zagrozenia mechaniczne - wyklady.doc

Zagrożenia mechaniczne

Układy pociągowe maszyn

1.       Liny- popularne cięgna

-lina z jedną warstwą splotek

-lina z dwoma warstwami splotek

-lina z trzema warstwami splotek

Liny są splatane z drutów, dzięki temu lina ma bardzo dużą wytrzymałość, dzięki temu można przesuwać przedmioty o dużej wadze.

Fu=f(α, µ)

α- kat opasania

µ- współczynnik tarcia (im większe tym możliwość podnoszenia większa)

Liny:

-

S1- lina pociągowa

S2- lina wyrównawcza

Systemy linowe były używane w pierwszych kombajnach. Możemy spotkać we wciągarkach, podciągarkach, kołowrotach liniowych

Lina może być przemieszczana przy pomocy sprzężenia ciernego.

Zagrożeniem jest możliwość zmiany współczynnika tarcia, poślizg pomiędzy kołem a liną.

Systemy linowe były używane w pierwszych kombajnach.

Pod wpływem działania siły lina będzie się wydłużać, co wpływa na jej trwałość. Lina napięta ma zgromadzoną energię sprężystą. Wyeliminowano cięgna linowe z powodu coraz większych obciążeń. Obecnie można je spotkać w urządzeniach pomocniczych w kopalni.

Liny stanowią niebezpieczeństwo również dlatego że nie widać ich wewnętrznych uszkodzeń co stwarza ryzyko zerwania liny.

Zalety: wyginanie, kształtowanie, elastyczność

Wady: pod wpływem działania siły lina się wydłuża, co prowadzi do drgania, co z kolei wpływa na trwałość liny (pękają druty)

Δl=PL/E

2.       Łańcuchy

Występowanie:

-podciągarka

-suwnica

-przenośnik zgrzebłowy

Zastąpiły liny, występują w podciagarkach.

Łańcuch jest dobrym elementem, możemy go przegina o większe kąty niż w linach (w dwóch płaszczyznach). Są sztywniejsze niż liny dlatego ich wydłużenie jest dużo mniejsze niż w linach. Duża wytrzymałość.

Zbyt duże obciążenia powodowały coraz większe wydłużenie łańcucha i zwiększenie energii sprężystej. Łańcuchy coraz szybciej się zużywały, Az w końcu pękały. Nagromadzona energii po pęknięciu łańcucha powodowała duże szkody np. wypadanie łańcucha z koła napędowego, wypadki.

Systemy łańcuchowe mają jedna podstawowa wadę, pod wpływem wydłużenia łańcuch wypada z koła napędowego i zwisa stwarzając zagrożenie, a także powoduje nieprawidłową pracę urządzenia. Dlatego łańcuch trzeba napinać.

System zabezpieczeń łańcucha przed biczowaniem:

Łańcuch jest schowany i zabezpieczony tak aby nawet po zerwaniu nie wydostawał się z zastawki (za pomocą dźwigni).

3.       System bez cięgnowy

a.       System z zastosowaniem zamkniętej pętli łańcucha

Jest to łańcuch jak w rowerze.  Łańcuch ogniwowy (w ciągnikach w górnictwie) jest systemem bezpiecznym, nie stanowi zagrożenia na zroby (dla zrobów)

b.       Systemy zębatkowe

System zamknięty w zastawce przenośnika, łańcuch jest zamknięty a więc bezpieczny.

Ogniwa bardzo zużywają się pod wpływem czynników mechanicznych. Łańcuch od strony zrobów. Załoga przy wymianie nie jest zagrożona od czoła ściany. Duże koszty utrzymania w dobrym stanie.

c.        Systemy kroczące

Siłowniki hydrauliczne, z zaciskiem, który współpracuje z trasą jezdną, która jest płaskownik. Następuje dociśnięcie prowadnika i przy pomocy siłownika następuje przesunięci. Zagrożenie małe ponieważ nie występują elementy ruchome, wirujące.

d.       Systemy cierne

Są stosowane w kolejkach, rolki napędzane są pompa hydrauliczną, a pompy silnikiem spalinowym.

Sprzężenie cierne zależy od siły docisku i tarcia, ograniczeniem jest nachylenie. Aby móc zwiększyć nachylenie wykorzystuje się koła z zębatkami, mogą przenosić dużo większą masę. Kolejki przewożą zarówno ludzi jak i materiały.

e.        System z łańcuchem osłoniętym wzdłuż prac jezdni

Zalety systemów bezcięgnowych

·         Wyeliminowanie zagrożenia załogi wynikające z biczowania i zerwania łańcucha

·         Wyeliminowanie urządzeń kotwiących i napinających łańcuch pociągowy (utrudniały transport urobku i ruch załogi)

·         Zmniejszenie zużycia mocy na posuw maszyn

·         Możemy na długości 1 trasy stosować więcej niż 1 maszynę

·         Zlikwidowanie zjawiska samowyładowania urobku z przenośnika ścianowego przez biczujące łańcuchy pociągowe

·         Proste rozwiązania w zakresie zabezpieczania kombajnu przy pracach w ścianach o nachyleniu powyżej 12o

Jakie czynniki mają wpływ na zapylenie i w jaki sposób możemy je zwalczać.

Atmosfera kopalniana – o jej jakości decyduje skład chemiczny, temperatura, wilgotność, prędkość przepływu powietrza, cisnienie powietrza, zapylenie powietrza.

Zapylenie w podziemiach kopalni jest wynikiem stosowanych procesów technologicznych (najczęściej urabianie maszynowe i skrawanie)

Zapylenie           ograniczenie widoczności, przeszkadza w oddychaniu, może uszkodzić maszyny np. zatarcie łożysk ( powoduje wzrost temperatury, a to wybuch lub pożar).

Pył-faza  stała układu dwufazowego ciało stałe-gaz lub gaz – ciało stałe, jeżeli stopień rozdrobnienia fazy stałej jest tak duży, że w nieruchomym powietrzu o ciśnieniu 760 mm Hg i temperaturze 20 C ziarna ciała stałego na które działa tylko siła ciążenia po bardzo krótkim okresie przyspieszenia wskutek oporu przepływu ośrodka będą opadały ze stała prędkością mniejszą niż 500cm/s lub będą wykonywane ruchy Browna

Pył dyspersyjny ma nieregularne kształty i powstaje z rozdrobnienia większych ziaren oraz w procesach technologicznych takich jak: urabianie, przy obróbce drewna

Pył kondensacyjny powstaje przez ze scalanie się par, maja kształty regularne (owalne, okrągłe)

Pył węglowy te frakcje rozdrobnionego węgla, które biorą udział w wybuchu (takie frakcje które przechodzą przez sito tkane o oczkach 1mm).

Wybuch pyłu może zaistnieć gdy jego stężenie w atmosferze jest właściwej wielkości, poniżej i powyżej konkretnego stężenia nie dochodzi do wybuchu.

45-1000 g/m3 – granica wybuchowości pyłu węglowego, temperatura zapłonu obłoku 500-600 oC a dla antracytów 900-1000 oC.

Pył ma mała masę, ale dużą powierzchnię właściwą, kilkanaście cm2 powierzchni – ta powierzchnia powoduje, że w czasie spalania zachodzi gwałtowna reakcja wybuchu.

O wybuchowości pyłu decydują gazy, części lotne.

·         10% części lotnych – pyl węglowy się nie przenosi

·         Do 25 % zdolność przenoszenia rośnie na stałym poziomie

·         30 % wilgoci wolnej pył węglowy jest nielotny

·         Wilgoć powyżej 50 % zabezpiecza przed przenoszeniem wybuchu

- ryzyko zachorowania na pylicę (czas ekspozycji, zapylenie) Rzp =f(Te x Z)

Źródło pyłu

W wyeksploatowanym przodku pył powstaje w wyniku: urabiania, transportu, ładowania(przez rozdrobnienie urobku; uwalnia się pył pierwotny) kierowania stropem, powstawania zawału, tam gdzie węgiel jest przesypywany.

Strefa zmiażdżenia i Stefa sprasowania- pył co jakiś czas wyrzucany jest z narzędzia w powietrze, powiększa się w miarę zużycia narzędzi a co za tym idzie- ilość pyłu też rośnie

68-80% energii idzie na strefę sprasowania

95-97% pow(?) węgla granulacja nie przekracza 0,1mm

Udział procentowy (od największej) pod względem źródła powstawania pyłu:

-kombajn

-obudowa

-przenośnik

-wlot

Urabianie oderwanie kawałka od calizny

Sam proces urabiania jest pyłotwórczy, ponieważ pył jest w węglu, bo węgiel ma budowę warstwową (pył pierwotny)

Podczas urabiania przez skrawanie powstaje strefa zmiażdżenia i sprasowania. Zasięg stref powiększa się w miarę zużycia, im większe zużycie tym większe źródło pyłu. 68-80% energii zostaje zużyta na strefę sprasowania. 95-97% węgla którego urabiamy koncentruje się na ziarnach do 0,1 mm. Na 1000 ton węgla mamy 1 tonę pyłu – czyli frakcji niebezpiecznej.

Na strefę sprasowania idzie 6-8 energii

Bezpieczniejsze urabianie hydrauliczne

Środki odstawy – dalsze rozdrabnianie urobku, uwalnia się pył pierwotny, dodatkowo powstaje pył w skutek miażdżenia

Procesy ładowania i transport urobku – ponieważ w tych procesach następuje dalsze kruszenie (rozdrobnienie) urobku.

Kierowanie stropem – dodatkowe źródło pyłu. „urabianie” pod wpływem nacisku górotworu.

Źródła zapyleń: kombajn 50%, przest. obudowy 12%, przenośnik 10%, ładowarki 30%

Wzrost koncentracji wydobycia powoduje większe zapylenie

Zapylenie względne Zw=Z/...