Giełda wynalazków i projektów. Pod ziemią i spod ziemi

Infrastruktura podziemna jest obecnie obszarem nie tylko intensywnych robót i modernizacji (odrabiamy wieloletnie zaniedbania), ale także dziedziną nośną innowacyjnie. Można nawet powiedzieć, że inżynieria robót bezwykopowych stała jedną z polskich specjalności. Wprawdzie zautomatyzowanych tarcz o dużej średnicy jeszcze nie produkujemy, ale i na być może przyjdzie pora.

Tendencji tej wyszedł naprzeciw Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego, czego świadectwem jest współpraca z firmami wyspecjalizowanymi w takich robotach. Na przykład w kooperacji z firmą JUMARPOL sp. z o.o. sp. k. opracowano konstrukcję kontrolno-pomiarową: „Nawigacja Teleoptyczna TSP do Wiertnic Poziomych Ślimakowych”, a firma otrzymała już za nią nagrodę TYTAN 2017 w kategorii „Produkt roku”. Głównym wkładem Instytutu było skonstruowanie inteligentnej głowicy namiarowej tego urządzenia. Pracował nad tym zespół Instytutu pod kierownictwem dr. inż. Mirosława Chłosty.

Przewiert zegarmistrzowski

Przewierty poziome do różnych celów, zwłaszcza do budowy kanalizacji grawitacyjnej, muszą być precyzyjne, gdyż nie da się pod ziemią wytyczyć trasy tradycyjną metodą geodezyjną. Wykorzystano system teleoptyczny do wiertnic poziomych ślimakowych. Umożliwia on wykonanie przewiertu prostoliniowego. Pozwala na zwiększenie długości wykonania przewiertu pilotażowego nawet o 50% i więcej w stosunku do powszechnie stosowanych z dokładnością 2,3mm/100m. Dotychczasowymi metodami nie można było nawet się zbliżyć do tej dokładności. Jest to możliwe dzięki m.in. wykorzystaniu elektronicznego sensora grawitacji Ziemi. Nawigacja jest przystosowana do pracy nawet w zmarzlinie do -25 st.C. System cieszy się już uznaniem klientów w Polsce i za granicą, gdyż pozwala uzyskiwać rekordowe długości przewiertu i precyzji jego wykonania w każdym gruncie. Ułatwiona jest kontrola jakości i zdalny nadzór. Na terenach szkód górniczych, które mogą wymuszać błędy w układaniu rurociągów, wiertnica jest niezastąpiona. Głowica jest wyposażona w kamery, dzięki czemu operator pracujący w wykopie początkowym ma ciągły podgląd video co się dzieje w wykopie końcowym, a więc eliminuje zagrożenie dla osób w wykopie końcowym.

Komunikacja między pracownikami na początku i końcu przewiertu jest zawsze kłopotliwa, zwłaszcza, gdy wykopy są głębokie. W tym przypadku jest zbędna, co znacznie przyspiesza prace. Szybsze jest samo precyzyjne ustawienie urządzeń do przewiertu, a głowica umożliwia nawet wykrywanie obecności niepowołanych osób na terenie budowy po godzinach pracy. Rejestrator wbudowany w monitorze nawigacji nadaje transmisję radiową. Umożliwia wychwycenie obecności ruchu na budowie. Nagrywa tylko zaistniałe zdarzenia informując za pośrednictwem e-mail/sms kierownika robót lub strażnika o niepowołanym wtargnięciu. Urządzenie zasilane jest napięciem 12V z akumulatora agregatu hydraulicznego zasilającego wiertnicę. Udało się w urządzeniu TSP zespolić trzy elementy: wysokiej klasy rozwiązania nawigacyjne, automatyczny system geodezyjny oraz kompleksowy system monitoringu w czasie rzeczywistym.

Węgiel tanio wzbogacony

Tego, co pod ziemią (lub spod ziemi) dotyczy też inne rozwiązanie IMBiGS, tym razem pochodzące z oddziału zamiejscowego w Katowicach - Zakładu Gospodarki Odpadami i Zarządzania Środowiskowego. Ten wynalazek jest szczególnie cenny w sytuacji konieczności zdecydowanego poprawiania jakości węgla, jaki trafia na rynek i jest w kraju spalany. Przedmiotem projektu był sposób wzbogacania energetycznych surowców mineralnych z jednoczesnym określeniem kierunków wykorzystania odpadów, znajdujący zastosowanie w produkcji węgla handlowego. Opracowano też układ urządzeń technologicznych do tego procesu.

 Po wstępnym rozdzieleniu frakcji grubych i skały płonnej część frakcji drobniejszych poddaje się wzbogacaniu powietrznemu dla wydzielenia skały płonnej oraz produktu użytecznego energetycznie. Otrzymany surowiec dodaje się do węgla skierowanego na rynek lub wzbogaca w procesach na mokro, gdy rynek oczekuje na produkty o niskiej zawartości popiołu i siarki. Technologia ta upraszcza, a więc obniża koszty dotychczas stosowanych rozwiązań w metodzie "na mokro". Pozwala na efektywne odkamienianie i odsiarczanie węgla, produkcję wysokojakościowych ekologicznych paliw. Szczególnie cenna jest możliwość odzyskiwania węgla z odpadów na hałdzie a także na wykorzystanie produktów odpadowych jako substytutu kruszyw naturalnych. Można więc z odpadu kopalnianego wykorzystać wszystko, również zwykłą skałę przydatną jako materiał wypełniający w warstwach nawierzchni drogowych oraz jako materiał do wypełniania pustek poeksploatacyjnych lepszy niż inne "wypełniacze", bo bliski skale naturalnej. Zespołem, który opracował to rozwiązanie kierował prof. Wiesław Blaschke. Otrzymało medale na wystawie IWIS oraz Concours Lepine w Paryżu, a także tytuł Mistrza Techniki w konkursie FSNT NOT-u.

jaz.

Sprzęt do nawigacji teleoptycznej TSP

Głowice do nawigacji

Instalacja wiertnicy z nawigacją TSP