PL201259B1 - Sposób określania stanu rozparcia podpory hydraulicznej, zwłaszcza stojaka górniczej obudowy zmechanizowanej - Google Patents

Abstract

1. Sposób określania stanu rozparcia podpory hydraulicznej, zwłaszcza stojaka górniczej obudowy zmechanizowanej, zgodnie z którym przestrzenie robocze tej podpory w trakcie jej normalnej pracy na ś ciskanie zamyka się za pomocą zaworów zwrotnych, korzystnie sterowanych, znamienny tym, że w trakcie normalnej pracy podpory (1) na ś ciskanie w sposób ciągły porównuje się wielkości ciśnień medium hydraulicznego w przestrzeni nadtłokowej (3) i przestrzeni podtłokowej (2) podpory (1), a wynik tego porównania obrazuje się na wskaźniku (8) odpowiadającym tej podporze hydraulicznej (1).

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 36363⁰ (^{5) ) lntC1}·

E21D 15/46 (2006.01) G01L 15/00 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 21.11.2003

Sposób określania stanu rozparcia podpory hydraulicznej, zwłaszcza stojaka górniczej obudowy zmechanizowanej

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 30.05.2005 BUP 11/05	(76) Uprawniony i twórca wynalazku: Bednarz Ryszard,Katowice,PL Diederichs Ryszard,Katowice,PL Kwiecińska Danuta,Bytom,PL Ożóg Leon,Bytom,PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.03.2009 WUP 03/09	(74) Pełnomocnik: Caban Włodzimierz, INVENT Sp. z o.o.

(57) 1. Sposób określania stanu rozparcia podpory hydraulicznej, zwłaszcza stojaka górniczej obudowy zmechanizowanej, zgodnie z którym przestrzenie robocze tej podpory w trakcie jej normalnej pracy na ściskanie zamyka się za pomocą zaworów zwrotnych, korzystnie sterowanych, znamienny tym, że w trakcie normalnej pracy podpory (1) na ściskanie w sposób ciągły porównuje się wielkości ciśnień medium hydraulicznego w przestrzeni nadtłokowej (3) i przestrzeni podtłokowej (2) podpory (1), a wynik tego porównania obrazuje się na wskaźniku (8) odpowiadającym tej podporze hydraulicznej (1).

PL 201 259 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób określania stanu rozparcia podpory hydraulicznej, zwłaszcza stojaka górniczej obudowy zmechanizowanej, znajdujący zastosowanie w górnictwie podziemnym.

W dotychczasowej praktyce górniczej określenie stanu rozparcia stojaków obudowy zmechanizowanej realizowane jest w głównej mierze poprzez pomiar ciśnienia medium hydraulicznego w przestrzeni podtłokowej stojaków za pomocą zabudowanych manometrów. W specyficznych warunkach środowiska wyrobiska górniczego odczytywanie wskazań manometrów poszczególnych stojaków hydraulicznych jest szczególnie utrudnione ze względu na słabe oświetlenie i powszechne zapylenie elementów pyłem, unoszącym się w powietrzu. Dodatkowo interpretacja odczytywanych wskazań nie jest jednoznaczna i nie daje możliwości postawienia konkretnej diagnozy dotyczącej ewentualnych niesprawności podpory hydraulicznej. Może się bowiem zdarzyć sytuacja, w której przy braku wycieków na zewnątrz ze stojaka medium hydraulicznego i przy niewielkim, trudnym do zauważenia spadku wielkości ciśnienia w przestrzeni podtłokowej, stojak nie pracuje z założoną podpornością, stwarzając ogromne zagrożenie dla zatrudnionej w ścianie załogi. Najczęściej przyczyną takiego stanu rzeczy jest uszkodzenie uszczelnienia rdzennika w cylindrze stojaka, powodujące przedostawanie się medium z przestrzeni podtłokowej do przestrzeni nadtłokowej, skąd w normalnie stosowanych układach hydraulicznych obudów zmechanizowanych medium to odprowadzane jest bezpośrednio do magistrali spływowej. W warunkach stosowania dodatkowego doładowania stojaków, powodującego w przypadku obniżenia ciśnienia okresowe doprowadzenie do przestrzeni podtłokowej medium o wysokim ciśnieniu, odczyty z manometru nie dają prawidłowego obrazu w zakresie faktycznej podporności stojaka. Taka sytuacja prowadzi do znacznych strat medium hydraulicznego pod wysokim ciśnieniem, jako że w znacznej mierze doprowadzane medium idzie na przelew, a stojak z uszkodzonym uszczelnieniem wewnętrznym nie trzyma założonych parametrów.

Znane są również, na przykład z polskiego opisu patentowego nr PL 139 887 rozwiązania układów zasilania stojaków hydraulicznych, w których dla uniknięcia multiplikacji ciśnienia medium hydraulicznego w przestrzeni nadtłokowej gałąź spływowa wyposażona jest w sterowany zawór zwrotny oraz w zawór bezpieczeństwa. Jest to rozwiązanie przeznaczone dla specyficznego układu stojaków obudowy zmechanizowanej i zabezpieczać ma tylko stojaki zlokalizowane od strony odzrobowej sekcji obudowy zmechanizowanej, które mogą przejmować obciążenia rozciągające zamiast normalnie występujących obciążeń ściskających. W przypadku obciążania stojaków wyłącznie siłami zewnętrznymi ściskającymi układy takie dotychczas nie znajdowały zastosowania.

Znane jest również, na przykład z polskiego opisu patentowego nr PL 191 201 urządzenie do kontroli zsuwu podpór hydraulicznych obudów górniczych mające za zadanie obrazowanie obciążeń ściskających działających na podporę, wymuszających zsuwanie podpory.

W innym rozwiązaniu, znanym na przykład z polskiego zgłoszenia patentowego P-307412 sygnalizator podporności roboczej stojaka hydraulicznego ma lampę sterowaną zaworem przelotowym podłączonym do przestrzeni wysokociśnieniowej stojaka. Dając pewien obraz pracy podpory urządzenia takie nie określają jednak faktycznej podporności stojaka, co jest funkcją wielu czynników oddziaływujących na stojak.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu określenia stanu rozparcia podpory hydraulicznej, zwłaszcza stojaka górniczej obudowy zmechanizowanej, który umożliwi bieżącą kontrolę faktycznej podporności roboczej podpory hydraulicznej z jednoczesnym wskazaniem stanu uszczelnień wewnętrznych tej podpory, przez co spełni wymogi bezpieczeństwa, stawiane górniczym obudowom zmechanizowanym.

Istota wynalazku polega na tym, że w trakcie normalnej pracy podpory na ściskanie w sposób ciągły porównuje się wielkości ciśnień medium hydraulicznego w przestrzeniach nadtłokowej i podtłokowej podpory przy zamkniętych odpływach z tych przestrzeni, a wynik porównania tych ciśnień obrazuje się na wskaźniku odpowiadającym podporze hydraulicznej.

Korzystnym, a jednocześnie wystarczającym w praktyce jest takie wykonanie sposobu, w którym wynik porównania wielkości ciśnień w komorach nadtłokowej i podtłokowej podpory obrazuje się w założonych przedziałach jego wartości, co upraszcza pracę operatora sterującego pracą obudowy i pozwala mu na podejmowanie szybkich decyzji dotyczących sterowania obudową.

Dla przystosowania sposobu według wynalazku do zmiennych warunków górniczych w wyrobisku możliwym jest takie jego wykonanie, w którym przedziały wielkości porównywanych ciśnień ustala się indywidualnie dla każdej podpory hydraulicznej.

PL 201 259 B1

W takiej sytuacji celowym jest, gdy każdemu przedziałowi wielkości porównywanych ciśnień medium hydraulicznego przypisuje się odrębny kolor na wskaźniku, jako że umożliwia to prostą obserwację operatora z wynikającej ze względów bezpieczeństwa odległości.

Dla podstawowego wykorzystania sposobu korzystnym jest, gdy zewnętrzny wskaźnik zabudowuje się na stałe na podporze hydraulicznej, gdyż pozwala to na ciągłą obserwację stanu podparcia każdej z rozpór funkcjonujących w wyrobisku bez dodatkowych czynności.

W wykonaniu uproszczonym możliwym jest jednak, że zewnętrzny wskaźnik zabudowuje się rozłącznie, na podporze hydraulicznej, co umożliwi odrębną kontrolę wybranych podpór, co do pracy których operator obudowy będzie miał zastrzeżenia.

Zasadniczą zaletą sposobu według wynalazku jest uzyskanie bieżącej, wymaganej przepisami bezpieczeństwa kontroli rozparcia i pracy obudowy zmechanizowanej przy uzyskaniu pełnej wiarygodności obserwacji.

Dodatkową zaletą jest to, że obserwacje mogą być dokonywane ze stosunkowo dużej odległości, gwarantującej pełne bezpieczeństwo operatora dokonującego manewrowania obudową. Jednocześnie sposób według wynalazku umożliwia planowanie remontów i wymiany podpór hydraulicznych, co wynika dla przykładu z założonych przedziałów wielkości wyniku porównywanych ciśnień oraz przypisaniu tym przedziałom odrębnych kolorów wskazywanych przez wskaźnik. Dysponując takimi wskazaniami operator posiada informację, które z podpór należy wymienić już, które winny być wymienione w bliskim czasie, a które z podpór pracują na wymaganych parametrach.

Nie bez znaczenia jest również fakt, że każda z osób znajdujących się w wyrobisku jest informowana o ewentualnym zagrożeniu w konkretnym miejscu tego wyrobiska. Ważnym jest również to, że sposób bazuje na rozwiązaniach technicznych układów hydraulicznych będących w normalnym stosowaniu, co znacznie ogranicza koszty tego wykorzystania.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie zastosowania zgodnie z załączonym na rysunku szkicem poglądowym rozpory hydraulicznej.

Rozpora hydrauliczna 1 posiada przestrzeń podtłokową 2 oraz przestrzeń nadtłokową 3 rozdzielone tłokiem 4 wysuwnego rdzennika 5. Rozporę 1 rozpiera się doprowadzając medium hydrauliczne pod wysokim ciśnieniem do przestrzeni podtłokowej 2 przez zespół sterowanego zaworu zwrotnego 6, a przestrzeń nadtłokową 3 łączy się z magistralą spływową poprzez zespół sterowanego zaworu zwrotnego 7. Po osiągnięciu w przestrzeni podtłokowej 2 założonego ciśnienia, gwarantującego rozparcie podpory hydraulicznej 1 z żądaną podpornością, rozpoczyna się normalna praca tej podpory na ścisk, wynikająca z przenoszenia przez tą podporę 1 obciążeń oddziaływujących na obudowę, pochodzących z nacisku górotworu. W tej fazie pracy podpory hydraulicznej 1, przy zamkniętych sterowanych zaworach zwrotnych 6 i 7 dokonuje się ciągłego porównywania ciśnień medium hydraulicznego w przestrzeniach podtłokowej 2 oraz nadtłokowej 3 za pomocą zewnętrznego wskaźnika 8 podłączonego zarówno do przestrzeni podtłokowej 2, jak i do przestrzeni nadtłokowej 3. W warunkach prawidłowej pracy podpory 1 ciśnienie w przestrzeni podtłokowej 2 będzie rosło, natomiast w przestrzeni nadtłokowej 3 ciśnienie nie będzie wzrastało, co zostanie zobrazowane przez wskaźnik 8 odpowiednim kolorem wskazania.

W przypadku wystąpienia stosunkowo niewielkiej nieszczelności tłoka 4 ciśnienie w przestrzeni nadtłokowej 3 będzie wolno, sukcesywnie wzrastać i jeżeli wynik porównywania ciśnień w przestrzeniach nadtłokowej 3 i podtłokowej 2 przekroczy założony próg, zostanie to zobrazowane na wskaźniku 8 przez zmianę koloru wskazania. Przy znacznej nieszczelności tłoka 4 ciśnienie w przestrzeni nadtłokowej 3 będzie wzrastać szybko, co spowoduje stosunkowo szybkie przekroczenie założonego progu wartości porównywanych ciśnień i w efekcie wskaźnik 8 zobrazuje ten stan rzeczy innym kolorem. Operator sterujący obudową zmechanizowaną poprzez obserwację wskazań wskaźnika 8 każdej podpory 1 może wyciągać na bieżąco wnioski co do stanu technicznego podpór hydraulicznych 1 poszczególnych zestawów obudowy zmechanizowanej. W przypadku wyposażenia wskaźników 8 w elementy świetlne o zróżnicowanych dla poszczególnych progów kolorach wyświetlania, operator będzie na bieżąco zorientowany wizualnie o stanie każdej podpory hydraulicznej 1 znajdującej się w zasięgu jego wzroku, co umożliwi mu bieżące reagowanie, odpowiednie dla aktualnej sytuacji w wyrobisku ścianowym.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób określania stanu rozparcia podpory hydraulicznej, zwłaszcza stojaka górniczej obudowy zmechanizowanej, cóoduiś a atboym oocśótnpśuiś ooUozpś tśj podazny w touaziś jśj uoomuluśj paszy uu śzizauuiś zamyka óię za pomozą zuwoobw zwootudzh, aoozdótuiś ótśoowuudzh, znamienny tym, żś w toaaziś uoomaluśj ooazy aodaooy (1) ua śzióaauiś w zpozbU ziągły ooobwuujś zię wiśiaośzi ziśuiśń mśdium hydosulizzuśóz w oocśótocśui uadtłoaowśj (3) i oocśótocśui ozdtłzazwśj (2) ozdozoy (1), a wyuia tśóo ooobwuauia zUoszujś óię ua wóaaźuiau (8) zdozwisdsjązym tśj ozdozozś hydraulizzuśj (1).
2. 2. SposZb weśług zzstro. 1, zznmieenn tym, żż wwnik porOwnunia wielkoSśi w prozótozśui uadtłoaowśj (3) i ozdtłzazwśj (2) zUoszujś óię w zsłzżzuyzh oozśdzisłszh jśóo wiśiaośzi.
3. 3. Sposób wwśług zzstro. 2, zznmieenn tym, żż prozśdiary wielkoSśi porOweuwenuyZ ciśśiee w oozśótozśui uadtłoaowśj (3) i ozdtłzazwśj (2) uótala óię iudywidualuiś dla aażdśj ozdozr·y hydraglizzuśj (1).
4. 4. SposZbweśług zmórz^ albu3, z znmieenytym. żż kaażdmu orzzśdiarowiwielkoSśi porOwuywauyzh ziśuiśń oozyoiógjś óię odoęUuy aoloo ua wóaaźuiau (8).
5. 5. SposZbweśługzzstro. h olbu2, olbu h, zznmieenn tym, żż zzweutronuweóaSźik ©zzSudowujś óię ua ótsłś ua ozdozozś hydosulizzuśj (1).
6. 6. SposZbweśługzzntro. Z olbu2, olbu h, zznmieenn tym, żż zzweutronuweóaaźik r8)zzUudowujś óię ozzłązzuiś ua ozdozozś hydoaulizzuśj (1).