178 Ventil 17 /2011/ 2 PODJETJA PREDSTAVLJAJO Transport in vgradnja loœnega podporja pri gradnji jamskih prog s pomoœjo podajalnika lokov PL08-PV Simon DOBAJ, Bogomir TREBIŒNIK, Franjo MAZAJ, Miran SKLEDAR, Anton KOTNIK, Iztok NAVRØNIK Simon Dobaj, dipl. inæ., Bogo- mir Trebiœnik, dipl. inæ., Fra- njo Mazaj, inæ., Miran Skledar, inæ., Anton Kotnik, univ. dipl. inæ., Iztok Navrønik, dipl. inæ., vsi Premogovnik Velenje, d. d., Velenje 1 Uvod Premogovnik Velenje, d. d. (slika 1), ki deluje v okviru skupine Holding Slovenske elektrarne, je tehnoloøko zelo razvita druæba. Njegova glavna naloga je pridobivanje lignita za po- trebe proizvodnje elektriœne energije v Termoelektrarni Øoøtanj. Z veœ kot 135-letno tradicijo pridobi- vanja lignita je Premogovnik Velenje moœno vpet v slovensko energetsko gospodarstvo. Zaloge velenjskega li- gnita pri sedanjem odkopu zadoøœajo øe za øtiri desetletja delovanja premo- govnika. Zaradi sprememb v ener- getiki in predvidenih sprememb v delovanju termoelektrarne se bodo premogovniøka deloviøœa zaprla, øe preden bodo zaloge lignita poøle. Se- danja letna proizvodnja lignita znaøa okoli 3,9 milijona ton. V procesu pridobivanja lignita igrajo jamske proge pomembno vlogo. Pri tem je zelo pomemben tehnoloøki postopek razvoja in izdelave jamskih prog, vkljuœno z izolacijsko oblogo, transportiranjem premoga s pripra- vskih deloviøœ in organizacijsko struk- turo. Pri jamskih progah so predvsem pomembni njihova pravilna izdelava, transport, izdelava in montaæa njiho- ve podgradnje, kar obravnava ta pri- spevek. 2 Pregled razvoja podgradnje jamskih prog v zgodovini Podgrajevanje jamskih prog se je v zgodovini spreminjalo. V zaœetku so podgrajevali z lesenimi podporniki – poligoni. Z razvojem jame Premo- govnika Velenje so se spreminjali tudi naœini podgrajevanja. Doloœene pro- ge so podgrajevali z razliœnimi pod- gradnjami. Znani sta predvsem pod- Slika 1. Obmoœje Premogovnika Velenje 179 Ventil 17 /2011/ 2 PODJETJA PREDSTAVLJAJO gradnja z betonskimi paneli (slika 2) in s kompozitnimi sidri in armaturno mreæo iz umetnih mas (slika 3). kroæni ali zvonœasti profil vgrajeno v jamsko progo. Zaradi protipoæarne varnosti (lignit je namreœ zaradi svoje strukture zelo nagnjen k samovæigu), le-to obloæimo z izolacijsko oblogo (slika 4). Postopek izreza jamske proge je me- haniziran in je izveden s pomoœjo napredovalnih strojev (slika 5), ki izreæejo profil. Veœjih zapletov pri izrezu proge ni. V 8-urnem dnevnem obratovanju napredovalnega stroja izdelamo 6 do 7 metrov jamske pro- ge. Glavni problem pri izdelavi jamske proge je predvsem v ustrezni podgra- dnji, pri œemer je potrebno za 1,2- metrski del odseka proge (segment) pripraviti pribliæno 28 kosov loœnega podporja, dvakrat toliko veznih elementov in zajeten del hrastovih kladiœev za oblaganje profila. Ves ta material je treba izza napredoval- nega stroja roœno prenesti na mesto Slika 2. Podgradnja z betonskimi paneli Slika 3. Podgradnja s kompozitnimi sidri in armaturno mreæo iz umetnih mas V doloœenem obdobju se je podgrad- nja z betonskimi paneli pokazala za uœinkovito predvsem na obmoœjih stabilnih delov jame, medtem ko se na obmoœjih stalnih aktivnosti (odko- pi) v progah ta sistem ne obnese, saj je priølo do loma panelnih segmen- tov, njihova sanacija pa je zelo za- mudna. Drugi naœin podgradnje – s kompo- zitnimi sidri in armaturnimi mreæami iz umetnih mas – je bil del poskusa, ki ni prinesel æelenih rezultatov, zato smo ga opustili. Dandanes uporabljamo za podgra- dnjo jamskih prog loœno podporje K 24 (masa 24 kg/m), ki je kot zakljuœen Slika 4. Klasiœna podgradnja z izolacijsko oblogo Slika 5. Napredovalni stroj GPK-PV 180 Ventil 17 /2011/ 2 vgradnje, kar je zelo zahtevno. Zara- di tega je nastala potreba po izdelavi podajalnika lokov oz. naœina meha- nizirane podgradnje jamske proge. 3 Ideja in zasnova podajalnika lokov Na podlagi vseh teh ugotovitev smo priøli do spoznanja, da bi bil najbolj primeren tako imenovani podajalnik loœnega podporja (slika 6), ki pripelje loœno podporje, les in vezni pribor na œelo proge oz. mesto vgradnje po izre- zanem profilu proge. Na mestu vgra- dnje zgornji venec loœnega podporja tudi dvigne in vgradi, kar predstavlja hitrejøe, bolj humano in varnejøe delo pri izdelavi jamskih prog. Zasnova podajalnika lokov je temelji- la na izkuønjah delavcev, ki izvajajo tehnoloøki proces izdelave jamskih prog, in projektnega tima, ki je sku- pna spoznanja spravil na papir ter si zadal temeljna izhodiøœa pri konstru- iranju. Podajalnik lokov sluæi za prenos in vgradnjo loœnega podporja in lesa. Konstrukcija podajalnika je bila izdela- na na podlagi potreb, izkuøenj in siste- ma vgradnje loœnega podporja K 24. Podajalnik lokov sestavljajo nasle- dnje komponente (slika 7): • ogrodje, • prvi in zadnji preœni most s tekal- nimi maœki, • vrtljivi œlen, • roka, • nosilna glava, • hidravliœni agregat, • hidravliœna stroja, • konzola hidravliœne komande, • protiuteæ, • ranæirni maœek, • zavorni maœek, • vezni elementi in • elektrooprema. Funkcije, ki jih mora zaradi transpor- ta in manevriranja loœnega podporja zagotavljati podajalnik lokov, so na- slednje: Slika 6. Podajalnik loœnega podporja izravnava glave nosilne podajalnika v horizontalni legi glede na položaj roke podajalnika, z možnostjo nagibanja nosilne glave posamično – Poz. 1 ogrodje stroja Poz. 2 tekalni mački Poz. 5 GLAVA NOSILNA KPL, funkcije: glava nosilna levo – desno horizontalno vrtenje glava nosilna naprej nazaj – teleskopiranje Poz. 3 ČLEN VRTLJIVI, funkcija: horizontalni pomik roke podajalnika levo – desno, preko vrtljivega člena podajalnika Poz. 4 ROKA - PODAJALNIK LOKOV, funkcije: vertikalni pomik roka - podajalnika lokov Poz. 7 protiutež Poz. 8 RANŽIRNI MAČEK, funkcija: vožnja podajalnika lokov s pomočjo ranžirnega mačka ± 12º naklona proge – nad ± 5º - 2 ranžirna mačka + 1 pogon Poz. 9 zavorni maček Poz. 10 vezni element Poz. 6 KRMILNI PULT PODAJALNIKA KPL, funkcija: Zamik krmilnega pulta levo – desno K 24 ločno podporje vertikalno; Slika 7. Podajalnik lokov – sestava v jamski progi PODJETJA PREDSTAVLJAJO 181 Ventil 17 /2011/ 2 • voænja s pomoœjo ranæirnega po- gona po progi z naklonom ±5º; • horizontalni pomik roke œez vrtlji- vi œlen (poz. 3); • vertikalni pomik roke (poz. 4); • izravnava nosilne glave v horizon- talni legi glede na poloæaj roke, z moænostjo nagibanja nosilne gla- ve posamiœno – vertikalno; • premik nosilne glave (poz. 5) levo – desno v horizontalno; • premik nosilne glave (poz. 5) na- prej in nazaj – teleskopiranje; • zamik krmilnega pulta (poz. 6) levo – desno. Vsi cilindri morajo biti v æelenih poloæajih blokirani s protipovratni- mi blokirnimi ventili, da ne pride do nevarnega samodejnega popuøœanja posameznih gibanj, ko je cilinder v doloœeni poziciji. Maksimalna obremenitev nosilne glave z bremenom je ≈ 750 kg = 7,5 kN (2 kpl sestava loœnega podporja z veznimi elementi (400 kg) in ≈ 350 kg lesa). Delovni tlak stroja je prila- gojen razmeram obratovanja, kot tudi vertikalni pomik roke, katere tlak je prilagojen maksimalni obremenitvi materiala na nosilni glavi, maksimal- no 750 kg. Voænja podajalnika lokov je prilagojena sedanjemu naœinu prevaæanja po viseœi traœni progi s pomoœjo ranæirnega vlaka, pri œemer znaøa delovni tlak 110 barov. Stroj obratuje v temperaturnem razponu od –5 ºC do 35 ºC. Ker je v jamskih prostorih lebdeœi premogov prah, je nevarnost kontaminacije delovnega medija velika. Vse skupaj je zaradi potencialne nevarnosti v jami, predvsem zaradi prisotnosti metana in premogovega prahu, moralo biti izdelano v skladu z razliœnimi zakonskimi in podzakon- skimi akti – pravilniki in standardi za obratovanje strojev in naprav v jami Premogovnika Velenje. Pri razvoju stroja smo zato upoøtevali: • Zakon o rudarstvu (Ur. L. RS, øt. 56/1999, 61/2010–Z Rud–1) in njemu podrejene pravilnike ter podzakonske akte, • Pravilnik o zahtevah za zagota- vljanje varnosti in zdravja pri delu ter o tehniœnih ukrepih za dela pri raziskovanju in izkoriøœanju mi- neralnih surovin pod zemljo (Ur. L. RS, øt. 68/03, 83/03, 65/06), • Pravilnik o varnosti strojev (Ur. L. RS, øt. 25/2006 in Ur. L. RS, øt. 75/2008), • Pravilnik o protieksplozijski zaøœiti (Ur. L. RS, øt. 102/00 in 91/2002), • Zakon o kemikalijah (Ur. L. RS, øt. 36/1999, Ur. L. RS, øt. 11/2001 – ZFfS, 65/2003, 110/2003 – UPB1, 47/2004 – ZdZPZ, 61/2006 – Zbi- oP, 16/2008), • Standard SIST EN 13463–2, Neelektriœna oprema za uporabo v potencialno eksplozivni atmos- feri – 2. del: Zaøœita z omejenim pretokom, • Standard SIST EN 13463–3, Neelektriœna oprema za uporabo v potencialno eksplozivnih atmos- ferah – 3. del: Zaøœita z neprodor- nim okrovom »d«, • Standard SIST EN 13463–5, Neelektriœna oprema za uporabo v potencialno eksplozivnih atmos- ferah – 5. del: Zaøœita s konstruk- cijsko varnostjo »c«, • Standard SIST EN 13463–6, Neelektriœna oprema za uporabo v potencialno eksplozivnih atmos- ferah – 6. del: Zaøœita s kontrolo virov væiga »b«, • Standard SIST EN 13463–7, Neelektriœna oprema za uporabo v potencialno eksplozivnih atmos- ferah – 7. del: Zaøœita s kontrolo nadtlaka »p«, • Standard SIST EN 13463–8, Neelektriœna oprema za poten- cialno eksplozivne atmosfere – 8. del: Zaøœita s potopitvijo v tekoœino »k«, • Standard SIST EN 1127–1: 2008, Eksplozivne atmosfere – prepreœevanje eksplozije in zaøœita pred njo – 1. del: Osnovni pojmi in metodologija, • Standard SIST EN 1127–2: 2002, Eksplozivne atmosfere – prepreœevanje eksplozije in zaøœita pred njo – 2. del: Osnovni pojmi in metodologija za rudar- stvo, • Standard SIST EN 1710: 2006, Oprema in sestavni deli za upo- rabo v potencialnih eksplozivnih atmosferah podzemnih rudnikov, • SIST EN 982: 1998 + A1: 2008, Varnost strojev – Varnostne zah- teve za fluidne sisteme in njihove komponente – Hidravlika, • ISO 4413 Hydraulic Fluid Power – General Rules Relating to Sy- stems. 4 Konstrukcija in izdelava podajalnika lokov Konstrukcija z vsemi potrebnimi izraœuni in naœrti je bila izdelana v projektnem timu Premogovnika Vele- nje. Izdelava ter montaæa elektro- in hidravliœne opreme ter kasneje testi- ranje (slika 8) pa so bili izvedeni v Slika 8. Testiranje podajalnika lokov v hœerinskem podjetju HTZ Velenje, d. o. o. PODJETJA PREDSTAVLJAJO 182 Ventil 17 /2011/ 2 hœerinskem podjetju Premogovnika Velenje HTZ, d. o. o. Hidravliœni sistem podajalnika lokov temelji na hidravliœnem agregatu z elektrohidravliœnim krmiljem in siste- mom »LS Load sensing«. Agregat ima dve hidravliœni œrpalki in hidravliœni rezervoar s pripadajoœo opremo. Upo- rabljeni so tudi hidravliœni cilindri z nastavljivimi protipovratno-blokirnimi ventili ter varnostnimi in nepovratnimi ventili. Hidravliœni del oz. logiko za- snove sistema smo razvili skupaj s pod- jetjem Kladivar, d. o. o., Poclain Hy- draulics Group iz Æirov, ki je priskrbelo tudi ustrezne komponente za opremo hidravliœnega dela podajalnika. Elektriœni del krmilja podajalnika lo- kov je bil razvit in izveden v sodelo- vanju med Premogovnikom Velenje in podjetjem Bartec Varnost, d. o. o., iz Zagorja, ki ima v svojem proizvo- dnem programu ustrezno elektroo- premo za potrebe obratovanja v jami Premogovnika Velenje. Po vseh testiranjih in preizkusih tako hidravliœnega in elektrodela podajal- nika lokov kot tudi celotnega stroja je bila urejena in zdruæena vsa doku- mentacija, ki je bila potrebna, da smo izdali Izjavo o skladnosti s CE-oznako v skladu s Pravilnikom o varnosti stro- jev in Pravilnikom o protieksplozijski zaøœiti. 5 Podgradnja jamskih prog s pomoœjo podajalnika lokov Postopek vgradnje loœnega podporja s podajalnikom lokov je sledeœ: • za napredovalnim strojem pripra- vimo komplet tako imenovane »kape«, ki jo potem postavimo na podajalnik in s pomoœjo napredo- valnega stroja pripeljemo na pripra- vljeno mesto – izrezan zgornji profil proge ter vgradnja le-tega (slika 9); • sledi transport potrebnega lesa za oblaganje in vseh 8 kosov stojk na mesto montaæe, z lesom obloæimo zgornji profil in po postavitvi stojk øe stranski del – bok proge (slika 10); • sledita tran- sport in vgradnja 2 kompletov vmesnih »kap«, pripravljenih za napredovalnim strojem (slika 10); • na vrsti je transport kom- pleta »kape« in spodnjih delov loœnega podpor- ja; • sledita vgra- dnja vmesne »kape« in pola- ganje spodnjega Slika 9. Transport in vgradnja loœnega podporja Slika 10. Transport potrebnega materiala na mesto vgrad- nje Najpomembnejøe pa je, da so ga de- lavci pri svojem delu izredno dobro sprejeli, saj jim omogoœa laæje in bolj uœinkovito delo. Pri konstrukciji in izvedbi stroja so œlani tima pridobili veliko novih znanj in izkuøenj, tudi pri izdela- vi dokumentacije in konstruiranju. Ta projekt pa nam je postal izziv za izboljøanje øe katerega postopka, ki je nujno potreben, tako pri izdelavi jamskih prog kot tudi pri pridobivanju premoga. Sreœno! Slika 11. Vgradnja spodnjega dela loœnega podporja in zakljuœitev pro- fila PODJETJA PREDSTAVLJAJO dela – segmentov profi- la loœnega podporja, ki zakljuœijo profil v celoto – kroæni profil (slika 11). 6 Zakljuœek Z novim podajalnikom lokov PL08-PV se je sis- tem vgradnje loœnega podporja predvsem s staliøœa varnosti in hu- manizacije delovnega procesa znatno izboljøal. Dnevni napredki pri izdelavi jamskih prog so izboljøani za pribliæno 15 %.