Ważne wydarzenia

Ta dość hermetyczna nazwa kryje w sobie osiągnięcie niezwykle istotne dla rozwoju i usprawnienia jazdy ludzi i transportu materiałów powszechnie wykorzystywanymi kolejkami podwieszonymi z napędem własnym. Postęp techniczny obserwowany jako zwiększenie wytrzymałości i nośności elementów, przyczynia się do umożliwienia przewożenia coraz większych ładunków.

PRZEPISY NIE NADĄŻAJĄ

Stosowane obecnie przepisy pochodzą z lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku i nie przystają do wymagań współczesnego górnictwa. W tamtych czasach obudowa chodnikowa była wykonana z kształtowników KS, KO18, KO25, TH, podczas gdy współcześnie są to łuki o profilu V29, V32, V36 o znacznie większej nośności. Również kolejki podwieszane to zupełnie inne układy transportu niż pół wieku temu. Wtedy były to kolejki z napędem linowym, szyny były znacznie dłuższe, a masy transportowanych ładunków były kilkukrotnie niższe. Obecnie powszechne są ciągniki z napędem własnym, szlaki transportu liczą dziesiątki kilometrów, a szyny kolejki podwieszonej można spotkać w większości wyrobisk. Wzrasta nie tylko długość tras, ale również moc i siła uciągu ciągników oraz ładowność urządzeń transportowych umożliwiająca transport ciężkich skupionych ładunków w tym sekcji obudowy zmechanizowanej.

Jak powiedział inż. Łukasz Bednarczyk z Biura Restrukturyzacji Operacyjnej i Technologicznej PGG S.A.:

„Siły pochodzące od ruchu zestawu transportowego obciążonego ładunkiem przenoszone są przez zawiesia i odciągi na odrzwia obudowy chodnikowej, co bezpośrednio decyduje o bezpieczeństwie. Niestety przepisy nie nadążają za zamianami w górnictwie i trudno szukać wytycznych dotyczących sposobu obliczenia sił działających na łuk obudowy. Spowodowane to jest szeregiem skomplikowanych zjawisk zachodzących podczas ruchu, a zwłaszcza hamowania zastawu transportowego. Sieć cięgien zwiesi i odciągów w połączeniu z ruchomym złączem poszczególnych szyn tworzy układ statycznie wielokrotnie niewyznaczalny".

Obowiązujące przepisy wymagają, aby częścią dokumentacji układu transportu były obliczenia trakcyjne uwzględniające maksymalną masę transportowanych, ładunków drogę hamowania oraz opóźnienia występujące podczas hamowania. Maksymalna masa ładunku bezpośrednio powiązana jest z obciążeniem łuku obudowy/siłą działająca na łuk obudowy.

POMIARY DOŁOWE

Celem przeprowadzonych pomiarów było wyznaczanie rozkładu sił działających na łuk obudowy przenoszonych poprzez zawiesia i odciągi stabilizujące. Aparaturę pomiarową w postaci rejestratora połączono z kilkudziesięcioma siłomierzami, które zostały zabudowane w cięgnach łańcuchów zawiesi i odciągów stabilizujących. Ponadto zabudowano siłomierze do pomiarów sił wzdłużnych w toku szynowym. Pomiary symulowały różne sytuacje, które mogą zaistnieć w czasie ruchu obciążonych zestawów transportowych, podczas których generowane są największe oddziaływania na odrzwia obudowy chodnikowej.

„Prowadzenie transportów przy pomocy kolejek podwieszanych jest dość powszechne. Obecnie bezproblemowo jesteśmy w stanie przewozić sekcje obudowy zmechanizowanej w całości. W okresie pracy zawodowej, pełniąc funkcję Kierownika Działu Górniczego, mocno interesował mnie rozkład sił pochodzący od hamowania kolejki podwieszonej, o którym mówi §122.4 RME dotyczący maksymalnych sił wypadkowych pochodzących od kolejki i działających na pojedynczy łuk obudowy. Dlatego wyniki pomiarów i ich dalsza analiza pozwoli określić warunki dotyczące sposobu zabudowy toru jezdnego podwieszonej kolejki z napędem własnym, w taki sposób, aby zwiększyć bezpieczeństwo podczas transportów ciężkich elementów" – mówi Tomasz Kudłacik Naczelny Inżynier Ruchu Ziemowit.

Wszystkie symulowane sytuacje były zgodne z obowiązującymi przepisami górniczymi, zapisami w instrukcjach obsługi użytych środków transportowych i dokumentacji układu transportu. Symulowano zmiany w trzech zakresach: sposobie ruchu, konfiguracji zestawów transportowych oraz sposobie zabudowy trasy. Odnośnie do sposobu ruchu wykonywano kilkadziesiąt przejazdów po odcinku pomiarowym toru podwieszonego, odwzorowując różne sytuacje. Były to przejazdy bez hamowania, przejazd z ładunkiem i bez ładunku, jazda z hamowaniem awaryjnym w wyznaczonych punktach. W zakresie konfiguracji ciągnika zmieniono położenie napędów i zespołu transportowego, uzyskując ciągnik z napędami skupionymi, z którym został sprzęgnięty zespół transportowy oraz napędami rozdzielonymi, gdzie zespół transportowy był objęty hydraulicznie połączonymi napędami ciągnika.

Aby zagwarantować bezpieczeństwo podczas pomiarów, odcinek pomiarowy trasy został wyłączony z regularnego ruchu zestawów transportowych kolejek podwieszonych i zabezpieczony przez mechaniczne blokady najazdowe. Wdrożono również szereg rygorów gwarantujących bezpieczeństwo osób zaangażowanych w pomiary, jak i niezakłócenie funkcjonowania zakładu górniczego.

Przeprowadzanie pomiarów z zachowaniem wysokiego poziomu bezpieczeństwa, sprawnie i zgodnie z założonym harmonogramem, możliwe było dzięki doskonałemu zaangażowaniu kopalni zarówno w zakresie przygotowania wyrobiska, trasy, ciągnika, jak i zagwarantowania możliwości badań. Uzyskane wyniki przez kolejne miesiące będą podlegać wnikliwej analizie oraz symulacji, a otrzymane wnioski posłużą do rozszerzenia funkcjonalności programu do obliczeń trakcyjnych. Ponadto opracowane wyniki i wnioski będą wykorzystane do opracowania wytycznych optymalizacji zabudowy szyn kolejek podwieszonych w warunkach występujących w kopalniach PGG S.A.

Autor: Zbigniew Piksa

Zdjęcia: Tomasz Piecuch

Dnia 30 września 2020 r. oficjalnie otwarto projekt o akronimie ROCCS #899336 - „Establishing a Research Observatory to unlock European Coal seams for Carbon dioxide Storage” - o polskiej nazwie „Wypracowanie technologii sekwestracji dwutlenku węgla w pokładach węgla kamiennego”, z udziałem przedstawicieli instytutów naukowych oraz podmiotów przemysłowych z Wielkiej Brytanii oraz Niemiec i Polski.

Koordynatorem i Liderem projektu jest Cardiff University. Pozostałymi uczestnikami prócz PGG S.A. są: Niemieckie Centrum Badań Naukowych GFZ (Deutsches GeoForschungsZentrum) oraz Główny Instytut Górnictwa. Celem projektu jest umożliwienie składowania dwutlenku węgla pochodzącego z instalacji energetycznego wykorzystania paliw kopalnych w pokładach węgla kamiennego.

PGG poza czynnym udziałem w projekcie przez cały czas jego trwania będzie liderem dwóch zadań:

Wybór i charakterystyka lokalizacji pod przyszły rozwój instalacji na skalę komercyjną.

Zadanie rozpocznie się od wyboru złoża węgla znajdującego się w jednej z kopalń należących do PGG, odpowiedniego do komercyjnego odzyskiwania CO2-ECBM. Wybór będzie podyktowany predefiniowanymi wymaganiami i w oparciu o aktualną wiedzę o dostarczonych właściwościach geologicznych złóż węgla. Dokładna charakterystyka miejsca pozwoli na zaprojektowane instalacji z optymalnymi parametrami do wykorzystania zarówno do celów komercyjnych jak i na potrzeby spółki.

Projekt instalacji na skalę komercyjną do odzyskiwania CO2-ECBM.

Koncepcja i projekt instalacji zostaną opracowane w oparciu o znane właściwości geologiczne, chemiczne i fizyczne wybranego pokładu węgla, a także wyniki badań in situ w Kopalni Doświadczalnej Barbara. Doświadczenie zdobyte podczas poprzednich testów, w połączeniu z wynikami symulacji numerycznych wykorzystujących opracowane i zwalidowane modele, dostarczą niezbędnego wglądu w proces sekwestracji odwiertów poziomych, celem prawidłowego zaprojektowania komercyjnej instalacji. Efektem zadania będzie kompletny projekt instalacji gotowy do implementacji.

Warto nadmienić, że założenia tego projektu wpisują się w postanowienia Porozumienia z dnia 25 września 2020 r. zawartego przez stronę rządową oraz społeczną, gdzie wskazano na kierunek inwestycji w nisko i zeroemisyjne źródła wytwarzania energii z węgla kamiennego poprzez wykorzystanie technologii z obszaru technologii CCS (ang. Carbon Capture and Storage) oraz CCU (ang. Carbon Capture and Utilisation) oraz IGCC (ang. Integrated Gasification Combined Cycle).

Więcej informacji można uzyskać odwiedzając dedykowaną projektowi ROCCS stronę internetową pod adresem: www.roccsproject.com.