PGG w projekcie badawczym kompleksów ścianowych nowej generacji
Data publikacji 29.01.2020r.Opracowanie systemu ruchu kombajnu nowej generacji, który sam inteligentnie steruje swoim posuwem w ścianie, np. zależnie od zmiennych nachyleń trasy przenośnika - to cel ważnego projektu badawczego pod hasłem Komtrack z udziałem Polskiej Grupy Górniczej.
Powszechny w kopalniach stary system ma już 40 lat i coraz gorzej współpracuje ze współczesnymi kombajnami. Z powodu przestarzałej konstrukcji, przybywa awarii, które na dole stały się utrapieniem górników.
Nowoczesny system posuwu dla kombajnów ścianowych ma stać się rozwiązaniem, które zankomicie zwiększy efektywność wydobycia. Ograniczy m.in. straty związane z awariami, częstą wymianą zużywających się części, a nawet ilość zużytej do zasilania energii elektrycznej (bo mniejsze będą opory, które musi pokonać maszyna na swojej drodze).
Naukowcy przewidują, że jedną z najważniejszych korzyści będzie także zwiększenie się bezpieczeństwa załogi w ścianie. Mniej będzie obwałów, a tzw. przekładka przenośnika ścianowego stanie się łatwiejsza i szybsza.
Zadanie wynalezienia i wdrożenia innowacji pod ziemią wzięło na siebie konsorcjum badawcze z udziałem Polskiej Grupy Górniczej. Uczestniczą w nim m.in. specjaliści Instytutu Techniki Górniczej Komag i AGH. Koszt niezbędnych badań i prac oszacowano na blisko 10 mln zł (z czego ponad 6,7 mln zł pochodzi z Unii Europejskiej). System nowej generacji, który będzie alternatywą dla powszechnego obecnie Eicotrack, powinien być gotowy w połowie 2021 r.
Poniżej można zapoznać się z opisem projektu Komtrack.
"Nowej generacji system posuwu wysokowydajnych kompleksów ścianowych" – projekt realizowany w ramach IV Osi priorytetowej: "Zwiększenie potencjału naukowo-badawczego" Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020
Projekt realizowany w ramach IV Osi priorytetowej: "Zwiększenie potencjału naukowo-badawczego" Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020, Działania 4.1 "Badania naukowe i prace rozwojowe", Poddziałania 4.1.4 "Projekty aplikacyjne" współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.
Tytuł projektu:
"Nowej generacji system posuwu wysokowydajnych kompleksów ścianowych"
Akronim:
KOMTRACK
Nr Umowy:
Umowa nr POIR.04.01.04-00-0068/17
Cel projektu:
Celem projektu jest opracowanie i wdrożenie nowej generacji, podatnego systemu posuwu kombajnu ścianowego samodostosowującego się do zmiennych nachyleń trasy przenośnika ścianowego wywołanego warunkami górniczo-geologicznymi oraz prowadzonym procesem technologicznym
z zastosowaniem wysokowydajnych kompleksów ścianowych.
Planowane efekty:
Efektem realizacji projektu będzie nowoopracowany system posuwu dla kombajnów ścianowych, który będzie układem samodostosowującym się do zmiennych nachyleń trasy przenośnika zgrzebłowego. Rozwiązanie to wpłynie na wzrost efektywności wydobycia poprzez: ograniczenie strat związanych z występującymi obecnie awariami systemu, zwiększenie trwałości elementów systemu (ograniczenie wymian profilaktycznych), oszczędność energii elektrycznej z tytułu zmniejszenia oporów przemieszczania się kombajnów z nowym systemem posuwu w porównaniu do powszechnie stosowanego systemu Eicotrack. Wpłynie także na poprawę bezpieczeństwa załóg górniczych z tytułu: ograniczenia możliwości potencjalnego wystąpienia zdarzeń wypadkowych związanych z awaryjnymi (bądź profilaktycznymi) wymianami układów posuwu kombajnu oraz ograniczenia obwałów i poprawy kierowania stropem dzięki możliwości szybszej przekładki przenośnika ścianowego.
Wartość projektu: 9 957 644,85 PLN
Wkład Funduszy Europejskich: 6 768 530,74 PLN
Okres realizacji: lipiec 2018 r. – czerwiec 2021 r.
Kierownik B+R: prof. dr hab. inż. Antoni Kalukiewicz
Kierownik Zarządzający Projektem: dr inż. Edward Pieczora
Projekt realizowany jest przez konsorcjum, w skład którego wchodzą:
Instytut Techniki Górniczej KOMAG – Lider, Instytut Odlewnictwa, Akademia Górniczo-Hutnicza - Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Przedsiębiorstwo Innowacyjne Odlewnictwa SPECODLEW Sp. z o.o. oraz Polska Grupa Górnicza S.A.
Krótki opis projektu:
W kopalniach węgla kamiennego w Polsce eksploatacja prowadzona jest systemem ścianowym, w którym powszechnie stosowane są kombajny węglowe wyposażone w bezcięgnowy system posuwu, głównie opracowany ponad 40 lat temu, typu Eicotrack. W systemie tym przemieszczanie kombajnu odbywa się poprzez współdziałanie pionowo usytuowanych w ciągnikach kombajnu kół trakowych z zębatką (drabinką Eicotrack) zabudowaną poziomo w zastawce przenośnika. Segment zębatki stosowany w tym systemie składa się z dwóch podłużnych listew, połączonych nierozłącznie sześcioma sworzniami, tworząc sztywną całość. W trakcie eksploatacji następuje wzajemne przemieszczanie się w płaszczyźnie poziomej i pionowej sąsiadujących ze sobą rynien przenośnika. Sztywne mocowanie segmentów zębatek (drabinek) do wsporników zastawek skutkuje brakiem możliwości ich przemieszczania, zwłaszcza w płaszczyźnie poziomej, co powoduje zmianę położenia zębatki względem koła trakowego podczas przegięcia trasy przenośnika zgrzebłowego. Prowadzi to z jednej strony do zaburzenia podziałki pomiędzy skrajnymi sworzniami sąsiadujących za sobą drabinek oraz zmiany odległości pomiędzy sworzniami segmentów zębatki a osią obrotu koła trakowego, a z drugiej strony do zjawiska tzw. krawędziowania zębów. Opracowany czterdzieści lat temu, powszechnie stosowany system posuwu typu Eicotrack nie jest dostosowany do mocy współczesnych kombajnów ścianowych. Skutkiem rozwoju kombajnów ścianowych jest m.in. wzrost ich siły uciągu, co w powiązaniu ze sztywną konstrukcją systemu Eicotrack zwiększa zużycie jego elementów powodując liczne awarie, przestoje i straty w wydobyciu.
Stosując technikę wirtualnego prototypowania oraz symulacje komputerowe, w ramach projektu, zostanie opracowany innowacyjny, podatny system posuwu o modułowej budowie z możliwością nadążnego dostosowywania się do nierówności ściany węglowej. W fazie badawczej zostanie ukształtowana i zweryfikowana postać konstrukcyjna poszczególnych elementów systemu.
Badania kinematyki pracy nowego systemu posuwu zrealizowane metodą wirtualnego prototypowania oraz analiza statyczna i dynamiczna z wykorzystaniem pakietów MES i LSDyna, pozwolą na ocenę poprawności współpracy poszczególnych elementów, ich wytrzymałości oraz trwałości. Elementy systemu posuwu zostaną wykonane przy użyciu nowoczesnej technologii odlewania precyzyjnego. Partia doświadczalna elementów systemu zostanie poddana badaniom stanowiskowym. Ostateczna weryfikacja nowoopracowanego rozwiązania nastąpi podczas badań w warunkach in situ, w ścianie węglowej z zastosowaniem kombajnu ścianowego dużej mocy. Przeprowadzone badania pozwolą potwierdzić przyjęte założenia w zakresie funkcjonalności systemu, jego przydatności oraz porównać go z systemem obecnie stosowanym. Nowej generacji system posuwu umożliwi zwiększenie konkurencyjności polskiego przemysłu maszyn górniczych na rynkach europejskich i światowych, a jego wdrożenie w polskim sektorze wydobywczym podniesie efektywność wydobycia. Efektem końcowym projektu będzie przygotowanie do produkcji elastycznego systemu posuwu wysokowydajnych kombajnów ścianowych.
PGG-Ziem.jpg)
