Научно-методические и практические основы создания технических средств защиты рудничных подъемов от аварий

• Автор: Пахомов, Петр Иванович
• Шифр специальности: 05.05.06, 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Бишкек
• Количество страниц: 438 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Состояние средств защиты от аварийности рудничных подъемных установок.

1.1. Подъемная установка ПУ как объект исследования.

1.2. Аварии при эксплуатации ПУ.

1.3. Существующие технические средства контроля и защиты ПУ

1.4. Пути развития средств повышения безопасности

эксплуатации ПУ

1.5. Выводы и задачи исследования.

2. Методика исследования.,.

2.1. Методы анализа травматизма и аварий

2.2. Структурнофункциональные и расчетные схемы, математические модели ПУ
2.3. Анализ условий и параметров, формирующих информацию о предаварийном состоянии ПУ
2.4. Исследование выявленных закономерностей для выбора технических средств контроля аварийных режимов ПУ
2.5. Методика измерения электромагнитных помех в стволе шахты, обоснование и выбор рабочих частот для индуктивных средств.
2.6. Методика расчета оптимальных конструктивных параметров элементов индуктивных средств
2.7. Методика расчета конструктивных параметров преобразователя угловых перемещений барабана машины
2.8. Методика расчета параметров магнитоанизотропного преобразователя усилий.
2.9. Методика измерения основных параметров элементов
индуктивной аппаратуры.
Выводы
3. Исследование и анализ параметров преобразователей перемещений подъемного сосуда .
3.1. Аналитические исследования преобразователя перемещения сосуда с использованием неоднородных линий
3.2. Влияние геометрических размеров неоднородностей на точность определения местоположения сосуда в стволе
3.3. Расчет и исследование неоднородных линий на ЭВМ
Выводы ,
4. Экспериментальные исследования средств системы непрерывного определения местоположения подъемного сосуда в стволе шахты.
4.1. Структура системы
4.2. Схема и конструктивные решения.
4.3. Стендовые испытания
4.4. Аппаратурная реализация и исследование быстродействия
5. Разработка и исследование магнитоанизотропного преобразователя датчика усилий МДУ.
5.1. Математическая модель .
5.2. Геометрический расчет параметров.
5.3. Электромагнитный расчет параметров .
5.4. Экспериментальные исследования.
5.5. Разработка универсального электронного блока.
5.6. Аппаратура универсальной системы контроля перегруза, напуска каната, массы груза в клети.
5.7. Разработка и монтаж модуля МДУ на клети
Выводы
6. Разработка новых технических средств повышения безопасности эксплуатации подъемов .
6.1. Аппаратура КОНТУР.
6.2. Система СТАРТ и ее особенности.
6.3. Микропроцессорные средства контроля.
6.4. Разработка средств получения и обработки информации
на основе микропроцессора
6.5. Модель системы оперативной технической диагностики подъемных установок ОТД ПУ.
Выводы.
7. Эффективность технических средств при внедрении в горную промышленность и оценка повышения уровня безопасности эксплуатации подъема
7.1. Определение экономической эффективности.
7.2. Оценка повышения уровня безопасности
Выводы.
Заключение.
Список использованных источников


Машинист подъема, услышав мощный толчок и почувствовав, что тормоз не действует, но, не зная точно, что произошло, нажал на кнопку аварийного торможения. Это немедленно привело к выключению электроэнергии и приведению в действие механического тормоза, который оказался уже бесполезным. С того момента, когда машина оказалась без механического тормоза и возможности электрического торможения, несбалансированный груз в направлении опускающегося сосуда разогнал систему до тех пор, пока клеть не врезалась в опорные балки в нижней части ствола. Основной причиной механического повреждения стержня было заедание поворотной оси в главном рычаге тормозного привода, которое вызвало изгибающее действие такой величины, что нарезная часть конца стержня испытывала пульсирующие напряжения в диапазоне от 0,4 до ,8 тдюйм2 1 дюйм 0, м . Этим напряжениям не мог сопротивляться долгое время стержень, изготовленный из стали с содержанием 0,4 углерода и пределом прочности тдюйм. В стержне стали развиваться трещины у основания резьбы. Одна из них распространилась так, что привела к внезапному разрушению. В г. Орджоникидзе в Кривбассе произошла авария изза превышения скорости с обрывом подъемного каната . В результате поломки валика привода левого ретардирующего диска указателя глубины в месте посадки скользящей переставной муфты подъемная машина, работавшая на дистанционном управлении без участия машиниста, оказалась лишенной управления, вследствие чего скорость скипа при подходе к разгрузочным кривым не уменьшалась. Поломка валика произошла за м до места остановки скипа. При наружном осмотре валика в месте излома было обнаружено наличие скрытого порока металла и отсутствие галтели. Скрытый порок послужил причиной образования первоначальной трещины, которая при работе постепенно распространилась по диаметру, что подтверждалось наличием ржавчины на значительной части поверхности излома. Установленный на машине механический ограничитель скорости системы НКМЗ г. Произошел переподъем скипа при скорости 8,3 мс. При этом скип ударился рамой с коушем о ригель металлоконструкции копра и коуш разбился. Подъемный канат выдернулся из жимков и скип упал в ствол. При падении скип полностью разрушил шестиметровых проводников, разбил посадочную раму, воронку рудоулавливателя, восемь продольных расстрелов, ригель металлоконструкции копра и разбился сам. Деформировались шесть продольных расстрелов и разгрузочные кривые. Шахта простояла 8 суток на ремонте. Приведенный выше технический анализ аварий и травматизма на подъемных установках, связанных с движением подъемных сосудов, позволяет установить основные сопутствующие им причины, главные из которых в соответствии с хронологической последовательностью следующие отсутствие средств
защиты обрыв головного каната разрушение прицепных устройств и их отдельных элементов несовершенство требований правил безопасности несовершенство средств защиты от переподъема, превышения скорости, застревания сосуда. Совершенствование средств защиты ПУ от переподъема, превышения скорости, застревания сосуда и др. П1. П1. Г1У с г. Результаты обработки статистических данных с использованием корреляционного анализа представлены в табл. Анализ корреляционной матрицы свидетельствует об имеющейся корреляции между этапами, причем в большей степени это относится к 4,5,6 и 7 этапам, где коэффициенты корреляции принимают достаточно большое значение. Поэтому можно считать, что зависимость интенсивности травматизма от этапов совершенствования средств защиты подъемных установок для исследованных условий существует. В то же время значения коэффициентов матрицы 1. Таблица 1. На рис. Ц х 9,1 2,х 0,х2, 1. Из рис. При увеличении этапов совершенствования средств защиты уровень интенсивности травматизма снижается как травмированных, так и смертельно травмированных, однако в последнем случае обнаруживается незначительная тенденция его роста при х6. Это обстоятельство может указывать, например, на низкую надежность средств защиты на данных этапах. Рис. Графики зависимостей интенсивности травматизма X х от этапов х совершенствования средств контроля и защиты подъемов от аварий.