + 0 ,4 0 , p o d cza s g d y w przypad

ku organ u w y p rz ed za ją c e g o z a w iera ła s ię w p rzed zia le 0 ,2 0 + 0 ,2 5 . S to s u n k o w o n ie zn a cz n a z m ie n n o ś ć o b c ią ż e n ia w y n ik a ła z e sk raw ania w ę g la ła tw o urab ialn ego. P rz ec ią że n ie siln ik a organ u ty ln e g o w y s tę p o w a ło w c a ły m z a k resie p ręd k o ści p o su w u kom bajnu , p rzy c z y m c z ę  s to ś ć w ię k s z ą o d 1% z a n o to w a n o w p rzed zia le p r ęd k o ści 4 + 7 m /m in (r y s.3 .3 2 ). N a to m ia st w przypadk u n ap ęd u organu w y p rz ed za ją c e g o p r zek ro czen ie prądu p r o g o w e g o zad ziałan ia re

g u la to ra p r ęd k o ści p o su w u n ie w y s tę p o w a ło .

P rzy urabian iu p o w z n io s ie n a c h y le n ie p o d łu ż n e ścia n y m ia ło d e c y d u ją cy w p ły w na p o  z io m o b c ią ż e n ia siln ik a e le k tr y c z n e g o c ią g n ik a kom b ajnu. P rzy pręd k o ścia ch kom bajnu w ię k s z y c h o d 4 m /m in śred n ie o b c ią ż e n ie siln ik a k s z ta łto w a ło się na p o z io m ie 8 0 -8 5 % prądu

z n a m io n o w e g o , a o b c ią ż e n ie m a k sy m a ln e w za k r e sie 1 1 0 -1 3 0 % o b c ią ż e n ia n o m in a ln eg o . W p o r ó w n a n iu z ru ch em w d ru g ą stronę, z w ią za n y m z urab ian iem p o u p a d zie, o b c ią ż e n ie śred  n ie i m a k s y m a ln e siln ik a e le k tr y c z n e g o c ią g n ik a b y ło o k o ło d w u k rotn ie w ię k s z e (r y s.3 .3 1 ).

W aru n k i p racy o r g a n ó w u rabiających i w y n ik a ją cy z te g o stan o b c ią że n ia n a p ęd za ją cy ch j e s iln ik ó w k s z ta łto w a ły rozk ład p r ęd k o ści p o su w u p rzy obu z w ro ta c h urabiania (rys. 3 .3 3 ).

P rzy ruchu w g ó r ę śc ia n y k om b ajn urabiał z p r ę d k o ścią w ię k s z ą o d 4 m /m in p rzez o k o ło 70%

c z a s u p ra cy , n a to m ia st p rzy urabian iu w d ó ł ścia n y u z y s k iw a ł p r ę d k o ść w tym z a k resie p rzez 60 % su m a r y c z n e g o c z a s u p racy p rzy ty m z w r o c ie urabiania.

Rys. 3.33. Częstość urabiania z określoną prędkością posuwu w ścianie nr 4 Fig. 3.33. Frequency of mining at a definite haulage speed on the face no 4

P o ró w n u ją c charakter p rzeb ieg u s u m a ry c z n eg o p ob oru m o c y p r z ez k om b ajn i charakter o b c ią ż e n ia s iln ik ó w n a p ęd za ją c y ch p o s z c z e g ó ln e z e s p o ły m o ż n a stw ie rd zić , ż e w przypadku z w ro tu u rabian ia p r z e c iw n e g o d o z w ro tu o d s ta w y p o b ó r m o c y k szta łto w a n y b y ł p r z ez o b c ią  ż e n ie siln ik a n a p ęd za ją c e g o o rgan ty ln y i s iln ik a e le k tr y c z n e g o cią g n ik a k om b ajn u , a przy z w r o c ie z g o d n y m w y n ik a ł z o b c ią ż e n ia s iln ik ó w n a p ęd za ją c y ch o rg a n y urabiające.

Z e w z g lę d u na z r ó ż n ic o w a n e o b c ią ż e n ie p o s z c z e g ó ln y c h s iln ik ó w w c z a s ie śred n ie w y  k o rz y sta n ie m o c y k om b ajn u p rzy o b u z w ro ta c h urabiania k s z ta łto w a ło s ię na p o z io m ie 3 0 + 4 0 % m o c y z n a m io n o w e j (r y s .3 .3 4 ). O b c ią ż e n ie m a k sy m a ln e i z m ie n n o ś ć p ob oru m o c y b y ły n ie z n a c z n ie w ię k s z e p rzy z w r o c ie z g o d n y m z e z w r o te m o d sta w y .

N a p racę k om b ajnu m ia ły r ó w n ie ż w p ły w w arun ki z a sila n ia e le k tr y cz n e g o . A n a liz a prze

b ie g ó w c z a s o w y c h n a p ięc ia z a sila n ia w y k a z a ła d u żą z m ie n n o ś ć te g o param etru n ie z a le ż n ie o d stan u o b c ią ż e n ia k om b ajn u . P o tw ier d z a ją to charakterystyk i z a sila n ia o ra z c z ę s to ś c i w y  stę p o w a n ia n a p ię c ia m n ie js z e g o o d 9 5 0 V (r y s .3 .3 5 ). W a rto ść średnia n a p ięc ia za sila n ia u tr z y m y w a ła s ię p o w y ż e j 9 5 0 V , le c z sp ad k i n a p ięc ia p o n iże j tej w a rto ści zd a rza ły się bardzo c z ę s t o n ie z a le ż n ie o d p r ę d k o śc i p o s u w u kom b ajn u i z w ią z a n e g o z n ią stanu j e g o o b cią żen ia . P o n ie w a ż z m n ie js z e n ie m o m en tu o b r o to w e g o s iln ik ó w ele k tr y cz n y c h n a p ęd za ją cy ch p o  s z c z e g ó ln e z e s p o ły k o m b a jn u j e s t pro p o rcjo n a ln e d o k w adratu sp adk u n a p ięcia za sila n ia , zb yt m a ła s z t y w n o ś ć sie c i za sila ją c ej m o ż e p o w o d o w a ć o g r a n ic z en ie w y k o rz y sta n ia p o ten cja ln y c h m o ż liw o ś c i te c h n ic z n y c h k om b ajn u w w aru n k ach danej ścia n y .

600

500

4 00

— 300u

s

200

100

poziom znamionowy

4---1-7 6 3 2 1 0 1 2 3

P r ę d k o ś ć po s u w u k o m b a j n u | m / m i n |

Rys. 3.34. Sumaryczny pobór mocy przez kombajn w ścianie nr 4 Fig. 3 .34. Total power consumption of a shearer on the face no 4

7 6 5 4 3 I 1 u i

Prędkość posuwu kombajnu [m/min]

Rys. 3.35. Charakterystyki zasilania elektrycznego kombajnu w ścianie nr 4 Fig. 3.35. Power supply characteristics of a shearer on the face no 4

P o m ia r y p r z e p r o w a d z o n e w ścia n ie n r G -V II1 w K W K K n u ró w

Z a s to s o w a n y w tej śc ia n ie kom b ajn K S W -5 0 0 /2 B P H w y p o s a ż o n o w o rg a n y u rab iające o śr e d n ic y 1 8 0 0 m m o z a b io r z e n o m in a ln y m 0 ,6 5 m. W śc ia n ie o w y s o k o ś c i 2 ,6 m i d łu g o śc i 2 4 6 m w y s t ę p o w a ło n a c h y le n ie p o d łu ż n e 9 + 1 9 ° i p o p rz e cz n e 3 + 6 ° . W ę g ie l z a le g a ją c y w p o  k ła d zie z a lic z o n o d o tru d n o u rab ialn ych (Fk=15% ). Z a sto s o w a n o te c h n o lo g ię urab ian ia je d n o  str o n n eg o o z w r o c ie z g o d n y m z e z w ro te m o d sta w y , p rzy c z y m urabian iu k o m b a jn e m p o u p a

d z ie o d p o w ia d a na p r z ed sta w io n y c h ch arak terystyk ach ek sp lo a ta c y jn y c h ruch w p ra w o i o d  p o w ie d n io r u c h o w i m a n e w r o w e m u p o w z n io s ie le w a c z ę ś ć charakterystyk . O d sta w a urobku r ea lizo w a n a b y ła w d ó ł śc ia n y p rzez p r zen o śn ik R y b n ik -2 2 5 /7 9 0 , a w y r o b isk o z a b e z p ie c z a ła o b u d o w a F a z o s - 1 5 /3 1 -O z.

S k ra w a n ie w ę g la tru d n o u ra b ia ln eg o sp ra w iło , ż e śred n ie o b c ią ż e n ie o b u s iln ik ó w na

p ę d z a ją c y ch o rg a n y u rab iające k s z ta łto w a ło się na p o z io m ie o k o ło 50% w a rto ści prądu zn a

m io n o w e g o p o c z ą w s z y j u ż o d p ręd k o ści o k o ło 1 m /m in (r y s .3 .3 6 ). M a k sy m a ln e o b c ią ż e n ie o b u s iln ik ó w o s ią g n ę ło w a r to śc i p on ad d w u k rotn ie w ię k s z e o d w a rto ści prądu z n a m io n o w e  g o . W y stą p iła r ó w n ie ż d u ża z m ie n n o ś ć o b c ią że n ia w c a ły m z a k resie p r ęd k o ści p o s u w u k o m  bajnu. W p r z e d z ia le p r ę d k o ści p o s u w u 0 + 5 m /m in w a r to ść w sk a źn ik a z m ie n n o ś c i k s zta łto  w a ła s ię na p o z io m ie 0 ,5 0 , a przy w y ż s z y c h p ręd k o ścia ch d o c h o d z iła d o 0 ,7 0 . Z e w z g lę d u na w ła s n o ś c i w ę g la w a r to śc i n a tę ż en ia prądu w ię k s z e o d prądu p r o g o w e g o d zia ła n ia regu latora p r ę d k o ści p o s u w u w y s tę p o w a ły w przypadk u organ u w y p rz e d za ją c e g o p o c z ą w s z y o d p ręd k o  śc i 1 m /m in (r y s .3 .3 7 ), a c z ę s to ś ć p r zecią że n ia p ra w ie w c a ły m za k r esie p r ę d k o ści b y ła w ię k  sza o d 1 % .

Ś red n ie o b c ią ż e n ie s iln ik ó w n a p ęd za ją c y ch organ y u rab iające w trak cie ruchu m a n e w  r o w e g o k o m b a jn u p rzy p r ę d k o ścia c h w ię k s z y c h o d 3 m /m in k s z ta łto w a ło się na ty m sa m y m p o z io m ie c o w trak cie urab ian ia (r y s .3 .3 6 ). T aki stan o b c ią ż e n ia o b u s iln ik ó w w trak cie ru

chu m a n e w r o w e g o w y n ik a z fa k tu m ałej sk u te c z n o ś ć ła d o w a n ia p rzy n ie s to s o w a n iu ła d o w a  rek o s ło n o w y c h . P o n ie w a ż p rzy o rg a n a ch u ra b ia ją cy ch o śred n icy 1 8 0 0 m m w y s tę p u ją trud

n o ś c i z p rzek a za n ie m urobk u p o d ra m ien iem w y c h y ln y m k om b ajn u , p rzy p r ę d k o śc ia c h w ię k  sz y c h o d 3 m /m in w ię k s z a c z ę ś ć urobk u je s t p r z em ies zc za n a p on ad p ia stą organ u , c o p o w o  duje sto s u n k o w o d u że o b c ią ż e n ie silnika.

Z d e c y d o w a n ie m n ie jsz a c z ę s t o ś ć p r z e c ią ż e n ia s iln ik ó w n a p ęd za ją cy ch o rg a n y urabiające w trak cie ruchu m a n e w r o w e g o sp raw iła, ż e rozk ład p r ęd k o ści kom b ajn u je s t p rzy o b u z w r o  tach z ró ż n ico w a n y . P rz e z 75% c za su pracy z w ią za n ej z u rab ian iem śc ia n y k om b ajn p o ru sza ł s ię z p r ę d k o ścią n ie p rzek raczającą 3 m /m in , p o d c z a s g d y w trakcie ruchu m a n e w r o w e g o p rzez p on ad 75% c za su p racy p r z e m ie s z c z a ł s ię z p r ę d k o śc ią w ię k s z ą o d 3 m /m in (r y s.3 .3 8 ).

Z e w z g lę d u na fak t, ż e przy sto s u n k o w o d u ży m n a ch y len iu p o d łu ż n y m w y r o b isk a ura

b ia n ie o d b y w a ło s ię w d ó ł śc ia n y , a ruch m a n e w r o w y p o w z n io s ie , o b c ią ż e n ie siln ik a e le k  tr y c z n e g o c ią g n ik a h y d r a u lic zn eg o przy ob u zw ro ta c h b y ło z b liż o n e (r y s .3 .3 6 ). Ś red n ie o b  c ią ż e n ie p rzy urabian iu o s ią g n ę ło p o z io m 50% prądu z n a m io n o w e g o , a przy ruchu m a n e w  ro w y m 40% . M a k sy m a ln y prąd p o b iera n y p rzez siln ik n ie p r z ek ro c zy ł w o b u p rzyp ad k ach w a rto ści 80% o b c ią ż e n ia z n a m io n o w e g o .

Z r ó ż n ic o w a n ie o b c ią ż e n ia s iln ik ó w w trak cie urabian ia i ła d o w a n ia o d z w ie r c ie d la ta k ż e p o b ó r m o c y p r z ez k om b ajn p rzy o b u z w ro ta c h u rabian ia (r y s .3 .3 9 ). P rzy sk raw an iu w ę g la tru d n o u ra b ia ln eg o średni p o b ó r m o c y b y ł na p o z io m ie 40 % m o c y n o m in a ln ej w p ra w ie c a  ły m z a k r e s ie p r ę d k o ś c i p o s u w u . W y stę p o w a ła je d n a k d u ża z m ie n n o śc i p o b o ru m o c y , s z c z e  g ó ln ie p rzy p r ę d k o ś cia c h m n ie jsz y c h o d 2 m /m in .

a) Organ lewy

b )

c) 80 70

< 60

■a 50

£T .s 40

t

³⁰

08 Z 20

10 0

Organ prawy

Ciągnik

poziom znamionowy

H 1--- 1--- 1--- 1--- 1--- H

3 2 1 0 1 2 3

P r ę d k o ś ć p o s u w u k o m b a j n u [ m /m in |

Rys. 3.36. Charakterystyki obciążenia zespołów kombajnu w ścianie nr G-VIII Fig. 3.36. Load characteristics of shearer’s units on the face no G-Vin

5, 0 % -r odstaw ie zstępującej urabianie prowadzono po upadzie). N a poszczególnych charakterysty

kach kom bajnu (rys.3.40-^3.43) ruchowi roboczemu związanem u z urabianiem odpow iada zw rot w prawo. Pozostałe w yposażenie przodka ścianowego stanowiły: przenośnik ścianowy R ybnik-255/842 i kom plet obudowy zm echanizowanej Tagor-17/37-Oz.

Z astosow anie organów urabiających o średnicy 2000 mm zapewniło praw idłow y przebieg procesu ładow ania urobku na przenośnik. W skutek tego przy urabianiu w ęgla średnio ura urabianiem - rys.3.40. Fakt prawidłowego przebiegu procesu ładowania urobku potwierdza także częstość przeciążenia silników napędzających obydwa organy urabiające zarówno w czasie urabiania, ja k i ruchu m anewrowego (rys.3.41).

Dzięki praw idłow em u doborowi parametrów organów urabiających do w arunków eks

ploatacyjnych tego przodka kombajn urabiał z prędkością w iększą od 6 m/min przez 75%

czasu trw ania ruchu roboczego. W trakcie ruchu manewrowego poruszał się z prędkością po

nad 7 m /m in przez praw ie 90% czasu związanego z tą operacją technologiczną (rys.3.42).

U zyskano również bardzo wysoki stopień średniego wykorzystania mocy nominalnej kom bajnu (rys.3.43). W trakcie urabiania, przy prędkościach większych od 1 m/min, średni

P o m ia r y p r z e p r o w a d z o n e w ścia n ie nr G -II w K W K K n u rów

2 1 0 1 2 3 P r ę d k o ś ć p o s u w u k o m b a j n u [ m /m in |

Rys. 3.45. Częstość przeciążenia silników w ścianie nr G-II Fig. 3.45. Frequency of overload of motors on the face no G-II

600

500

400 I— 300

200

100

po ziorq'znamioriowy

6 5 4 3 2 1 0 1 2

P r ę d k o ś ć p o s u w u k o m b a j n u [ m /m in |

Rys. 3.46. Sumaryczny pobór mocy przez kombajn w ścianie nr G-II Fig. 3.46. Total power consumption of a shearer on the face no G-II

P r ę d k o ś ć p o s u w u k o m b a j n u [m /m in ]

Rys. 3.47. Częstość urabiama z określoną prędkością posuwu w ścianie nr G-II Fig. 3 .47. Frequency of mining at a definite haulage speed on the face no G-II

a)₁₁₀₀

1050

.21000 e S 950

900

850

800

xiziomznaminovvy

2 1 0 1 2

Prędkość posuwu kombajnu [m/min|

Prędkość posuwu kombajnu [m/min]

Rys. 3.48. Charakterystyki zasilania elektrycznego kombajnu w ścianie nr G-II Fig. 3.48. Power supply characteristics of a shearer on the face no G-II

P o m ia ry p r z e p r o w a d z o n e w ścia n ie nr IX w K W K S zczygłow ice

W arunk i ek sp lo a ta c y jn e w ścia n ie, w której z a sto so w a n o kom bajn K S W -5 0 0 /2 B P H , w y  p o s a ż o n y w o r g a n y urabiające o średnicy 2 0 0 0 m m i sz e ro k o ści zabioru 0 ,7 5 m, b y ły z b liż o n e d o p o p rz e d n io a n a lizo w a n ej ściany. W p o k ła d zie w ę g la trudno u rab ialn ego (Fk=7% ) p row a

d z o n o śc ia n ę przek ątn ą o w y s o k o ś c i 3 ,8 m i d łu g o ści 2 3 2 m. N a c h y le n ie p o d łu ż n e ścia n y z m ie n ia ło s ię w z a k r esie 1 6 + 1 8 °, a p op rzeczn e 3 + 6 °. O d staw ę urobku w śc ia n ie z a p e w n ia ł p r z en o śn ik R y b n ik -2 9 5 /8 4 2 , a z a b e z p ie cz e n ie w y rob isk a sta n o w iły z e s ta w y o b u d o w y z m e  c h a n iz o w a n e j S z c z y g ło w ic e -2 4 /4 3 -O z . Z a sto so w a n o tech n o lo g ię urabiania je d n o stro n n e g o z g o d n e g o z e z w ro te m o d sta w y , p o up adzie. N a charakterystykach ek sp lo a ta cy jn y ch k om b aj

nu ( r y s .3 .4 9 + 3 .5 2 ) o d p o w ia d a tem u zw ro t urabiania w lew o .

a) Organ lewy

W d u żej m ie r z e na w arun ki pracy kom bajnu w p ły n ę ły w arunki stro p o w e. W y n ik a ło to z fak tu , ż e w w a r s tw ie znajdu jącej s ię b e zp o śred n io nad urabianym p o k ła d em z a le g a ł łu p ek ila  sty. P o o d s ło n ię c iu strop u na sz e ro k o ść o k o ło 1 m etra na p e w n y c h o d c in k a ch śc ia n y w y  s tę p o w a ła utrata s ta te cz n o ś c i p rzez w arstw y stropu b e z p o śred n io z a le g a ją c e nad w y r o b i

sk ie m . W w y n ik u t e g o n ie k o r z y s tn e g o z ja w isk a na ś c ie ż c e k o m b a jn o w ej z n a jd o w a ły s ię d u że b r y ły s k a ły p ło n n e j, k tó r e n a leża ło rozd rob ić przed z a ła d o w a n iem na p rzen o śn ik . O d b y w a ło się to w tra k cie ruchu m a n e w r o w e g o , c o b y ło p rzy czy n ą b ardzo du żej z m ie n n o śc i o b c ią ż e n ia s iln ik ó w n a p ęd za ją c y c h o rg a n y urabiające i su m a ry c zn eg o p ob oru m o c y w tra k cie tej fazy c y k lu p r o d u k c y jn e g o . U w id o c z n iło się to sz c z e g ó ln ie przy p ręd k o ścia ch p o s u w u k om b ajnu m n ie js z y c h o d 3 m /m in (r y s.3 .4 9 ). Średnia w a rto ść n atężen ia prądu p o b ier a n e g o p rzez oba s iln ik i n a p ęd za ją c e o rg a n y urabiające, a tak że średni su m a ry czn y p o b ó r m o c y k s zta łto w a ły s ię na p o z io m ie 4 0 % w a rto ści z n a m io n o w y c h , le c z o d p o w ia d a ją ce o b u param etrom w s k a ź n i

ki z m ie n n o ś c i k s z ta łto w a ły się na bardzo w y so k im p o z io m ie 0 ,8 0 a n aw et 0 ,9 0 . P o n ie w a ż sk a ła p ło n n a j e s t trudniej urabialna o d w ęg la , w ię c m a k sy m a ln e w a rto ści o b c ią ż e n ia w p rzy

pad k u ruchu m a n e w r o w e g o b y ły w ię k s z e w porów n an iu z urabian iem c a lizn y . W z a k resie p r ę d k o ści p o s u w u m n ie jsz y c h o d 3 m /m in , c z ę s to ś ć p rzecią żen ia s iln ik ó w n a p ęd za ją c y ch o r

g a n y u rab iające b y ła k ilk a k ro tn ie w ię k sz a w p orów n an iu z ruchem r o b o c zy m k om b ajnu (r y s.3 .5 0 ). A n a liz a rozk ład u p ręd k o ści p o su w u kom bajnu w y k a za ła , ż e u d zia ł o d c in k ó w ś c ia  ny, na k tó ry ch w y s tę p o w a ła utrata sta teczn o ści stropu, b y ł s to s u n k o w o n ie w ie lk i w o d n ie  sie n iu d o całej d łu g o ś c i ścia n y , g d y ż ruch m a n e w r o w y p rzez pon ad 75% c za su trw an ia tej o p era cji te c h n o lo g ic z n e j o d b y w a ł się z p rę d k o ścią w ię k s z ą o d 4 m /m in (r y s .3 .5 1 ).

W tr a k c ie urabiania śred n ie i m a k sy m a ln e o b c ią ż e n ie obu o r g a n ó w u rab iających k szta ł

t o w a ło s ię o d p o w ie d n io na p o z io m ie 40% i 120% w artości prądu z n a m io n o w e g o (r y s.3 .4 9 ).

S tąd śred n i i m a k s y m a ln y p o b ó r m o c y p rzez kom bajn w trak cie urabiania b y ł w ię k s z y w p o  r ó w n a n iu z ru ch em m a n e w r o w y m , przy z d e c y d o w a n ie m n iejszej z m ie n n o śc i o b c ią ż e n ia z e  w n ę tr z n e g o k o m b a jn u (r y s.3 .5 2 ).

P o m ia r y p r z e p r o w a d z o n e w ścia n ie n r 511 w K W K M y sło w ice

Ś c ia n a nr 511 w K W K M y s ło w ic e o w y s o k o ś c i 4 ,2 m i d łu g o ści 2 0 0 m p r o w a d zo n a b yła w I w a r stw ie p o k ła d u 501 (p o d sa d zk a h yd rau liczn a), w którym z a le g a w ę g ie l śred n io urabial

n y (F k = 22% ). N a c h y le n ie p o d łu żn e ścia n y w y n o s iło 6 + 1 0 ° , a p o p rzeczn e 4°.

N a ż y c z e n ie u ży tk o w n ik a kom bajn K S W -5 0 0 /2 B P w y p o s a ż o n y b y ł w siln ik i n a p ęd za ją ce o rg a n y urab iające o zró żn ico w a n ej m o cy . L e w y organ n ap ęd zan y b y ł siln ik ie m o m o c y 2 5 0 k W , a p ra w y o m o c y 2 0 0 kW . O b y d w a o rg a n y m ia ły ta k ą sa m ą śred n icę 2 0 0 0 m m i n o  m in a ln ą s z e r o k o ś ć zab ioru 0 ,7 5 m. W śc ia n ie z a sto so w a n o te c h n o lo g ię urab ian ia je d n o  s tr o n n eg o p r z e c iw n e g o d o zw rotu o d sta w y . O d staw a urobku rea lizo w a n a b y ła p rzez p r z en o  śn ik P S Z - 7 5 0 produ kcji N o w o m a g u , a z a b e z p ie c z e n ie stropu sta n o w ił k o m p le t o b u d o w y Fa- z o s - 2 7 /4 2 - P p z e z m e c h a n iz o w a n ą ta m ą przesuw n ą. Z e w z g lę d u na p o d sa d z a n ie k om b ajn pra

c o w a ł p r z ez d w ie z m ia n y r o b o c z e , a trzecia p rzezn a c zo n a b y ła na prace p o d sa d zk o w e . I n te n s y w n o ś ć w y s tę p o w a n ia z ja w isk a od sp ajan ia n a ro ży p ok ład u z a le ż y o d w y s o k o ś c i ś c ia n y i rod zaju w ę g la z a le g a ją c e g o w p ok ład zie. Im w y ż s z a ścian a i w ę g ie l ła tw iej urabialny, tym s z e r o k o ś ć d o d a tk o w o o d s ło n ię te g o stropu je s t w ię k sz a , a tym sa m y m w ię c e j w ę g la sa

m o c z y n n ie o d sp a ja s ię o d ca lizn y . A n a liz o w a n a ścia n a b y ła n a jw y ższa z e w s z y s tk ic h , w k tó  rych p r o w a d z o n o b ad ania ek sp lo a ta c y jn e. Stąd z e w z g lę d u na r z e c z y w is ty przekrój p o  p r z ec zn y w a r s tw y urabianej organ em w y p rz ed za ją c y m o b c ią ż e n ie siln ik a n a p ęd za ją c e g o ten

a) Organ lewy

b ) 350

300

± 250

] r 200

I . 50

|

¹⁰⁰

Organ prawy

Ij-I, I

poziom znamionowy

-t

5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6

Prędkość posuwu kombajnu [m/min]

Ciągnik

Rys. 3.53. Charakterystyki obciążenia zespołów kombajnu w ścianie 511 Fig. 3.53. Load characteristics of shearer’s units on the face no 511

P r ę d k o ś ć p o s u w u k o m b a j n u [ m /m in ]

Rys. 3.54. Częstość przeciążenia silnika napędzającego prawy organ urabiający w ścianie 511 Fig. 3.54. Frequency of overload of a motor driving the right-hand cutting drum on the face no 511

Prędkość posuwu kombajnu [m/min]

Rys. 3.55. Częstość urabiania z określoną prędkością posuwu kombajnu w ścianie 511 Fig. 3.55. Frequency of mining at a definite haulage speed on the face no 511

7 0 0

6 0 0

5 0 0

F

^{4 0 0}

1

^{3 0 0}

2 0 0

1 00

■

• ■

-•

■ ■ ■

•

■

---• i:

— i— -4 T: —i— -i— -i- —

--t-

^---

-i

^— ^—

1

---- ---U

6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5

Prędkość posuwu kombajnu [m/min]

Rys. 3.56. Sumaryczny pobór mocy przez kombajn w ścianie 511 Fig. 3.56. Total power consumption of a shearer on the face no 511

organ b y ło w tra k cie ruchu r o b o c ze g o m n iejsze o d o b c ią że n ia t e g o silnik a w trakcie ruchu m a n e w r o w e g o , a ta k ż e o d o b cią żen ia siln ik a n a p ęd za ją ce g o organ ty ln y (r y s.3 .5 3 a ). Przy w ię k sz e j m o c y t e g o silnika, je g o o b cią żen ie średnie k szta łto w a ło się na p o z io m ie 20% o b c ią  żen ia n o m in a ln e g o , a o b c ią że n ie m ak sym aln e d o c h o d ziło d o 90% w a rto ści prądu z n a m io n o  w e g o . T aki stan o b c ią ż e n ia siln ik a e lek try czn eg o je st bardzo n iek o rzy stn y z e w z g lę d u na ni

sk ą sp ra w n o ść siln ik a i m a łą w a rto ść w sp ó łcz y n n ik a m ocy.

Ś red n ia i m a k sy m a ln a w a rto ść prądu p ob ieranego przez silnik n ap ęd zający organ ty ln y z m ie n ia ła s ię w d o s y ć szero k im za k resie (ry s.3 .5 3 b ). P rzy p r ęd k o ścia c h m n ie jsz y ch od 3 m /m in śred n ie o b c ią ż e n ie b y ło w ię k s z e o d 50% o b c ią żen ia n o m in a ln eg o , a m a k sy m a ln e w a h a ło s ię w g ra n ica ch 1 5 0 -^ 2 0 0 % w artości prądu z n a m io n o w e g o . Z n a m ien n y j e s t ró w n ież fak t du żej c z ę s t o ś c i p r zecią żen ia silnik a p o w y żej w artości p ro g o w ej d zia ła n ia regu latora

W dokumencie Wpływ stanu obciążenia kombajnu ścianowego dużej mocy na możliwość uzyskania wysokiej koncentracji wydobycia (Stron 32-45)