Monitoring pionowania i poziomowania wiszących pomostów

roboczych, jako skuteczna metoda zapewnienia właściwej lokalizacji pomostu w czasie głębienia szybu

inż. Eugeniusz Twardak Centrum Projektowe Miedzi CUPRUM – PROJEKT Sp. z o.o. we Wrocławiumgr inż. Andrzej MajewskiDSC Andrzej Józef Majewski, Gdańskmgr inż. Andrzej PrzyborowskiCentrum Projektowe Miedzi CUPRUM – PROJEKT Sp. z o.o. we Wrocławiu

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 2

Kompleks wyposażenia budowy szybu

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 3

Wiszący pomost roboczy – właściwości i funkcje

Wiszący pomost roboczy, którego funkcja dostosowana jest do potrzeb wykonywania robót górniczych, musi posiadać główną cechę tj. mieć możliwość przemieszczania się za postępującym przodkiem.

Tę funkcję zapewnia układ wciągarek wolnobieżnych, na które nawinięto liny nośne pomostu o długości odpowiedniej do zaplanowanej głębokości szybu. Z wciągarek wolnobieżnych liny kierowane są do szybu kołami linowymi zabudowanymi na pomostach technologicznych wieży szybowej lub głowicy szybu. Każda lina połączona jest najczęściej punktowo z konstrukcją pomostu.

Z uwarunkowań technologicznych budowy szybu, dla zapewnienia komunikacji pomiędzy zrębem szybu, pomostem wiszącym i dnem szybu (przodkiem górniczym), kompleks szybowy wyposaża się najczęściej w dwa niezależne górnicze wyciągi szybowe.

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 4

Wiszący pomost roboczy - właściwości i funkcje

Urządzenia te służą do transportu pionowego ludzi oraz materiałów, maszyn i urządzeń do głębienia szybu, a także odstawy urobku z przodka. Transport odbywa się naczyniem wyciągowym (kubłem), które prowadzone jest za pośrednictwem sań prowadniczych po linach, najczęściej będących równocześnie linami nośnymi wiszącego pomosty roboczego.

Dla uzyskania wymaganego, kontrolowanego naciągu lin prowadniczych, wykorzystuje się masę pomostu. W takim przypadku wiszący pomost roboczy staje się ramą napinającą lin prowadniczych górniczego wyciągu szybowego

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 5

Wiszący pomost roboczy

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 6

Czynniki wpływające na nierównomierny rozkład

obciążenia lin

Najważniejsze, opisane w literaturze jak i wynikające z doświadczenia ruchowego, czynniki nierównomiernego obciążenia lin nośnych to:

• różna długość początkowa poszczególnych lin nośnych,• różne właściwości sprężyste lin (moduły sprężystości),• różne wydłużenia trwałe lin,• różne średnice nawijania lin na bębnach linowych,• różna sprawność elektrycznych napędów wciągarek wolnobieżnych,• niezrównoważenie masy pomostu względem własnej osi,• niezrównoważenie masy urządzeń oraz konstrukcji stanowiących

wyposażenie pomostu wiszącego

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 7

System ciągłego monitorowania sił w linach

nośnychSystem ciągłego monitorowania sił w linach nośnych zawieszenia wiszących pomostów roboczych oraz wizualizacja obciążenia lin na monitorze ekranowym, jest nieodzowna w diagnostyce obciążenia. Poprzez porównanie zmierzonych obciążeń można rozpoznać dominujący czynnik powodujący nierównomierny ich rozkład, a przez to nieprawidłowe położenie pomostu w świetle szybu.

Ważnym zagadnieniem jest sposób poziomowania i pionowania samego pomostu. Zastosowanie omawianego systemu sprawia, że zabieg ten wykonywany z wykorzystaniem kontrolowanej korekty długości poszczególnych lin na podstawie wizualizacji, zapewnia dużą dokładność i precyzję ustawienia pomostu. Niemniej celowym stało się wprowadzenia do systemu dodatkowego urządzenia w postaci poziomicy elektronicznej zabudowanej na pomoście wiszącym oraz czujników zbliżeniowych zabudowanych na poziomie zrębu szybu.

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 8

Szyb SW-4

Tu kliknij!

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 9

Systemy pomiarowe

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 10

Trzy fazy obsługi pomostu

• Przemieszczanie pomostu w pionie– prawidłowy przebieg procesu monitorowany poprzez pomiar

i obserwację sił w linach nośnych

• Poziomowanie pomostu w położeniu roboczym– precyzyjne sterowanie długością poszczególnych lin za pomocą

wciągarek wolnobieżnych, w oparciu obserwację wskazań poziomicy elektronicznej. Jednoczesna obserwacja położenia środka ciężkości pomostu i naprężenia lin zapewnia bezpieczne manipulowanie położeniem pomostu.

• Pionowanie pomostu roboczego w trakcie zapierania go o ściany szybu– przenośny moduł wizualizacji poziomicy różnicowej pozwala

prawidłowo zaprzeć podest górny i dolny z zachowaniem poziomowania pomostu i pionowania lin nośnych

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 11

Systemy pomiarowe - wizualizacje

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 12

Poziomica różnicowa+ tablet SiGarden XT-110

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 13

Kalibracja poziomicy na pomoście

Wyznaczanie położenia środka platformy i pochylenia w osi podłużnej

i poprzecznej dla ustawienia początkowego (kalibracji) czujnika poziomicy elektronicznej

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 14

Zintegrowany system pomiarowy

Testy systemu monitoringu i poziomowania na modelu pomostu zawieszonego na czterech czujnikach tensometrycznych, z dwuosiową poziomicą i modułem określania położenia środka ciężkości pomostu

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 15

Badania na modelu pomostu

Tu kliknij!

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 16

Kierunki rozwoju systemu

• Integracja systemu pomiaru naprężeń w linach (4-8 czujników) z poziomicą elektroniczną i bezpośrednia prezentacja decyzji o wydłużeniu lub skróceniu poszczególnych lin, prezentowana jako sugestywna zmiana koloru wskaźnika liny. Ciągła prezentacja położenia i przemieszczeń środka ciężkości pomostu w trakcie pracy w szybie.

• Korygowanie położenia pomostu (poziomowanie i pionowanie) realizowane bez udziału operatora wciągarek. Automatyzacja procesu w oparciu o algorytm korygujący długość lin, zapewniający zrównoważenie obciążeń lin i utrzymanie prawidłowego położenia pomostu w ruchu i po zatrzymaniu w położeniu roboczym (prace na etapie badań modelowych).

• Wyznaczenie charakterystyk regulacji położenia pomostu w odniesieniu do niezbędnych dokładności poziomowania i pionowania.

• Opracowanie metodyki utrzymania systemu – optymalizacja procedur kontrolnych i okresowej kalibracji układów pomiarowych.

2011-06-17 inż. Eugeniusz Twardak, mgr inż. Andrzej J. Majewski, mgr inż. Andrzej Przyborowski 17

Dziękujemy za uwagę!

Eugeniusz Twardaktel. 71 339 98 98 wew. 262

etwardak@cuprumprojekt.pl

Andrzej Przyborowskitel. 71 339 98 98 wew. 555

aprzyborowski@cuprumprojekt.pl

http://www.cuprumprojekt.pl

Andrzej J. Majewskitel. 58 300 45 40

a.majewski@dsc.com.pl

www.majewskiandrzej.pl