O mikrouszkodzeniach taśm przenośników stosowanych w kopalniach węgla kamiennego

S e r i a : GÓRNICTWO z . 148 tir k o l . 899

A le k sa n d e r LUTyAskI

0 MIKROUS ZRODZENIACH TAŚM PRZENOŚNIKÓW STOSOWANYCH W KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO

S t r e s z c z e n i e . P r z e n o ś n ik i taśmowe s ą środkam i t r a n s p o r t u p ow szech ­ n i e stosow an ym i w p o ls k im g ó r n ic t w i e węglowym. Z asadniczym elem entem t y c h p rzen o śn ik ó w j e s t ta śm a , k tó r a u le g a uszk od zen iom w w yniku e k s ­ p l o a t a c j i . D o ty c h c z a s op isyw an o w l i t e r a t u r z e p rzed m io to w ej u sz k o ­ d z e n ia d o s t r z e g a n e gołym o k iem . Są one ła t w e do w y k r y c ia , a tym s a ­ mym do u s u n i ę c i a , c o p rzyw raca ta ś m ie j e j w ł a s n o ś c i . W a r t y k u le o p i­

sa n o in n y r o d z a j u s z k o d z e ń .

Z aprezentow ane z o s t a ł y w y n ik i badań r d z e n ia taśm y przeprow adzone p r z y u ż y c iu m ik r o a n a liz a t o r a r e n tg e n o w s k ie g o IXA-50A fir m y JOEL.

P ró b k i taśm y pobrane b y ły z p r z e n o ś n ik a z a in s ta lo w a n e g o w z a k ła d z ie p rzerób czym k o p a ln i .

P rezen to w a n e z d j ę c i a p r z e d s t a w ia j ą ró ż n e p o s t a c i e z n is z c z e n i a w łó ­ k ie n r d z e n ia ta śm y , d la k t ó r e j stw ie r d z o n o 4 0 # sp ad ek w y tr z y m a ło ś c i na r o z c i ą g a n i e w zd łu ż osnow y. D la porów nania z a m ie sz c z o n o ró w n ie ż z d j ę c i a w łó k ie n taśm y n o w e j, j e s z c z e n ie e k s p lo a t o w a n e j . Omówione t e ż z o s t a ł y p r z y c z y n y m ik ro u szk o d zeń , k t ó r e , j a k s i ę w y d a je , s t a n o ­ w ią o z m ia n ie w y tr z y m a ło ś c i taśm y b ę d ą c e j sk u tk iem j e j e k s p l o a t a c j i .

P r z e n o ś n ik i taśmowe s ą środkam i t r a n s p o r t u p o w sz e c h n ie stosow an ym i w p o lsk im g ó r n ic t w i e w ęgla k a m ien n eg o . Są one in s t a lo w a n e w sy ste m a c h t r a n s ­ p o r t u j ą c y c h urobek w o b r ę b ie o d d z ia łu wydobywczego k o p a ln ia n e j k o l e i pod­

z ie m n e j. Są ta k ż e in s t a lo w a n e w s y s te m a c h , k tó r e t r a n s p o r t u j ą urobek od ś c ia n y w ęglow ej po s z y b , c z y naw et z p o d z ie m i k o p a ln i na j e j p o w ie r z c h n ię , ja k t o ma m ie j s c e w przypadku k o p a ln i " S ie r s z a " . P r z e n o ś n ik i taśmowe s ą t e ż i s t o t n y m i u rz ą d z e n ia m i tr a n sp o rto w y m i w z a k ła d a c h p r z e r ó b c z y c h i na p o w ie r z c h n i k o p a lń .

Podstawowym elem entem t y c h p rzen o śn ik ó w j e s t ta śm a . N a j c z ę ś c i e j j e s t ona w ie lo p r z e k ła d k o w a z p rzek ła d k a m i p ó lie s tr o w o -p o lia m id o w y m i. W arstwę ochronną r d z e n i a , z a b e z p ie c z a j ą c ą go p rzed w s z e lk ie g o r o d z a ju u sz k o d z e ­ n ia m i m ech a n iczn y m i, s ta n o w i o k ła d k a gumowa lu b PCV.

Pomimo t e g o z a b e z p ie c z e n ia w c z a s i e e k s p l o a t a c j i taśm a u le g a u s z k o d z e ­ niom , takim ja k : p r z e b i c i e , r o z d a r c i e , r o z w a r s tw ie n ie r d z e n ia c z y z d a r c ie lu b s t a r c i e gumowych o k ła d e k . Każde z ty c h u szk o d zeń może być d o s t r z e ż o n e gołym okiem lu b w yk ryte s p e c j a l n i e do te g o c e l u skonstruow anym i u r z ą d z e ­ n ia m i. W ykrycie u s z k o d z e n ia p o c ią g a za s o b ą , na o g ó ł, n a ty ch m ia sto w ą n a ­ prawę ( r e g e n e r a c j ę ) , k tó r a p rzyw raca ta ś m ie j e j p ie r w o tn e w ł a s n o ś c i . Na­

prawa w c z e ś n ie w yk rytego n i e w ie l k ie g o u sz k o d z e n ia z a p o b ie g a w ię c d alszym poważnym aw ariom p r z e n o śn ik ó w pow odujących z a g r o ż e n ie ż y c ia lu d z k i e g o , c z y p rzerw y w p r a c y sy stem u tr a n s p o r to w e g o .

268 A. L u t y ń s k i

Prow adząc b a d a n ia zm ian w ła s n o ś c i taśm p rze n o śn ik o w y c h TK420 i TK250, a w ię c t a k i c h , w k tó r y c h w y tr z y m a ło ść j e d n e j p r z e k ła d k i w y n o si 4 , 2 kN/cm lu b 2 ,5 kN/cm, e k s p lo a to w a n y c h w warunkach p rzem y sło w y ch w z a k ła d a c h p r z e ­ r ó b c z y c h w ę g la kam iennego o r a z p o d z ie m ia c h k o p a lń s t w ie r d z o n o , że i c h wy­

tr z y m a ło ś ć na r o z c i ą g a n i e w zd łu ż osnow y z m n ie js z a s i ę w sk u tek e k s p l o a t a c j i . W n ie k t ó r y c h p rzy p a d k a ch z m n ie j s z e n ie t o w y n io s ło 4 6 $ .

Mimo t a k z n a czn y ch zm ian badane p r ó b k i taśm n ie m ia ły w yraźnych c e c h z u ż y c ia w p o s t a c i s t a r t y c h do r d z e n ia ta śm y , p r z e c i ę t y c h lu b p r z e b it y c h o k ła d e k . W b a d a n ia c h t y c h s t w ie r d z o n o [ 1 ] , że taśm y o n i ż s z e j w ytrzym a­

ł o ś c i p r z e k ła d e k c h a r a k t e r y z u j ą s i ę p ro cen to w o w iększym o b n iż e n ie m w y trzy ­ m a ł o ś c i . P on ad to zau w ażon o, że i s t n i e j ą w s p ó ł z a l e ż n o ś c i k r z y w o lin io w e po­

m ięd zy w y tr z y m a ło ś c ią taśm y a i l o ś c i ą p r z e tr a n s p o r to w a n e g o t ą taśm ą urob­

ku .

A n a liz u j ą c p r z y c z y n y zm ian w y tr z y m a ło ś c i taśm wykonano b a d a n ia p r z y u ż y c iu m ik r o a n a liz a t o r a r e n tg e n o w s k ie g o IZA-50A fir m y JEOL ( J a p o n i a ) .

Z a m ieszczo n e p o n iż e j z d j ę c i a p r e z e n t u j ą w y n ik i t y c h b a d a ń . Z d ję c ia 1 i 2 p r z e d s t a w i a j ą w łókna osnow y taśm y n o w e j, j e s z c z e n i e e k s p lo a to w a n e j w dwóch r ó ż n y c h p o w ię k s z e n ia c h . Widać na n ic h w y r a ź n ie , że w łókna s ą rów­

n e , p o s i a d a j ą g ła d k i e p o w ie r z c h n ie b ez j a k ic h k o lw ie k śla d ó w u s z k o d z e ń . Ha p o z o s t a ł y c h z d j ę c i a c h p okazano w łókna osnowy taśm y p r z e n o ś n ik o w e j , k tó r a b y ła e k sp lo a to w a n a w z a k ła d z i e p r z e r ó b c z y m . B ad an ia j e j w ytrzym a­

ł o ś c i w y k a z a ły , że j e s t ona m n ie js z a o o k o ło

40

no ma zm ienną ś r e d n ic ę na sw ej d ł u g o ś c i o r a z r y s y w z d łu ż n e . Widać t e ż z n i s z c z e n i e p o w ie r z c h n i w p o s t a c i z łu s z o z e ń i r e g u l a r n i e p o w ta r z a ją c y c h s i ę s p ł a s z c z e ń .

P okazane na t y c h k i l k u z d j ę c i a c h u s z k o d z e n ia taśm s ą c h a r a k te r y s ty c z n e i p o w ta r z a ją c e s i ę w b a d a n ia c h . I c h c h a r a k t e r n i e z a l e ż y od u sy tu o w a n ia p r z e k ła d k i w t a ś m ie . A w ię c c h a r a k t e r u szk o d z e ń n ie z a l e ż y od t e g o , c z y p r z e k ła d k a u sytuow ana j e s t po s t r o n i e n o ś n e j , b i e ż n e j , c z y śro d k u r d z e n ia ta ś m y . D aje s i ę t y l k o zauw ażyć zm iany i l o ś c i o w e u s z k o d z e ń . M niej t y c h u szk o d z e ń j e s t w p r z e k ła d k a c h środkow ych r d z e n ia ta ś m y . M iędzy in n y m i wy­

n ik ie m l i c z b y u szk o d z e ń w łó k ie n j e s t zm ienna w y tr z y m a ło ść p o s z c z e g ó ln y c h p r z e k ła d e k . W b a d a n ia c h taśm tr ó jp r z e k ła d k o w y c h w y tr z y m a ło ść p r z e k ła d e k z e w n ę tr z n y c h b y ła p r z e c i ę t n i e o 1 0 # n i ż s z a od p r z e k ła d k i śr o d k o w e j.

R y s. 2

N a le ż y z w r ó c ić uwagę, że p o d c z a s p ra cy r d zeń taśm y poddany j e s t o b c ią ­ żeniom zmiennym, k tó r e n a r a s t a j a w d o ść d łu g i c h i m a le ja w k r ó t k ic h p r z e ­ d z i a ł a c h c z a s u . J e s t t o e f e k t p r z e m ie s z c z a n ia s i ę taśm y w zd łu ż p r z e n o ś n i­

k a.

P on ad to w w yniku sw obodnego spadku n osiw a na ta śm ę , w m ie js c a c h z a ł a ­ dunku na p r z e n o ś n ik , r d zeń p o d le g a o b c ią ż e n io m , k tó r e n a r a s t a j a i m a leja w bard zo k r ó t k i c h p r z e d z ia ł a c h c z a s u . R ów nież p r z e w ij a n ie s i ę taśm y p r z e z bębny napędowe p r z e n o ś n ik a powoduje i s t o t n a zm ien n o ść s i ł w p o s z c z e g ó l­

n ych p r z e k ła d k a c h .

270 A. L u t y ń s k i

R y s. 4

T aki c h a r a k te r o b c ią ż e n i a r d z e n ia taśm y o r a z w ła s n o ś c i tw orzywa osnowy powodują m ik r o u sz k o d z e n ia w ew nętrzne w łó k ie n , k tó r e n ie mogą być d o s t r z e ­ żon e p r z e z k o n serw a to ró w , c z y użytkow ników p r z e n o ś n ik a . Z t e g o w zg lęd u u s z k o d z e n ia t e s ą n i e b e z p i e c z n e .

Wydaje- s i ę w ię c k o n ie c z n e p ro w a d zen ie b adań, k tó r e o k r e ś l ą z a k r e s u szk o d zeń i i c h wpływ na w y tr z y m a ło ść ta śm y . Może s i ę bowiem o k a z a ć , że t r w a ło ś ć ta śm y , k t ó r a , j a k s i ę p o w sz e c h n ie s ą d z i , j e s t warunkowana z u ży ­ ciem o k ła d k i n o ś n e j lu b b i e ż n e j , b ę d z ie uwarunkowana z m n ie js z e n ie m s i ę w y tr z y m a ło ś c i w w yniku e k s p l o a t a c j i ta śm y . D oprow adzić t o może do p r z e -

R y s. 5

R y s. 6

k r o c z e n ia m in im aln ego w sp ó łc z y n n ik a b e z p ie c z e ń s t w a , co s tw o r z y o k r e ś lo n e z a g r o ż e n ie ze s t r o n y e k sp lo a to w a n e g o p r z e n o ś n ik a .

272 A. Lutyński

LITERATURA.

[ i ] L u ty ń s k i A. s Ä nderung d e r m ech a n isch e n E ig e n s c h a f te n d'er F S rd e rg u rte im B e t r i e b . W i s s e n s c h a f tl ic h e Z e i t s c h r i f t e d e r T e c h n is c h e n K ochschule O tto von G u e ric k e . M agdeburg. A rty k u ł w d ru k u .

R e c e n z e n t; Doc. d r h a b . i n ż . J ó z e f Hansel

W płynęło do R e d a k c ji w m aju 1986 r .

OE MHKPCn03PEKJtEHKHX JIEHT KOKBEftEPOB ÜPHMEHHEMHX B IHAXTAX KAMEHHOrO y?JIH

P e 3 e m e

J le H T O H H H e K O H B e a e p U H B JIH IO T C fl n 0 B C e x H e 3 H b 0 1 T p a H C n o p T H b I M C p e a C T B O M B r iO J I b - c k oB y r o j i b H o i i n p o M u n u i e H H O C T H . Oc h o b h h m s j i e a e H To m g t h x K O H B e H e p o B H B j i a e T C H j i e H i a , x o T o p a a n o B p e a c x a e i c f i b p e 3 y j i b T a T e 3 K c n j i y a T a u H H .

,iHo cnx nop b HMe»mHXCH JiHTepaTypHbLx hctouHHKax gaHO onncaHHe noBpestAeHHfl pa3XHHaeMbix HeBoopysteHHHM rxa30M. B cTaTbe xaHO onncaHHe x p y ro ro poxa hob- peäcxeHHä. ITpexcTaBXHioTCH pe3yjiBTaTbi HcejiexoBaHHii cepxneBHHu jieHibi npn iiomo- mn peHireHOBCKoro UHKpoaHajiH3aiopa IXA-50A iJaipMbi .¡DKOCJIb. npoÖHsae 00pa3HH jienihi B3HTH c KOHBefiepa HaxoxflmerocH Ha nepepaÖoiovHOM oixejie maxTti. Ilpex- cTaBxeHHue chhmkh noKa3HBaKT pa3JiHHHbie bhäm noBpe»xeHHfl bojiokoh cepxpeBKHbi jieHTbi, gjia Koiopoä yciaHOBxeHO 40% CHHxeHHe conpoThbjishhh na paciascem e Exoxb ochobh. JIjih cpaBHeHHH noKa3aHH larase chhmkh bojiokoh HOBoft JieHTbi. Oro- BopeHbi npHHHHU MHKponoBpexxeHHÖ, KTOpHe cyxa no BCeMy, HBJIHIOTCH CHHJfCeHHH COnpOTHBJieHHH JieHTM H3-3a SKCIUlyaTaUHH.

OP MICRODEPECTS IN THE CONVEYOR BELTS USED IN HARD COAL MINES

S u m m a r y

B e l t c o n v e y o rs a r e commonly used means o f t r a n s p o r t i n th e P o l i s h mi­

n in g i n d u s t r y . The b a s ic e le m e n t o f th e s e co n v e y o rs i s th e b e l t w hich i s s u b j e c t t o damage a s a r e s u l t o f e x p l o i t a t i o n . So f a r , o n ly th e d e f e c ts o b se rv e d v i s u a l l y have b e e n d e s c r ib e d i n th e l i t e r a t u r e o f th e s u b j e c t . These a r e e a s y to f i n d and th u s to remove w hich r e s t o r e s th e p r o p e r t i e s o f th e b e l t . I n t h i s p a p e r a d i f f e r e n t ty p e o f d e f e c t s h a s b e e n d e s c rib e d .

P r e s e n te d a r e th e r e s u l t s o f t e s t s o f th e b e l t c o re c a r r i e d o u t by means o f a X -ra y m i c r o a n a l i z e r IXA-50A from JOEL. The b e l t sam p les were ta k e n from a c o n v e y o r i n s t a l l e d i n th e p r o c e s s in g p l a n t o f th e m ine.

The p r e s e n te d p h o to s show d i f f e r e n t form s o f d e s t r u c t i o n o f th e b e l t c o re f i b r e i n w hich a 40# d ro p o f t e n s i l e s t r e n g t h a lo n g th e warp h a s been fo u n d . The p h o to s o f a new b e l t n o t used a s v e t have a l s o b ee n g iv e n f o r c o m p a riso n . The c a u s e s o f m ic r o d e f e c ts w h ich , a s i t seem s, a r e d e c is i v e a b o u t th e change i n th e s t r e n g t h o f th e b e l t a s a r e s u l t o f i t s u s e , have a l s o b e e n d is c u s s e d .