Opis patentowy opublikowano: 30.10.1978 87512 MKP E21f 17/12 Int. Cl2. E21F 17/12 L!,-,-cd'i Pt ilowego Twórcywynalazku: Zdzislaw Maciejasz, Józef Swistak Uprawniony z patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica, Kraków (Polska) Automatyczna górnicza tama wodna oraz uklad sterujacy ruchem tej tamy Dziedzina techniki. Automatyczna górnicza tama wodna oraz uklad sterujacy ruchem tej tamy znajduje zastosowanie w górnictwie podziemnym. Tama moze byc dostosowana do chodników o dowolnej szerokosci.Stan techniki. Znane górnicze tamy wodne maja pojedyncze drzwi, osadzone najczesciej na pionowych zawiasach. Zamkniecie drzwi w przypadku wdarcia sie wody do przekopu kopalni nastepuje przez uprzednie usuniecie toru z nawierzchnia na odcinku chodnika, na którym sa zamykane drzwi po czym drzwi tamy zamyka sie recznie, dociskajac je do oscieznicy poprzez dokrecanie srub osadzonych w jarzmach.Inne znane tamy maja pojedyncze drzwi podwieszone na zawiasach poziomych u góry obudowy, przez co zamykanie i otwieranie drzwi odbywa sie obrotowo z góry w dól. Z drzwiami tamy jest polaczony obrotowo za pomoca ciegiel i dzwigni odcinek toru z lyzka mulowa, która czolowo przylega do oscieznicy, umozliwiajac równoczesnie opadanie drzwi tamy i podnoszenie odcinka toru z lyzka mulowa pod wplywem ciezaru wlasnego drzwi lub za pomoca innego srodka napedowego (patent polski nr 53 322).Istota wynalazku. Automatyczna górnicza tama wodna sklada sie z dwóch stalowych odrzwi, zwanych skrzydlami tamy, o ksztaltach prostych lub wyoblonych, osadzonych pionowo w betonowej obudowie, wykona¬ nej w caliznie weglowej. Skrzydla tamy sa uruchamiane silownikami pneumatycznymi lub pneumohydrauliczny- mi przy pomocy ukladu dzwigniowego. Zródlem energii dla napedu skrzydel jest zbiornik sprezonego powietrza. Silowniki sa tak osadzone, ze wypadkowa sil ich dzialania znajduje sie w srodku ciezkosci wyporu hydrostatycznego w przypadku zalania chodnika woda.W betonowej obudowie tamy sa specjalnie wykonane wneki ewakuacyjne, w których sa umieszczone dzwignie zaworów sterowanych recznie. Wneki sluza do zabezpieczenia górników przed naglym przyplywem strumienia wody, w przypadku otwarcia skrzydel tamy po jej czesciowym zalaniu. We wnekach sa ustawione siatki odgradzajace silowniki i dzwignie. Zadaniem siatek jest ochrona górników przed ewentualnymi wypadkami jakie moga sie zdarzyc podczas stanu alarmowego.2 87 512 Do sterowania ruchem tamy sluzy uklad pneumatyczny, najkorzystniej dwuobwodowy, skladajacy sie z obwodu roboczego i z obwodu sterujacego. Obwód roboczy stanowia silowniki pneumatyczne polaczone poprzez rozdzielacz glówny obwodu roboczego ze zbiornikiem sprezonego powietrza. Rozdzielacz glówny, wspólpracujac kolejno z pozostalymi rozdzielaczami obu obwodów powoduje doprowadzenie cisnienia do czesci podtlokowej lub nadtlokowej silników pneumatycznych, skutkiem czego nastepuje zamkniecie lub otwarcie skrzydel tamy.Obwód sterujacy stanowia zbiorniki cisnienia z przekaznikiem cisnienia, polaczone z rozdzielaczami sterujacymi poprzez zawory zwrotne. W obwód sterujacy jest wlaczony czujnik poziomu wody, dzialajacy na rozdzielacz zamykajacy, który w przypadku przekroczenia dopuszczalnego poziomu wody samoczynnie urucha¬ mia obwód roboczy ukladu, powodujac zamkniecie skrzydel tamy.Automatyczna górnicza tarna wodna stwarza mozliwosc zabezpieczenia przed naglym wdarciem sie wody do chodników, przy czym po przekroczeniu poziomu wody w chodniku w stosunku do poziomu dopusz¬ czalnego zamyka sie samoczynnie. Zamkniecie tamy powoduje odciecie zabezpieczonej czesci kopalni przed naporem wód zalewowych. Dla umozliwienia ewakuacji górników odcietych w zalanej czesci tama jest wyposazona w reczne sterowanie, umozliwiajace otwarcie tamy zarówno od strony zalanej jak i od strony zabezpieczanej. Zamkniecie tamy moze nastapic kazdej chwili z dyspozytorni a otwarcie wówczas, gdy wysokosc poziomu wody nie przekroczy 2 m. Uklad napedowy ruchem tamy pozwala na maksymalne rozwarcie skrzydel tak, ze przekrój chodnika nie zostaje zawezony.Objasnienie rysunków. Fig. 1 przedstawia przykladowo automatyczna górnicza tame wodna w przekroju poziomym a fig. 2 — przykladowy schemat ukladu sterujacego ruchem tamy w polozeniu rozdzielaczy odpowia¬ dajacym pozycji tamy wstanie otwartym. Dla wiekszej czytelnosci schematu na fig. 2 zaznaczono linia ciagla obwód pneumatyczny roboczy a linia przerywana — obwód sterowniczy. Ponadto narysowano oddzielnie rozdzielacze zamykajace i rozdzielacze otwierajace tame.Przykladowe wykonanie i dzialanie. W betonowej obudowie 1 sa osadzone pionowo stalowe odrzwia, skladajace sie z dwóch ruchomych skrzydel 2 (fig. 1). Po obu bokach skrzydel 2, od strony ich otwierania sa osadzone pneumatyczne silowniki 3, polaczone ze skrzydlami 2 za pomoca ukladu dzwigniowego. W obudowie 1 znajduja sie specjalnie wykonane wneki ewakuacyjne 4, w których sa umieszczone dzwignie zaworów 5, sterowanych recznie. Zadaniem dzwigni zaworów 5 jest otwieranie skrzydel 2 tamy, a zadaniem wnek 4 jest umozliwienie górnikom ustawienia sie po bokach czyli poza osia glównego strumienia wody. Tym samym wneki 4 zabezpieczaja górników przed naglym przyplywem strumienia wody, w przypadku otwarcia skrzydel 2 tamy po jej czesciowym zalaniu. We wnekach 4 sa ustawione siatki 6, odgradzajace silowniki 3 wraz z ich urzadzeniami i chroniace górników przed ewentualnymi wypadkami jakie moga nastapic szczególnie podczas stanu alarmowe¬ go. W osobnej wnece 7 z zaworami sa umieszczone zbiorniki 8 sprezonego powietrza, stanowiace zródlo energii dla napedu skrzydel 2.Dzialanie tamy nastepuje z chwila zaniku cisnienia w galezi zamykajacej lub otwierajacej obwodu sterujacego. Przesuniecie któregokolwiek z rozdzielaczy otwierajacych R6, R7 lub R8 w polozenie „w lewo" spowoduje spadek cisnienia w odnosnej galezi obwodu sterujacego (fig .2).W przypadku zamykania skrzydel 2 tamy musi nastapic zadzialanie któregokolwiek z rozdzielaczy zamykajacych R3, R4 lub R5, który spowoduje przesuniecie dzwigni tloczysk rozdzielaczy R9 iR10 w polozenie „w lewo". Rozdzielacz R3, R4 lub Rs w polozeniu „w lewo" powoduje spadek cisnienia w tej galezi obwodu sterujacego a w wyniku tego spadek cisnienia w lewej komorze glównego rozdzielacza Rla Na skutek powstania róznicy cisnien w obu komorach rozdzielacza Ri nastapi przesuniecie jego polozenia „w lewo". Spowoduje to przeplyw powietrza do czesci podtlokowej silowników 3, które zadzialaja na skrzydla 2 tamy, powodujac ich zamykanie. Czynnosc ta trwa tak dlugo, az którykolwiek z rozdzielaczy R3, R4 lub R5 nie powróci na swoje polozenie „w prawo" lub nie zostana wlaczone przez dzwignie tloczysk rozdzielacze Ri i lub R12 ograniczajace ruch tloczysk silowników 3. W wyniku tego nastapi wyrównanie cisnien w rozdzielaczu Ri, który powróci do polozenia srodkowego i wstrzyma zamykanie skrzydel 2.Przesuniecie któregokolwiek z rozdzielaczy otwierajacych R6, R7 lub R8 w polozenie „w lewo" spowodu¬ je spadek cisnienia w tej galezi obwodu sterujacego. Skutkiem tego w prawej komorze rozdzielacza Rt oraz w lewej komorze rozdzielacza R2 nastapi zanik cisnienia co spowoduje przesuniecie rozdzielacza R] w polozenie „wprawo". W wyniku tego nastapi przeplyw powietrza do czesci nadtlokowej silowników 3, powodujac otwieranie skrzydel 2 tamy. Czynnosc ta trwa tak dlugo, az zostana wlaczone rozdzielacze ograniczajace R9 lub Rio wzglednie do momentu, w którym nastapi powrót rozdzielaczy R6, R7 i R8 w polozenie „wprawo".Spowoduje to wzrost cisnienia w galezi obwodu sterujacego oraz wstrzymanie ruchu otwierania skrzydel 2.87512 3 Jezeli siówniki 3 znajda sie w skrajnym polozeniu, dzialajac na rozdzielacze R9 i R10 lub na rozdzielacze Rii ' Ri2 wówczas zostana zablokowane rozdzielacze sterujace ta strona obwodu, po której stronie wystapi skrajne polozenie silowników. W ten sposób w polozeniu tamy otwartej (fig. 2) rozdzielacze R6f R7 i R8 sterujace otwarciem skrzydel 2 tamy sa zablokowane i ich uruchomienie nie moze spowodowac doplywu powietrza do czesci podtlokowej silowników 3. W tym polozeniu dzialaja jedynie rozdzielacze R3, R4 i R5 zamykajace tame.W przypadku kiedy silowniki 3 znajduja sie w polozeniu odpowiadajacym zamknieciu tamy wówczas nie dzialaja rozdzielacze R3, R4 i R5 na skutek zablokowania ich przez rozdzielacze ograniczajace RM i R12.Wyklucza to pomylkowe doprowadzenie cisnienia do silowników 3. W polozeniach posrednich silowników 3 sa wlaczone zarówno rozdzielacze zamykajace R3, R4 i R5 jak i otwierajace R6, R7 i R8 tame. Mozna wtedy sterowac tama zarówno w strone otwierania jak i zamykania.Szczególna role w ukladzie spelnia rozdzielacz R2. Jego zadaniem jest preferowanie pierwszenstwa w wykonywaniu rozkazów otwierania wobec rozkazów zamykania. W przypadku przeslania rozkazu otwierania którymkolwiek z rozdzielaczy R6, R7 lub R8 w momencie, w którym bylby realizowany rozkaz zamykania tamy, rozkaz ten zostanie wstrzymany a realizowany bedzie rozkaz otwierania. Wynika to stad, ze dzialanie któregokolwiek rozdzielacza po stronie zamykania wywoluje spadek cisnienia w prawej komorze rozdzielacza R2. Wówczas pod wplywem sprezyny rozdzielacza R2 i cisnienia w lewej jego komorze*utrzymuje sie jego polozenie „wprawo". Z kolei rozdzielacz R1# na skutek róznicy cisnien przesunie sie w polozenie „w lewo", powodujac przedostanie sie cisnienia do czesci podtlokowej silowników 3. Zadzialanie w tym czasie któregokol¬ wiek z rozdzielaczy otwierajacych R6, R7 lub R8 spowoduje spadek cisnienia w tej galezi obwodu sterujacego skutkiem czego w prawej komorze rozdzielacza Ri zaniknie cisnienie. Jednoczesnie ze spadkiem cisnienia w prawej komorze rozdzielacza Rt nastepuje spadek cisnienia w lewej komorze rozdzielacza R2 i wówczas na skutek dzialania sprezyny, umieszczonej w lewej komorze rozdzielacza R2 nastepuje jego przesuniecie „wpra¬ wo". Powoduje to wypelnienie tej galezi obwodu sterujacego powietrzem pod cisnieniem oraz wzrost cisnienia w lewej komorze rozdzielacza R!. W wyniku togo zajmie on polozenie „wprawo", powodujac odplyw powietrza do czesci nad tlokiem silowników 3, preferujac tym samym otwieranie tamy.Sterowanie tama jest mozliwe równiez z centrum zarzadzania kopalnia. W tym celu wlacza sie przyciski 13 lub 14 (fig. 2), które powoduja zadzialanie elektromagnesów na rozdzielaczach R3 lub R6. Dzialanie rozdzielacza R3 powoduje zamykanie skrzydel 2 tamy a dzialanie rozdzielacza R6 powoduje ich otwieranie. PL