Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние средств защиты от аварийности рудничных подъемных установок 15
1.1. Подъемная установка (ПУ) как объект исследования 16
1.2. Аварии при эксплуатации ПУ 20
1.3. Существующие технические средства контроля и защиты ПУ 42
1.4. Пути развития средств повышения безопасности эксплуатации ПУ 61
1.5. Выводы и задачи исследования 67
2. Методика исследования 70
2.1. Методы анализа травматизма и аварий 70
2.2. Структурно-функциональные и расчетные схемы, математические модели ПУ 77
2.3. Анализ условий и параметров, формирующих информацию о предаварийном состоянии ПУ 84
2.4. Исследование выявленных закономерностей для выбора технических средств контроля аварийных режимов ПУ 109
2.5. Методика измерения электромагнитных помех в стволе шахты, обоснование и выбор рабочих частот для индуктивных средств 123
2.6. Методика расчета оптимальных конструктивных параметров элементов индуктивных средств 130
2.7. Методика расчета конструктивных параметров преобразователя угловых перемещений барабана машины 135
2.8. Методика расчета параметров магнитоанизотропного преобразователя усилий 137
2.9. Методика измерения основных параметров элементов индуктивной аппаратуры 143
Выводы 149
3. Исследование и анализ параметров преобразователей перемещений подъемного сосуда 151
3.1. Аналитические исследования преобразователя перемещения сосуда с использованием неоднородных линий 153
3.2. Влияние геометрических размеров неоднородностей на точность определения местоположения сосуда в стволе 184
3.3. Расчет и исследование неоднородных линий на ЭВМ 188
Выводы 207
4. Экспериментальные исследования средств системы непрерывного
определения местоположения подъемного сосуда в стволе шахты 208
4.1. Структура системы 208
4.2. Схема и конструктивные решения 211
4.3. Стендовые испытания. . 215
4.4. Аппаратурная реализация и исследование быстродействия 221
Выводы 245
5. Разработка и исследование магнитоанизотропного преобразователя (датчика) усилий (МДУ) 246
5.1. Математическая модель 246
5.2. Геометрический расчет параметров 250
5.3. Электромагнитный расчет параметров 251
5.4. Экспериментальные исследования 253
5.5. Разработка универсального электронного блока 257
5.6. Аппаратура универсальной системы контроля перегруза, напуска каната, массы груза в клети 269
5.7. Разработка и монтаж модуля МДУ 275
Выводы 280
6. Разработка новых технических средств повышения безопасности
эксплуатации подъемов
6.1. Аппаратура КОНТУР 281
6.2. Система СТАРТ и ее особенности 293
6.3. Микропроцессорные средства контроля 307
6.4. Разработка средств получения и обработки информации на основе микропроцессора 320
6.5. Модель системы оперативной технической диагностики подъемных установок (ОТД ПУ) 322
Выводы 330
7. Эффективность технических средств при внедрении в горную промышленность и оценка повышения уровня безопасности эксплуатации
подъема 332
7.1. Определение экономической эффективности 332
7.2. Оценка повышения уровня безопасности 339
Выводы 344
Заключение 345
Список использованных источников 350
Приложение 1 373
Приложение 2 377
Приложение 3 385
Приложение 4 391
Приложение 5 413
Приложение 6 431
Приложение 7 434
- Подъемная установка (ПУ) как объект исследования
- Методы анализа травматизма и аварий
- Схема и конструктивные решения
- Математическая модель
- Аппаратура КОНТУР
Введение к работе
Развитие рудничных подъемных установок идет по пути увеличения высоты подъема, грузоподъемности и скорости движения сосудов [208]. В настоящее время высота подъема превысила 2000 м, грузоподъемность сосудов возросла до 100 т, максимальная скорость подъема достигла 20 м/с. Имеются установки, в клети которых перевозится 150 человек, и разработаны клети, которые вмещают 200 человек одновременно [136].
В связи с этим значительно повысились требования, предъявляемые к современным автоматизированным подъемным.установкам, в частности к средствам управления, контроля и защиты, для обеспечения высокоэффективной, надежной и безопасной эксплуатации. Существующие средства контроля и защиты подъемов от аварийных режимов, связанных с движением сосудов в стволе (переподъем, превышение скорости, застревание и заклинивание сосуда и др.) не всегда в полной мере выполняют свои функции, что приводит к тяжелым авариям и часто к гибели людей [60, 61]. Требуется дальнейшее совершенствование всех средств повышения безопасности эксплуатации (технологической и функциональной) подъемных установок, в том числе аппаратов контроля и защиты.
Основой для повышения эффективности и безопасности эксплуатации рудничного подъема является его теория и практика. Фундаментальные труды в области теории и практики рудничного подъема академиков М.М. Федорова и А.П. Германа получили свое развитие в работах академиков Г.Н. Савина, чл.-корр. А.С. Ильичева, профессоров В.Б. Уманского, Ф.Н. Шклярского, Г.М. Еланчика, B.C. Тулина. Дальнейший вклад в развитие теории и практики рудничного подъема внесли К.М. Барамидзе, В.Д. Белый, П.П. Нестеров, 3-М. Федорова, Ф.В. Флоринский, А.Е. Троп, Е.С. Траубе, Ю.Г. Киричок, В.М. Черма- лых, Б.А. Носырев, Г.В. Верстаков, А.Г. Степанов, СМ. Кубарев, А.Н. Шатило, В.Е. Католиков, А.Д. Динкель, А.А. Белоцерковский, В.И. Дворников, Э.С. Лапин, В.А. Макаров и др. На базе созданной современной теории рудничного подъема разработаны эффективные подъемные установки и требования их безопасной эксплуатации.
Актуальность проблемы. Современный рудничный (шахтный) подъем - один из самых дорогостоящих в создании и эксплуатации, сложная и трудоемкая в обслуживании горная машина по транспортированию горной массы, материалов, оборудования и людей, состоит из комплекса целого ряда машин, механизмов, систем автоматического управления, связи, контроля и защиты.
Сложность и особая ответственность функционирования рудничного подъема связана с необходимостью обеспечения высокого уровня надежности и безопасности эксплуатации, поскольку отказ его механических, электрических узлов и возникновение аварийных режимов может привести не только к большим потерям, вызванным простоем всего горного предприятия, но и к травмированию и гибели людей. Так, по официальным данным Госгортехнадзора Кыргызской Республики, России и других стран СНГ, входящих в состав бывшего СССР, травматизм при эксплуатации внутри шахтного транспорта и подъемных установок остается высоким и составляет 20% от всех случаев на подземных работах горнорудной и нерудной промышленности. При этом, из общего числа смертельных случаев на подземном транспорте и подъемах 71% приходится на транспорт и 29% - на подъем, в основном связанных с движением сосудов (клетей) в стволе. Следовательно, проблема снижения травматизма и предупреждения аварий (аварийных ситуаций и режимов) на подъемных установках, как основного звена внутришахтного транспорта является актуальной.
Обеспечить эффективную безаварийную работу подъемных машин призваны системы автоматического регулирования, контроля и защиты. Но, как показывает практика эксплуатации действующих скиповых и клетевых подъемных установок, применяемые в настоящее время устройства контроля и за- щиты не всегда в полной мере способны комплексно, с учетом требований Правил безопасности осуществлять защиту от переподъема, превышения скорости, напуска каната, застревания, заклинивания сосуда в стволе и др.
В значительной мере причиной сложившегося положения является широко распространенное в последнее время при проектировании грузовых, гру-зо-людских, людских подъемных установок направление создавать разиообраз-ные (не универсальные) по структуре системы контролирующие лишь отдельные, хотя и важные параметры безопасного функционирования подъемов. Это привело к необоснованному увеличению номенклатуры разрабатываемой аппаратуры, что, в свою очередь, отрицательно сказалось на надежности и безопасности эксплуатации установок в целом.
На наш взгляд, системы повышения функциональной безопасности любых современных и тем более большегрузных подъемных установок глубоких шахт должны формироваться с учетом различных требований в зависимости от выполняемых ими конкретных технологических операций и содержать в своем составе эффективные и надежные средства контроля безопасности на основе непрерывного определения параметров движения подъемного сосуда в стволе.
Такой подход актуален и для систем управления универсальными подъемными установками многофункционального назначения. В еще большей степени актуальность создания и значимость такой системы возрастает с увеличением глубин залегания полезного ископаемого, повышением интенсивности добычных работ, совершенствованием горной технологии и необходимости применения многорежимных подъемов, связывающих между собой различные горизонты при разных значениях установившихся скоростей, ускорений, рывков; осуществление точного позиционирования сосудов в стволе, отборе путевых команд и т.д., а также решения научно-исследовательских задач, повышения технологической и функциональной безопасности подъемных установок.
Результаты, изложенные в диссертационной работе получены при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по плану
В ПО «Союз вольфрам» Министерства цветной металлурга и бывшего СССР и Хайдарканского ртутного комбината Кыргызской Республики по теме «Исследование и разработка информационно-измерительной системы для комплексной автоматизации и повышения безопасности эксплуатации подъемных установок, выполняемой Фрунзенским политехническим институтом, Кыргызским техническим университетом, Кыргызским горно-металлургическим институтом по хоздоговорам 67/77 (инв. №0285006744), 50/82 ДИ (иив. №02860033337), 50/86 ДИ (инв. №02870020873), 95/88 (инв. №02900023519), 37/89 (инв. №0179006886), 21/91 в соответствии с координационными планами предприятия 1983-1991 гг., а также по плану Департамента по науке и новым технологиям МОНК КР по госбюджетным темам «Исследование и разработка электро-стимуляционного устройства» № 11-КР (І999 г.), «Исследование и разработка многоканального электростимул я ци он ного устройства» №13-КР (2000 г.), "Исследование и разработка системы технической диагностики подъемных установок" №16-КР (2001 г.), выполняемым Кыргызско-Российским Славянским университетом.
Целью работы является разработка научно-методических и практических основ создания технических средств защиты от аварий для повышения безопасности эксплуатации действующих и вновь проектируемых рудничных подъемных установок.
Основная идея работы заключается в использовании систем непрерывного определения параметров движения сосуда в стволе шахты для прогнозирования и предупреждения аварийных режимов, обеспечивающих выполнение требований многофункциональности, универсальности и действующих Правил безопасности в процессе эксплуатации рудничных подъемных установок.
Задачи исследования:
Изучение и анализ травматизма и аварий на подъемных установках, связанных с движением сосудов в стволе шахты.
Исследование и анализ способов, устройств контроля и защиты, математических зависимостей, характеризующих работу подъема в нормальных и аварийных режимах, нормативов на быстродействие при предохранительном торможении и формулирование на этой основе требований к качественным и количественным показателям технических средств системы непрерывного определения параметров движения сосуда в стволе шахты.
Разработка математической модели перемещения сосуда в стволе шахты и на ее основе выявление аналитических зависимостей, характеризующих параметры преобразователей перемещения и усилия в канате в функции заданных показателей.
Разработка структурно-функциональной схемы системы контроля и защиты рудничного подъема от аварий и разработка методов и средств ее технической реализации.
5. Разработка аппаратурных средств для обслуживающего персонала подъема с целью повышения функциональной безопасности при управлении подъемной машиной.
6. Разработка и испытание технических средств системы защиты руднич ных подъемов от аварий в лабораторных и шахтных условиях с целью опреде ления эффективности и оценки повышения уровня безопасности эксплуатации подъема при их внедрении в промышленность.
Методы исследования. В диссертационной работе использованы методы: обобщения и анализа литературных источников и материалов об авариях; теорий математической статистики, вероятности, корреляционного анализа, надежности; электротехники и электроники; аналитической механики; сгсндовілх испытаний; производственно-технического эксперимента.
Основные научные положении, выносимые па защиту:
1. Методики оценки влияния этапов (степени) совершенствования средств контроля и защиты на интенсивность травматизма (аварий) и прогнози рования повышения уровня безопасности эксплуатации рудничного подъема.
Принцип построения и методика синтеза средств системы непрерывного определения параметров движения подъемного сосуда в стволе.
Способы и устройства контроля аварийных режимов, связанных с движением сосуда із стволе; структура и техническая реализация системы непрерывного определения параметров движения сосуда с использованием микропроцессорной техники.
Методики расчета и синтеза функционально необходимых элементов реверсивных преобразователей линейных (сосуда в стволе), угловых (барабана машины) преобразователей перемещений и магнитоанизотрошюго преобразователя усилия (натяжения каната).
Способ определения количественных характеристик преобразователей линейных перемещений с использованием лабораторного стенда и методика проведения испытаний средств контроля и защиты от аварийных режимов із шахтных условиях.
Научная новизна:
Разработаны методы и установлены новые функциональные зависимости травматизма (аварий) от этапов (степени) совершенствования средств контроля и защиты от аварийных режимов (переподъема, превышения скорости, напуска каната, застревания сосуда), на которых базируются основы прогнозирования и оценки повышения уровня безопасности эксплуатации рудничных подъемных установок.
Предложен принцип универсальности структуры при формировании средств контроля аварийных режимов системы многофункционального назначения на основе непрерывного определения параметров движения сосуда для повышения безопасности эксплуатации рудничных подъемов,
Получены новые математические закономерности для определения уровней информационных сигналов, наводимых в неоднородных петлевых линиях преобразователей перемещения системы непрерывного определения параметров движения сосуда и предложены новые методы и алгоритмы расчета уровней эдс в преобразователях.
Предложены методики расчета и получены новые уравнения для определения оптимальных конструктивных параметров преобразователей линейных (сосуда в стволе), угловых (барабана машины) перемещений и магнитоани-зотрош-юго преобразователя усилий (натяжения каната),
Предложены новые способы и устройства автоматического определения направления перемещения сосуда, контроля и защиты рудничного подъема от аварийных режимов, связанных с движением сосуда в стволе шахты.
Предложен принцип построения модели системы оперативной технической диагностики рудничной подъемной установки.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендацнн обеспечивается и подтверждается применением классических методов исследования, теории общетехнических дисциплин, теории рудничного подъема, теории математической статистики, удовлетворительной сходимостью результатов аналитических расчетов с результатами экспериментальных исследований в лабораторных (на стенде) и промышленных (шахтных) условиях, внедрением и длительной эксплуатацией на действующих горных предприятиях технических средств и систем повышения функциональной безопасности, разработанных на основе сформулированных в работе принципов.
Научная и практическая ценность работы, Научное значение работы заключается в развитии теории синтеза средств и систем контроля и защиты от аварийных режимов, обеспечивающих повышение функциональной безопасности сложных электромеханических объектов - рудничных подъемов. Разработан принцип построения структуры системы защиты и прогнозирования рудничного подъема от аварийности.
Практическое значение работы состоит в том, что найдены новые решения технических средств контроля аварийных режимов на основе системы непрерывного определения параметров движения сосуда в стволе. Предложены методики прогнозирования и оценки безопасности и эффективности рудничных подъемов, сформулированы принципы построения средств и систем контроля и защиты от аварийных режимов, разработаны методы и алгоритмы расчета конструктивных параметров средств системы для широкого применения в инженерной практике проектирования и внедрения новых и модернизации действующих подъемных установок различного назначения.
Разработана электростимуляционная аппаратура для обслуживающего персонала подъема с целью повышения функциональной безопасности при управлении подъемной машиной.
Анализ результатов внедрения технических средств контроля аварийных режимов, построенных на основе сформулированных в работе научных поло-женин, показал, что за счет оперативного использования информации о параметрах движения сосуда в стволе тахты увеличивается производительность, повышается надежность и безопасность эксплуатации рудничного подъема.
Новизна технических решений подтверждена 8 авторскими свидетельствами на изобретение.
Реализация работы. Основные научные положения, методики и алгоритмы расчетов, результаты экспериментальных исследований средств непрерывного определения параметров движения сосуда использованы при составлении технического задания на разработку информационно-измерительной системы для комплексной автоматизации и повышения безопасности эксплуатации подъемных установок с применением микропроцессорных средств.
Результаты аналитических исследований и экспериментальный образец аппаратуры контроля аварийных режимов приняты институтом «Гипроруда» (Сибирский филиал) для вновь проектируемых подъемных установок и и с ноль- зовання на горнодобывающих предприятиях Кыргызстана, России и других стран СНГ.
Разработанные новые технические средства повышения функциональной безопасности" рудничных подъемов - аппаратура КОНТУР с датчиками контроля безопасности и средства непрерывного определения параметров движения подъемного сосуда системы СТАРТ, прошли испытания в условиях шахтных стволов и внедрены на предприятиях горнорудной промышленности: на скипо-клетевой подъемной установке ш. «Новая» и клетевой подъемной установки ш. «Восточная» Хайдарканского ртутного комбината (ХРК); аппаратурные средства контроля иапуска каната - на подъемной установке ш. «Клетевая» Казского рудоуправления ПО «Сибруда» (Россия) и на подъеме ш. «Вспомогательная» ХРК (Кыргызская Республика).
Теоретические исследования, методики расчета средств контроля и защиты рудничных подъемов от аварийных режимов на основе системы непрерывного определения параметров движения сосудов, структура и технические решения системы нашли применение в учебном процессе кафедры «Горная электромеханика» в курсах «Автоматизация подземных горных работ», «Автоматизация открытых горных работ», «Электроника и преобразовательная техника», «Микропроцессорные средства управления», «Автоматизированные системы управления на горных предприятиях» (КГ-МИ) и кафедре «Физические процессы горного производства» в курсах «Методы и средства геоконтроля», «Контроль физических процессов горного производства», «Методы научных исследований» (КРСУ).
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ФПИ, КТУ, КГМИ (1981-1996 гг.); на Республиканской научной конференции «Совершенствование технологии добычи и механизации горных работ на угольных предприятиях Киргизии» (г. Фрунзе 1983 г.); на технико-экономических Советах специализированного монтажио-наладочного управления «Цветметналадка» (г. Сверд- ловск, 1983-1989-гг.); на областной научно-практической конференции «Механизация и автоматизация ручных и трудоемких операций в промышленности Кузбасса (г. Кемерово, 1984 г.); на технических Советах Хайдарканского ртутного комбината (п.г.г. Хайдаркан, 1984-1991 г\\); на ЫТС научно-производственного объединения «Хайдарканский ртутный комбинат - ФПИ» (п.г.г, Хайдаркан, 1985-1991 гг.); на секции по горнорудной и нерудной промышленности ИТС Госгортехнадзора Кыргызстана (г. Фрунзе, 1986 г.); на координационных совещаниях НПО «Союзвольфрам» (г, Ташкент, 1986-1988 гг.); на технических совещаниях НПО «Союзвольфрам» (г. Москва, 1987-1988 іт\); на Международной конференции «Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья» (г. Бишкек, 1991 г.); на Международной конференции «Высокогорные исследования: Изменения и перспективы в XXI веке» (г. Бишкек, 1997 г.); па научной конференции, посвященной 200-летнему юбилею Л.С. Пушкина в Кыргызстане (г. Бишкек, і999 г.); на научно-практической конференции «Наука и наукоемкие горные технологии» и выставке «Научные достижения горного Кыргызстана (г. Бишкек, 2000 г.); на заседаниях МТС и научных семинарах КГ-МИ, КРСУ (г. Бишкек, 1999-2001гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 42 печатные работы, в том числе одна монография и 8 авторских свидетельств на изобретения.
Структурі) и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения, изложенных па 228 страницах машинописного текста, содержит 96 рисунков и 25 таблиц, список использованных источников из 233 наименовании и 7 приложений.
class1 Состояние средств защиты от аварийности рудничных подъемных
установок class1
Подъемная установка (ПУ) как объект исследования
Современные рудничные (шахтные) ПУ классифицируются [216] по назначению, типу подъемных сосудов, по типу органов навивки, по числу подъемных канатов, по наклону ствола, по степени уравновешенности подъемной системы, по высоте подъема, в которых могут применяться следующие основные схемы подъемов: одпобарабанпня без уравновешивающего каната, мпого-канатные со шкивом трения, двухбарабанная с уравновешивающим канатом -для вертикальных шахт; двухбарабанная - для наклонных шахт.
В настоящее время наибольшее распространение получили две системы подъема [221]: многоканатные статически уравновешенная с расположением подъемной машины в верхней части башенного копра и одгюканатная неуравновешенная с расположением подъемной машины на уровне земли.
Мощность электрических приводов современных подъемных машин составляет 10000 кВт и более, а общая масса поднимаемого груза 75-100 т при глубинах подъема, превышающих 2000 м. Скорость движения скипа при глубоких стволах составляет около 20 м/с при точности его остановки ±200 мм. Максимальная скорость подъема и спуска людей по стволам также зависит от глубины, но не может превышать 12 м/с при еще более высокой точности остановки клети в стволе-50-75 мм [44, 48, 65, 89, 90, 104, 106, 132, 135, 136, 153, 190, 207,208,215,221].
В зависимости от назначения подъемной установки (грузовая, грузо-людская, людская), вида подъемного сосуда (клеть или скип), а также тина загрузочного или разгрузочного устройств изменяются требования, предъявляемые к системе автоматического управления, однако главным требованием всегда остается точное выполнение заданной программы движения сосуда (тахо-граммы скоростей) независимо от колебания нагрузки и характера других внешних возмущающих воздействий. В настоящее время можно выделить два основных вида управления подъемной машиной:
автоматическое управление, характерное для скиповых подъемов, когда пуск, весь процесс выполнения программы и останов машины осуществляются по командам соответствующих датчиков, а машинист отсутствует, или выполняет функции контролера; автоматизированное управление, характерное для клетевых подъемов, когда импульс на пуск и останов машины дает машинист, а программа управления выполняется автоматически.
Скиповые ПУ являются главными и характеризуются наиболее простым режимом работы. Их назначение - подъем груза на определенную высоту при заданной диаграмме скорости.
Клетевые ПУ являются вспомогательными и характеризуются сложным режимом работы по обслуживанию нескольки горизонтов. Их- назначение -спуск-подъем людей, оборудования,- различных материалов, взрывчатых веществ и др. Основной операцией клетевого подъема является обеспечение движения клети по заданному закону между двумя приемными площадками, на которых производится загрузка-разгрузка клети. Все остальные операции являются вспомогательными, автоматизация которых, в отличие от основной, представляет определенные трудности [90,221].
Анализ режимов работы клетевых ПУ позволяет выделить следующие основные операции: подачу кодового или исполнительного сигналов; растор-маживание машины механическим тормозом; ускорение; равномерное движение; замедление; стопорение машины механическим тормозом. Расчетная диаграмма скорости клетевых ПУ имеет три периода. Точность выполнения ее определяется степенью совершенства системы автоматического управления приводом и надежностью технических средств дискретного или непрерывного контроля местоположения клети в стволе шахты.
Методы анализа травматизма и аварий
До последнего времени отсутствовали методы количественного прогнозирования уровня безопасности труда на стадии разработки технических средств, направленных на повышение безопасности эксплуатации горных машин и комплексов, в том числе и рудничных подъемных установок. Актуальность создания таких методов определялась, прежде всего, высокой опасностью горнодобывающего производства и связанным с пей травматизмом, а также тем обстоятельством, что внедрение механизации и автоматизации производственных процессов в шахтах, концентрации и интенсификации горных работ не всегда давали ожидаемые результаты по снижению травматизма.
В настоящее время благодаря исследованиям, проведенным в МГИ, МакНИИ, ВостНИИ и других организациях, разработаны методы анализа травматизма и прогнозирования уровня безопасности труда, основанные на представлений о травматизме как о случайном процессе и его вероятностном описании, позволяющие получать количественную оценку условий безопасности.
Для травматизма как причинно обусловленного явления характерно случайное сочетание отдельных определяющих факторов. Это позволяет рассматривать травматизм как явление случайное и использовать для его анализа методы математической статистики и теорию вероятностей. Статистические характеристики определяют некоторые средние показатели травматизма путем обобщения и обработки по определенным законам сведений о большом числе несчастных случаев за достаточно продолжительный период времени. Вероятностные характеристики травматизма определяют вероятность тех или иных событий, связанных с травматизмом, к числу которых относятся, например, вероятность травмирования трудящегося в данной производственном ситуации, вероятность безотказной работы различных защитных устройств, вероятность аварийных ситуаций [15, 32, 42, 52, 69, 75, 185, 188, 201, 21 !. Вероятностные характеристики обычно определяются путем анализа имеющегося статистического материала о травматизме или авариях [188].
В современных методах анализа травматизма (аварий) используют также теорию надежности [42, 52, 69, 213], так как несчастные случаи часто самым тесным образом бывают связаны с отказами или авариями в механических и электрических системах, а также посредством действия людей (обслуживающего персонала), участвующих в технологическом процессе.
Все существующие методы анализа травматизма (аварий) делятся на три основные группы: технические, статистические и вероятностные [144].
Целью технического анализа травматизма является установление причин и взаимосвязи технических факторов, приведших к несчастному случаю, и разработка технических рекомендаций по их предупреждению в будущем. Технический анализ прежде всего устанавливает качественную картину развития событий при несчастном случае (аварии). Следующим этапом технического анализа является количественная оценка определяющих факторов, так как только на ее основе можно дать конкретные технические рекомендации по улучшению защиты. Статистические методы анализа травматизма базируются па статистическом материале о несчастных случаях и прежде всего на актах и результатах расследований. Целью статистических методов анализа является обобщенная оценка степени безопасности существующих условий труда на участке, шахте и в отрасли. Статистический анализ травматизма (аварий) в свою очередь делится на табличный, по коэффициентам травматизма, корреляционный и др.
class3 Экспериментальные исследования средств системы непрерывного
определения местоположения подъемного сосуда в стволе шахты class3
Схемы и конструктивные решения
Преобразователь угловых перемещений (ДБ-001). На рис.4.2 представлена схема конструктивного решения преобразователя угловых перемещений, отвечающего приведенным выше требованиям и расчету (гл.2) [176].
Преобразователь линейных перемещений (ДМ-001). На рис.4.3 показана принципиальная схема и конструктивное решение преобразователя линейных перемещений, отвечающего основным требованиям (гл.2), требованиям Правил безопасности [72] и расчету (гл.З) [176].
Схемные решения индуктивных средств, устройств обработки, индикации и защиты. На рис.4,4 приведена схема приемо-передаюіцего блока (БКС) с подключаемыми к нему элементами (в соответствии со структурно-функциональной схемой рис.4.1), при этом, для работы БКС в режиме определения параметров движения сосудов используются только ПЕРУ I и ПРИУ 3.2, ПРИУЗ.З[176].
На рис.П.4.3-П.4.34 приведены принципиальные схемы соответственно; передающего устройства; приемного устройства; преобразователя угловых перемещений; формирователя путевых импульсов преобразователя линейных перемещений; отображения информации о параметрах движения и времени; устройства защиты от перелодъема (превышения скорости).
На рис.П.4.15 представлены временные диаграммы работы формирователя импульсов угловых (линейных) перемещений реверсивных преобразователей ДБ и ДМ. В соответствии со структурной схемой (рис.4.1, рис.4.4), капал преобразователя линейных перемещений, кроме принципиальных схем собственно ОНПЛ, ПЕРУ, ПРИУ, ФПИ (рис.4.3, рис.П.4.1, П.4.6-П.4.8, 11.4.10), включает также.принципиальные схемы рис.П.4.11-ГІ.4.14, являющиеся идентичными каналу преобразователя угловых перемещений, с учетом рис.П.4.9.
Электромагнитный расчет параметров
По результатам проведенных испытаний МДУ установлено, что с уменьшением магнитодвижущей силы первичной обмотки (У/, Wi), когда ток обмотки питания составляет величину порядка нескольких десятков мА, растет нелинейность градуировочной характеристики преобразователя [155].
Оптимальным, с точки зрения линейности, являются следующие диапазоны величин тока обмотки питания, //=(5...10) A; =(150,..250) витков; (// Wj)=(0,75...2,5) А. В изготовленных образцах модулей преобразователей принято W] = 200 витков. Снижение величины тока в обмотке питания способствует также повышению стабильности и повторяемости выходной харак теристики преобразователя, упрощению принципиальной схемы питающего генератора (в части автоматической регулировки амплитуды выходного на пряжения), его мощности и т.д. [155, 174, 177, 180] Кроме того, возникают благоприятные условия для отвода тепла от преобразователя и отсутствует необходимость увеличения плотности тока в обмотке возбуждения, которую следует принимать в пределах У = (150...300) мА/мм2. В нашем случае приня то 7=240 мА/мм2. .
class5 Разработка новых технических средств повышения безопасности
эксплуатации подъемов class5
Аппаратура КОНТУР
Индуктивная аппаратура КОНТУР является современным радиоэлектронным устройством, обеспечивающим при помощи датчиков высокую точность контроля натяжения (напуска) каната, состояние целостности пружины парашютного устройства, положение клетевой двери, положение клетевой вагонетки, положение механизма клетевого стопора, местоположение подъемного сосуда в стволе. Благодаря применению интегральных микросхем и полупроводниковых приборов аппаратура имеет сравнительно небольшие массогаба-ритные параметры, приемлемые для монтажа в условиях ствола шахты. Безотказная работа аппаратуры обеспечивается регулярным техническим обслуживанием. Принципиальные схемы устройств и блоков индуктивной аппаратуры приведены в прилож.4 (рис.П.4.16-П.4.21). Настройка и регулировка аппаратуры производится при помощи стандартных промышленных измерительных устройств. Ремонт аппаратуры должен производиться только лицами, имеющими специальную подготовку, ознакомленными с устройствами и принципом работы данной аппаратуры, в условиях специально оборудованных мастерских [153].
В аппаратуре (в приемных блоках и блоке индикации) есть опасные для жизни напряжения, поэтому перед вскрытием и ремонтом блоков необходимо обязательно ознакомиться с указаниями мер безопасности [133].
Для исключения возможности механических повреждений блокои аппаратуры, нарушения гальванических и лакокрасочных покрытий необходимо соблюдать правила хранения и транспортирования аппаратуры.
В связи с постоянной работой по совершенствованию аппаратуры, повышающей ее надежность и улучшающей эксплуатационные характеристики, в конструкцию могут быть внесены изменения, ие отраженные в настоящем РЭ.
