1. Jaký je hlavní důvod, proč to nelze použít?
Podzemní prostředí uhelných dolů je mimořádně unikátní, obsahuje metan a uhelný prach, oba jsou vysoce hořlavé a výbušné. Proto je přísně zakázáno jakékoli zařízení, které by mohlo potenciálně generovat zdroj vznícení.
Chemické vlastnosti zinku: Zinek je relativně reaktivní kov s nízkou tvrdostí a bodem tání. Když pozinkovaná vrstva přijde do kontaktu s tvrdou horninou nebo jinými kovovými částmi prostřednictvím prudkého tření nebo nárazu, může snadno produkovat drobné jiskry (nazývané třecí jiskry).
Riziko vznícení: Experimenty ukázaly, že třecí jiskry produkované slitinami zinku mají dostatek energie k zapálení určité koncentrace plynného metanu. To představuje pro uhelné doly fatální riziko.
2.Jaké jsou provozní podmínky a požadavky na prostředí pro hydraulické podpory?
Přísné mechanické požadavky: Hydraulické podpěry musí odolat obrovskému formačnímu tlaku; proto jejich konstrukční součásti (horní nosníky, základny, štítové nosníky atd.) obvykle používají vysokopevnostní ocelové plechy, jako jsou Q460C, Q550D, Q690D, nebo dokonce oceli s vyšší pevností. Tyto oceli mají vysokou pevnost, houževnatost a svařitelnost. Běžné galvanizované svitky (jako je DX51D+Z) obvykle používají komerční -kvalitní nebo lisované- substráty, jejichž pevnost je zdaleka nedostatečná pro požadavky na nosné konstrukční součásti.
Extrémní opotřebení a nárazy: Prostředí podzemních pracovních ploch je drsné a podpěry se neustále třou a narážejí do uhelných slojí a hlušiny. Pozinkovaná vrstva je velmi tenká (obvykle desítky mikrometrů) a při takovém silném opotřebení se rychle opotřebuje, ztratí svou antikorozní funkci, po čemž ocelový substrát rychle koroduje.
Problémy se svařováním: Výroba hydraulických podpěr vyžaduje značné množství svářečské práce. Pozinkovaná vrstva se vypařuje při vysoké teplotě svařování, vytváří toxické páry zinku (oxid zinečnatý, který může způsobit „horečku z kovových výparů“) a zároveň vážně poškodí kvalitu svaru a způsobí vady, jako je pórovitost a praskliny, ovlivňující strukturální integritu podpory.
3.Jak účinná je předúprava kombinovaná s vysoce-nástřikovým nátěrem pro ochranu proti korozi?
Pískování/tryskání: Za prvé, konstrukční součásti z vysokopevnostního ocelového plechu procházejí přísným povrchovým čištěním, aby se odstranily oxidové usazeniny a rez, čímž se dosáhne určitého standardu čistoty a drsnosti (např. stupeň Sa2,5).
Aplikace základního a vrchního nátěru: Poté se nastříká epoxidový -základní nátěr bohatý na zinek nebo anorganický zinek{1}}základní nátěr, po kterém následuje vrchní nátěr -odolný proti opotřebení a korozi-odolný- (např. epoxidová uhelná dehtová barva, modifikovaná epoxidová barva atd.). Celý nátěrový systém je mnohem silnější než vrstva zinkování, což zajišťuje dlouhou životnost ochrany proti korozi a eliminuje riziko jisker třením.
V současnosti jde o nejběžnější a nejspolehlivější antikorozní-proces.
4.Jaké je správné řešení ochrany proti korozi pro hydraulické podpory v podzemních uhelných dolech?
Chromový povlak Dacromet/Zinc{0}}
Jedná se o technologii lakování bez elektrolytů{0}} s vynikající prevencí koroze a bez jisker generovaných třením.
Běžně se používá pro šrouby a malé díly na konzolách. U velkých konstrukčních součástí jsou však náklady a složitost procesu vyšší, takže se používá méně často než stříkání.
Zvětralá ocel
V některých méně korozních podmínkách lze přímo vybrat ocel s určitým stupněm odolnosti proti atmosférické korozi, ale cena je vyšší.
5.Jaké jsou důvody, proč pozinkované svitky nejsou vhodné pro výrobu hlavních konstrukčních součástí hydraulických výztuží v podzemních uhelných dolech?
Primární důvod: Pozinkovaná vrstva představuje bezpečnostní riziko výbuchu plynu-způsobeného třením, což porušuje bezpečnostní předpisy uhelných dolů.
Sekundární důvod: Substrát postrádá dostatečnou mechanickou pevnost a má špatnou svařitelnost, nesplňuje požadavky na mechanický výkon a výrobní proces hydraulické podpory.