PL216674B1 - Układ automatycznego zraszania źródeł zapylenia na kopalnianych drogach transportowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ automatycznego zraszania źródeł zapylenia na kopalnianych drogach transportowych, zwłaszcza na przesypach przenośników górniczych.

Znanych jest szereg koncepcji i rozwiązań konstrukcyjnych urządzeń zraszających, przeznaczonych do zwalczania zapylenia na przesypach i wysypach kopalnianych dróg transportowych. Różnią się one między sobą rodzajem zastosowanego impulsu włączającego system zraszania tych urządzeń. Pochodzenie impulsów może być związane z ruchem taśmy przenośnika, obciążeniem taśmy lub grubością transportowanej warstwy urobku na taśmie przenośnika. Może to być również elektryczny sygnał przekazany równocześnie z uruchomieniem silników napędowych przenośnika czy też impuls przekazywany w zależności od wilgotności transportowanego na taśmie urobku.

Znane jest z opisu patentowego PL 65061 automatyczne urządzenie zraszające do przesypów. Rozwiązanie to polega na tym, że transportowany przenośnikiem urobek wprawia w ruch wahadłowy dźwignię zespołu pompowo-zaworowego, a tym samym powoduje ruch posuwisto-zwrotny tłoka pompy i pompowanie oleju pod membranę zaworu odcinającego. W wyniku tego następuje otwarcie dopływu wody do dysz zraszających rozmieszczonych nad przenośnikiem. Zatrzymanie taśmy przenośnika bądź brak na niej urobku unieruchamia dźwignię urządzenia, co w konsekwencji powoduje odcięcie dopływu wody do dysz.

Inną koncepcją automatycznego układu zraszania przesypów, znaną z opisu patentowego PL 201305 jest rozwiązanie, w którym zastosowano elektryczny zespół sterowania działający na podstawie impulsów otrzymywanych od czujników ruchu taśmy, spiętrzenia urobku oraz wilgotności urobku. Nad źródłem zapylenia usytuowane są wodne dysze, które zasilane są poprzez elektrozawory sterowane sygnałami z zespołu sterowniczego.

Znany jest także z opisu patentowego PL 129022 sposób zwalczania zapylenia, zwłaszcza na przesypach i wysypach przenośników, polegający na tym, że struga urobku zraszana jest dodatkowo od dołu w obszarze spadającego urobku pomiędzy urządzeniem podającym a urządzeniem odbierającym urobek.

Ponadto, znane jest z prospektów firmy Conflow Ltd. rozwiązanie stosowane w kopalniach brytyjskich, posiadające czujnik ruchu taśmy przenośnika w postaci kółka kontaktowego z obciążoną taśmą, przenoszącego napęd na pompkę olejową, która tłocząc olej pod tłok sprzężony z zaworem wodnym powoduje otwarcie tego zaworu i dopływ wody do dysz zraszających. Kiedy przenośnik jest w ruchu, a taśma jest pusta (nie obciążona), nie ma ona kontaktu z kółkiem i zawór wodny pozostaje zamknięty. Podobnie, przy zatrzymanej taśmie kółko napędowe pozostaje w bezruchu i system zraszania jest wyłączony.

Istotną niedogodnością wszystkich znanych koncepcji i urządzeń jest to, że źródła impulsów generujących sygnały do ich uruchomienia nie uwzględniają rzeczywistego stanu wielkości zapylenia występującego w obszarze występowania tego zapylenia, na przykład w obszarze przesypu. W związku z powyższym system zraszania niejednokrotnie działa bez uzasadnionej potrzeby, co pogarsza znacznie parametry transportowanego urobku. Nadmierne nawilgocenie transportowanego urobku powoduje kłopotliwe oblepianie transportującej taśmy, powodując konieczność stosowania odpowiednich urządzeń czyszczących taśmy, a także poważnie utrudnia proces klasyfikacji i wzbogacania węgla w zakładach przeróbczych.

Układ automatycznego zraszania źródeł zapylenia według wynalazku ma w obszarze źródła zapylenia umieszczony czujnik zapylenia, którego wejście jest włączone w obwód przenoszący sygnały elektryczne z czujnika uruchomienia napędu lub ruchu taśmy przenośnika do cyfrowej centrali sterowniczej, natomiast wyjście jest połączone przewodem przenoszącym elektryczne impulsy sterujące z cyfrową centralą sterowniczą. Centrala z kolei jest połączona przewodami przenoszącymi elektryczne impulsy sterujące z usytuowanymi w gałęziach przepływu medium zraszającego elektrorozdzielaczami, za pośrednictwem których jest realizowany przepływ medium zraszającego do zestawów baterii zraszających usytuowanych w obszarze zapylenia.

Jednocześnie na drodze przepływu mediów do zestawów baterii zraszających znajdują się sterowane ciśnieniem wody wodne zawory zwrotne oraz powietrzne zawory zwrotne.

Poza tym, do centralnego przewodu wodnego zasilającego układ włączony jest progowy czujnik ciśnienia, który jest połączony przewodem sterowniczym z cyfrową centralą sterowniczą.

Istotne jest wyposażenie układu w urządzenie do czyszczenia układu optycznego czujnika zapylenia. Korzystnie jest gdy urządzenie czyszczące ma postać dyszy. Urządzenie to posiada na droPL 216 674 B1 dze zasilania medium czyszczącym elektro-rozdzielacz, który połączony jest przewodem sterowniczym z cyfrową centralą sterowniczą.

Istotne jest gdy na drodze przepływu medium do urządzenia czyszczącego znajduje się sterowany ciśnieniem tego medium zawór zwrotny.

Ponadto, w przypadku zraszania powietrzno-wodnego korzystne jest by zestawy baterii zraszających wyposażone były w powietrzno-wodne dysze zraszające.

Przedmiot wynalazku ukazano w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu automatycznego powietrzno-wodnego zraszania przesypu, a fig. 2 pokazuje schematycznie układ automatycznego zraszania przesypu przy zastosowaniu tylko wody.

W skład układu wchodzą: cyfrowa sterownicza centrala 1, czujnik 11 uruchomienia napędu lub ruchu taśmy przenośnika oraz czujnik zapylenia 4, zwany pyłomierzem, który usytuowany jest w miejscu największego zapylenia, to znaczy w obszarze przesypu. Natomiast nad przesypem, w miejscu przekazywania urobku z przenośnika podającego 6 na przenośnik odbierający 7 usytuowane są zestawy baterii zraszających A i B, w których umieszczone są dysze lub urządzenia zraszające.

Układ automatycznego zraszania przesypu ukazany na fig. 1 rysunku posiada dwa obiegi czynników zasilających układ zraszania - obieg wodny pokazany liniami ciągłymi i obieg sprężonego powietrza pokazany liniami kropkowanymi. Liniami kreskowanymi pokazano przewody sterujące. W układzie tym znajdują się: elektro-rozdzielacze 2a, 2b usytuowane w gałęziach przepływu medium zraszającego i elektro-rozdzielacz 2c usytuowany w obiegu sprężonego powietrza, zawory zwrotne 3a, 3b usytuowane w gałęziach przepływu medium zraszającego oraz zawory zwrotne 3c, 3d i 3e znajdujące się w obiegu przepływu sprężonego powietrza. Zawory zwrotne 3a i 3c sterowane są ciśnieniem medium zraszającego pochodzącego z elektro-rozdzielacza 2a, a zawory zwrotne 3b i 3d, sterowane są ciśnieniem medium zraszającego pochodzącego z elektro-rozdzielacza 2b, natomiast zawór zwrotny 3e sprężonym powietrzem pochodzącym z elektro-rozdzielacza 2c.

Elektro-rozdzielacz 2a współpracuje z obiegiem zraszania zestawu baterii zraszających A, elektro-rozdzielacz 2b z obiegiem zraszania zestawu baterii zraszających B, a elektro-rozdzielacz 2c z obiegiem sprężonego powietrza czyszczącego czujnik zapylenia 4. Zawór zwrotny 3a zabudowany jest w obiegu zraszania zestawu baterii zraszających A, a zawór zwrotny 3b w obiegu zraszania zestawu baterii zraszających B.

Zawór zwrotny 3c współpracuje z obiegiem zraszania zestawu baterii zraszających A, zawór zwrotny 3d z obiegiem zraszania zestawu baterii zraszających B, natomiast zawór zwrotny 3e znajduje się w obiegu czyszczenia czujnika zapylenia 4, zainstalowanego w obszarze przesypu. Ponadto w każdej gałęzi czynników zasilających zestawy baterii zraszających A i B znajdują się zawory zwrotne otwierane ciśnieniem dopływającego do nich medium. W obiegu wodnym są to zawory zwrotne 9a i 9b, usytuowane na drodze przepływu medium z zaworów zwrotnych 3a, 3b do zestawów baterii zraszających A i B, a w obiegu powietrza są to zawory zwrotne 9a i 9d, usytuowane na drodze przepływu medium z zaworów zwrotnych 3c, 3d do zestawów baterii zraszających A i B. Zestawy baterii zraszających A i B przedstawione na fig. 1 rysunku wyposażone są w dwuczynnikowe powietrzno-wodne zraszające dysze 8.

Układ wyposażony jest ponadto w urządzenie 10 do czyszczenia układu optycznego czujnika zapylenia 4, korzystnie w postaci powietrznej dyszy, do której dopływ powietrza sterowany jest elektro-rozdzielaczem 2c i zwrotnym zaworem 3e.

W obiegu wodnym znajduje się też progowy czujnik ciśnienia wody 5, a ponadto na dopływie mediów do układu znajdują się elementy nie pokazane lub nie oznaczone na rysunku jak filtry, zawory redukcyjne i zawory bezpieczeństwa, które nie mają wpływu na istotę wynalazku.

Czujnik 11 uruchomienia napędu lub ruchu taśmy przenośnika połączony jest przewodem przenoszącym sygnał elektryczny z cyfrową sterowniczą centralą 1 oraz z czujnikiem zapylenia 4. Natomiast czujnik zapylenia 4 połączony jest elektrycznym przewodem sterowniczym z cyfrową sterowniczą centralą 1. Jednocześnie cyfrowa sterownicza centrala 1 połączona jest przewodami sterowniczymi z elektro-rozdzielaczami 2a, 2b i 2c oraz czujnikiem ciśnienia wody 5.

Droga przepływu mediów w układzie przedstawia się następująco: Woda z rurociągu przeciwpożarowego jest doprowadzana do układu poprzez zawór redukcyjny i filtr, a następnie jest rozdzielana na cztery gałęzie, z których dwie to gałęzie zasilające, które doprowadzają wodę do zestawów baterii zraszających A i B, poprzez zawory zwrotne 3a i 3b, a dwie pozostałe doprowadzają wodę do rozdzielaczy 2a i 2b sterowanych elektrycznymi impulsami. Z rozdzielaczy 2a i 2b woda kierowana jest do gałęzi sterowniczej zaworów zwrotnych 3a i 3b, powodując ich otwarcie. Umożliwia to przepływ

PL 216 674 B1 wody przez zawory zwrotne 3a i 3b oraz zabudowane odpowiednio w tych gałęziach zabezpieczające zwrotne zawory 9a, 9b do dwuczynnikowych zraszających dysz 8 znajdujących się w zestawach baterii zraszających A i B. Przepływ wody pod ciśnieniem przez elektro-rozdzielacze 2a i 2b powoduje również otwarcie zaworów zwrotnych 3c i 3d umieszczonych na drodze przepływu sprężonego powietrza. Sprężone powietrze, doprowadzone do układu poprzez filtr, jest rozdzielane na trzy gałęzie. Dwie z nich doprowadzają sprężone powietrze do zaworów zwrotnych 3c i 3d, którymi to, po wcześniejszym otwarciu tych zaworów ciśnieniem wody, sprężone powietrze dopływa, poprzez zabezpieczające zwrotne zawory 9c i 9d, do zraszających dwuczynnikowych dysz 8. Trzecia gałąź doprowadza sprężone powietrze do elektro-rozdzielacza 2c i po wypływie z niego otwiera swoim ciśnieniem zawór zwrotny 3e, umożliwiając przepływ powietrza do dyszy 10 czyszczącej układ optyczny czujnika pyłu 4.

Zasadę działania układu automatycznego powietrzno-wodnego zraszania przesypu przedstawiono poniżej.

Po uruchomieniu napędu lub taśmy przenośnika, sygnał z czujnika 11 przekazywany jest do cyfrowej sterowniczej centrali 1 i do czujnika zapylenia 4, powodując jego załączenie i rozpoczęcie automatycznego przekazywania jego sygnałów do cyfrowej sterowniczej centrali 1. W centrali 1 następuje analiza otrzymanego sygnału pod względem wielkości zmierzonego zapylenia i w zależności od niego zostają wysłane impulsy do odpowiednich elektro-rozdzielaczy 2a i/lub 2b, które po przesterowaniu powodują dopływ mediów do ustalonych zestawów baterii zraszających A i/lub B wyposażonych w zraszające dysze 8, po uprzednim otwarciu odpowiednich zaworów zwrotnych 3a i 3c i/lub 3b i 3d. W zależności od wielkości zapylenia, zasilane są mediami jeden lub dwa zestawy baterii zraszających A i/lub B. W przypadku, gdy zestaw baterii zraszających A nie powoduje zmniejszenia zapylenia, zostaje automatycznie w jego miejsce włączony zestaw baterii zraszających B, o większej liczbie zraszających dysz 8, bądź też włączone zostają obydwa zestawy baterii zraszających A i B równocześnie.

Układ automatycznego zraszania zostaje automatycznie wyłączony z chwilą zaniku ciśnienia wody w obiegu, o czym sygnał do sterowniczej centrali 1 przekazuje progowy czujnik 5.

Natomiast w czasie czyszczenia czujnika zapylenia 4 za pomocą powietrznej dyszy, czujnik ten zostaje wyłączony sygnałem przekazanym z cyfrowej sterowniczej centrali 1.

Fig. 2 rysunku przedstawia uproszczoną wersję układu. W wersji tej zastosowano tylko obieg wodny do zasilania zestawów baterii zraszających na przesypie. Zastosowanie mogą tutaj znaleźć jednoczynnikowe zraszające dysze wodne lub zraszające urządzenia wodne z inżekcją powietrza z otoczenia, dające ograniczony efekt zraszania powietrzno-wodnego.

Droga przepływu wody w tym układzie jest następująca: woda doprowadzona do układu poprzez zawór redukcyjny i filtr zostaje rozdzielona na cztery gałęzie, które doprowadzają ją do elektrorozdzielaczy 2a i 2b sterowanych elektrycznymi impulsami z cyfrowej sterowniczej centrali 1 oraz do zaworów zwrotnych 3a i 3b umożliwiając jej przepływ, z pominięciem elektro-rozdzielaczy 2a i 2b. Następnie, z zaworów zwrotnych 3a i 3b woda dopływa odpowiednio poprzez zwrotne zawory 9a i 9b do dwu zestawów baterii zraszających A i B wyposażonych w zraszające urządzenia lub dysze wodne 12.

Sposób sterowania układu w tym przykładzie wykonania jest identyczny jak dla układu pokazanego na fig. 1.

Automatyczny układ zraszania przesypów według wynalazku zarówno w wersji powietrzno-wodnej jak i tylko wodnej może ulec uproszczeniu, gdy do zraszania przesypu lub innego źródła zapylenia na drogach transportowych, zastosowany będzie tylko jeden zestaw baterii zraszających A lub B. Wówczas zastosowane będzie tylko jedno zasilanie w powietrze i wodę lub tylko wodę, jak w drugim przykładzie wykonania. Wtedy też redukcji ulegnie ilość elektro-rozdzielaczy i sterowanych zaworów w tych obiegach.

Układ w każdym z przykładów wykonania może być uproszczony w przypadku zastosowania elektro-rozdzielaczy 2a, 2b i 2c z wystarczającą przepustowością przepływu dla zasilania wodą i sprężonym powietrzem zestawów baterii zraszających A i B, jak również urządzenia 10. Wówczas mogą zostać wyeliminowane sterowane zwrotne zawory 3a, 3b, 3c, 3d i 3e.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ automatycznego zraszania źródeł zapylenia na kopalnianych drogach transportowych, zwłaszcza na przesypach przenośników górniczych, za pośrednictwem urządzeń lub dysz zraszających, który ma w gałęziach przepływu medium zraszającego urządzenia sterowane impulsami elekPL 216 674 B1 trycznymi pochodzącymi z zespołu sterowania, a ponadto posiada współpracujący z zespołem sterowania czujnik uruchomienia napędu lub ruchu taśmy przenośnika, znamienny tym, że ma w obszarze źródła zapylenia umieszczony czujnik zapylenia (4), którego wejście jest włączone w obwód przenoszący sygnały elektryczne z czujnika (11) uruchomienia napędu lub ruchu taśmy przenośnika do cyfrowej centrali sterowniczej (1), a wyjście jest połączone przewodem przenoszącym elektryczne impulsy sterujące z cyfrową centralą sterowniczą (1), która to z kolei jest połączona przewodami przenoszącymi elektryczne impulsy sterujące z usytuowanymi w gałęziach przepływu medium zraszającego elektro-rozdzielaczami (2a) i (2b), za pośrednictwem których jest realizowany przepływ medium zraszającego do zestawów baterii zraszających (A) i/lub (B).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że na drodze przepływu mediów do zestawów baterii zraszających (A) i/lub (B) znajdują się sterowane ciśnieniem wody zawory zwrotne wodne (3a) i (3b) oraz zawory zwrotne powietrzne (3c) i (3d).
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że do centralnego przewodu wodnego zasilającego układ, włączony jest progowy czujnik ciśnienia (5), który jest połączony przewodem sterowniczym z cyfrową centralą sterowniczą (1).
4. 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że ma urządzenie (10) do czyszczenia układu optycznego czujnika zapylenia (4), korzystnie w postaci powietrznej dyszy, które na drodze zasilania medium czyszczącym posiada elektro-rozdzielacz (2c) połączony przewodem sterowniczym z cyfrową centralą sterowniczą (1).
5. 5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że na drodze przepływu medium zasilającego urządzenie (10) do czyszczenia układu optycznego czujnika zapylenia (4) znajduje się sterowany ciśnieniem tego medium zawór zwrotny (3e).
6. 6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony w powietrzno-wodne dysze zraszające (8).