Трифанов Г.Д. Расшифровка и анализ записей регистраторов параметров шахтных подъёмных установок

Подождите немного. Документ загружается.

Г. Д. Трифанов

Расшифровка и анализ записей

регистраторов параметров

подъёмных установок

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пермский государственный технический университет»

Г. Д. Трифанов

Расшифровка и анализ записей

регистраторов параметров

шахтных подъёмных установок

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство

Пермского государственного технического университета

2009

УДК 622.673

Т69

Рецензенты:

главный научный сотрудник Горного института УО РАН

доктор техн. наук, профессор Н.И. Алыменко;

доцент кафедры горных и нефтепромысловых машин

Пермского государственного технического университета,

канд. техн. наук В.Г. Саралев

Трифанов, Г.Д.

Т69 Расшифровка и анализ записей регистраторов параметров шахтных

подъёмных установок: учебное пособие/ Г.Д. Трифанов. – Пермь:

Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. − 154 с.

ISBN 978–5–398–00170–9

Приведены описание устройства, принцип действия и классификация шахтных

подъёмных установок, техническое описание и принцип действия регистраторов пара-

метров РПУ-03.х, приведено общее описание программного обеспечения РПУ-03.х. и

подробное изложение работы с программой при просмотре архивов непосредственно

на подъёмной установке с РПУ-03.х и на персональном компьютере при расшифровке и

анализе записей регистраторов параметров шахтных подъёмных установок. Рассмот-

рены основные характеристики привода, защит и блокировок шахтного подъёма. Рас-

крыты основные приемы при расшифровке и анализе записей регистраторов, даны

примеры расшифровки инцидентов, имевших место в практике эксплуатации шахтных

подъёмных установок, оснащенных регистраторами параметров.

Учебное пособие предназначено для студентов технических вузов специально-

стей 150402 «Горные машины и оборудование» и 140604 «Электропривод и автоматика

промышленных установок и технологических комплексов», а также инженерно-

технических работников горнодобывающих предприятий, шахтостроительных, научно-

исследовательских и проектных, экспертных, специализированных наладочных и ре-

монтных организаций.

Пособие может быть использовано при подготовке и повышении квалификации

машинистов шахтных подъёмных установок.

УДК 622.673

ISBN 978–5–398–00170–9

ный технический университет», 2009

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………

1. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ШАХТНЫХ ПОДЪЁМНЫХ

УСТАНОВОК

…………………………………………………………………

1.1. Устройство, принцип действия и классификация шахтных

подъёмных установок …………………………………………………

1.2. Подъёмные машины ……………………………………………….

1.3. Привод шахтных подъёмных установок ………………………...

1.4. Система защит, блокировок и стволовая сигнализация ШПУ …

2. ОПИСАНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ РПУ-03.х ………………

2.1. Основные характеристики РПУ-03.х. ……………………………

2.2. Состав РПУ-03.х. ………………………………………………….

2.3. Контроллер сбора и обработки информации……………...……...

2.4. Анализатор защит АнЗ-03 ………………………………………...

3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РПУ-03.1 И РПУ-03.3 ……...

3.1. Общее описание .………………...……………………...………….

3.2. Работа программы в основном режиме ……………………...…...

3.3. Режим просмотра архивов ………………………...…………........

3.4. Сохранение архивных данных на USB флэш-диске…..…………

4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РПУ-03.5 …………………….

4.1. Общее описание ……………………………………………………

4.2. Область построения графиков ……………………...…………….

4.3. Просмотр архивов смен ………………......……………...……......

4.4. Просмотр графической информации из архива …...…………......

4.5. Работа программы в режиме «ревизия» ………………......……...

5. РАСШИФРОВКА ЗАПИСЕЙ РПУ-03.1 И РПУ-03.3 …………….

5.1. Общее описание ……………………………………………………

5.2. Работа с программой РПУ-03.5 ………………………………..…

5.3. Расшифровка записей РПУ-03.1 и РПУ-03.3 ……………………

6. РАСШИФРОВКА ЗАПИСЕЙ РПУ-03.5 …………………………..

6.1. Предварительный анализ информации …………………………..

6.2. Расшифровка записей работы шахтных подъёмных установок

с приводом постоянного тока …………………………………………

6.3. Расшифровка записей работы шахтных подъёмных установок

с приводом переменного тока …………………………………………

6.4. Расшифровка записей работы тормозной системы шахтных

подъёмных машин ……………………………………………………..

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………

101

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………...……………………………………

102

Приложение 1. Описание работы клетевой ШПУ по записям реги-

стратора параметров РПУ 03.5…………………………………………

103

Приложение 2. Расшифровка записей регистратора параметров

РПУ 03.5 скиповой подъёмной установки при перестановке бара-

банов ………………………………………………………………….…

117

Приложение 3. Расшифровка записей РПУ-03.5 клетевой подъём-

ной установки с противовесом ………………………………………...

136

Приложение 4. Расшифровка записей РПУ-03.5 о работе скиповой

подъёмной установки …………………………………………………..

141

ВВЕДЕНИЕ

Шахтные подъёмные установки (ШПУ) обеспечивают выдачу полез-

ного ископаемого, перемещение людей и грузов. От надежности работы

этого важнейшего звена технологической цепи зависит бесперебойность

работы всего горнодобывающего предприятия. Любая аварийная ситуация

на подъёме ведет к остановке предприятия. Поэтому вопросам обеспече-

ния надежности и безопасности эксплуатации шахтных подъёмных уста-

новок всегда уделяли особое внимание.

За последние годы парк шахтных подъёмных машин сильно соста-

рился. Срок службы большинства из них превышает 25 лет. Такой же срок

службы имеют привод шахтных подъёмных машин, система управления

этим приводом, оборудование шахтного ствола, стволовая сигнализация и

другие, жизненно важные элементы шахтных подъёмных установок.

В связи с тем, что одновременная замена всех шахтных подъёмных

машин и других элементов шахтных подъёмных установок невозможна,

весьма актуальной является задача применения современных технологий

для обеспечения надежности и безопасности эксплуатации шахтных подъ-

ёмных установок. В соответствии с п. 352 ПБ 03-553-03 [1] все шахтные

подъёмные установки должны быть оснащены устройствами для регистра-

ции основных параметров режимов работы подъёмной машины. Внедре-

ние регистраторов параметров обеспечивает повышение надежности и

безопасности эксплуатации шахтных подъёмных установок.

Сотрудниками кафедры «Горные и нефтепромысловые машины»

Пермского государственного технического университета и общества с ог-

раниченной ответственностью «Региональный канатный центр» (ООО

РКЦ) разработаны и внедряются регистраторы параметров РПУ-03.х,

обеспечивающие измерение и регистрацию технологических параметров

работы подъёмной установки. Программное обеспечение регистраторов

предназначено для обработки информации и составления документов, от-

ражающих режимы работы подъёмной установки. Информация с регистра-

торов параметров позволяет глубже понять основные принципы работы

шахтного подъёма, знать параметры работы подъёмной установки при экс-

пертизе аварийной ситуации или разборе производственного инцидента,

объективно оценить действия обслуживающего персонала при выполнении

регламентных работ.

Вместе с тем практика эксплуатации регистраторов параметров

шахтных подъёмных установок показала, что для успешного применения

полученной информации обслуживающему персоналу необходимо иметь

кроме руководства по эксплуатации РПУ-03.х специальное пособие, по-

зволяющее разобраться в записях и правильно их расшифровать.

Для расшифровки записей необходимо знать устройство и принцип

действия шахтных подъёмных установок, основные параметры регистри-

руемые РПУ-03.х.

Предлагаемое учебное пособие основано на результатах разработки

и внедрения регистраторов параметров на шахтных подъёмных установках

Российской Федерации, Казахстана и Белоруссии. Основные принципы

аппаратного и программного обеспечения систем контроля параметров ра-

боты шахтных подъёмных установок разработаны старшим научным со-

трудником кафедры ГНМ ПГТУ, канд. техн. наук А.А. Князевым. Под его

руководством и при его непосредственном участии изготовлено, смонти-

ровано на шахтных подъёмных установках и пущено в эксплуатацию более

150 регистраторов параметров. Программное обеспечение РПУ-03.1 и

РПУ-03.3 разработано аспирантом кафедры ГНМ М.А. Стрелковым. Главы

3 и 5 написаны автором совместно с М.А. Стрелковым, а глава 6 и прило-

жения к настоящему учебному пособию – совместно с М.Г. Трифановым.

1. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ШАХТНЫХ

ПОДЪЁМНЫХ УСТАНОВОК

1.1. Устройство, принцип действия и классификация

шахтных подъёмных установок

В практике разработки месторождений полезных ископаемых под-

земным способом наибольшее распространение нашли одноканатные

шахтные подъёмные установки. Одноканатная вертикальная шахтная

подъёмная установка (рис. 1.1) состоит из шахтной подъёмной машины 5,

подъёмных канатов 2, огибающих копровые (направляющие) шкивы 4.

К подъёмным канатам подвешены подъёмные сосуды 1, в которых осуще-

ствляется подъём полезного ископаемого, спуск-подъём людей, материа-

лов и оборудования. На глубоких шахтных подъёмных установках к сосу-

дам может быть подвешен хвостовой (уравновешивающий) канат 3.

Рис. 1.1. Схема вертикальной одноканатной шахтной подъёмной установки

К шахтной подъёмной машине через редуктор (или напрямую) пере-

даётся крутящий момент от вала подъёмного двигателя. Подъёмные кана-

ты запасованы к органу навивки шахтной подъёмной машины таким обра-

зом, что при их вращении один канат навивается, а другой свивается, и при

подъёме одного сосуда второй опускается. В результате собственный вес

подъёмных сосудов уравновешивается. На шахтных подъёмных установ-

ках с противовесом один подъёмный сосуд заменен противовесом, вес ко-

торого равен весу сосуда плюс половина веса поднимаемого в нем расчет-

ного груза.

Шахтные подъёмные установки классифицируют по следующим

признакам [2]:

1. По назначению:

а) главные – предназначены только для подъёма полезного иско-

паемого;

б) вспомогательные:

– людские;

– грузолюдские;

– грузовые.

Эти установки обеспечивают выполнение операций по спуску-

подъёму людей, материалов и оборудования;

в) проходческие – применяются при проходке и углубке стволов;

г) инспекторские – для осмотра и обслуживания стволов.

2. По типу подъёмных сосудов:

а) клетевые;

б) скиповые;

в) бадьевые.

На наклонных шахтных подъёмных установках применяют грузовые

и людские вагонетки и их составы.

3. По количеству сосудов:

а) однососудные;

б) двухсосудные;

в) сосуд с противовесом.

4. По типу органа навивки каната:

а) с цилиндрическим барабаном:

– двухбарабанные;

– однобарабанные с разрезным барабаном;

– однобарабанные с цельным барабаном;

б) с бицилиндроконическим барабаном;

в) со шкивами трения:

– одноканатные;

– многоканатные (расположенные на башенном копре или на

земной поверхности);

5. По типу привода (с редуктором или без редуктора):

а) переменного тока:

– асинхронный двигатель с фазным ротором (с металлическим

или жидкостным реостатом в цепи ротора);

– асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и преоб-

разователем частоты:

– синхронный двигатель с преобразователем частоты;

б) постоянного тока:

– с приводом по системе генератор-двигатель;

– с приводом по системе тиристорный преобразователь-

двигатель.

6. По степени неуравновешенности:

а) уравновешенные:

– с круглым уравновешивающим канатом;

– с плоским уравновешивающим канатом;

б) неуравновешенные.

7. По углу наклона ствола:

а) вертикальные;

б) наклонные.

8. По расположению относительно земной поверхности:

а) поверхностные;

б) подземные.

9. По глубине подъёма:

а) неглубокие – до 500 м;

б) средней глубины – от 500 до 1000 м;

в) глубокие – от 1000 до 1500 м;

г) сверхглубокие более 1500 м.

Для обеспечения направленного безопасного движения подъёмных

сосудов шахтные стволы оснащены армировкой. Армировка представляет

собой жесткую пространственную конструкцию, размещенную по всей

длине ствола. Направленное движение сосудов обеспечивается проводни-

ками. Различают жесткие и гибкие проводники. Проводниками гибкой ар-

мировки служат натянутые в стволе канаты.

В качестве жестких проводников применяют рельсовый прокат, раз-

личные металлические профили (чаще всего сварные из двух уголков –

проводники коробчатого сечения) и деревянные брусья.

Проводники жесткой армировки закреплены в стволе горизонталь-

ными расстрелами, выполненными из различных металлических профилей

или деревянных балок. Конструкция из расстрелов, расположенных в од-

ной плоскости, называется ярусом. Расстояние между ярусами постоянно и

носит название «шаг армировки».