книги из ГПНТБ / Местер, И. М. Автоматизация контроля и регулирования рудничного проветривания

применен распределитель унифицированного сигнала РУ, позволя­ ющий подключать в схему различные блоки. При выходе из строя одного из блоков остальные продолжают нормально функциониро­ вать, если их действие не зависит от блока, вышедшего из строя.

В качестве регулирующего в схеме использован прибор РІІ2-У2, представляющий собой импульсный регулятор, управляющий с по­ мощью магнитного усилителя УМД-10Б двигателем электрического исполнительного механизма МЭО-10/100.

Регулирующий прибор может вырабатывать импульсы и паузы между ними различной длительности и частоты, может быть настроен на пропорциональный, дифференциальный или интегральный законы

Рис. III.31. Блок-схема вентиляционного автоматического регулирующего устройства ВАРУ

регулирования. В соответствии с данными, приведенными в главе II, в схеме ВАРУ осуществляется интегральный закон регулирования. Включение РЛ2-У2 в процессе регулирования производится уни­ фицированным сигналом определенной величины. Заданный сигнал (параметр) устанавливает диспетчер с помощью задатчика ЗД-1000. Двигателем исполнительного механизма можно управлять вручную как с местного пульта управления, так и от диспетчера через блок ручного управления БРУ-2. Этот же блок позволяет получать информацию о положении ИО с помощью малогабаритного показы­ вающего прибора, имеющего 100%-ную шкалу.

В приборе РП2-У2 происходит сравнение сигналов от датчика скорости движения воздуха ЭТА-10-ІП и задатчика ЗД-1000. В слу­ чае рассогласования сигналов включается регулятор и работает до тех пор, пока не наступит их равновесие. Максимальная точность поддержания заданной величины регулируемого параметра соста­ вляет ± 1 %.

Исполнительный механизм МЭО-ЮИОО, смонтированный на одной раме с ИО, кроме самотормозящегося электродвигателя

203

с редуктором имеет концевые выключатели, узел упоров для фиксации крайних положений исполнительного органа, ручной привод выход­ ного вала и блок датчиков БДТ. БДТ, представляющий собой меха­ ноэлектрический преобразователь, состоит из двух элементов, из которых один — магнитный датчик — установлен в корпусе испол­ нительного механизма, а другой — блок усиления БУ — на мест­ ном пульте управления. Преобразователь БДТ формирует унифици­ рованный сигнал, пропорциональный углу поворота выходного вала исполнительного механизма, и передает информацию о положении ИО на местный и диспетчерский пульты управления. Унифициро­ ванный сигнал, формируемый БДТ, может быть использован также

как сигнал обратной связи, подаваемый на

чае, если сигнал в измерительной цепи превысит заданный уровень тока, что может произойти при отказе ДСДВ. В этом случае от ДСДВ будет поступать информация о кажущемся увеличении количества воздуха, проходящего по выработке, и регулятор будет прикрывать ИО вплоть до полного его закрытия. В результате участок или группа выработок может оказаться без воздуха.

На рис. III.32 показан общий вид блока защиты БЗ.

На диспетчерском пульте предусмотрен показывающий контакт­ ный миллиамперметр М 283 К, который позволяет осуществлять сигнализацию (световую или звуковую) при выходе параметра из за­ данных пределов регулирования. При необходимости через блок РУ в схему может быть включен самопишущий миллиамперметр Н-340 для записи процесса регулирования заданного количества воздуха или скорости движения воздуха по выработке при отключенной

204

2)замерную станцию для размещения в ней приемного устрой­ ства ДСДВ. Замерную станцию не возводят, если выработка закре­ плена сплошной крепью. Если выработка не закреплена, но ее стенки имеют равномерную шероховатость, можно обшить только кровлю. Приемное устройство ДСДВ укрепляют у кровли замерной станции на расстоянии 0,6—0,8 м от края;

3)металлическую раму для размещения местного пульта упра­ вления. Местный пульт управления устанавливают по возможности

ввыработке со свежей струей, но не далее 100 м от ИО.

При проведении испытаний одиночных РРВ типа АВО и ВАРУ в производственных условиях ставили задачи определения: глубины регулирования количества воздуха по выработкам; качества стабили­ зации заданного расхода воздуха; стабильности поддержания задан­ ного расхода при длительной и непрерывной эксплуатации.

Скорость движения воздуха в точке установки приемного устрой­ ства ДСДВ и среднюю скорость по сечению выработки измеряли одновременно двумя анемометрами. Каждое измерение повторяли не менее трех раз.

Вкачестве критерия стабилизации скорости воздуха v (t) принят коэффициент вариации случайного процесса.

Всоответствии с приведенными данными (см. главу II) процесс

ДV (і) = v3 {t) — и (t) рассматривался как центрированный относи­ тельно задания (уставки) ѵ3 (t) эргодический стационарный процесс

снормальным законом распределения, а величина Ка определялась по формуле

Стабильность работы РРВ во времени определялась по следу­ ющему критерию:

V (t) и уставки v3 (t) в г-том опыте.

Данные и результаты экспериментов приведены в табл. II 1.4. Полученные результаты показывают, что ошибка стабилизации РРВ заданной скорости (расхода) воздуха (К6 не превышает ±5%) при вполне удовлетворительной стабильности работы за продолжи­

тельный период времени б не превышает ±1,5% .

Длительная эксплуатация 10 комплектов АВО и ВАРУ в усло­ виях Дегтярского рудника в период с 1964 по 1972 г. при надлежа­ щем профилактическом обслуживании и ремонте показала их при­ годность для использования в качестве средств управления воздухораспределением на рудниках.

Для опытной проверки в производственных условиях работо­ способности РРВ, входящих в общешахтную систему автоматизиро­ ванного контроля и управления проветриванием, в 1970 г. на север­ ном крыле горизонта 430 м Дегтярского рудника был оборудован

205

узел системы, состоящий из трех регулирующих вентиляционных устройств ВАРУ, линий передачи информации и силового питания,, а также диспетчерского пульта управления работой ВАРУ. Была предусмотрена возможность регулирования производительности вен­ тилятора главного проветривания, установленного на вентиляцион­ ной шахте «Средняя».

На рис. III.33 показана схема размещения элементов узла сис­ темы. В вентиляционном квершлаге дучки Д-1 установлен датчик Д С Х (приемное устройство) электротермоанемометра ЭТА-10-Ш вен­ тиляционного автоматического регулирующего устройства ВАРУ-1 с насадками, рассчитанными на диапазон 0,5—5,0 м/сек. Далее по ходу струи установлен быстроразъемный исполнительный орган на клиновых соединениях размером 1200 X 1500 мм с исполнитель­ ным механизмом М Э 0 1. Местный блок Б У г управления работой

206

ВАРУ-1 размещен па свежей струе на развилке северного и южного полевых штреков в 70 м от исполнительного органа.

Стабилизатор тока моста электротермоанемометра ЭТА-10-Ш и преобразователь сигнала датчика в унифицированный токовый сигнал НП-ТЛ1 встроены в металлический шкаф вместе с приборами управления работой ВАРУ. Датчик и исполнительный механизм

ным на гор. 430 м, кабелем ТПВ 5 X 2 X 0,8. Горизонтный кабель соединен со сборным кабелем ТПВ 50 X 2 X 0,8, проложенным по стволу в подземную диспетчерскую на гор. 250 м.

Датчик Д С 2 и исполнительный орган с исполнительным механиз­ мом МЭОо устройства ВАРУ-2 расположены в квершлаге исходящей струи с горизонта 490 м. БУ ,2размещен на свежей струе в квершлаге шахты «Средняя». Датчик ДС3устройства ВАРУ-3 расположен в вен­ тиляционном штреке для контроля общей исходящей струи гори­ зонта 490 м. Исполнительный орган и исполнительный механизм МЭОъ размещены на сопряжении вентиляционного штрека с вентиля­ ционным квершлагом шахты «Средняя». Б У Э установлен на свежей струе в квершлаге шахты «Средняя». ВАРУ-2 и ВАРУ-3 кабелями соединены с диспетчерской. Для силового питания вентиляционных автоматических регулирующих устройств использован кабель ВРБГ 4 X 2,5. В подземной диспетчерской Дегтярского рудника оборудо­ ваны панели управления работой ВАРУ. На каждой панели устано­ влен регулирующий прибор РП2-У2, показывающий и самопишу­ щий миллиамперметр Н-340, проградуированный в м3/мин, задатчик ЗД-1000, прибор, показывающий положение исполнительного ор­ гана, а также тумблер и кнопки управления работой ВАРУ в руч­ ном и автоматическом режиме.

Управление работой вентилятора главного проветривания ВЦД-3,3, установленного на шахте «Средняя», осуществлялось из диспетчерской рудника, расположенной на поверхности в здании рудоуправления. Всего было проведено три серии испытаний. Пер­ вая серия заключалась в производственной проверке возможностей ВАРУ по перераспределению воздуха между выработками горизонта при неизменном режиме работы вентилятора главного проветривания (ВГП). Результаты первой серии испытаний приведены в табл. III.5, из которой видно, что ВАРУ обеспечивают достаточную глубину регулирования расхода воздуха по выработкам (а = 0% — испол­ нительный орган закрыт, а = 100% — открыт). Вторая серия испы­ таний заключалась в производственной проверке влияния изменения производительности ВГП на расход воздуха в выработках с устано­ вленными исполнительными органами ВАРУ. Обе серии испытаний проводили при работе ВАРУ на ручном режиме.

Результаты второй серии испытаний приведены на рис. III.34, из которого видно, что изменение производительности ВГП при­ водит к пропорциональному изменению расхода воздуха в выра­ ботках.

207

208

Третья серия испытаний заключалась в проверке качества стаби­ лизации заданного расхода и устойчивости работы ВАРУ при рез­ ких изменениях производительности ВГП.

На рис. III.35 показаны диаграммы совместной работы ВАРУ и ВГП. Из диаграмм видно, что ВАРУ обеспечивают хорошую ста­ билизацию заданных расходов воздуха при значительных изменениях

вентиляционных режимов при соответствующем выборе параметров датчика, исполнительного механизма и регулятора. Переходные процессы по воздуху в ВАРУ длятся не более 2—3 мин. Экспери­ менты, проведенные в условиях Дегтярского рудника, являются первыми в отечественной и зарубежной практике.

Узел системы автоматизированного контроля и управления про­ ветриванием продолжительное время используется службой венти­ ляции Дегтярского рудника для оперативного контроля и управле­ ния распределением воздуха на участках, расположенных в зоне его действия.

14*

Г л а в а IV

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

ИРЕГУЛИРОВАНИЯ РУДНИЧНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ

§17. СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ

ИАВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОВЕТРИВАНИЕМ

ДЕГТЯРСКОГО РУДНИКА

Разработанная для Дегтярского рудника применительно к усло­ виям технологической схемы система автоматизированного контроля и управления проветриванием (рис. IV. 1) предназначена для повы­ шения эффективности подземной вентиляции — снижения запылен­ ности и загазованности рудничной атмосферы, уменьшения заболе­ ваний пневмокониозами и отравлений ядовитыми газами, сокраще­ ния непроизводительных затрат времени на вентиляцию выработок, совершенствования контроля за отработанным и обрушенным про­ странством (с точки зрения его пожароопасности), улучшения усло­ вий труда и повышения его безопасности.

Система, блок-схема которой показана на рис. IV.2, состоит из пунктов автоматического измерения скорости движения воздуш­ ных потоков В, обеспечивающих непрерывный централизованный контроль распределения воздуха по основным откаточным и вен­ тиляционным выработкам, блокам и участкам; регулирующих вентиляционных устройств Р, обеспечивающих управление распреде­ лением воздушных потоков по основным вентиляционным направле­ ниям с автоматической стабилизацией заданного расхода воздуха; участковых пунктов контроля параметров и компонентов рудничной атмосферы (К) вентиляторов главного проветривания ВГП с регу­ лируемой производительностью, диспетчерского пульта контроля и управления проветриванием, обеспечивающего сбор, обработку и отображение поступающей информации, а также выдачу управля­ ющих воздействий; линий передачи информации и силового питания.

Рассмотрим более подробно состав и работу отдельных узлов системы. Система спроектирована в соответствии с основными тео­ ретическими положениями, изложенными в данной работе (см. § 3).

212