Specjalne systemy obudów ścianowych podporowo-osłonowych

Najnowocześniejsza technologia

Firma Caterpillar jest światowym liderem w zakresie technologii obudów ścianowych podporowo-osłonowych. Na początku lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku ze względu na trudne warunki panujące w niemieckich kopalniach węgla przystąpiono do rozwoju technologii obudów ścianowych podporowo-osłonowych. Szerokie oraz wąskie pokłady węgla o dużym nachyleniu, słabe stropy i masywne bryły piaskowca w stropach, miękkie podłoże oraz uskoki geologiczne wymagały odpowiedniego dostosowania używanego sprzętu. Uzyskane doświadczenie wykorzystano we wszystkich obszarach górniczych na całym świecie, oferując klientom najnowocześniejsze technologie dostosowane w celu zapewnienia maksymalnej kontroli nad stropem i spągiem w przodkach ścianowych. Pozwala to nie tylko skrócić czas przestojów niezbędny do kontroli warstw skalnych otaczających pokład węgla, ale również umożliwia automatyzację obsługi obudów ścianowych, nawet w bardzo trudnych warunkach geologicznych.

Kompletna gama rozwiązań

Dostępny jest pełen zakres obudów ścianowych o wysokości od 550 do 7500 mm (od 1,8 do 24,6 stopy), wytrzymujących nacisk ponad 1750 ton (1929 ton amerykańskich). Podobnie jak w przypadku wszystkich produktów firmy Cat najwyższa jakość oraz innowacyjne rozwiązania zastosowane w produktach zapewniają ich maksymalną wydajność oraz dostępność systemów, długi okres eksploatacji i najniższy możliwy koszt posiadania.

Dwumetrowe obudowy ścianowe podporowo-osłonowe

Obudowy ścianowe podporowo-osłonowe o szerokości dwóch metrów (6,56 stopy) mają wiele zalet w porównaniu ze standardowymi osłonami o szerokości 1,50 lub 1,75 metra (4,92 lub 5,74 stopy). Mniejsza liczba osłon pozwala ograniczyć koszty inwestycji oraz konserwacji, a tym samym liczbę elementów, które mogą ulec awarii. Przodki ścianowe charakteryzują się łatwiejszym sterowaniem, a ich postęp jest szybszy, ponieważ wymaga zmiany położenia mniejszej liczby sekcji obudowy.

Firma Caterpillar produkuje pełną gamę systemów sterowania obudowami ścianowymi podporowo-osłonowymi, od ręcznych układów hydraulicznych do wysoko cenionych elektronicznych układów sterowania PMC-R umożliwiających najbardziej zaawansowaną automatyzację przodka ścianowego i monitorowanie urządzeń. Elektrohydrauliczny układ sterowania przodkiem ścianowym PMC-R firmy Cat to najnowocześniejsze rozwiązanie w zakresie technologii obsługi przodka ścianowego oraz monitorowania i zdalnej diagnostyki wszystkich wykorzystywanych na przodku urządzeń. Wszystkie informacje mogą być przesyłane na powierzchnię w czasie rzeczywistym, co umożliwia eksploatację przodka ścianowego z maksymalną wydajnością.

Zalety układu sterowania:

• Elastyczne sterowanie
• Łatwe użytkowanie
• Łatwa konserwacja
• Niezawodność i bezpieczeństwo

Konstrukcja oraz sposób produkcji podpór i siłowników zapewniają najwyższą jakość i wydajność. Dostępne są układy dwu- i trzystopniowe o stałej wydajności na każdym stopniu. Dobrane materiały oraz rozwiązania konstrukcyjne zapewniają długi okres eksploatacji. Odpowiednie pokrycie chroni urządzenia przed korozją.

Firma Caterpillar ma duże doświadczenie w projektowaniu obudów ścianowych dostosowanych do wybranych warunków górniczych oraz przodków ścianowych w pokładach miękkich skał innych niż węgiel. Obudowy do stromych pokładów, obudowy z wysuwanym przegubowym przedłużeniem stropnicy oraz duże projektowe obciążenia destabilizujące umożliwiają używanie maszyn w ekstremalnych warunkach geologicznych.

Eksploatacja złóż o dużym nachyleniu

W obliczu ogromnych złóż wysokiej jakości węgla zablokowanych pod ziemią oraz ogromnych oczekiwań klientów związanych z nowymi rozwiązaniami wprowadziliśmy do oferty nowoczesne systemy umożliwiające wydobycie w pokładach o dużym nachyleniu. Firma Caterpillar oferuje rozwiązania dostosowane do niemal każdych warunków, w tym zwłaszcza do wydobycia na dużych pochyłościach.

Metoda z podcięciem pokładu

Sekcje obudowy do wybierania pokładu metodą zawałową umożliwiają wydobycie węgla ze stropów przy użyciu podnoszonych stropnic ze specjalnymi rynnami zintegrowanymi z górną osłoną, przednim przenośnikiem ścianowym lub drugim przenośnikiem ścianowym znajdującym się za osłoną. Dostarczyliśmy klientom wiele takich instalacji, zwłaszcza w Europie Środkowej i Wschodniej.

Wydobycie węgla ze stropów przodków ścianowych metodą zawałową

Osłony do wydobycia węgla ze stropów przodków ścianowych metodą zawałową (LTCC) umożliwiają wydobycie pokładów o wysokości ponad 10 m (33 stóp). Do wycięcia dolnych 2,8–3 m (9,2–9,8 stopy) używany jest kombajn ścianowy, a następnie węgiel stropowy jest zawalany za obudowami ścianowymi podporowo-osłonowymi na tylny przenośnik ścianowy. Ten typ przodka ścianowego jest używany na przykład w kopalni w Hunter Valley w Australii.

Doskonała inżynieria

Firma Caterpillar utrzymuje rozbudowane zakłady projektowania, testowania oraz produkcji urządzeń. Wszystkie działy inżynieryjne są wyposażone w wydajne stacje robocze i najnowocześniejsze oprogramowanie do projektowania umożliwiające równoczesną analizę rozkładu obciążeń oraz opłacalności ekonomicznej rozwiązań. Do określenia zmęczeniowego okresu eksploatacji komponentów i produktów używana jest metoda analizy elementów skończonych. W celu zapewnienia maksymalnej niezawodności we wszystkich najważniejszych obszarach oraz wyeliminowania ryzyka awarii podczas eksploatacji stosuje się proces analizy przyczyn i skutków wad konstrukcji. Wykorzystujemy nasze doświadczenie w celu zarejestrowania ważnych informacji z wielu różnych placówek, w których eksploatowane są przodki ścianowe i stosujemy te informacje do udoskonalania produktów z korzyścią dla klientów. Jest to szczególnie cenne w przypadku projektów przodków ścianowych, w których występują trudne warunki geologiczne. Cykliczne testowanie stanowi ważną część procesu projektowania. Nasze placówki produkcyjne są nieustannie modernizowane, tak aby mogły korzystać z najnowszych technologii i zapewnić uzyskanie produktów o maksymalnej jakości przy jak najniższych kosztach. Stosowane procesy technologiczne oraz umiejętności organizacyjne są nieustannie doskonalone w celu zapewnienia konkurencyjności oraz maksymalnej niezawodności i wydajności zautomatyzowanych systemów przodków ścianowych.

Szeroko zakrojone testy

Przed dostarczeniem obudów ścianowych do klienta firma Caterpillar przeprowadza w swoim ośrodku testowym serię prób wytrzymałości strukturalnej, układów hydraulicznych i elementów układu sterowania. Zaawansowane testy umożliwiają sprawdzenie wytrzymałości zmęczeniowej oraz obciążalności poszczególnych produktów. Firma Caterpillar posiada układy do testowania obudów ścianowych podporowo-osłonowych i ich podzespołów:

• Trzy stanowiska do testowania obudów o wytrzymałości do 20 000 kN (4 496 179 funtów siły) i wysokości testowej ponad 5,0 m (197 cali).
• Maszyny do testowania podpór i siłowników z siłą do 15 000 kN (3 372 134 funtów siły).
• Hydrauliczne stanowiska testowe umożliwiające uzyskanie ciśnienia do 1000 bar (14 504 psi) i przepływu ponad 500 l/min (132,09 gal/min).

Proces testowania

Główne testy obejmują obciążenia zginające wzdłużne oraz poprzeczne, a także obciążenia skręcające i rozciągające. Zwykle wykonywanych jest do 70 000 cykli testowych z obciążeniem przekraczającym o 10%–20% obciążenie znamionowe. Testowane są kompletne systemy obudów ścianowych podporowo-osłonowych, a także ich poszczególne podzespoły, takie jak podstawa, zadaszenie, podpory, siłowniki, elementy sterujące, zawory nadmiarowe, i węże. Pomiary wykonywane podczas testów potwierdzają obliczenia i umożliwiają nieustanne udoskonalanie produktów oraz ich pełne wykorzystanie, optymalizację i uzyskanie potencjalnych oszczędności. Dzięki testom mamy pewność, że nasze urządzenia mogą być używane zgodnie z przeznaczeniem, a ich okres eksploatacji nawet w najtrudniejszych warunkach będzie zgodny z założeniami.

Bezpieczeństwo jest najważniejsze

Firma Caterpillar aktywnie rozwija systemy obudów ścianowych podporowo-osłonowych spełniające wymagania norm bezpieczeństwa na całym świecie:

• Zaawansowana konstrukcja najważniejszych części zapobiega poważnym awariom
• Urządzenia zaprojektowane zgodnie z zamówieniami klientów i dostosowane do lokalnych warunków geologicznych
• Szeroko zakrojone testy wszystkich podzespołów konstrukcyjnych, hydraulicznych i sterujących
• Zaprojektowane w celu łatwej konserwacji
• Analiza FEA
• Ergonomiczna konstrukcja dostosowana do wymagań operatorówFirma Caterpillar zaprojektowała zestaw rozwiązań wspierających bezpieczeństwo podczas pracy:
• Rękawy rozpraszające
• Oznaczenia węży
• Utrzymywanie stempli
• Udoskonalona konstrukcja stempli (kształt D)
• Super-Stecko w kształcie D

Przejrzysty układ przewodów giętkich

• Dobra widoczność
• Doskonały dostęp do podzespołów układu hydraulicznego
• Najwyższe bezpieczeństwo dzięki mniejszemu zaginaniu węży
• Niezawodne działanie urządzeń

Rękawy ochronne

• Rozdrobnienie
• Wszystkie przewody giętkie posiadają unikalne oznaczenia, na podstawie których można określić czas i miejsce ich wyprodukowania

Układ hydrauliczny osłony bezstemplowej

• Zmniejszenie sił działających na wąż dzięki takiej samej średnicy zewnętrznej oraz mniejsze uszkodzenia stempli powodowane ocieraniem
• Brak możliwości rozłączenia układu pod ciśnieniem