Аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов
В статье описана аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд-армировка» вертикальных стволов. Обоснована возможность увеличения производительности шахтных подъемных установок, оснащенных системами непрерывного контроля. Показаны результаты испытания системы в про...
Gespeichert in:
| Datum: | 2015 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2015
|
| Schriftenreihe: | Геотехнічна механіка |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/135991 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов / Г.Д. Трифанов, А.Ю. Микрюков, Е.В. Архипов // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 125. — С. 130-136. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-135991 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1359912018-06-16T03:08:37Z Аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов Трифанов, Г.Д. Микрюков, А.Ю. Архипов, Е.В. В статье описана аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд-армировка» вертикальных стволов. Обоснована возможность увеличения производительности шахтных подъемных установок, оснащенных системами непрерывного контроля. Показаны результаты испытания системы в промышленных условиях, диаграммы ускорения скипа в лобовой и боковой плоскости. Выполнен анализ ударных воздействий в системе «подъемный сосуд – жесткая армировка». Инструментальный непрерывный контроль состояния подъемных канатов, поверхностного и подземного оборудования шахтного подъема позволяет свести к минимуму человеческий фактор и сократить простои установки на визуальный осмотр. Предложение реализовано в федеральных нормах и правилах в области промышленной безопасности. В статті описана апаратура безперервного контролю динамічних параметрів систем «підйомний сосуд-арміровка» вертикальних стовбурів. Обгрунтована можливість збільшення продуктивності шахтних підйомних установок, оснащених системами безперервного контролю. Показані результати випробування системи в промислових умовах, діаграми прискорення скіпа в лобовій і бічній площині. Виконаний аналіз ударних дій в системі «підйомна судина – жорстка арміровка». Інструментальний безперервний контроль стану підйомних канатів, поверхневого і підземного устаткування шахтного підйому дозволяє звести до мінімуму людський чинник і скоротити простої установки на візуальний огляд. Пропозиція реалізована у федеральних нормах і правилах в області промислової безпеки. The article describes the equipment of continuous monitoring of dynamic parameters of the SIS "lifting vessel-reinforcement" of vertical shafts. The possibility withdrawn cheniya-performance mine hoisting installations, equipped with systems of continuous control. The results of tests of the system in an industrial setting, chart speed up skip in the frontal and lateral plane. The analysis of impacts in the "lifting vessel - a rigid reinforcement". Instrumental continuous monitoring of the lift channeling, surface and underground mine lifting equipment is reduced to a minima of the human factor, and reduce downtime to install a visual inspection. Pre-position realized in the federal rules and regulations in the field of industrial secure. 2015 Article Аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов / Г.Д. Трифанов, А.Ю. Микрюков, Е.В. Архипов // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 125. — С. 130-136. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/135991 622.673.1 ru Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
В статье описана аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд-армировка» вертикальных стволов. Обоснована возможность увеличения производительности шахтных подъемных установок, оснащенных системами непрерывного контроля. Показаны результаты испытания системы в промышленных условиях, диаграммы ускорения скипа в лобовой и боковой плоскости. Выполнен анализ ударных воздействий в системе «подъемный сосуд – жесткая армировка». Инструментальный непрерывный контроль состояния подъемных канатов, поверхностного и подземного оборудования шахтного подъема позволяет свести к минимуму человеческий фактор и сократить простои установки на визуальный осмотр. Предложение реализовано в федеральных нормах и правилах в области промышленной безопасности. |
| format |
Article |
| author |
Трифанов, Г.Д. Микрюков, А.Ю. Архипов, Е.В. |
| spellingShingle |
Трифанов, Г.Д. Микрюков, А.Ю. Архипов, Е.В. Аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов Геотехнічна механіка |
| author_facet |
Трифанов, Г.Д. Микрюков, А.Ю. Архипов, Е.В. |
| author_sort |
Трифанов, Г.Д. |
| title |
Аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов |
| title_short |
Аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов |
| title_full |
Аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов |
| title_fullStr |
Аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов |
| title_full_unstemmed |
Аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов |
| title_sort |
аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/135991 |
| citation_txt |
Аппаратура непрерывного контроля динамических параметров систем «подъемный сосуд – жесткая армировка» шахтных стволов / Г.Д. Трифанов, А.Ю. Микрюков, Е.В. Архипов // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 125. — С. 130-136. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Геотехнічна механіка |
| work_keys_str_mv |
AT trifanovgd apparaturanepreryvnogokontrolâdinamičeskihparametrovsistempodʺemnyjsosudžestkaâarmirovkašahtnyhstvolov AT mikrûkovaû apparaturanepreryvnogokontrolâdinamičeskihparametrovsistempodʺemnyjsosudžestkaâarmirovkašahtnyhstvolov AT arhipovev apparaturanepreryvnogokontrolâdinamičeskihparametrovsistempodʺemnyjsosudžestkaâarmirovkašahtnyhstvolov |
| first_indexed |
2025-07-10T00:29:03Z |
| last_indexed |
2025-07-10T00:29:03Z |
| _version_ |
1837217723011039232 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №125
130
УДК 622.673.1
Трифанов Г.Д., д-р. техн. наук, доцент,
Микрюков А.Ю., аспирант
(Пермский национальный исследовательский
политехнический университет)
Архипов Е.В., инженер
(ООО «Региональный канатный центр»,
г. Пермь)
АППАРАТУРА НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ «ПОДЪЕМНЫЙ СОСУД – ЖЕСТКАЯ
АРМИРОВКА» ШАХТНЫХ СТВОЛОВ
Тріфанов Г.Д., д-р техн. наук, доцент
Мікрюков А.Ю., аспірант
(Пермський національний дослідний
політехнічний університет),
Архипов Є.В., інженер
ТОВ «Регіональний канатний центр»,
м. Перм)
АПАРАТУРА БЕЗПЕРЕРВНОГО КОНТРОЛЮ ДИНАМІЧНИХ
ПАРАМЕТРІВ СИСТЕМ «ПІДЙОМНИХ ПОСУДИН - ЖОРСТКА
АРМУВАННЯ» ШАХТНИХ СТВОЛІВ
Trifanov G.D., D. Sc (Tech), Associate Professor,
Mikryukov A.Y., Doctoral Student
(Perm National Research Polytechnic University)
Arkhipov E.V., M.S (Tech)
(Company "Regional rope center"
Perm-city)
EQUIPMENT FOR CONTINUOUS MONITORING OF DYNAMIC
PARAMETERS "LIFTING VESSEL - RIGID REINFORCEMENT" SHAFTS
Аннотация. В статье описана аппаратура непрерывного контроля динамических пара-
метров систем «подъемный сосуд-армировка» вертикальных стволов.
Обоснована возможность увеличения производительности шахтных подъемных устано-
вок, оснащенных системами непрерывного контроля.
Показаны результаты испытания системы в промышленных условиях, диаграммы уско-
рения скипа в лобовой и боковой плоскости. Выполнен анализ ударных воздействий в систе-
ме «подъемный сосуд – жесткая армировка». Инструментальный непрерывный контроль со-
стояния подъемных канатов, поверхностного и подземного оборудования шахтного подъема
позволяет свести к минимуму человеческий фактор и сократить простои установки на визу-
альный осмотр. Предложение реализовано в федеральных нормах и правилах в области про-
мышленной безопасности.
Ключевые слова: шахтный ствол, армировка шахтного ствола, шахтный подъемный со-
суд, система «сосуд - армировка», динамический контроль.
© Г.Д. Трифанов, А.Ю. Микрюков, Е.В. Архипов, 2015
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №125
131
Современные шахтные подъемные установки в соответствии с требования-
ми правил безопасности оснащены регистраторами параметров, обеспечиваю-
щими измерение и регистрацию положения и скорости движения подъемных
сосудов, тока подъёмных двигателей и давления в тормозной системе, опреде-
ление, визуализацию и регистрацию причины включения предохранительного
тормоза [1]. На рис. 1 приведены графики изменения основных параметров в
окне программы просмотра архивов регистратора.
Рисунок 1 - Окно программы просмотра архивов регистратора параметров
Анализ результатов непрерывного контроля позволяет объективно оценить
состояние электромеханического оборудования шахтных подъёмных установок
и оперативно выявлять не только отклонения в режиме работы установки, но и
причины их возникновения.
Электрические схемы подъемных установок выполняются с максимальным
самоконтролем, чтобы нарушения исправности отдельных элементов не приво-
дили к возникновению аварийной ситуации [2].
Постоянный контроль (мониторинг) оборудования шахтных подъемных ус-
тановок позволяет осуществлять проверку состояния технических устройств
практически без влияния на технологический процесс (в межсменный период,
период кратковременных плановых остановок, а в отдельных случаях и без
них).
Опыт эксплуатации шахтных подъемных канатов свидетельствует [3], что
абсолютное большинство их бракуется либо по результатам инструментального
неразрушающего контроля, либо в канатно-испытательной станции, где прово-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №125
132
локи каната испытываются на разрыв и перегиб. Современные дефектоскопы
позволяют измерять площадь поперечного сечения металла каната и обнаружи-
вать локальные дефекты проволок в канате.
Выявление дефектов органолептическим методом чаще всего происходит
при осмотре канатов после инцидентов, сопровождающихся дополнительным
нагружением канатов или их соударением с посторонними предметами.
Непрерывный контроль состояния подъемных канатов осуществляется ре-
гистраторами параметров путем расчета удлинения каната при загрузке скипов.
Расчет производится по показаниям датчиков положения скипа в стволе и при-
хода скипа под загрузку. В основу этого метода контроля положены результаты
исследований Я. Ханкуса [4], показавшего зависимость модуля упругости кана-
та и его удлинения от состояния каната. В процессе эксплуатации каната про-
исходит его постепенное удлинение. При увеличении интенсивности удлинения
каната необходимо провести детальный визуальный контроль и внеплановую
дефектоскопию каната.
Наиболее сложным для безопасной эксплуатации подъемных установок яв-
ляется контроль оборудования шахтного ствола. В настоящее время он в боль-
шинстве случаев осуществляется визуально, что требует значительных затрат
времени и не гарантирует своевременного выявления дефектов.
Практикуемая в Украине периодическая динамическая диагностика системы
«подъемный сосуд-армировка ствола» [5] доказывает, что современные систе-
мы контроля обеспечивают четкое определение ускорений скипа в лобовой и
боковой плоскостях, а также вертикальных ускорений скипа. На рис. 2 приве-
дены графики этих ускорений, совмещенные с графиками положения скипа в
стволе и скорости его движения. Полученная информация позволяет судить о
состоянии армировки ствола.
Для непрерывного контроля состояния системы «подъемный сосуд-армировка
ствола» разработана система непрерывного контроля плавности движения ски-
пов [6]. На рис. 3 приведена блок схема этой системы. Она включает в себя
трехосевой датчик ускорения, блок обработки информации и антенну, уста-
новленные на скипе. Информация со скипа передается на приемник, установ-
ленный на копре, и далее поступает на панельный компьютер. На компьютере
информация с датчиков обрабатывается, визуализируется и записыва ется в ар-
хив, который хранится 30 дней.
Результаты измерении ускорения скипа в трех направлениях: вертикальном,
лобовым и боковым в горизонтальной плоскости привязаны к положению
скипа в шахтном стволе.
На рис. 4 показаны графики ускорений груженого скипа в лобовом и боко-
вом направлениях на одном из участков ствола. На графиках четко видны пики
ускорений подъемного сосуда, на участке с отметкой -229 м. Визуальным об-
следованием состояния проводников на этом участке установлены следы взаи-
модействия предохранительных башмаков с искривленным проводником. На
другом участке ствола были зафиксированы удары скипа по стыку проводни-
ков.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №125
133
1 – скорость подъемной машины; 2 – положение скипа в стволе; 3 – ускорения скипа в
лобовой плоскости; 4 – ускорения скипа в боковой плоскости; 5 – вертикальные ускорения
скипа
Рисунок 2 - График ускорений при спуске порожнего скипа
Рисунок 3 - Блок схема системы контроля плавности движения скипов
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №125
134
Рисунок 4 - Графики ускорений груженого скипа в лобовом и боковом направлениях
Промышленные испытания системы контроля плавности движения скипов
показали что:
– система четко реагирует на дефекты стыков, на любое изменения профиля
проводника;
– она обеспечивает объективный контроль и оценку состояния армировки
шахтного ствола;
– результаты непрерывного контроля динамики движения подъемных сосу-
дов, отображаются в диаграммах движения в режиме реального времени, запи-
сываются в архив и могут быть рассмотрены в любое время.
Таким образом, внедрение в практику эксплуатации шахтных подъём-
ных установок системам непрерывного контроля параметров подъемной уста-
новки [7], удлинения подъемных канатов и контроля плавности движения ски-
пов позволяет получить объективную информацию о состоянии этого оборудо-
вания и увеличить периодичность визуального осмотра электромеханического
оборудования шахтных подъемных машин и оборудования шахтных стволов.
В новую редакцию Правил безопасности при ведении горных работ и пере-
работке твердых полезных ископаемых [8] внесены дополнения, касающиеся
периодичности проверки оборудования подъемных установок, осмотров крепи
и армировки вертикальных стволов, оборудованных системами непрерывного
контроля параметров подъемной установки и плавности движения скипов и
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №125
135
противовесов. Порядок и периодичность осмотров таких подъемных установок
устанавливаются техническим руководителем шахты, но не реже 1 раза в неде-
лю. Результаты непрерывного контроля должны анализироваться ежесуточно.
__________________________________
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Трифанов, Г.Д. Повышение эффективности и безопасности эксплуатации шахтных подъём-
ных установок. / Г.Д. Трифанов // Горное оборудование и электромеханика. – 2009. – № 7. – С. 49-51.
2. Хюзер, Р. Повышение производительности установки главного подъема AV7 путем увеличе-
ния полезной нагрузки восточного скипового отделения / Р. Хюзер // Глюкауф. -2004 - Вып. №2 (3) -
С. 97.
3. Ciganek, J.(1997), « Stavebni likvidace doly ve veyle evropskych predpisu», Actual problems of
mining, HSB, Ostrava, Czech Republic..- №5.-pp.158-162.
4. Hankus, J. (1990), «Glowny institute gornictwa: Budowa i wlasnosci mechaniczne lin staloy»,
Katovice, Polska.
5. Ильин, С.Р. Динамическая диагностика систем «сосуд-армировка» вертикальных шахтных
стволов. / С.Р. Ильин, Г.Д. Трифанов // Горное оборудование и электромеханика. – 2009. – № 8.– С.
29–34.
6. Трифанов, Г.Д. Испытание системы контроля плавности движения подъемного сосуда в
шахтном стволе. / Г.Д. Трифанов, А.Ю. Микрюков // Горное оборудование и электромеханика. –2014.
– № 12. – С. 16-22.
7. Tejszerska, D. (1989), «Mathematical model of vibrations of mine hoists, coupled with longitudinal
vibrations», Zeszity naukowe Politechniki slaskiej, Gliwice, pp. 107-118.
8. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасно-
сти при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых». Серия 03. Выпуск 78. –
М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промыш-
ленной безопасности», 2014. – 276 с.
REFERENCES
1. Trifanov, G.D. (2009), «Increase of efficiency and safety of exploitation of mine lifting op-
tions.»,Gornoye oborudovaniye i elektromekhanika., no 7, pp. 49-51.
2. Hjuzer, R. (2004), «Increase of productivity of setting of the main getting up AV7 by the increase of
actual load of east skip separation», Glyukauf,. no.2 (3), pp. 97.
3. Ciganek, J.(1997), « Stavebni likvidace doly ve veyle evropskych predpisu», Actual problems of min-
ing, HSB, Ostrava, Czech Republic, no.5, pp. 158-162.
4. Hankus, J. (1990), Glowny institute gornictwa: Budowa i wlasnosci mechaniczne lin staloy,
Katovice, Polska.
5. Ilyin, S.R. and Trifanov, G.D. (2009), «Dynamic diagnostics of the systems of «cage-shaft equip-
ment» vertical mine shafts», Gornoye oborudovaniye i elektromekhanika, - no. 8, pp. 29–34.
6. Trifanov, G.D. and Mikryukov, A. Yu. (2014), «Test of the checking system of smoothness of motion
of lifting vessel in a mine shaft», Gornoye oborudovaniye I elektromekhanika, no. 12, pp. 16-22.
7. Tejszerska, D. (1989), «Mathematical model of vibrations of mine hoists, coupled with longitudinal
vibrations», Zeszity naukowe Politechniki slaskiej, Gliwice, pp,107-118.
8. Federalnye normy i pravila v oblasti promyshlennoy bezopasnosti «Pravila bezopasnosti pri vedenii
gornykh rabot i pererabotke tverdykh poleznykh iskopaemykh [Federal norms and rules in area of industrial
safety of «Rule of safety at the conduct of mineountain works and processing of hard minerals»] 2014,
Seriya 03, Vypusk 78, Zakrytoe akcionernoye obshhestvo «Nauchno-tehnicheskiy centr issledovaniy prob-
lem promyshlennoy bezopasnosti», Moscow, RU.
________________________________________
Об авторах
Трифанов Геннадий Дмитриевич, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой
Горная электромеханика Горно-нефтяного факультета Пермского национального исследовательского
политехнического университета, Пермь, Россия. kanat@pstu.ru
Микрюков Алексей Юрьевич, аспирант кафедры Горная электромеханика Горно-нефтяного фа-
культета Пермского национального исследовательского политехнического университета, Пермь, Рос-
сия. Alexey_mic@mail.ru
Архипов Евгений Викторович, руководитель группы экспертов ООО «Регионального канатного
mailto:kanat@pstu.ru
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №125
136
центра», Пермь, Россия.
About the authors
Trifanov Gennady Dmitrievich, Doctor of Technical Sciences (D.Sc), Associate Professor, Head of
Department of Mining Electrical Engineering Mining and Petroleum Faculty of Perm National Research
Polytechnic University, Perm, Russia. kanat@pstu.ru
Mikryukov Alexey Yurevich, Doctoral Student of Mining Electrical Engineering Mining and Petroleum
Faculty of Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russia. Alexey_mic@mail.ru
Arkhipov Evgeny Viktorovich, Master of Science, Head of the expert group of Company "Regional rope
center", Perm, Russia.
_____________________________________
Анотація. В статті описана апаратура безперервного контролю динамічних параметрів
систем «підйомний сосуд-арміровка» вертикальних стовбурів. Обгрунтована можливість збі-
льшення продуктивності шахтних підйомних установок, оснащених системами безперервно-
го контролю.
Показані результати випробування системи в промислових умовах, діаграми прискорен-
ня скіпа в лобовій і бічній площині. Виконаний аналіз ударних дій в системі «підйомна суди-
на – жорстка арміровка». Інструментальний безперервний контроль стану підйомних канатів,
поверхневого і підземного устаткування шахтного підйому дозволяє звести до мінімуму
людський чинник і скоротити простої установки на візуальний огляд. Пропозиція реалізована
у федеральних нормах і правилах в області промислової безпеки.
Ключові слова: шахтний стовбур, арміровка шахтного стовбура, шахтна підйомна суди-
на, система «судина - арміровка», динамічний контроль.
Abstract. The article describes the equipment of continuous monitoring of dynamic parameters
of the SIS "lifting vessel-reinforcement" of vertical shafts. The possibility withdrawn cheniya-
performance mine hoisting installations, equipped with systems of continuous-ous control. The
results of tests of the system in an industrial setting, chart speed up skip in the frontal and lateral
plane. The analysis of impacts in the "lifting vessel - a rigid reinforcement."Instrumental continuous
monitoring of the lift channel-ing, surface and underground mine lifting equipment is reduced to a
minima of the human factor, and reduce downtime to install a visual inspection. Pre-position real-
ized in the federal rules and regulations in the field of industrial-Secure.
Keywords: mine shaft, the shaft reinforcement, mine hoisting co-court system "vessel - rein-
forcement" dynamic control.
Статья поступила в редакцию 22.10. 2015
Рекомендовано к печати д-ром техн. наук А.П. Круковским
mailto:kanat@pstu.ru
mailto:Alexey_mic@mail.ru
|