Systém monitorovaní těžící pracovní hlavy kombajnu typu MINOS-2 pracujícího v důlních chodbách.
Zakład Montażu Urządzeń Elektronicznych
www.zmue.com.pl
OBSAH
SYSTÉM MONITOROVANÍ TĚŽÍCÍ PRACOVNÍ HLAVY KOMBAJNU TYPU MINOS-2 PRACUJÍCÍHO V DŮLNÍCH CHODBÁCH. .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
CERTIFIKÁTY
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
STRUČNĚ O SYSTÉMU MINOS-2... .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
DISPLEJOVÝ MODUL MW-2 .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
SNÍMAČ ÚHLU CK-1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
SNÍMAČ POLOHY KOMBAJNU CPK-2 .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
8
LASEROVÉ UKAZOVÁTKO PGWL-1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
9
.
SNÍMAČ NIVELACI CN-1
ODRAZNÉ DESKY .
.
.
.
.
.
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
10
ÚHLOVÁ MÍRA NA HORNICKÉM KOMPASU, TZV. "HODINA"
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
11
MONTÁŽ SYSTÉMU NA TĚLESU KOMBAJNU AM-50.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
12
MONTÁŽ SYSTÉMU NA TĚLESU KOMBAJNU AM-75.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
13
Zakład Montażu Urządzeń Elektronicznych 43-100 TYCHY ul. Fabryczna 3 POLSKA tel. +48 32 217 58 75 Fax: +48 32 217 58 79 e-mail:
[email protected]
Zakład Montażu Urządzeń Elektronicznych www.zmue.com.pl
Závod Montáže Elektronických Zařízení vznikl v roce 1989. Firma se zabývá výrobou zařízení založených na moderních konstrukčních a technologických řešeních. Specializuje se ve výrobě a sestavovaní zvláštních přístrojů používaných mj. v banském, chemickém, petrochemickém a energetickém průmyslu.
SYSTÉM MONITOROVANÍ TĚŽÍCÍ PRACOVNÍ HLAVY KOMBAJNU TYPU MINOS-2 PRACUJÍCÍHO V DŮLNÍCH CHODBÁCH. Systém monitorovaní razicí hlavy kombajnu MINOS-2 pracujícího v důlních chodbách zlepšuje významným způsobem správné ražení důlních děl ve sloji přímo pod navrhovanou vyztuž. Systém informuje operátora kombajnu o sbližovaní se sbíjecích orgánů ke hranici určeného porubu a také o svislém a vodorovném odbočení resp. úklonech směru sloje. Díky systému MINOS-2 – není nutné zapojovaní dodatečných zaměstnanců do práce v oblastech považovaných za obzvlášť nebezpečné – výsledkem toho je
precizní a shodný s banskou normou obrys děla. MINOS-2 může být namontovaný na všech kombajnech razicích důlní chodby používaných v hornictví. Prvky, které jsou součásti systému MINOS-2:
1Displejový modul MW-2 1Snímače: úhlu CK-1 (svislost) úhlu CK-1 (vodorovnost) nivelace CN-1 polohy kombajnu CPK-2
ŘÍZENÍ SBÍJECÍCH ORGÁNŮ DLE ZADANÝCH ÚDAJŮ O VYZTUŽÍ
ŘÍZENÍ SBÍJECÍCH ORGÁNŮ DLE ZADANÝCH ÚDAJŮ O NIVELACII
CAL
ESC
ŘÍZENÍ SBÍJECÍCH ORGÁNŮ PODÉL OSY SLOJE tzv. „hodiny“ 64748 a
l1 α
l2
chodba Dle vaty Carnota: a2=l12+l22-2l1l2cosα 3
CERTIFIKÁTY Systém monitorovaní razicí hlavy kombajnu MINOS-2 pracujícího v důlních chodbách je určený k používaní v porubech s nebezpečím výbuchu a bezpečných hornických závodech, v oblastech zařazovaných na úroveň ohrožení metanem „a”, „b” resp. „c” a ke třídě „A” resp. „B” ohrožení výbuchem uhelného prachu. Konstrukce systému MINOS-2 splňuje požadavky určené pro zařízení skupiny I. kategorie M2, tzn. zajišťuje vysokou
bezpečnostní úroveň. Diky certifikátům přiděleným jednotlivým složkám, je celý systém velice přizpůsobivý různým způsobům použití, protože je nezávislým, autonomním zařízením, které nejen není součástí řízení a automatiky kombajnu, ale zároveň není součástí frontálního integrovaného systému dobývání.
NÁZEV
TYP
Č. CERTIFIKÁTU
VLASTNOST
DISPLEJOVÝ MODUL
MW-2
FTZÚ 08 ATEX 0257X
I M2 Ex ib I Mb
SNÍMAČ ÚHLU
CK-1
OBAC 06 ATEX 182
I M2 Ex d ib I Mb
SNÍMAČ NIVELACII
CN-1
FTZÚ 07 ATEX 0257
I M2 Ex ib I Mb
SNÍMAČ POLOHY KOMBAJNU
CPK-2
FTZÚ 09 ATEX 0161X
I M2 Ex d ib op is I Mb
STRUČNĚ O SYSTÉMU MINOS-2... Zkoušky prováděné během bezmála dvanáctiměsíčního provozu, umožňuji formulovaní následujících závěrů:
1Zlepšení
bezpečnostních podmínek pracovního prostředí diky přesunu obsluhy mimo nebezpečnou oblast – u frontálního dobývajícího organu,
1Doba dobývání sloje se zkrátila, co mělo vliv na zvýšení efektivity práce,
1Viditelné
4
zlepšení kvality zpracované porubní stěny
pomocí udržovaní směru a nivelace,
1Doba
rozložení výztuže zabezpečující zpracovávanou důlní chodbu, byla zkrácená a součastně byla zlepšená kvalita její provedení,
1Odstranění
chyb v řízení kombajnu prodlužuje dobu provozu kombajnu mezi periodickými opravy,
1Softwarové
vybavení Systému umožňuje selektivní výběr nejvhodnějších osob k řízení kombajnu
DISPLEJOVÝ MODUL MW-2 Displejový modul MW-2 je spojujícím bodem pro ostatní prvky Systému MINOS-2, protože na digitální obrazovce v grafickém a animačním provedení ukazuje výsledky práci jednotlivých snímačů:
! snímač úhlu CK-1 znázorněný v podobě sbíjecího orgánu s umístěným v pozadí nastaveným rozměrem chodby, ! nivelační snímač CN-1 v podobě ikonky kombajnu znázorněné pohledem zboku včetně informaci ohledně určené a aktuální nivelace, !
polohy kombajnu CPK-2 v podobě ikonky kombajnu ukázaného pohledem shora včetně informaci ohledně polohy osy kombajnu vůči osy raženého důlních děla. Veškeré operace typu: výběr výztuže tzn. rozměru a profilu průřezu, úkony jako nivelace a směr, lze zadat pomocí tlačítek na klávesnici. Displejový modul MW-2 je připevňovaný na řídicím panelu kombajnisty v dodatečným ocelovým krytu. Stabilní a jednoduchá konstrukce způsobí, že zařízení nezklame v důlních pracovních podmínkách.
TECHNICKÉ PARAMETRY DISPLEJOVÉHO MODULU MW-2
1Přesnost zobrazovaní: 1Napájecí napětí: 1Maximální napájecí proud: 1Úhlopříčka obrazovky: 1Rozlišení obrazovky: 1Okolní pracovní teplota: 1Maximální relativní vlhkost: 1Hmotnost: 1Úroveň odolností krytu: 1Označení protivýbušné konstrukce:
20 mm 12V 0,5 A 7,5'' 640×480 px -10 ÷ +40°C 95% ~4 kg IP 65/IP54 I M2 Ex ib I Mb
Kryt modulu MW-2 je provedený z nerezových, zinkovaných resp. obyčejných ocelových plechů. V modulu, za sklem z polykarbonátu resp. kaleného skla, je umístěný grafický LCD displej v provedení omezujícím jiskření o úhlopříčce 7,5''. Mikroprocesorová sestava vypočítává polohu organu na základě údajů, které obdržuje ze snímačů a ukazuje souřadnice na LCD displeji. Modul MW-2 je napájený s libovolného připojení zabezpečeného před jiskřením v kategorii nejméně I. M2, o parametrech výstupu Uo=16V Io=2A (Un=15V i In? 1,5A) a úrovní zabezpečení ib. Kabel spojující zdroj elektřiny s modulem je prefabrikovaný výrobcem. Maximální délka kabelu nemůže přesahovat 20 m.
5
SNÍMAČ ÚHLU CK-1 Snímač úhlu CK-1 umožňuje správné řízení dobývacího organu hornického kombajnu během ražení důlního děla diky zpracovávání údajů ohledně úhlů odchylek těžící hlavy vůči kombajnu a předělávaní těchto údajů do podoby digitálních hodnot na obrazovce. Z toho důvodu, že tento modul stahuje údaje ze svislé a vodorovné plochy, je třeba použit dva snímače CK-1, které obsluhuji osu X a osu Y. Tyto snímače jsou namontované na točně kombajnu. Údaje jsou sbírané v průběhu práci kombajnu a v reálním čase jsou zpracovávané a součastně ukazované na obrazovce modulu MW-2 v podobě animované grafiky kombajnového organu razicího důlní dělo. V případě, kdy řidič kombajnu vyjíždí organem mimo určený obrys, Systém efektivně informuje pracujícího o této skutečnosti pomocí znázorněné na obrazovce informaci. Snímač úhlu CK-1 spolupracuje s libovolným kombajnem pracujícím v důlních chodbách po přizpůsobení mechanické konstrukci prvku upevňujícího snímač. TECHNICKÉ PARAMETRY SNÍMAČE ÚHLU CK-1
1Přesnost zobrazovaní: 1Napájecí napětí: 1Maximální napájecí proud: 1Okolní pracovní teplota: 1Maximální relativní vlhkost: 1Hmotnost: 1Úroveň odolností krytu: 1Označení protivýbušné konstrukce:
4096 imp/obr. 12V 0,2 A -20÷+40°C 95% 3 kg IP 54 I M2 Ex d ib I Mb
Snímač je sestavený z ocelového krytu zabezpečeného před vniknutím ohně, nástroje konverzovaní úhlu a modulu převaděče, přizpůsobujícího výstup k splňovaní pokyn zabezpečení před jiskřením. Snímače CK-1 jsou spojené s modulem MW-2 pomocí čtyřdrátového připojení, ukončeného konektory. Zařízení je dodávané výrobcem kompletně sestavené, připravené k montáží na kombajnu. Rozmístění prvků, jejích upevnění a vedení signalizačních připojení je pokaždé projednávané s výrobcem kombajnu.
6
SNÍMAČ NIVELACI CN-1
Snímač nivelaci CN-1 umožňuje dozor naklonění kombajnu. Přistroj umožňuje řídit kombajn součastně dle zadané nivelace aneb dle sloji. Stejně jako v případě snímače úhlu CK-1 údaje jsou znázorněné ve formě animované grafiky na obrazovce MW2 a v okamžiku, kdy vzniká nějaká anomálie Systém bude o tom také informovat. Montáž CN-1 na kombajnu pracujícím v důlních chodbách nezpůsobí problémy, protože není porušená integrita kombajnu. Snímač může spolupracovat s libovolným počítačem, poněvadž předělává údaje o naklonění kombajnu vůči hladiny země na digitální hodnoty. TECHNICKÉ PARAMETRY SNÍMAČE NIVELACI CN-1
1Přesnost zobrazovaní: 1Napájecí napětí: 1Maximální napájecí proud: 1Okolní pracovní teplota: 1Maximální relativní vlhkost: 1Hmotnost: 1Úroveň odolností krytu: 1Označení protivýbušné konstrukce:
0,10° 12V 0,2 A -20°÷+40°C 95% 3 kg IP 54 I M2 Ex ib I Mb
Snímač je sestavený s ocelového krytu a desky plošných spojů s integrovanými obvody zpracovávajícími signál naklonění vůči hladiny do podoby sériového přenosu a přizpůsobuje výstup k potřebám zabezpečení před jiskřením. Zařízení je dodávané výrobcem kompletně sestavené a připravené k montáží na kombajnu. Rozmístění prvků, jejích upevnění a vedení signalizačních připojení je pokaždé projednávané s výrobcem kombajnu.
7
SNÍMAČ POLOHY KOMBAJNU CPK-2 Snímač polohy kombajnu CPK-2 je nejdůležitějším prvkem Systému, protože nezávislé na pozici v jaké se nachází kombajn, je možné provádět ideální dobývaní pod zadanou vyztuž. Měření polohy kombajnu je prováděné oproti dobývaní s určeným směrem ražené chodby pomocí laserového dálkoměru. Tímto způsobem lze určit osu kombajnu vůči osy dobývaného porubu. Spojení této informaci s informacemi ze snímačů CK-1 a CN-1 umožní precizní vedení chodby — teoretický na useku 100 m úchylka od osy dobývaní sloje pozůstává v rozmezích 29 cm. Snímač polohy kombajnu CPK-2 — stejně jako zbytek prvků celého Systému — spolupracuje s displejovým modulem MW-2, na jehož obrazovce je poloha kombajnu znázorněna v podobě animované grafiky. Snímač CPK-2 je určený k montáži na kombajnu bez nutnosti zasahovat do konstrukce stroje. Snímač může spolupracovat s libovolným počítačem. TECHNICKÉ PARAMETRY SNÍMAČE POLOHY KOMBAJNU CPK-2
1Teoretická přesnost zobrazených údajů: 20 mm 8' 1Přesnost ukazovaní úhlu: 15 V 1Napájecí napětí: 0,80 A 1Maximální napájecí proud: -10 ÷ +40°C 1Okolní pracovní teplota: 95% 1Maximální relativní vlhkost: 10 kg 1Hmotnost: IP 65 1Úroveň odolností krytu: I M2 Ex d ib op is I Mb 1Označení protivýbušné konstrukce: Kryt snímače CPK-2 je provedený z ocelových plechů, zinkovaných. Sestava mikroprocesorů hlavní desky vypočítává polohu kombajnu na základě údajů, které obdržuje z desky laseru a odesílá předělané údaje k displejovému modulu MW-2. Kabel spojující čidlo CPK-2 s rozvodovou skříni je prefabrikovaný výrobcem.
8
LASEROVÉ UKAZOVÁTKO PGWL-1 Jednopaprskové hornické laserové ukazovátko PGWL-1 je určené k používaní v podzemních hornických porubech cílem určovaní směru ražených důlních děl, pomocí precizních nastavení laserového paprsku, dle zadaného směru. Ukazovátko splňuje pokyny pro zařízení s tělesem zabezpečeným před jiskřením. Ukazovátko PGWL-1 je možné namontovat na libovolném typu výztuží v důlních chodbách. TECHNICKÉ PARAMETRY PGWL-1
1Napájecí napětí: 1Napětí dobíjení: 1Proud dobíjení: 1Pracovní okolní teplota: 1Maximální relativní vlhkost: 1Hmotnost: 1Úroveň odolností krytu: 1Označení proti výbušné konstrukce:
3.6 V 5V 0,2 A -10÷+40°C 95% 0,5 kg IP 65 I M1 Ex ia op is I Ma
Vstupní a výstupní parametry PGWL-1: Optický výstup: Pmax < 10 mW dle normy: EN 60079-28 Um = 6V – vstup připojení
Ukazovátko je provedené ve formě ocelového válce ze skleněným kulatým okénkem ve přední rovné častí krytu. Tlačítko vypínaní a zapínaní a zásuvka dobíjení jsou umístěné na zádní, rovné částí krytu. Přiložený držák umožňuje precizní nastavení laserového paprsku pomocí regulačních šroubů. Kryt ukazovátka PGWL-1 je provedený s zinkované resp. práškově natírané oceli ST-3.
9
ODRAZNÉ DESKY K správnému fungovaní Systému MINOS-2 jsou nezbytné 3 panely obložené odrazným materiálem, tzv. „odrazné desky”, připevněné k jednotlivým prvkům obloukových výztuží pomocí speciálních držáků. První odrazná deska musí být připevněná kolem 2,5 m počítaje od prvního oblouku napředu (např. na čtvrté obloukové výztuží pro vzdálenost 0,8 m) a další dva ve vzdáleností kolem 3 a 4 m (např. na páté a šesté výztuží pro vzdálenost 0,8 m). Odrazné desky je třeba připevňovat na stejné straně, na které bylo namontované čidlo CPK-2.
PROCEDURA OBSLUHY A MONTÁŽE ODRAZNÝCH DESEK Po postavení další obloukové výztuží v průběhu postupovaní těžby, je třeba demontovat odraznou desku nejvíc vzdálenou k čelu raženého děla a namontovat jí před první deskou v řádě. Takovým způsobem aby odrazná deska bylá vždy namontována kolem 2,5 m na první obloukové výztuži v řádě, co nejblíže čela. Montáž a demontáž odrazných desek lze provést odšroubováním jen jednoho šroubu. SEŘIZOVANÍ ODRAZNÝCH DESEK Všechny odrážející povrchy odrazných desek musí být umístěné na jedné vodorovné ploše, rovnoběžné k přímce určené úhlovou mírou na hornickém kompasu, tzv. "hodině". Vzdálenost mezi přímkou hodiny a plochou odrazných desek musí být konstantní. K regulaci odrazných desek slouží dvě matice: napínací matice k regulaci úhlu a matice k regulaci posunu odrazné desky. Řádně seřízení odrazných desek je podmínkou správné práci Systému MINOS-2.
10
ÚHLOVÁ MÍRA NA HORNICKÉM KOMPASU, TZV. "HODINA"
11
MONTÁŽ SYSTÉMU NA TĚLESU KOMBAJNU AM-50
Snímač úhlu CK-1 (Y)
Snímač úhlu CK-1 (X) Snímač polohy kombajnu CPK-2
Snímač nivelaci CN-1
Displejový modul MW-2
12
MONTÁŽ SYSTÉMU NA TĚLESU KOMBAJNU AM-75
Snímač úhlu CK-1 (Y)
Snímač úhlu CK-1 (X)
Snímač polohy kombajnu CPK-2
Displejový modul MW-2
Snímač nivelaci CN-1
13
