Устройство диагностики мобильное УДМ

Основной характеристикой секции механизированной крепи является ее несущая способность, которая определяется величиной настройки предохранительных клапанов гидравлических стоек. Учитывая важность этой характеристики, требования нормативно-правовых актов по охране труда и промышленной безопасности, действующих в Украине, предусматривают непрерывный контроль давления в поршневой полости каждой гидравлической стойки, который осуществляется индикаторами давления или манометрами. И индикаторы давления, и манометры устанавливаются в поршневой полости гидравлической стойки, а именно в стоечном блоке вместе с предохранительным клапаном. Опыт показывает, что при недостаточном уровне технического обслуживания и эксплуатации после двух лет работы 30-40 % секций механизированной крепи теряют свою несущую способность из-за ухудшения технического состояния стоечных блоков и разгерметизации полостей гидравлических стоек. Потеря несущей способности крепи приводит к нарушению целостности (расслоению) массива пород непосредственной кровли, обрушению породы в рабочее пространство лавы, а в отдельных случаях происходит зажатие секций крепи "нажестко", что обуславливает необходимость работы комплекса с присечкой боковых пород. В результате происходит существенное снижение объемов добычи, рост зольности, резкое повышение уровня ручных работ и травматизма в лаве.

За последние годы в связи с резким сокращением поставок новых крепей (рис. 1), низким уровнем их ремонта и технического обслуживания количество лав, в которых не обеспечивается эффективное управление кровлей, стало резко возрастать. Так, в 2009 г. коэффициент обновления парка механизированных крепей снизился до уровня 2 %, что является самым низким показателем за всю историю украинской угольной промышленности. Парк крепей со сроком службы более пяти лет достиг уровня 75 %, в связи с чем возникла острая необходимость диагностики технического состояния стоек и стоечных блоков непосредственно в лаве без выдачи их на поверхность.

С этой целью ГП "Донгипроуглемаш" было создано, успешно прошло приемочные испытания и поставлено на серийное производство устройство диагностики мобильное УДМ, предназначенное для диагностики технического состояния гидравлических стоечных блоков, поршневых и штоковых полостей стоек и определения давления рабочей жидкости в каждой секции механизированной крепи непосредственно в лаве. Мобильное устройство также может использоваться на поверхности шахты при техническом контроле новой или отремонтированной механизированной крепи.

Давление настройки стоечных предохранительных клапанов составляет 39‑42 МПа, что в 1,5-2 раза превышает давление в гидросистеме механизированной крепи, развиваемое насосной станцией. Поэтому при создании мобильного устройства для получения необходимого значения давления был использован компактный гидроцилиндр с возможностью мультипликации давления до уровня 48 МПа.

Техническая характеристика устройства диагностики мобильного УДМ

Давление на входе, МПа:

- номинальное 13

- максимальное 32

Давление на выходе, МПа:

- номинальное 43

- максимальное 48¹⁾

Коэффициент мультипликации 3,3

Подача (за 1 цикл), см³ 65

Габаритные размеры, мм, не более:

- длина 430

- ширина 140

- высота 170

Масса, кг, не более 13

¹⁾ Соответствует давлению срабатывания предохранительного клапана мобильного устройства

Мобильное устройство (рис. 1) состоит из корпуса 3 и штока 5 с манжетой двухстороннего действия 4, грундбуксы 6 с манжетой 7 и грязесъемником 8, клапана предохранительного 9 с пробкой, патрона пилотного 1, фланца с рукояткой 2, обратных клапанов 11, вентиля 12, а также манометра 13 и кожуха 14. Шток в корпусе установлен в направляющих поясах 10. На входе в мобильное устройство установлен фильтр сетчатого типа тонкостью фильтрации 70 мкм.

Для подключения мобильного устройства к испытуемому стоечному блоку (рис. 3) рукав линии распора гидростойки ("Р") отсоединяется от стоечного блока и подсоединяется ко входу в мобильное устройство ("Н"). Выход мобильного устройства ("ППС") входящим в комплект высоконапорным рукавом Dу8 с резьбовыми заделками подсоединяется в гнездо индикатора давления стоечного блока ("И", для этого стойка должна быть разгружена от давления и индикатор выкручен). Мобильное устройство готово к работе.

Работает мобильное устройство следующим образом. При подаче давления на вход " Н" мобильного устройства рабочая жидкость через фильтр Ф, обратные клапаны КО2 и КО1 поступает в поршневую полость "ППС" гидростойки ГС, производя ее предварительный распор, при этом манометр МН показывает давление рабочей жидкости в гидросистеме. При нажатии на рукоятку патрона пилотного (гидрораспределителя) ГР рабочая жидкость поступает в гидроцилиндр Ц (мультипликатор с коэффициентом мультипликации 3,3), а далее – через обратный клапан КО1 в поршневую полость "ППС " гидростойки. В гидростойке давление рабочей жидкости повышается до тех пор, пока не сработает предохранительный клапан стоечного блока КП2. За ростом давления рабочей жидкости и давлением срабатывания предохранительного клапана можно следить по манометру МН. При отпускании рукоятки ГР шток гидроцилиндра Ц мобильного устройства автоматически возвращается в исходное положение. В штоковой полости гидроцилиндра Ц для защиты гидросистемы стойки и самого мобильного устройства установлен предохранительный клапан КП1, настроенный на давление срабатывания 48 МПа. После проверки давления срабатывания предохранительного клапана стоечного блока КП2 либо при обнаружении негерметичности стоечного блока БС или гидростойки ГС гидросистема разгружается открытием вентиля В. В конструкции предусмотрено гнездо "ДД " для подключения датчика давления.

В процессе проведения лабораторных испытаний были получены осциллограммы работы опытного образца устройства для диагностики стоек и стоечных блоков (рис. 4-6), которые были подтверждены испытаниями в шахтных условиях на ОП "Шахта "Красный партизан" ГП "Свердловантрацит" (табл. 1).

Табл. 1 – Результаты испытаний в шахтных условиях

В настоящее время на шахтах Украины работает 8 мобильных устройств, где сложились разнообразные схемы его применения. Например, на шахте "Россия" ГП "Селидовуголь" мобильное устройство закреплено за гидроцехом шахты и выдается на добычной участок по заявке механика участка, на шахте "Партизанская" ГП "Антрацит" - за бригадиром ГРОЗ и находится непосредственно на добычном участке.

За относительно небольшой срок эксплуатации мобильного устройства некоторыми предприятиями достигнуты высокие показатели в проведении диагностики стоек и стоечных блоков:

- на ОП "Шахта "Комсомольская" ГП "Антрацит" за период 10.04.10-31.05.10 было проверено 450 шт. гидростоек со стоечными блоками, выявлено неработоспособных - 45 шт. гидростоек и 30 шт. стоечных блоков;

- в ГП "Свердловантрацит" за период 03.05.10-31.05.10 было проверено 240 шт. гидростоек, выявлено неработоспособных - 84 шт.

Таким образом, устройство диагностики мобильное УДМ, позволяет обеспечить контроль технического состояния стоечных блоков, поршневых и штоковых полостей стоек и определить давление рабочей жидкости на секции, т.е. несущую способность секции механизированной крепи в условиях очистного забоя и, тем самым, повысить качество и надежность крепления, снизить зольность угля за счет уменьшения присечек боковых пород и повысить нагрузку на очистной забой. Кроме того, такое мобильное устройство может быть эффективно использовано при техническом контроле новой или отремонтированной крепи, поступившей на шахту, а также при перемонтаже крепи без выдачи на поверхность.

Рис. 1 - Выпуск механизированных крепей в Украине

Рис. 2 - Устройство диагностики мобильное УДМ:

1 - патрон пилотный; 2 - фланец с рукояткой; 3 - корпус; 4 - манжета двухстороннего действия; 5 - шток; 6 - грундбукса; 7 - манжета; 8 - грязесъемник; 9 - клапан предохранительный; 10 - направляющие пояса; 11 - обратные клапаны; 12 - вентиль; 13 - манометр; 14 - кожух

Рис. 3 - Схема подключения мобильного устройства:

БС - блок стоечный; ГЗ - гидрозамок; КП2 - предохранительный клапан стоечного блока; "Р" - линия распора гидростойки; "И" - линия индикаторадавления; ГС - гидростойка; УМ - мобильное устройство; "С" - линия слива; В - вентиль; МН - манометр; "ППС" - линия к поршневой полости гидростойки; КО1, КО2 - обратный клапан; КП1 - предохранительный клапан мобильного устройства; ГР - патрон пилотный (гидрораспределитель); Ц - гидроцилиндр (мультипликатор); Ф - фильтр; "Н" - линия напора (вход)

Рис. 4 – Проверка герметичного стоечного блока с давлением настройки

предохранительного клапана 40 МПа

Рис. 5 – Проверка герметичного стоечного блока с давлением настройки

предохранительного клапана 39 МПа

Рис. 6 – Проверка негерметичного стоечного блока

Поиск по сайту: