1461

При наличии в одном стволе, который проходится, двух равноценных подъемных установок функции резервной и ремонтной сигнализации могут исполняться одним сигнальным устройством при наличии доступа к нему с сосудов обеих подъемных установок. Если ствол оборудован больше чем одной подъемной установкой, подача исполнительного сигнала должна проводиться только рукоятчиком каждой подъемной установки.

Аппаратура сигнализации должна обеспечивать включение сигналов режимов работы («Люди», «Груз», «Ревизия») с пульта рукоятчика и отображение их на его рабочем месте и у машиниста подъема.

Подача командных сигналов («Вверх», «Вниз», «Стоп», «Авария») может осуществляться трансляционным способом (из забоя – на полок; с полка – рукоятчику и от рукоятчика – машинисту подъема).

Дополнительная информация отображается на пульте сигнализации машиниста подъема.

Для передачи командных сигналов допускается использование кодового признака – число посылов звука. При этом звуковые сигналы должны дублироваться включением светового сигнализатора (сигнальной лампы либо табло с надписью или цифры, соответствующей числу поданных посылок звука) либо информацией на мониторе.

Ваппаратуре сигнализации должны быть предусмотрены блокировки, аналогичныедлялюдскихигрузолюдскихподъемов(пп. 1, 5, 6 вподразделе15.1.2).

Ваппаратуре сигнализации проходческого подъема должен быть предусмотрен автоматический переход на шестичасовое автономное питание при отключении сетевого напряжения.

При проходке и углубке стволов должна быть оборудована прямая двухсторонняятелефоннаясвязьилигромкоговорящаясвязьповерхностисполком.

Таким образом, вышеизложенные требования и нормативно-технические документы определяюттоминимальное количество функций системы стволовой сигнализации и связи, которыми должна обладать любая подъемная установка, независимо от конструктивного исполнения самой системы. Требования, содержащиеся в нормативно-технических документах, составлены вбольшей степени для подъемных установок с невысоким уровнем автоматизации, где работа подъемапредусматриваетсявручномрежимеуправления.

15.2.Требования к электрооборудованию и электропитанию стволовой сигнализации и связи

Вшахтах, опасных по газу и пыли, в стволах с исходящей струей воздуха и в надшахтных сооружениях, прилегающих к стволам, в стволах со свежей струей воздуха и прилегающих к ним надшахтных сооружениях шахт, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа, если не исключено

531

проникновение шахтного воздуха в эти сооружения, а также в подземных выработках шахт должна применяться стволовая сигнализация с уровнем взрывозащиты не ниже рудничной повышенной надежности (РП).

Электрооборудование стволовой сигнализации и связи, устанавливаемое в машинном отделении поверхностных подъемных установок, может иметь общепромышленное исполнение.

Для контрольных цепей, цепей управления и сигнализации при стационарной прокладке по вертикальным и наклонным выработкам с углом наклона свыше 45° должны применяться контрольные кабели с проволочной броней; в горизонтальных выработках – контрольные кабели с ленточной броней, гибкие контрольные и силовые кабели.

Для искробезопасных цепей управления, связи, сигнализации, телеконтроля и диспетчеризации должны применяться контрольные кабели, свободные жилы в кабельных линиях связи. Разрешается использовать шахтные телефонные кабели.

Разрешается применение для линий сигнализации и аварийной остановки электроустановок голых проводов (кроме алюминиевых) при напряжении не более 24 В. В шахтах, опасных по газу или пыли, дополнительным условием их применение является обеспечение искробезопасности с уровнем Іa.

Для линий общешахтной, диспетчерской и аварийной телефонной связи, а также местной связи подъемных установок должны применяться шахтные телефонные кабели.

Прокладка кабелей связи и сигнализации, а также голых проводов по выработкам должна производиться на расстоянии не менее 0,2 м от силовых кабелей. Голые провода должны прокладываться на изоляторах.

Устройства подачи сигнала «Авария» должны быть окрашены в красный цвет и опломбированы.

Электропитание комплектов рабочей и резервной стволовой сигнализации и проводной связи должно осуществляться обособленно по отдельным кабелям и не иметь общих коммутационных коробок и сигнальных устройств.

Носимые пульты сигнализации и связи должны иметь автономное питание, обеспечивающее работу в течение не менее 6 часов, и индикацию предельно допустимого разряда источника питания.

При питании пультов (колонок) сигнализации напряжением выше 42 В должна быть предусмотрена защита сети от утечки. При этом на клетевых людских и грузолюдских подъемах, а также скиповых подъемных установках со шкивом трения выходные контакты реле утечки должны выдавать сигнал машинисту, а отключение сети должно осуществляться по завершении цикла подъема. Во всех остальных случаях реле утечки должно выдавать сигнал и одновременно отключать сеть.

532

Схемно-технические решения должны обеспечивать функционирование аппаратуры сигнализации при отключении напряжения питающей сети и при отклонениях напряжения автономных источников питания в пределах, допускаемых условиями на них.

В аппаратуре сигнализации должны быть предусмотрены выходные контакты реле сигналов режима работы и «Авария» для использования их при необходимости диспетчеру, а также этих и рабочих сигналов для использования в цепях управления и защиты подъемной установки.

Сообщения и команды, передаваемые по зрительному каналу, должны воспроизводиться на аналогичныхтабло неменеечем двумя источникамисвета.

15.3. Аппаратура шахтной стволовой сигнализации и связи

15.3.1. Аппаратура, находящаяся в эксплуатации

Рабочая, резервная и ремонтная сигнализации действующих подъемных установок эксплуатируются в соответствии с проектными решениями, выполненными на основании требований [6, 25].

Рабочая и резервная сигнализации являются, как правило, наборными из типового оборудования, предназначенного для стволовой сигнализации (тяговые выключатели, табло, звонки, сирены и др.). Такая сигнализация проста и надежна в эксплуатации и в основном соответствует требованиям, изложенным в подразд. 15.1 и 15.2.

На Конотопском электромеханическом заводе ОАО «Красный металлист» выпускалась аппаратура шахтной стволовой сигнализации и связи АШС-1, построенная на транзисторах, работающих в ключевом режиме.

В настоящее время выпускается аппаратура ШСС-1 двух модификаций:

–ШСС-1к – для клетевого подъема с числом горизонтов до семи при двух приемных площадках и машинном отделении – 28 вариантов исполнения;

–ШСС-1 с – для скипового подъема с числом горизонтов до трех, с двумя площадками и машинным отделением – 3 варианта исполнения.

Несмотря на то, что разработанная аппаратура полностью соответствует требованиям, изложенным в подразд. 15.1 и 15.2, она имеет ряд серьезных недостатков (низкая надежность всей системы и внутренних блоков, морально устаревшая элементная база и конструкция, большие эксплуатационные затраты и т.д.). Поэтому в последнее время часто возникает вопрос о замене данной системы стволовой сигнализации насовременныемикропроцессорные системы.

Ремонтная сигнализация по своему исполнению отличается большим многообразием – от простейшей кодовой сигнализации с применением троса по стволу при небольших глубинах стволов до современной радиосвязи, обеспечивающей двухстороннюю связь ремонтного персонала с машинистом подъема как со ствола, так и с копра.

533

15.3.2. Современные микропроцессорные системы стволовой сигнализации и связи

Современные шахтные подъёмные установки комплектуются микропроцессорными системами шахтной стволовой сигнализации. Такие системы могут устанавливаться и на действующих подъёмных установках: клетевых, скиповых и проходческих.

Ввод в эксплуатацию и периодическая наладка микропроцессорных систем должны производиться в строгом соответствии с инструкциями фирмизготовителей этих систем.

15.4. Проверка функционирования стволовой сигнализации и связи

При проверке функционирования стволовой сигнализации и связи необходимо проверить следующее:

1)уточнить тип подъемной установки и ее назначение в соответствии с проектом на эту установку;

2)обеспечение надежного выполнения функций и отображения информации для данного типа подъемной установки в соответствии с требованиями

ксигнализации и связи, изложенными в подразд. 15.1;

3)соответствие электрооборудования и электропитания стволовой сигнализации и связи требованиям, изложенным в подразд. 15.2. Питание аппаратуры сигнализации должно производиться напряжением (линейным) не выше 127 В;

4)срабатываниезащитысетипитаниясигнализацииотутечкитоканаземлю;

5)надежность соединения проводов на всех клеммных сборках. При необходимости подтянуть клеммы или заменить новыми при обесточенном электрооборудовании;

6)маркировку цепей сигнализации в соответствии с исполнительной

схемой;

7)величину сопротивления изоляции цепей сигнализации. Измерение произвести мегаомметром на напряжение 500 В. При величине сопротивления изоляции менее 0,5 МОм необходимо последовательной проверкой отдельных цепей найти место с пониженным сопротивлением изоляции и принять меры по ее улучшению;

8)наличие и срабатывание блокировок, предусмотренных в схеме сигнализации для данного типа подъема (см. подразд. 15.1);

9)исправность не менее чем двух источников света на табло, принимающем сообщения и команды, передаваемые по зрительному каналу;

10)периодичность проверки сигнализации и связи эксплуатационным персоналом для данного типа подъемной установки в соответствии с требо-

ваниями [6, 25, 26].

534

Глава 16 УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ И РЕГИСТРАЦИИ

ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК

16.1.Общие сведения

Всоответствии с п. 352 правил безопасности [6] все шахтные подъемные установки должны быть оснащены устройствами для регистрации основных параметров режимов работы подъемной машины. Эти устройства предназначены для непрерывного измерения и контроля основных параметров работы шахтной подъёмной установки, индикации текущих значений, хранения и предоставления всей получаемой информации.

16.2.Требования к регистраторам параметров

работы шахтных подъёмных установок

Устройства контроля и регистрации параметров работы шахтной подъёмной установки (далее «Регистраторы параметров») должны обеспечивать измерение и регистрацию следующих параметров ШПМ:

–скорость движения подъёмных сосудов по скорости вращения органа навивки подъемной машины;

–силы переменного или постоянного тока в силовых цепях подъемных двигателей, в том числе тока динамического торможения;

–давление рабочей среды в исполнительных элементах привода тормозной системы подъёмной машины.

Регистраторы должны обеспечивать определение, визуализацию и регистрацию причины включения предохранительного тормоза, регистрацию следующей информации:

–состояние путевых выключателей положения подъёмных сосудов,

втом числе в точке начала замедления;

–положение предохранительных решеток стволов на приемных пло-

щадках;

–режим работы подъемной машины («ревизия», «груз», «оборудование» «ручной» или «автоматический»).

Регистраторы параметров могут быть оснащены дополнительными каналами получения и регистрации аналоговой и дискретной информации. Все электрические цепи, по которым передаются аналоговые и дискретные сигналы напряжением выше 24 В, должны иметь гальваническую развязку.

Программное обеспечение регистраторов параметров должно предусматривать обработку, визуализацию и документирование архивной информации. Продолжительность хранения графических архивов – не менее 30 дней.

535

16.3. Регистратор параметров РПУ-03.х

Регистраторы параметров подъёмной установки РПУ-03.х (далее по тексту – РПУ-03.х) предназначены для непрерывного контроля основных параметров работы шахтной подъёмной установки, расчета эксплуатационных параметров, индикации текущих значений, хранения и предоставления зарегистрированной информации.

Наименование «РПУ-03.х» является общим для типового ряда регистраторов параметров РПУ-03.3, РПУ-03.5, отличающихся техническим оснащением и набором выполняемых функций.

Перечень контролируемых параметров регистраторов РПУ-03.3 адаптируется под условия конкретной подъемной установки с учетом следующих ограничений: 7 аналоговых сигналов (включая положение и скорость подъемных сосудов); 16 дискретных сигналов; 30 контактов цепи ТП.

Регистратор параметров РПУ-03.5 базовой модификации дополнительно обеспечивает контроль следующих параметров тормозной системы: ток регулятора давления; деформация тормозных тяг (тормозного усилия). Структурная схема регистратора параметров с указанием места подключения первичных преобразователей приведена на рис. 16.1.

Количество аналоговых и дискретных сигналов может быть расширено (относительно базового набора). Варианты расширения функций:

–контроль температур элементов подъемной установки контактным и бесконтактным методом;

–контроль температуры воздуха в системах охлаждения, в помещениях;

–контроль давления в различных системах подъемной установки;

–контроль протока масла в системе смазки подшипников;

–контроль токов ротора подъемного двигателя;

–контроль биений барабана подъемной машины.

Всостав оборудования регистратора РПУ-03.х входят:

–шкаф контроллера;

–набор первичных преобразователей;

–анализатор защит;

–рабочая станция.

Для обеспечения безотказной эксплуатации изготовитель рекомендует производить периодическое техническое обслуживание регистраторов РПУ03.х не реже одного раза в год. В ходе периодических работ производятся:

–осмотр и проверка работоспособности блоков регистратора по установленной методике;

–поверка измерительных каналов в соответствии с методикой поверки;

536

Рис. 16.1. Структурная схема регистратора РПУ-03.5

–устранение обнаруженных недостатков;

–выдача отчета о выполнения технического обслуживания с приложением протоколов осмотра и актов выполненных ремонтов.

537

16.4. Устройство регистрации параметров УРП-1

Регистратор параметров УРП-1 является прибором регистрирующего типа и не вмешивается в схему управления ШПУ. Для получения информации в нем используются каналы, имеющие гальваническую развязку с цепями управления, или свободные контакты реле. УРП-1 выполнено конструктивно в настенном шкафу, в котором размещены управляющий программнотехнический комплекс SIMATIC-S7, реле, блок питания, гальванические развязки, импульсный датчик пути.

УРП-1 может быть использован на всех ШПУ независимо от вида электропривода.

Устройство позволяет осуществлять:

–регистрацию количества поднятых скипов и определение поднятой массы груза;

–регистрацию токов, скорости, ускорений;

–контроль положения подъемного сосуда в стволе;

–контроль разгрузки скипа;

–контроль износа футеровки канатоведущего шкива;

–звуковуюсигнализациюпри срабатываниипредохранительноготормоза;

–регистрацию состояния реле или конечного выключателя начала замедления сосудов;

–регистрацию времени работы: общее время работы и общее время простоя, количество срабатываний рабочего и предохранительного тормозов;

–осциллографирование ТП с записью даты, времени включения ТП, положения сосуда в стволе, скорости;

–сохранение двух последних осциллограмм ТП при скорости движения более 3 м/с, с длительностью осциллограммы 50 с с выборкой 50 мс, т.е. на осциллограмме за одну секунду будет записано 20 значений записываемых параметров, эти значения будут циклически обновляться. На осциллограмме отображаются: скорость, отметка включения ТП, положение сосуда в момент включения ТП, дата и время включения ТП;

–регистрацию величины давления в рабочих и предохранительных цилиндрах.

Устройство может дополнительно регистрировать и хранить различные статистические данные по желанию заказчика.

Устройство осуществляет передачу данных в локальную сеть предприятия и хранение собранных статистических данных на внешней ЭВМ.

16.5. Расшифровка и анализ записей регистраторов параметров

Для расшифровки записей регистраторов параметров используется программное обеспечение регистраторов, с помощью которого осуществляются обработка информации и составление документов, отражающих режи-

538

мы работы подъёмной установки. Порядок работы с программным обеспечением приведен в Руководстве по эксплуатации регистраторов параметров.

Примеры расшифровки записей регистраторов РПУ-03.х приведены в учебном пособии [38], ознакомиться с которым можно на сайте http://www.vetlan.ru/rpu.pdf.

Глава 17 АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК

17.1. Требования к автоматизированным подъемным установкам

Автоматизированные подъемные установки должны удовлетворять следующим требованиям.

1.Обеспечивать надежную работу установки без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

2.Система автоматического управления должна предусматривать возможностьосуществления следующихвидовуправленияподъемнойустановкой:

–автоматическое – цикл выполняется автоматически после получения разрешающих сигналов от аппаратов, контролирующих процессы загрузки и разгрузки подъемных сосудов;

–дистанционное – цикл выполняется автоматически после подачи пускового импульса оператором загрузочного или разгрузочного устройства;

–местное – цикл выполняется автоматически после подачи пускового импульса машинистом подъемной установки;

–ручное – управление машиной осуществляется машинистом подъемной установки.

Кроме того, должен быть предусмотрен режим «Ревизия», когда подъемная машина управляется машинистом вручную, но величина максимальной скорости подъема ограничивается до 3 м/с.

Автоматическое управление для скиповых подъемных установок является основным. Остальные способы управления следует рассматривать как вынужденные и применять их только на период времени, необходимый для устранения неполадок, препятствующих автоматическому управлению.

3.Перевод установки в автоматическое (дистанционное, местное) управление должен быть возможен только в конечных положениях подъемных сосудов. Переход на ручное управление должен предусматриваться при любом положении подъемных сосудов в стволе и сопровождаться обязательным включением предохранительного тормоза.

539

4.Должна быть предусмотрена остановка подъемных сосудов в промежуточных точках ствола (режим «отбоя»), если по условиям эксплуатации их невозможно остановить в крайних положениях на длительный промежуток времени. Рекомендуется поднимаемый сосуд останавливать перед разгрузочными кривыми на летний «отбой». Если в зимнее время это неприемлемо по причине обмерзания сосуда и его содержимого, то следует дополнительно предусматривать возможность постановки подъемных сосудов в теплой части ствола на зимний «отбой».

5.На всех автоматизированных подъемных установках должны быть исправно действующие защитные и блокировочные устройства (см. подразд. 14). Для облегчения поиска сработавшего защитного устройства необходимо применять систему индикации срабатывания защит, электрически не связанную с цепью защиты.

6.Система автоматического управления должна обеспечивать максимальный самоконтроль для того, чтобы повреждения отдельных элементов не приводили к возникновению аварийной ситуации.

7.Аппарат программного управления и регулятор хотя бы одного из ограничителей скорости должны иметь раздельный привод, если исправность его кинематической цепи не контролируется.

8.Каждое дублирующее защитное устройство должно независимо реагировать на отклонение от нормального режима работы, т. е. выход из строя одного из них не должен сказываться на работе другого.

9.Подъемные установки со шкивами трения, имеющие привод путевых программныхустройствиуказателяглубиныотвалаподъемноймашины, должны иметь устройства, автоматически приводящие их в соответствие сдействиительнымположениемподъемныхсосудоввстволепослекаждогоциклаподъема.

10.При автоматическом управлении должна существовать принципиальная возможность проходить отдельные участки ствола на пониженной скорости, если по условиям эксплуатации в этом возникает необходимость.

11.Система управления электроприводом должна допускать дозирование с приемлемой точностью двигательного момента подъемного двигателя при заторможенной машине, т. е. момент должен быть однозначной функцией перемещения рукоятки управления при работе в ручном режиме. Потребность

вподобном дозировании возникает, если необходимо переместить подъемный сосуд на небольшой участок пути (иногда в несколько сантиметров), а даже незначительный обратный ход недопустим (например, при выполнении ремонтных работ в стволе с подъемного сосуда или разбуривании вагонеток

вклети). В этом случае машинист создаст необходимый для предотвращения обратного хода двигательный момент, а затем постепенно растормаживает ма-

540