PL246480B1 - Pionowy rurociąg górniczy - Google Patents

Abstract

Zgłoszenie dotyczy budowy pionowego rurociągu górniczego, znajdującego zastosowanie w szybach, w których pierwotnie nie zainstalowano rurociągu do transportu wody, solanki, roztworów wodnych, lub cieczy agresywnych chemicznie. Pionowy rurociąg górniczy (1) zbudowany jest z co najmniej jednego odcinka (A) stalowych rur (2) sztywnych, do którego od dołu przyłączony jest za pomocą typowego złącza kołnierzowego (3) ze śrubami (4) co najmniej jeden odcinek (B) rur elastycznych (5). Na odcinku (B) rur elastycznych (5) zabudowany jest stabilizator liniowości (6), zbudowany z poziomej, górnej obejmy (7) i poziomej, dolnej obejmy (8), a także łączących je cięgien (9) oraz regulatorów naciągu (12) zamocowanych pod poziomą, dolną obejmą (8). Korzystnie regulator naciągu (12) zbudowany jest z zakucia (11), cięgna (9) z sercówką (11') zamocowaną do U-kształtnej obejmy (12') sworzniem (12") oraz pręta (12"') od dołu nagwintowanego, na który nakręcona jest jedna samohamowna, lub dwie nakrętki rozpierane o dolną powierzchnię poziomej, dolnej obejmy (8). Pionowy rurociąg górniczy (1) może mieć na swej długości kilka odcinków (B), a pozioma, górna obejma (7) oraz pozioma, dolna obejma (8) może mieć różne kształty.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pionowy rurociąg górniczy, znajdujący zastosowanie zwłaszcza w takich pionowych wyrobiskach, w których pierwotnie nie przewidziano budowy rurociągu do transportu wody, solanki, roztworów wodnych, bądź cieczy agresywnych chemicznie.

Znane rurociągi do transportu mediów w szybie wykorzystują powszechnie znane rury stalowe lub polietylenowe, wyposażone w złącza kołnierzowe śrubowe. Pionowy rurociąg z takich rur podwieszony jest do konstrukcji wsporczej na powierzchni i swobodnie wisi w szybie, przy czym stabilizowany jest przed ruchami o kierunku poprzecznym względem osi szybu rozmieszczonymi w dobranej wzajemnej odległości uchwytami mocowanymi do obmurza szybu, względnie do stałych dźwigarów uzbrojenia szybowego. W praktyce górny odcinek rurociągu jest zbudowany ze sztywnych rur stalowych, natomiast na pozostałej długości szybu rurociąg składa się z rur z tworzyw sztucznych, co umożliwia budowę rurociągu w szybie w kierunku od góry w dół poprzez opuszczanie w dół kolejno montowanych segmentów rur z tworzyw sztucznych, a w końcowej fazie zabezpieczenie ich przed wychyleniami.

Znana jest, przykładowo z polskiego opisu patentowego PL 221409 B1, magistrala zasilania medium płynnym, służąca do transportu płynnych środków chemicznych z powierzchni do podziemnych wyrobisk górniczych, wyposażona w kompensatory ciśnienia, przepompownie, oraz zawiesia mocujące do elementów obudowy górniczej, której pionowe i/lub nachylone odcinki posiadają element nośny w postaci cięgna mocowanego wielopunktowo do obudowy wyrobiska, w którym są prowadzone i do którego to elementu nośnego zamocowane są, również wielomiejscowo, przewody transportujące środki płynne. Zgodnie z odmianą tego wynalazku, media płynne transportowane są przewodami połączonymi wzdłużnie współosiowo w wiązki o wzajemnym położeniu ustalanym za pomocą elementów prowadzących, z zaciskową obejmą mocującą wiązkę na sztywno, rozłącznie do obudowy wyrobiska. Magistrala taka wykorzystuje przewody o stosunkowo niewielkich średnicach, ułatwiających manipulowanie przewodami, jednak niezbędnym jest jej stabilizowanie do obudowy wyrobisk górniczych w określonych, niewielkich odległościach od siebie.

Znany jest ponadto, na przykład z polskiego opisu wzoru użytkowego PL 50984 Y1 rurociąg podsadzkowy, wyposażony na swym odcinku pionowym w kompensatory wydłużeń poziomych, których współpracujące ze sobą rury teleskopowe wyposażone są w ucha z otworami do rozłącznego mocowania cięgien. Stosowanie takich kompensatorów zasadniczo upraszcza utrzymanie w sprawności rurociągu podsadzkowego, a także ułatwia ewentualną wymianę elementów rurociągu.

Z kolei z opisu chińskiego wzoru użytkowego CN 214368274 (U) znane są rury specjalnego rurociągu odprowadzającego gaz z kopalni, które wyposażone są w pierścienie mocujące z pierścieniami łączącymi, przez które to pierścienie łączące przewlekana jest stalowa linka, służąca podwieszeniu rury na trasie rurociągu. Takie podwieszenie rury ma na celu skuteczną ochronę jej korpusu, bez względu na położenie konkretnej ruty na odcinkach wyrobisk prowadzących rurociąg o zmiennym kierunku i nachyleniu. Rozwiązanie takie dotyczy wyłącznie rur sztywnych, a obciążenia przenoszone przez pierścienie łączące i linki są ukierunkowane poprzecznie względem osi rury rurociągu, co nie jest korzystne w przypadku rur elastycznych z tworzyw sztucznych. Zarówno pierścienie łączące, jak i linki w rozwiązaniu znanym nie stabilizują liniowości rurociągu, jako że ten warunek spełniony jest przez sztywne połączenie sztywnych rur rurociągu.

Cięgno do napinania i wyrównywania elementów kołnierzowych w rurociągach, znane jest również z opisu patentowego GB 2554463 (A) i opisu patentowego EP 3519721 B1. Służy ono w tym rozwiązaniu do przyciągania do siebie kołnierzy łączonych końców sąsiednich rur w trakcie budowy rurociągu poprzez współpracę z zapadkowym urządzeniem ciągnącym, przemieszczającym się ruchem posuwisto zwrotnym wzdłuż cięgna. Rozwiązanie takie zapewnia uzyskanie współosiowego połączenia dwóch sąsiednich, sztywnych rur kołnierzowych i jego rola na tym się kończy. Stąd też nie stanowi stabilizatora liniowości dłuższego odcinka rurociągu, tym bardziej zbudowanego przykładowo z rur elastycznych z tworzyw sztucznych.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej budowy pionowego rurociągu górniczego z rur sztywnych stalowych i rur elastycznych z tworzyw sztucznych, którego liniowość będzie w bardzo łatwy sposób stabilizowana w szybie, przy zachowaniu dużej łatwości montowania i demontowania rurociągu w szybie.

Pionowy rurociąg górniczy według wynalazku zbudowany jest z co najmniej jednego odcinka stalowych rur sztywnych, zakotwiczonego do konstrukcji nośnej szybu i co najmniej jednego, zlokalizowanego poniżej odcinka rur elastycznych z tworzyw sztucznych, w których to odcinkach poszczególne rury łączone są ze sobą rozłącznymi złączami kołnierzowymi, a odcinki z rur elastycznych wyposażone są w stabilizator liniowości, z obejmami posiadającymi rozmieszczone wzdłuż obwodu przelotowe otwory na łączące je cięgna. Istota wynalazku polega na tym, że od góry, na dolnym złączu kołnierzowym odcinka stalowych rur sztywnych posadowiona jest pozioma, górna obejma stabilizatora liniowości, a poniżej dolnego złącza kołnierzowego odcinka rur elastycznych posadowiona jest pozioma, dolna obejma stabilizatora liniowości, przy czym pozioma, górna obejma połączona jest z poziomą, dolną obejmą naciągniętymi wzdłużnie pionowymi cięgnami, zaopatrzonymi w regulatory naciągu, zamocowanymi wybiórczo w odpowiadających sobie przelotowych otworach poziomej, górnej obejmy i poziomej, dolnej obejmy.

Korzystnym jest, gdy pionowy rurociąg ma, kilka usytuowanych liniowo odcinków rur elastycznych, z których każdy ma odrębny stabilizator liniowości, przy czym między kolejnymi odcinkami rur elastycznych w pionowy rurociąg górniczy wstawiony jest następny odcinek rur stalowych zamocowany do obmurza szybu, względnie do dźwigarów jego uzbrojenia.

W najprostszym wykonaniu następny odcinek rur stalowych składa się z jednej rury stalowej.

W praktyce pozioma, górna obejma i pozioma, dolna obejma stabilizatora liniowości mają postać płaskiej płyty o widoku z góry figury płaskiej, wyposażonej w rozmieszczone wzdłuż obwodu przelotowe otwory, których osie zlokalizowane są na okręgu o średnicy większej od zarysu zewnętrznego przypisanego im złącza kołnierzowego przynajmniej o połowę średnicy cięgna stabilizatora liniowości.

Korzystnym jest, gdy pozioma, górna obejma i pozioma, dolna obejma stabilizatora liniowości mają w widoku z góry kształt pierścienia.

W najprostszym wykonaniu pozioma, górna obejma i pozioma, dolna obejma stabilizatora liniowości mają w widoku z góry kształt zbliżony do trójkąta równobocznego z przelotowymi otworami usytuowanymi w rejonach wierzchołków i otworem centralnym na złącze kołnierzowe.

Porównywalnie pozioma, górna obejma i pozioma, dolna obejma stabilizatora liniowości mają w widoku z góry kształt zbliżony do prostokąta z przelotowymi otworami i otworem centralnym na złącze kołnierzowe.

Przydatnym jest ruchowo, gdy każde ze złączy kołnierzowych, łączących poszczególne rury elastyczne odcinka rur elastycznych ma zachodzące na cięgna stabilizatora liniowości prowadniki.

Najlepiej jest, gdy cięgna stabilizatora liniowości są linami stalowymi ze stali nierdzewnej.

W najprostszym wykonaniu każde cięgno stabilizatora liniowości osadzane jest w przelotowym otworze poziomej, górnej obejmy i poziomej, dolnej obejmy zakuciem, składającym się z sercówki z zastosowanymi dociskami śrubowymi.

Korzystnie regulator naciągu każdego cięgna stabilizatora liniowości składa się z pętli końca cięgna zamocowanej sworzniem w U-kształtnej obejmie, osadzonej na końcu pręta o nagwintowanej końcówce, na której nakręcona jest nakrętka rozpierana o dolną powierzchnię poziomej, dolnej obejmy stabilizatora liniowości.

Najlepiej jest w takim przypadku, gdy nakrętka jest samohamowna.

Możliwym jest takie wykonanie, w którym pod nakrętkę na nagwintowaną końcówkę pręta nakręcona jest nakrętka zabezpieczająca.

Zasadniczą zaletą pionowego rurociągu górniczego według wynalazku jest bardzo prosta konstrukcja jego podzespołów i możliwość montażu w szybie systemem opuszczania z powierzchni w głąb szybu. Zastosowane stabilizatory liniowości w powiązaniu z korzystnymi prowadnikami nakładanymi na ich cięgna, montowanymi na złączach kołnierzowych rur elastycznych, zabezpieczają wykonany rurociąg przed ruchami w płaszczyźnie poziomej, które mogą być wywoływane przykładowo strumieniem powietrza, przewietrzającego kopalnię. Korzystnym jest również możliwość wykonywania kilku odcinków rur elastycznych z odrębnymi dla każdego odcinka stabilizatorami liniowości, co ma znaczenie w przypadku konieczności schodzenia rurociągiem na głębsze poziomy kopalni.

Pionowy rurociąg górniczy przedstawiony został w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia odcinek rurociągu z rur elastycznych podwieszony do odcinka ze stalowych rur sztywnych w widok z boku, fig. 2 - dolne zakończenie odcinka z rur elastycznych i następny odcinek ze stalową rurą wsporczą dla następnego odcinka z rur elastycznych z regulatorami naciągu w widoku z boku, fig. 3 - regulator naciągu wraz z poziomą, górną obejmą widoku z boku, fig. 4 - poziomą górną obejmę i poziomą, dolną obejmę o kształcie pierścienia w widoku z góry, fig. 5 - poziomą górną obejmę o kształcie trójkąta równobocznego w widoku z góry i fig. 6 - poziomą, dolną obejmę w kształcie prostokąta, kończącą pierwszy odcinek rur elastycznych i poziomą górną, obejmę w kształcie prostokąta, zaczynającą drugi odcinek rur elastycznych, w widoku z góry.

Pionowy rurociąg górniczy 1 (fig. 1) zbudowany jest z jednego odcinka A stalowych rur 2, który od dołu ma przyłączony za pomocą typowego złącza kołnierzowego 3 ze śrubami 4 jeden odcinek B rur elastycznych 5, w którym poszczególne rury elastyczne 5 połączone są ze sobą również za pomocą typowych złączy kołnierzowych 3 ze śrubami 4. Odcinek A stalowych rur sztywnych 2 zamocowany jest na sztywno do obudowy szybowej, względnie dźwigarów uzbrojenia szybowego, co nie zostało pokazane na rysunku ze względu na typowość tych rozwiązań. Na odcinku B rur elastycznych 5 zabudowany jest stabilizator liniowości 6, zbudowany z poziomej, górnej obejmy 7 i poziomej, dolnej obejmy 8, oraz łączących je cięgien 9 o postaci lin stalowych ze stali nierdzewnej. Pozioma, górna obejma 7 tak jak i pozioma dolna obejma 8 nałożone są otworami centralnymi 7’, 8’ na odpowiadające im złącza kołnierzowe 3 odcinka A stalowych rur sztywnych 2 i odcinka B rur elastycznych 5 i każda ma postać płyty o widoku z góry pierścienia 7, 8 (fig. 4) z przelotowymi otworami 7”, 8”, przez które przechodzą cięgna 9 stabilizatora liniowości 6, względnie trójkąta równobocznego 10 (fig. 5) z rozmieszczonymi przelotowymi otworami 10’’’, przez które przechodzą cięgna 9 stabilizatora liniowości 6. Pozioma, górna obejma 7, 10 wspiera się na złączu kołnierzowym 3, a osie Oi jej przelotowych otworów 7”, 10’’’ zlokalizowane są na okręgu P o średnicy d1 większej od średnicy zewnętrznej d złącza kołnierzowego 3 tak, że cięgna 9 stabilizatora liniowości 6 całą swoją średnicą d2 położone są na zewnątrz średnicy d złącza kołnierzowego 3. Z kolei od dołu odcinka B rur elastycznych 5, pod najniższym złączem kołnierzowym 3 tego odcinka B, zamocowana jest pozioma, dolna obejma 8, 10 o budowie takiej samej, jak poziomej górnej obejmy 7, 10. Pozioma, górna obejma 7, 10 i pozioma, dolna obejma 8, 10, połączone są cięgnami 9 o przebiegu pionowym, przechodzącymi przez ich przelotowe otwory 7”, 8”, 10’’’ rozmieszczone na ich obwodzie. Zarówno pozioma, górna obejma 10, jak i pozioma, dolna obejma 10 może mieć postać płyty w widoku z góry o postaci trójkąta równobocznego (fig. 5) z otworem centralnym 10’, oraz rozmieszczonymi w rejonach wierzchołków 10” przelotowymi otworami 10’’’. Osie Oi przelotowych otworów 10’’’ zlokalizowane są na okręgu P o średnicy d1 większej od średnicy zewnętrznej d złącza kołnierzowego 3 tak, że cięgna 9 stabilizatora liniowości 6 całą swój średnicą d2 położone są na zewnątrz średnicy d złącza kołnierzowego 3. Swym otworem centralnym 8’, 10’ pozioma, dolna obejma 8, 10 jest nałożona na ostatnią rurę elastyczną 5 odcinka B i podpiera najniższe złącze kołnierzowe 3 odcinka B rur elastycznych 5. Zarówno od góry, jak i od dołu cięgna 9 zakończone są zakuciami 11 (fig. 1), zabezpieczającymi cięgna 9 przed rozplotem, przy czym każde z zakuć 11 współpracuje z sercówką 11’ oraz rozmieszczonymi przy niej szeregowo dociskami śrubowymi 11”. Do dolnych zakuć 11 zamocowane są regulatory naciągu 12 (fig. 2, fig. 3), z których każdy zbudowany jest z U-kształtnej obejmy 12’, połączonej sworzniem 12” z pętlą sercówki 11’, która to U-kształtna obejma 12’ ma pręt 12’’’ od dołu nagwintowany, na który nakręcana jest nakrętka 13 samohamowna, względnie dwie nakrętki 13 rozpierane o poziomą, dolną obejmę 8, 10 za pomocą których regulować można naciąg każdego z cięgien 9 stabilizatora liniowości 6. Dla lepszej pracy stabilizatora liniowości 6 odcinka B rur elastycznych 5 złącze kołnierzowe 3 ma na śrubach 4 usytuowanych w pobliżu cięgien 9 zamocowane prowadniki 14, mające postać płaskowników 14’ z rozwidlonymi końcami 14”, obejmującymi cięgno 9 leżące w ich pobliżu.

Pionowy rurociąg górniczy 1 może mieć na swej długości (fig. 2) kilka odcinków B, B1 rur elastycznych 5 i wówczas stabilizatory liniowości 6 będą odrębne dla każdego z tych odcinków B, Bi. W takim przypadku zastosowane zostaną w każdym z odcinków B, Bi pozioma, górna obejma 70 i pozioma, dolna obejma 80, mające postać płyty o widoku z góry prostokąta (fig. 6), przy czym te obejmy 7, 70, 8, 80 dla każdego z odcinków B, Bi zorientowane będą swą najdłuższą osią O2 prostopadle do siebie tak, aby cięgna 9 stabilizatorów liniowości 6 były względem siebie przemieszczone w płaszczyźnie poziomej.

Ze względów praktycznych odcinki B, Bi z rur elastycznych 5 rozdzielone są korzystnie następnym odcinkiem A1 (fig. 2) stalowych rur sztywnych 2, mogącym być zbudowanym choćby z jednej stalowej rury 2 zamocowanej do obmurza szybu, bądź do dźwigarów uzbrojenia szybowego.

Claims (13)

1. Pionowy rurociąg górniczy, zbudowany z co najmniej jednego odcinka stalowych rur sztywnych, zakotwiczonego do konstrukcji nośnej szybu i co najmniej jednego, zlokalizowanego poniżej odcinka rur elastycznych z tworzyw sztucznych, w których to odcinkach poszczególne rury łączone są ze sobą na sztywno rozłącznymi złączami kołnierzowymi, a odcinki z rur elastycznych wyposażone są w stabilizator liniowości z obejmami, posiadającymi rozmieszczone wzdłuż obwodu, przelotowe otwory na łączące je cięgna znamienny tym, że od góry ma dolnym złączu kołnierzowym (3) odcinka (A) stalowych rur sztywnych (2) posadowiona jest pozioma górna obejma (7, 10) stabilizatora liniowości (6), a poniżej dolnego złącza kołnierzowego (3) odcinka (B) rur elastycznych (5) posadowiona jest pozioma dolna obejma (8, 10) stabilizatora liniowości (6), przy czym pozioma górna obejma (7, 10) połączona jest z poziomą dolną obejmą (8, 10) naciągniętymi wzdłużnie pionowymi cięgnami (9) zaopatrzonymi w regulatory naciągu (12), zamocowanymi wybiórczo w odpowiadających sobie przelotowych otworach (8”, 10”) poziomej górnej obejmy (7, 10) i poziomej dolnej obejmy (8, 10).

2. Pionowy rurociąg według zastrz. 1 znamienny tym, że ma kilka, usytuowanych liniowo odcinków (B, Bi) rur elastycznych (5), z których każdy ma odrębny stabilizator liniowości (6), przy czym między kolejnymi odcinkami (B, Bi) rur elastycznych (5) w pionowy rurociąg górniczy (1) wstawiony jest następny odcinek (Ai) rur stalowych (2), zamocowany do obmurza szybu, względnie do dźwigarów jego uzbrojenia.

3. Pionowy rurociąg według zastrz. 2 znamienny tym, że następny odcinek (Ai) rur stalowych (2) składa się z jednej rury stalowej (2).

4. Pionowy rurociąg według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że pozioma, górna obejma (7, 10) i pozioma, dolna obejma, (8, 10) stabilizatora liniowości (6) mają postać płyty o widoku z góry figury płaskiej, wyposażonej w rozmieszczone wzdłuż obwodu przelotowe otwory (7”, 8”, 10’’’), których osie (Oi ) zlokalizowane są na okręgu o średnicy (d1) większej od zarysu zewnętrznego przypisanego im złącza kołnierzowego (3) przynajmniej o połowę średnicy (d2) cięgna (9) stabilizatora liniowości (6).

5. Pionowy rurociąg według zastrz. 4 znamienny tym, że pozioma, górna obejma (7, 10) i pozioma, dolna obejma (8, 10) stabilizatora liniowości (6) mają w widoku z góry kształt pierścienia.

6. Pionowy rurociąg według zastrz. 4 znamienny tym, że pozioma, górna obejma (7, 10) i pozioma, dolna obejma (8, 10) stabilizatora liniowości (6) mają w widoku z góry kształt zbliżony do trójkąta równobocznego z przelotowymi otworami (10’’’) usytuowanymi w rejonach wierzchołków (10”) i otworem centralnym (10’) na złącze kołnierzowe (3).

7. Pionowy rurociąg według zastrz. 4 znamienny tym, że pozioma, górna obejma (7, 10) i pozioma, dolna obejma (8, 10) stabilizatora liniowości (6) mają w widoku z góry kształt zbliżony do prostokąta z przelotowymi otworami (7”, 8”) i otworem centralnym (7’, 8’) na złącze kołnierzowe (3).

8. Pionowy rurociąg według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że każde ze złączy kołnierzowych (3) łączących poszczególne rury elastyczne (5) odcinka (B) rur elastycznych (5) ma zachodzące na cięgna (9) stabilizatora liniowości (6) prowadniki (14).

9. Pionowy rurociąg według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że cięgna (9) stabilizatora liniowości (6) są linami stalowymi ze stali nierdzewnej.

10. Pionowy rurociąg według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że każde cięgno (9) stabilizatora liniowości (6) osadzone jest w przelotowym otworze (7”, 8”, 10’’’) poziomej, górnej obejmy (7, 10) i poziomej, dolnej obejmy (8, 10) zakuciem (11), składającym się z sercówki (11’) z zastosowanymi dociskami śrubowymi (11”).

11. Pionowy rurociąg według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że regulator naciągu (12) każdego cięgna (9) stabilizatora liniowości (6) składa się z pętli sercówki (11’) końca cięgna (9) zamocowanej sworzniem (12”) w U-kształtnej obejmie (12’), osadzonej na końcu pręta (12’’’) o nagwintowanej końcówce, na której nakręcona jest nakrętka (13) rozpierana o dolną powierzchnię poziomej, dolnej obejmy (8, 10) stabilizatora liniowości (6).

12. Pionowy rurociąg według zastrz. 11 znamienny tym, że nakrętka (13) jest samohamowna.

13. Pionowy rurociąg według zastrz. 11 znamienny tym, że pod nakrętkę (13) na nagwintowaną końcówkę pręta (12’’’) nakręcona jest druga nakrętka zabezpieczająca (13).