PL224886B1

PL224886B1 - Method and installation for powering and air-water spraying in a wall excavation

Info

Publication number: PL224886B1
Application number: PL402962A
Authority: PL
Inventors: Dariusz Prostański; Janusz Sedlaczek; Marek Kalita; Michał Siegmund; Dominik Bałaga; Danuta Cebula; Andrzej Urbanek; Arkadiusz Waloszczyk
Original assignee: Inst Techniki Górniczej Komag
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2017-02-28
Also published as: PL402962A1

Abstract

Sposób zasilania i zraszania powietrzno-wodnego w wyrobisku ścianowym charakteryzuje się tym, że każdorazowo przy pracy maszyny urabiającej, przemieszczającej się w wyrobisku w kierunku zgodnym z kierunkiem przewietrzania ściany, wraz z przemieszczaniem tej maszyny wyłączane są kolejne baterie dysz zraszających, znajdujące się w obszarze przed maszyną urabiającą, aż do całkowitego wyłączenia zraszania na całej długości ściany po dojściu maszyny urabiającej do końca ściany. Natomiast zawsze przy ruchu maszyny urabiającej w kierunku przeciwnym do kierunku przewietrzania ściany, wraz z przesuwem tej maszyny, włączane są kolejne baterie dysz zraszających systemu zraszania, znajdujące się za maszyną urabiającą, aż do momentu ich załączenia na całej długości ściany z chwilą dotarcia maszyny urabiającej do przeciwnego końca urabianej ściany. Instalacja do realizacji sposobu ma zasilane z wodnej magistrali (1) i powietrznej magistrali (2), usytuowanych w obszarze obudowy (8), powietrzno-wodne zraszające dysze (5), umieszczone z obu stron, korzystnie elastycznych paneli (9), podwieszonych do stropnic (6) kroczącej obudowy (8), których strumienie skierowane są z jednej strony paneli (9) w przestrzeń (10) urabiania, a ze strony przeciwnej paneli (9) w zawałową przestrzeń (11). W innych rozwiązaniach powietrzno-wodne zraszające dysze umieszczone są na sekcjach kroczącej obudowy lub na zastawkach ścianowego przenośnika.The air-water power supply and spraying method in a longwall is characterized by the fact that each time a mining machine moves in the direction of the longwall ventilation, subsequent banks of spray nozzles located in the area in front of the mining machine are turned off as the machine moves, until the spraying is completely turned off along the entire length of the longwall when the mining machine reaches the end of the longwall. However, whenever the mining machine moves in the direction opposite to the longwall ventilation, subsequent banks of spray nozzles located behind the mining machine are turned on as the machine moves, until they are turned on along the entire length of the longwall when the mining machine reaches the opposite end of the longwall being mined. The installation for implementing the method has air-water spray nozzles (5) supplied from a water main (1) and an air main (2), located in the support area (8), placed on both sides, preferably flexible panels (9), suspended from the canopies (6) of the walking support (8), the jets of which are directed from one side of the panels (9) into the mining space (10), and from the opposite side of the panels (9) into the caving space (11). In other solutions, the air-water spray nozzles are placed on sections of the walking support or on the gates of the wall conveyor.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oraz instalacja zraszania powietrzno-wodnego w wyrobisku ścianowym, zwłaszcza urabianym kombajnem.The subject of the invention is a method and an installation of air-water spraying in a longwall excavation, in particular with a combine.

Zraszanie wodne z dysz jednoczynnikowych usytuowanych na sekcjach kroczącej obudowy górniczej, bądź na zastawkach przenośnika ścianowego jest od dawna stosowane w górnictwie podziemnym do zwalczania pyłu węglowego, powstającego w wyniku pracy maszyn urabiających w ścianach. Dotyczy to zarówno ścian urabianych kombajnami jak i strugami. Sposób działania tych rozwiązań przedstawiono w wielu publikacjach fachowych czasopism, między innymi w artykule p.t. „Zwalczanie zapylenia w ścianach kombajnowych i strugowych” opublikowanym w nr 4 miesięcznika pn. „Przegląd Górniczy”, wyd. SITG, Katowice, rok 1994. Polega on na zraszaniu z wszystkich dysz rozmieszczonych wzdłuż ściany w okresie pracy maszyny urabiającej lub na uruchamianiu zraszania kolejnych ustalonych odcinków ściany wraz z przemieszczaniem się wzdłuż ściany maszyny urabiającej, bądź też na zraszaniu nadążnym za maszyną poprzez komputerowe uruchamianie ustalonej liczby dysz przed i za poruszającą się maszyną.Water sprinkling from single-factor nozzles located on sections of the rolling mining support or on the shutters of the face conveyor has long been used in underground mining to combat coal dust resulting from the operation of mining machines in the walls. This applies to both walls processed with combines and with planes. The way these solutions work has been presented in many publications of professional journals, including the article entitled "Combating dust in shearer and plow longwalls" published in No. 4 of the monthly entitled "Przegląd Górniczy", ed. SITG, Katowice, 1994. It consists in sprinkling from all nozzles located along the wall during the working period of the mining machine, or in starting sprinkling of successive fixed sections of the wall along with the movement along the wall of the mining machine, or in sprinkling that follows the machine by computer actuation of the set the number of nozzles in front of and behind the moving machine.

Znane jest z opisu patentowego PL144308 urządzenie zraszające, gdzie wodne dysze zraszające rozmieszczone są wzdłuż ściany w zastawkach przenośnika ścianowego i ich uruchamianie odbywa się poprzez impulsy przekazywane z wskaźnika położenia głowicy strugowej, na którym to wskaźniku nastawia się miejsca położenia i załączenia dysz. Wskaźnik położenia głowicy strugowej połączony jest elektrycznie z cewkami zaworów elektrohydraulicznych, które otwierają i zamykają odcinające zawory zasilania wodą dla poszczególnych dysz zraszających w obszarze położenia str ugowej głowicy urabiającej.A spraying device is known from the patent description PL144308, where the water spraying nozzles are arranged along the wall in the wall conveyor valves and their activation is carried out by impulses transmitted from the plow head position indicator, on which the locations and switching on of the nozzles are set. The plow head position indicator is electrically connected to the electrohydraulic valve coils, which open and close shut-off water supply valves for individual spraying nozzles in the area of the cutterhead position.

Znane są także, z opisów patentowych DE 19537448 i DE3802992 oraz opisu patentowego PL208847 rozwiązania, w których oprócz zabudowanych na końcówkach stropnic sekcji obudowy, dysz wodnego zraszania przestrzeni roboczej ściany, dodatkowo zabudowane są zestawy zraszania przestrzeni nadstropnicowej oraz zraszania przestrzeni zawałowej.There are also known from DE 19537448 and DE3802992 as well as patent description PL208847 solutions in which, apart from the water spraying nozzles of the wall working space at the ends of the canopy, there are additionally built-up sets for spraying the overhead space and spraying the cave space.

W przypadku rozwiązania według patentu DE19537448 zawory włączające system zraszania uruchamiane są ciśnieniowo za pomocą medium hydraulicznego, tego samego, które stosowane jest do włączania odbiorników sekcji obudowy. W przypadku rozwiązania według patentu DE3802992 zadziałanie zaworów włączających system zraszania sprzężone jest z funkcją kroczenia obudowy. Rozwiązanie według polskiego patentu PL208841 polega na tym, że wszystkie zawory włączające zespoły zraszania zestawione są w jednym bloku, który jest odseparowany od bloków zaworów h ydraulicznych i wyposażony jest w przyłącze dla magistrali wodnej, W korzystnym wykonaniu zawory włączające zespoły zraszania uruchamiane są wodą pod ciśnieniem podawaną z magistrali wodnej.In the case of the solution according to patent DE19537448, the valves that switch the sprinkler system are pressure actuated by means of the same hydraulic medium that is used to switch on the receivers of the housing section. In the case of the solution according to patent DE3802992, the actuation of the valves that switch the sprinkler system is coupled with the walking function of the housing. The solution according to the Polish patent PL208841 consists in the fact that all the valves switching on the sprinkler units are set in one block, which is separated from the hydraulic valve blocks and is equipped with a connection for a water main. In a preferred embodiment, the valves switching on the sprinkler units are operated with water under pressure fed from the water main.

Niedogodnością przedstawionych znanych rozwiązań jest często niewystarczająca skuteczność zwalczania zapylenia, zwłaszcza w zakresie frakcji pyłu wdychanego, a także zbyt duża ilość wody doprowadzana do wyrobiska. Nadmierna ilość wody skutkuje dużym nawilgoceniem urobku, niekorzystnym dla transportu taśmowego oraz występującymi trudnościami w klasyfikacji węgla w zakładzie przeróbczym, a także często prowadzi do pogorszenia się warunków spągowych w wyrobisku, co stwarza trudności eksploatacyjne w ścianie. Zgodnie z wynalazkiem, sposób zraszania powietrzno-wodnego w wyrobisku ścianowym przeznaczony jest do redukcji zapylenia powstającego podczas pracy maszyny urabiającej, zwłaszcza kombajnu. Sposób polega na tym, że każdorazowo przy pracy maszyny urabiającej przemieszczającej się w wyrobisku w kierunku zgodnym z kierunkiem przewi etrzania ściany, wraz z przemieszczaniem tej maszyny wyłączane są kolejne baterie dysz zraszających znajdujące się w obszarze przed maszyną urabiającą, aż do całkowitego wyłączenia zraszania na całej długości ściany po dojściu maszyny urabiającej do końca ściany, natomiast zawsze przy ruchu maszyny urabiającej w kierunku przeciwnym do kierunku przewietrzania ściany, wraz z przesuwem tej maszyny włączane są kolejne baterie dysz zraszających systemu zraszania, znajdujące się za m aszyną urabiającą, aż do momentu ich załączenia na całej długości ściany z chwilą dotarcia maszyny urabiającej do przeciwnej końca urabianej ściany.The disadvantage of the presented known solutions is often the insufficient effectiveness of dust control, especially with regard to the inhaled dust fraction, and too much water supplied to the excavation. Excessive amount of water results in high wetting of the spoil, unfavorable for belt transport and difficulties in coal classification in the processing plant, and often leads to deterioration of floor conditions in the excavation, which creates operational difficulties in the longwall. According to the invention, the method of air-water spraying in a longwall working is intended to reduce dust generated during the operation of the mining machine, especially the combine. The method consists in the fact that each time the mining machine moves in the excavation in the direction of the wall winding, along with the movement of this machine, successive batteries of spraying nozzles located in the area in front of the mining machine are turned off, until all sprinkling is completely turned off. the length of the wall after the cutting machine reaches the end of the wall, but whenever the mining machine moves in the opposite direction to the wall ventilation, along with the movement of this machine, successive sprinkler nozzles of the sprinkler system, located behind the mining machine, are switched on until they are switched on along the entire length of the wall as soon as the cutting machine reaches the opposite end of the wall.

Instalacja zraszania powietrzno-wodnego w wyrobisku ścianowym charakteryzuje się tym, że w obszarze obudowy ma usytuowane powietrzno-wodne zraszające dysze, które rozmieszczone są z obu stron korzystnie elastycznych paneli, podwieszonych do stropnic kroczącej obudowy. Strumienie dysz skierowane są z jednej strony paneli w przestrzeń urabiania, a ze strony przeciwnej tych paneli w przestrzeń zawałową.The air-water spraying installation in the longwall working is characterized by the fact that in the area of the casing it has air-water spraying nozzles, which are arranged on both sides of preferably flexible panels, suspended from the canopy of the rolling casing. The jets of nozzles are directed on one side of the panels into the cutting space, and on the opposite side of these panels into the caving space.

PL 224 886 B1PL 224 886 B1

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji sposobu oraz instalacji do redukcji zapylenia w wyrobisku ścianowym przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje w uproszczeniu wyrobisko ścianowe i jego wyposażenie w widoku z góry, w czasie pracy kombajnu w kierunku zgodnym z kierunkiem przewietrzania, fig. 2 przedstawia takie samo wyrobisko i jego wyposażenie w czasie pracy kombajnu w kierunku przeciwnym do kierunku przewietrzania, zaś fig. 3 pokazuje instalację zraszającą według wynalazku na tle przekroju poprzecznego tego wyrobiska.The subject of the invention in the example of the implementation of the method and the installation for dust reduction in a longwall working is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows schematically the longwall working and its equipment in a top view during the roadheader's operation in the direction of ventilation, Fig. 2 shows the same excavation and its equipment during operation of the combine in the direction opposite to the ventilation direction, and Fig. 3 shows the sprinkler system according to the invention against the background of the cross-section of this excavation.

Wzdłuż wyrobiska ścianowego urabianego maszyną urabiającą 14, w szczególności kombajnem prowadzone są w obszarze ścianowej kroczącej obudowy 8: wodna magistrala 1 i powietrzna magistrala 2. Magistrale 1 i 2 zasilają odpowiednio wodnym przewodem 3 i powietrznym przewodem 4 baterie powietrzno-wodnych zraszających dysz 5.Along the longwall excavated by the mining machine 14, in particular by a shearer, in the area of the moving longwall casing 8: water main 1 and air main 2. Mains 1 and 2 supply 4 batteries of air-water spraying nozzles 5 via a water line 3 and an air line, respectively.

Baterie powietrzno-wodnych zraszających dysz 5 rozmieszczone są na elastycznym panelu 9 podwieszonym pod stropnicą 6 każdej sekcji 7 ścianowej kroczącej obudowy 8. Baterie powietrznowodnych zraszających dysz 5 usytuowane są po obu stronach paneli 9 tak, że zraszają one w wyrobisku przestrzeń 10 urabiania i zawałową przestrzeń 11. Zastosowanie elastycznych paneli 9 zapewnia optymalne usytuowanie powietrzno-wodnych zraszających dysz 5 i lepsze dotarcie strumieni zraszających do miejsc największego zapylenia. Dotyczy to zwłaszcza przestrzeni 10 urabiania. Oprócz baterii powietrzno-wodnych zraszających dysz 5 rozmieszczonych na panelach 9, baterie te mogą być rozmieszczone też bezpośrednio na stropnicach 6, jak również na zastawkach 12 ścianowego przenośnika 13, wzdłuż którego prowadzona jest maszyna urabiająca 14.Batteries of air-water spraying nozzles 5 are arranged on a flexible panel 9 suspended under the canopy 6 of each section 7 of the rolling wall casing 8. Batteries of air-water spraying nozzles 5 are located on both sides of the panels 9 so that they sprinkle the mining space 10 in the excavation and the caving space 11. The use of flexible panels 9 ensures optimal location of air-water spraying nozzles 5 and better reaching of the spraying streams to the places of the highest dustiness. This is especially true of the cutting space. In addition to the air-water batteries of spraying nozzles 5 arranged on the panels 9, these batteries can also be arranged directly on the canopies 6, as well as on the valves 12 of the wall conveyor 13 along which the mining machine 14 is guided.

Baterie powietrzno-wodnych zraszających dysz 5 mogą być rozmieszczone w wyrobisku ścianowym w różnych odległościach od siebie. Odległości te, w zależności od potrzeb mogą być jednak owe lub zróżnicowane.Batteries of air-water spraying nozzles 5 can be arranged in the longwall working at various distances from each other. These distances, depending on the needs, may be the same or different.

Sposób redukcji zapylenia powstającego w wyrobisku ścianowym w wyniku pracy maszyny urabiającej 14, zwłaszcza kombajnu, polega na tym, że każdorazowo przy pracy maszyny urabiającej 14 w kierunku zgodnym z kierunkiem przewietrzania ściany, wraz z przemieszczaniem maszyny urabiającej wyłączane są kolejne baterie zraszające, aż do całkowitego wyłączenia zraszania na całej długości ściany, w momencie dojazdu maszyny do końcówki ściany. Natomiast, zawsze przy ruchu m aszyny urabiającej w kierunku przeciwnym do kierunku przewietrzania ściany, wraz z przesuwem tej maszyny włączane są kolejne baterie powietrzno-wodnych zraszających dysz 5 systemu zraszania, aż do momentu ich załączenia na całej długości ściany, z chwilą dotarcia maszyny do przeciwnej końcówki urabianej ściany.The method of reducing the dust generated in the longwall working as a result of the work of the mining machine 14, especially the shearer, is based on the fact that each time the mining machine 14 operates in the direction of the wall ventilation, successive sprinkling batteries are turned off along with the moving of the mining machine until it is completely turn off sprinkling along the entire length of the wall when the machine travels to the end of the wall. On the other hand, whenever the mining machine moves in the opposite direction to the wall ventilation direction, along with the movement of this machine, successive batteries of air-water spraying nozzles 5 of the sprinkling system are turned on, until they are turned on along the entire length of the wall, when the machine reaches the opposite wall. ends of the processed wall.

W ten sposób przy urabianiu ściany zgodnie z kierunkiem jej przewietrzania długość zraszanej części ściany maleje, zaś przy urabianiu w kierunku przeciwnym, pod prąd strumienia wentylacyjnego powietrza, długość zraszanej części ściany sukcesywnie rośnie.In this way, when cutting the wall in the direction of its ventilation, the length of the sprayed wall part decreases, while when cutting in the opposite direction, against the flow of the ventilation air, the length of the sprayed wall part increases successively.

Działanie baterii powietrzno-wodnych zraszających dysz 5, ich uruchamianie lub wyłączanie, może być sterowane w sposób ręczny bądź automatyczny. Dzięki zastosowaniu w wyrobisku ścianowym odpowiednio sterowanego systemu powietrzno-wodnego zraszania uzyskano większą skuteczność zwalczania zapylenia, zwłaszcza w zakresie frakcji pyłu wdychanego, a także możliwość kontrolowania ilości wody doprowadzanej do wyrobiska.The operation of the air-water batteries of the spraying nozzles 5, their activation or deactivation, can be controlled manually or automatically. Thanks to the use of an appropriately controlled air-water spraying system in the longwall excavation, greater effectiveness of dust control has been achieved, especially in terms of the inhaled dust fraction, as well as the ability to control the amount of water supplied to the excavation.

Claims

1.A method of air-water spraying in a longwall working, designed to reduce dust generated during the operation of the mining machine, especially a shearer, characterized by the fact that each time the mining machine operates in the excavation in the direction of the wall ventilation, along with the movement of the machine Successive batteries of spraying nozzles located in the area in front of the mining machine are turned off, until the entire length of the wall is sprayed completely after the cutting machine reaches the end of the wall, while always when the cutting machine moves in the opposite direction to the wall ventilation, along with the movement of the wall. The machines are turned on successive batteries of sprinkling nozzles of the sprinkler system, located behind the mining machine, until they are turned on along the entire length of the cutting machine when the cutting machine reaches the opposite end of the wall being cut.

2. Air-water spraying installation in the longwall excavation with nozzles spraying the cutting space and the cave space of the excavation, supplied from a water main and an air main, characterized in that it has air-water sprinklers located in the area of the housing (8 )4

There are nozzles (5), which are placed on both sides of preferably flexible panels (9), suspended from the canopy (6) of the rolling casing (8), the streams of which are directed on one side of the panels (9) into the space (10) ) of mining, and on the opposite side of the panels (9) into the caving space (11).