Автоматизация проектирования систем электровзрывания

• Автор: Саханский, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. . Электровзрывной комплекс как система

1.2. Анализ современных систем электровзрывания и перспектив

их развития

1.3. Обзор современных САПР горного производства

1.4. Обоснование цели, задач и методов исследования

1.5. Основные принципы построения моделей электровзрывных цепей

1.6. Выводы по главе

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИК АНАЛИЗА СИСТЕМ ЭЛЕКТРОВЗРЫВАНИЯ

2.1. Разработка методики представление электровзрывной цепи каскадным соединением четырхполюсников
2.2. Определение эффективности источников питания систем электровзрывания
2.3. Исследование распределения энергии в системе электровзрывания
и определение оптимальной величины шунтирующего резистора
2.4. Анализ безотказного срабатывания системы при использовании конденсаторного прибора взрывания
2.5. Разработка методики моделирования системы электровзрывания на основании обобщенных экспоненциальных воздействий
2.6. Определение этапов автоматизированного проектирования систем электровзрывания
2.7. Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МАШИННООРИЕНТИРОВАННЫХ АЛГОРИТМОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОВЗРЫВАНИЯ
3.1. Определение оптимальных значений параметров электромагнитной совместимости системы электровзрывания
3.2. Разработка алгоритмов определения безотказности срабатывания системы
3.3. Графоаналитический метод определения параметров системы электровзрывания
3.4. Разработка алгоритма для автоматизированного проектирования систем электрического инициирования взрывания зарядов
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИК И АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ Э ЛЕКТРОВЗРЫ ВАНИЯ
4.1. Реализация методики представления электровзрывной цепи каскадным соединением четырхполюсников
4.2. Определение зависимостей распределения энергии в системе электровзрывания с шунтирующим резистором
4.3. Определение параметров безотказного срабатывания системы электровзрывания при использовании конденсаторного
прибора взрывания
4.4. Разработка защищенных электродетонаторов
4.5. Разработка новых приборов взрывания
4.6. Выводы по главе .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ


Материалы диссертации докладывались и получили одобрение на конференциях и семинарах: на ежегодных научно-технических конференциях СКГМИ (ГТУ) (-гг); на расширенных заседаниях кафедры “Теоретическая электротехника и электрические машины”; на технических семинарах в НТК «Юг-Цветметавтоматика» (г. Инженерная защита окружающей среды» в рамках «Недели горняка » Московского горного государственного университета. Публикации. Основные положения настоящей работы опубликованы в статьях, из них 6 в журналах из Перечня издательств ВАК. Так же по результатам работы получено 2 патента РФ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 4 страницах машинописною текста и содержит 4 таблицы, 2 формулы, рисунков, список литературы из 7 наименований и 2 приложения. ГЛАВА 1. Исследование методов проведения электровзрывных работ, их совершенствование, оптимизирование и повышение безопасности можно провести наиболее полно и эффективно, рассматривая электровзрывной комплекс как систему. Системный подход позволит наиболее полно исследовать как внутренние связи и функционально - структурные особенности электровзрывного комплекса, так и условия и особенности его взаимодействия с внешней средой, наметить пути оптимизации этих взаимодействий. Основы теории электровзрывания были заложены в - гг. К. Дрекопфом (Германия). Дальнейшее развитие теория электрического взрывания зарядов получила в трудах отечественных и зарубежных ученых: Е. В. Антулаева, А. И. Лурье, М. И. Озерного, Б. М. Степанова, Д. А. Гершгала, И. Кота, Ф. Гизе, М. М. Граевского, Ю. С. Петрова и других. Значительный вклад в развитие электровзрывания внесли С. В. Архангельский, В. М. Сорокобогатов, А. Г. Фридман, Л. И. Гаврильченко, О. И. Кашуба, П. И. Кушиеров, В. А. Хорев, Г. Р. Елизаров, Н. И. Грошев и другие. Рассматривая электровзрывной комплекс как систему, необходимо, прежде всего, определить границы системы и её составляющие части. В электровзрывной комплекс входят: электровзрывная цепь, устройство взрывания (прибор взрывания), приборы контроля. Структурная схема элсктровзрывного комплекса изображена на рисунке 1. Рисунок 1. Электровзрывная цепь состоит из электродетонаторов (ЭД), распредели тельной сети и магистральных проводов. Основным компонентом системы, влияющим на параметры остальных её составляющих, является ЭД. От типа ЭД, их числа и схемы соединения зависит требуемая мощность устройства взрывания, параметры контрольно - измерительной аппаратуры и ряд других важных характеристик электровзрывного комплекса. Параметры ЭД, В СВОЮ очередь, определяются технологией электрического взрывания, надёжностью и безопасностью системы. Срабатывание ЭД должно вызвать взрыв взрывчатого вещества во взрывной полости. Устройство взрывания должно воздействовать на ЭД электрическим импульсом и оно может быть реализовано в виде автономного источника питания или в виде промежуточного звена между силовой и электрической цепями. Назначение приборов контроля - установить готовность электровзрыв! ЭД, оценить степень опасности блуждающих токов на электровзрывную цепь. У.уп - факторы, определяющие реакцию системы. Ь и др. Факторами, определяющими реакцию системы, будут число N и параметры ЭД - сопротивление электродетонатора К, импульс воспламенения К, время передачи #, параметры магистральных проводов, топология электровзрывной цепи и т. Кроме того, необходимо учитывать и стороннее влияние на систему (блуждающие токи) и степень её электромагнитной совместимости. Заданное в формуле (К 1. ЭД в цепи, что возможно только при выполнении конкретных условий, называемых условиями безотказности. Условия безотказности устанавливают необходимое соответствие между парамеграми источников энергии (воздействия) и нагрузкой (электровзрывиой цепыо) с учётом возможных отклонений этих параметров. И , (1. ЭД приводит к выделению тепла, необходимого для инициирования. Уэдкт (1. Чи (1. Соотношения (1. Далее в работе будут обоснованы и исследованы математические модели конкретных электровзрывиых комплексов, представленные соответствующими функциональными звеньями, отражающими условия безотказности и электромагнитную совместимость системы. Электровзрывной комплекс обладает рядом специфических свойств, тесно связанных с предъявляемыми ему требованиями.