Szénbánya hidraulikus kőfúró: Biztonsági és kiválasztási szabályok

Egy szénbányában üzemelő hidraulikus kőfúró olyan veszélykategóriának van kitéve, amely egyszerűen nem vonatkozik a fémbányászatra vagy az alagútépítésre: metán gyulladás. A percussziós mechanizmus hőt termel a dugattyú ütőfelületén és a szár-vezető bushing érintkezési felületén; a hidraulikus kör 160–220 bar nyomáson működik, a visszatérő olaj hőmérséklete meleg; és ha egy szerelvény meghibásodása miatt keletkező olajpermet eléri egy gázfelhalmozódást, a tűzveszély azonnali. Minden alkatrész kiválasztását és működtetési eljárást szénbányában alkalmazott hidraulikus fúró esetében e háttér figyelembevételével kell értékelni, nem csupán a szokásos teljesítmény- és élettartam-kritériumok alapján.

A szénbányákat gázveszélyességi osztályozás szerint is kategorizálják – a nem gázos kategóriától a nagyon gázosig –, és ennek megfelelően a berendezések műszaki előírásaira vonatkozó szabályozási követelmények is eltérnek a joghatóságok szerint. A jelen cikkben leírt kiválasztási szabályok kizárólag a hidraulikus kőfúró driftekre és azokhoz kapcsolódó folyadékkörökre vonatkoznak, a berendezés kategóriáján belül, és nem helyettesítik a helyszín-specifikus szabályozási megfelelőséget.

Robbantásgátló tervezési követelmények

Tűzálló hidraulikus folyadék a bányászati alapkövetelmény bármely földalatti szénbánya hidraulikus körében. A szokásos ásványi olaj alapú hidraulikus folyadék gyúlékony; egy csővezeték-hibánál a forró felületekre vagy egy villamos ívre fröccsenő ásványolaj valós gyulladási útvonalat hoz létre. A víz–olaj emulziók (HFA-E, általában 95–97% víz olajkoncentráttal) vagy a víz-glikolok (HFC) a szokásos tűzálló alternatívák földalatti szénbánya ütőkörökben. A kompromisszum: mindkét típus alacsonyabb kenőképességgel rendelkezik, mint az ásványolaj, ami nagyobb igényt támaszt a tömítőanyagokra és a folyadékban található kopásálló adalékanyag-csomagra.

A PU ütőgyűrűk elfogadhatóan működnek olajban vizes emulziókkal, amikor az emulzió koncentrációja a megadott határokon belül marad. Ha az emulzió koncentrációja 5 % alá csökken (ami általában a minimális érték), a kenés éles csökkenése következik be, és a PU gyűrűk gyorsabban kopnak, mint amennyire tervezve voltak. Az HNBR gyűrűk jobban tűrik a koncentráció ingadozását, és ezért előnyösek olyan műveletekben, ahol nehéz pontosan fenntartani az emulzió koncentrációját. A víz-glikol folyadékok rossz glikol-koncentráció esetén támadhatják a szokásos NBR statikus gyűrűket O-gyűrűk , amelyek duzzadást okoznak – a víz-glikol körökbe FKM vagy HNBR O-gyűrű összetételű anyagokat írnak elő szokásos NBR helyett.

Felszerelési specifikációk robbanásveszélyes környezetekhez

Működési biztonság: A három legfontosabb eljárás

A folyadékkör ellenőrzése minden műszak kezdetekor kötelező előírás egy szénbánya környezetében, ahol a működés közbeni tömlő meghibásodása azonnali tűzveszélyt jelent. Az ellenőrzés a következőket foglalja magában: a tömlő állapota (nincs vágás, a külső burkolat átmosódása vagy duzzanat, amely belső károsodásra utal), a csatlakozók rögzítése (nincs szivárgás a menetes illesztéseknél, a csatlakozók nem mozdulnak el kézzel gyakorolt nyomás hatására), valamint a tartály folyadékszintjének és az emulzió vagy glikol koncentrációjának ellenőrzése. Egy degradált emulzió – amely színében normálisnak tűnik, de olajkoncentrációja 5 % alatti – egyszerre jelent tömítéskárosodási és gyújtási kockázatot.

A csökkentett lövés megelőzése fontosabb a szénbányákban, mint más alkalmazásokban. Amikor a fúrófej elveszíti a kőzet érintkezését, és a kalapácsolás levegő ellen történik, a kalapácsolási körben lévő biztonsági szelep folyamatosan működik, ami hőtermelést eredményez a szeleptestben. A szokásos bányászati és építési munkák során ez karbantartási kérdés; metánkörnyezetben azonban egy meleg szeleptest további gyújtási kockázatot jelent. Az automatikus csökkentett lövés leállító rendszerek – amelyek a nyomásminta-elemzés segítségével 200–500 milliszekundumon belül leállítják a kalapácsolást, ha nem terhelt kalapácsolást észlelnek – szabványos előírások a jól menedzselt szénbányai fúróberendezések konfigurációjában.

A fúrófej leválasztása előtt a kalapácskör kifúvása és leeresztése a műszakváltás után eltávolítja a nyomás alatt álló tűzgátló folyadékot azokból a csőszakaszokból, amelyeket a műszakváltás során legvalószínűbb, hogy megzavarnak. Egy nyomás alatt álló csővezeték leválasztása gázos vágatban egyaránt szennyezési kockázatot és folyadéksugárzás okozta tűzveszélyt jelent. Az eljárás során a rendszer tervezett nyomáscsökkentő útján kell leereszteni a nyomást, nem pedig nyomás alatt álló szerelvények lazításával.

Kiválasztási kritériumok szénbányák környezetére vonatkozóan

A Drifter tervezési jellemzői csökkentik a szénbányák üzemeltetési kockázatát: zárt ütköző áramkör (a visszafutó olaj atmoszférás kitettség nélkül áramlik vissza a tartályba, minimalizálva a folyadékködöt a vezető légkörben); lezárt forgási motor házat pozitív nyomású

Tömítéskészlet-specifikáció szénbányászati fúróberendezésekhez: ütőkészletek HNBR összetételből HFA-E vagy HFC folyadék kompatibilitáshoz, előre mosó tömítések PTFE-meghordozott összetételből (kémiai inaktivitás a bányavíz pH-érték-változásával szemben), valamint minden statikus O-gyűrű HNBR vagy FKM anyagból víz-glikol környezethez való kompatibilitáshoz. Ezeket az anyag-specifikációkat explicit módon fel kell tüntetni a beszerzési dokumentumban, ne „szabványos készlet” alapértelmezésre hagyatkozni. A HOVOO szénbányászati környezethez alkalmazható zárócsomagok összes fő drifter márkához kínál megoldást, és az anyagválasztásokat ellenőrizték HFA-E és HFC kompatibilitás szempontjából. Teljes modellreferenciák a hovooseal.com oldalon.