автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Обоснование и обеспечение безопасной эксплуатации барабанных шахтных подъемных установок.

На прав:»: рукописи i ~~

ЛАТЫПОВ ИНГИЛЬ НАФИКОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ШАХТНЫХ БАРАБАННЫХ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК

• Специальность 05.05.06 - Горные машины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

OU3459781

Екатеринбург - 2008

003459781

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии "Институт проблем транспорта энергоресурсов"

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Хальфин Марат Нурмухамедович доктор технических наук, профессор Тимухин Сергей Андреевич доктор технических наук, Шатило Алексей Николаевич

Ведущая организация - Институт горного дела Уральского отделения

Российской академии наук.

/

Защита диссертации состоится 12 февраля 2009 г. в 10 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.280.03 при ГОУ ВПО "Уральский государственный горный университет" по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет».

Автореферат разослан_января 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

М.Л. Хазин

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Главными задачами горной промышленности являются развитие опережающими темпами рудной и угольной баз и непрерывное обеспечение потребителей страны качественным рудным и топливным сырьём. Решение этих задач во многом зависит от состояния горного оборудования. В настоящее время все возрастающая часть полезных ископаемых в стране и мире добывается- подземным способом, что влечет за собой необходимость усовершенствования шахтных подъемных установок (ШПУ), в частности их эксплуатационной безопасности.

Безопасная эксплуатация ШПУ регламентирована ЕПБ, ГО> и ПТЭ. На 244 подземных горных предприятиях Российской Федерации действуют более 2000 единиц подъемных установок, из которых 1800 одноканатные и только 200 являются многоканатными. Таким образом, 90 % подъемов являются одноканатными с барабанным органом навивки - БШПУ. Из них более 700 БШПУ эксплуатируются с истекшим сроком службы и подлежат немедленной замене. Замена физически и морально устаревших БШПУ на новые займет несколько десятков лет. 1800 БШПУ, являющиеся основным парком подъемных установок в горной промышленности страны, должны обеспечить требуемую производительность предприятия при высоком уровне эксплуатационной безопасности. В представленной диссертации обобщена многолетняя работа автора по созданию прогрессивных устройств контроля и защиты для барабанных подъемных установок, а также модернизации существующих клетей, которые должны отвечать требованиям дня. Эти преобразования должны позволить продолжить безопасно эксплуатировать устаревшие БШПУ до замены их по графику.

Аварийность на барабанных подъемах остается высокой. Аварии происходят в стволе из-за повышенного износа проводников, конструктивного и грузоподъемного несоответствия внутришахтных транспортных средств с возможностями клети и её механизмов, отсутствия необходимых средств блокировки и защиты, нарушения техники безопасности и т.д. Ремонтно-восстановительные работы в связи с ликвидацией любой аварии в стволе сопровождаются длительным внеплановым простоем. Поэтому разработка устройств по недопущению аварийных ситуаций в стволе шахты и создание условий безопасной эксплуатации БШПУ являются решением актуальной задачи.

Данные исследования выполнялись в рамках Указания Госгортехнадзора СССР от 21 августа 1973 года № 33 (255) отраслевым министерствам об обеспечении барабанных подъемных установок защитой от напуска каната, Постановлением коллегии Министерства цветной металлургии СССР от 23 декабря 1973 года № 243 и задания Управления главного механика данного министерства, а также технического задания Челябинского угольного комбината.

Целью работы является создание и реализация технических решений, направленных на повышение эксплуатационной безопасности, работоспособности и эффективности действия подъемных установок с барабанным органом навивки.

Идея работы заключается в обеспечении соответствия создаваемых технических средств требуемому состоянию барабанных шахтных подъемных установок, с целью повышения безопасность и эффективность их эксплуатации.

Методы исследования. В работе использованы теоретические и экспериментальные (лабораторные и промышленные) методы исследования, методы математического и физического моделирования, базирующиеся на классических законах математики, физики и механики.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Характер и последствия аварии в шахтных стволах зависят, в том числе, и от способа защиты барабанных шахтных подъемных установок(БШПУ) от напуска канара.

2. Степень защищенности БШПУ при авариях в стволе шахты обусловлена длиной напуска каната.

3. Использование устройства гравитационного действия, как безударного стопора клети, является основой ее безаварийного стопорения.

4. Использование ближней индуктивной связи, как канала связи в стволе, датчиков натяжения каната и замедления сосуда, располагаемых вблизи или на сосуде, позволяет повысить быстродействие и надежность контроля зависания сосуда.

5. Использование индивидуального тормоза для подъемного каната аварийного сосуда позволяет создать устройство защиты БШПУ от напуска каната при авариях в стволе, основанное на клиновом исполнительном органе и быстродействующем пироприводе.

Научная новизна работы заключается в формировании новой концепции, в организации защиты БШПУ при авариях в стволе шахты:

1) Разработаны теоретическая и графоаналитическая методики расчета длины напуска каната над аварийным сосудом;

2) разработана классификация способов контроля напуска каната и установлено значение предохранительного тормоза при авариях в стволе шахты;

3) установлено, что гашение кинетической энергии за счет подъема центра масс вагонетки является основой снижения динамических нагрузок на стопора при входе вагонетки в клеть;

4) разработана методика расчета геометрических параметров кулака стопора и доказана возможность исключения резонансных явлений в системе «вагонетка - клеть»;

5) разработана методика расчета датчиков высокого быстродействия для скиповых и клетевых подъемных установок;

6) разработана методика расчета параметров ближней индуктивной связи для условий стволов шахт и установлена ее работоспособность по всей высоте ствола;

7) установлена закономерность изменения коэффициента сопротивления движению подъемного каната при его поперечном обжатии;

Практическое значение работы

1. В результате анализа аварий на БШПУ Урала, Кузбасса, Караганды и рудников Киргизии выявлены наиболее характерные и опасные виды аварий.

2. Установлено, что устройства, контролирующие зависание сосуда в стволе, не могут защитить БШПУ от напуска каната.

3. Разработан, изготовлен и испытан 'в шахтных условиях новый клетевой стопор гравитационного безударного действия. ^

4. По результатам теоретических исследований автора диссертации институтом Гипроникель разработаны проемные документации, а заводом горного машиностроения «Усольмаш» серийно производятся клетевые стопора безударного действия типа СА и САК.

5. Разработаны, изготовлены малой серией и испытаны датчики контроля зависания подъемного сосуда, монтируемые как на канате непосредственно у подвесного устройства сосуда, так и на подвесном устройстве и непосредственно на подъемном сосуде.

6. Разработана," изготовлена малой серией и испытана аппаратура контроля зависания сосуда АПИК-2, прошедшая межведомственные приёмочные испытания МЦМ СССР.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным использованием классических и современных методов исследований функционирования БШПУ при нарушенных режимах работы, хорошей сходимостью результатов теоретического анализа с экспериментальными данными и результатами промышленных испытаний. Расхождения расчетных и экспериментальных данных не превышает 9-10%.

Реализация результатов работы

Основные научные положения представленной диссертации, то есть результаты теоретических исследований и методов расчета, воплощены в новейшие технические решения:

- устройство контроля зависания подъемного сосуда АПИК-2 внедрено объединением «Средазуголь» на Сулюктинском и Кызыл-Кийском шахтоуправлениях (Узбекистан), на рудниках Хайдарканского ртутного комбината (Кыргызстан), на Дегтярском рудоуправлении (Урал) и на Казском рудоуправлении ПО «Сибруда» (Кузбасс);

- аппаратура АПИК-2 межведомственной комиссией МЦМ СССР рекомендована и более широкому внедрению;

- улучшенная конструкция аппаратуры контроля АПИК-2У с датчиком монтируемом на подвесном устройстве или на сосуде, принята к внедрению на подъемных установках ОАО «Учалинский ГОК»; ожидаемый экономический эффект от внедрения одного комплекта аппаратуры АПИК-2У составляет в среднем 194 тыс. руб. в год;

- модернизованные клети на базе стопорных устройств гравитационного действия типа СА и САК в виде нескольких модификаций с 1990 г. выпускаются серийно в ОАО «Усолъмаш» (Иркутская обл.). В настоящее время выпущены более 120 комплектов, которыми оснащаются клетевые подъёмы предприятий горной промышленности России и стран СНГ;

- блокировочное устройство стопорного механизма клети шахтной подъемной установки внедрено и эксплуатируется с 1986 г. на БШГГУ Жескентского ГОК (Казахстан); по данным Жескентского ГОК экономический эффект от установки комплекта блокировочного устройства стопорного механизма по расчетам 1986 года составил 15,5 тыс. руб. в год;

- по данным ОАО «Учалинский ГОК», где с 1996 г. успешно эксплуатируется продукция ОАО «Усольмаш» типа СА, данные стопора за весь срок эксплуатации не имели ни одной аварийной остановки и позволяют на каждом подъеме экономить до 34000 кВт.час электроэнерг ии.

Разработанные технические средства позволили значительно повысить безопасную эксплуатацию как на клетевых , так и на скиповых подъемных установках, а также за счет сокращения межцикловых пауз, уменьшения числа аварий и сокращения послеаварийных простоев позволили улучшить социальные и экономические показатели горных предприятий.

Научные и методические результаты используются:

- в учебном процессе при подготовке инженеров специальности 1701 «Горные машины и оборудование» и специальности 3310 «Безопасность жизнедеятельности» (Магнитогорский государственный технический университет);

- в работе наладочных организаций и горнорудных предприятий страны.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на 18

научно-технических конференциях вузов и НИИ городов Магнитогорска, Фрунзе, Свердловска, Кемерово, Ташкента, Донецка и Днепропетровска.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 49 работы; в том числе 20 статей в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, 4 книги, одна из них монография с изложениями основных научных положений, получены 15 авторских свидетельств на предмет изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, списка литературы (154 наименований) и 12 приложений. Она содержит 255 страниц машинописного текста, 12 таблиц и 97 рисунков.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследования, защищаемые научные положения, научная новизна, практическая ценность полученных результатов, сведения о внедрении результатов работы.

1. Состояние исследуемого вопроса. Постановка задачи

Ведущая роль в создании теоретических основ современных подъемных установок принадлежит академикам М.М. Федорову и А.П. Герману. Значительный вклад в развитие теории и оборудования шахтных подъемов внесли исследования академика АН СССР А.С.Ильичева, профессоров Г.М.Еланчика, Ф.Н. Шклярского, В.Б. Уманского. Отдельные вопросы БШПУ подробно освещены в работах B.C. Тулина, Г.Н. Савина, Н.П. Нестерова, М.Ф. Глушко, Б.Л. Давыдова, В.Д. Белого, Ф.Б. Флоринского, З.М. Федоровой, Б.А. Носырёва, Е.С. Траубе, А.Ц. Бороховича, Н.Г. Гаркуши, В.И. Дворникова, Ю.Г. Киричргёса, Хальфина М. Н., Шапиро А. Н., Тимухина С. А. и др. Ими обоснована идея формирования и развития подъемных установок и организация их защиты от возможных аварий.

Движение подъёмного сосуда и противовеса в стволе шахты контролируется целой системой блокировок и защит, среди которых имеется контроль зависания сосуда, которое подает сигнал на включение предохранительного тормоза БШПУ, выполненного как экстренный тормоз, чтобы не допустить развития аварийной ситуации.

С целью оценки работоспособности и эффективности действия данной системы защиты, предназначенной обеспечивать безопасную эксплуатацию БШПУ, изучено фактическое состояние дел на горных предприятиях Челябинской, Оренбургской, Кемеровской, Свердловской и Пермской областей за период с 1967 по 1990 г., а также Карагандинской области Казахстана и Опхской области Киргизии за период с 1980 по 1984 г. Для анализа в основном были привлечены материалы горнотехнической инспекции соответствующих округов. Анализу подверглись все аварии, происшедшие на БШПУ, что позволило автору сделать выводы относительно основного парка ШГ1У . страны.

В соответствии с поставленной задачей при проведении анализа и исследований собранных материалов все аварии сведены в три группы:

I - аварии, источником которых является механическая часть БШПУ, исключая подъемный сосуд и вспомогательные механизмы в стволе; II - аварии, вызванные отказом электрической части, исключая устройства, контролирующие перемещение подъемного сосуда; III - аварии подъемного сосуда, элементов и механизмов подъемной установки, обеспечивающих нормальное перемещение подъемного сосуда. Такая разбивка позволила собрать в третью группу аварии, вызванные неполадками с подъемным сосудом и в стволе шахты.

За рассматриваемый период эксплуатации БШПУ указанных округо^согласно принятым Ростехнадзором правилам.число аварий первой категории составило 42,5 % от общего числа аварий третьей группы. По обследованным регионам из всех аварий на БШПУ в среднем 48,8 % приходится на аварии подъемных сосудов и механизмов стволового хозяйства (табл. 1). Аварии, вызванные выкатыванием вагонеток из движущейся клети, значительны и достигают 32,8% всех аварий, отнесенных к авариям третьей группы. Выкатывания вагонетки имеют место как при спуске, так и при подъеме клети по стволу. Кроме замены каната приходилось выбраковывать вагонетку, ремонтировать клеть и участок ствола.

Таблица 1

Характерные виды аварий в стволе шахты за анализируемый период, %

Округ ГГШ Жесткая посадка клети на кулаки горизонтов Зависание в стволе Выкатывание вагоиетки из клети Застревание скипа (клети) в разгрузочных кривых Сход каната со шкива Прочие аварии

Челябинский 6,0 36,5 45,0 8,5 3,0 1,0

Оренбургский 9,0 29,1 42,0 15,3 То 3,6

Свердловский 7,4 47,3 11,3 15,7 15,7 2,6

Пермский 14,0 36,2 18,1 13,2 ¡3,1 5,4

Кемеровский 3,0 41,5 41,0 2,0 12,0 0,5

Карагандинский 8,7 24,2 53,6 8,5 2,0 3,0

Киргизский 19,2 25,9 18,8 25,7 5,9 4,5

Средний показатель 9,6 34,4 32,8 12,7 7,5 2,9

Таким образом, основным несовершенством клети является стопорное устройство, в которое заложен принцип остановки входящей в клеть вагонетки ударным воздействием её о кулаки стопора. В отечественной литературе отмечается, что' «... из ответственных элементов шахтной клети, подверженных наиболее частым отказам, являются клетевые стопоры, действующие в тяжелых условиях из-за постоянных динамических нагрузок, возникающих при операциях по обмену вагонеток на приемных площадках». Иногда часть энергии вагонетки гасят амортизаторами. С ростом производительности предприятия возникла необходимость увеличения грузоподъемности вагонеток, кроме того, возросла интенсивность выдачи полезного ископаемого, что не замедлило, сказаться на показаниях аварий в стволе шахты. Значительное число аварий, связанных с отказом в работе стопоров клети и приводящих к тяжелым последствиям, требуют переосмысления устаревших подходов при решении повышения безопасности работы клетевых подъемов.

В соответствии с требованиями статьи 360 ЕПБ подъемная установка должна быть оборудована устройством для защиты от напуска каната. Остановка подъемной машины под действием предохранительного тормоза обычно допускает напуск каната длиной до 8-15 м. На шахтах Южного Урала (Челябинская и Оренбургская области) в среднем каждый четвертый случай зависания сосуда в разгрузочных кривых являлся причиной обрыва или деформации подъемного каната.

Из табл. 1 видно, что средний показатель аварий с зависанием сосуда в стволе является наибольшим и равным 34,4 %.

Сотрудниками ОАО «Цветметналадка» проанализированы аварии в семи округах за 1992 - 1996 гг., где 64% аварий и несчастных случаев приходится на БШПУ. Из них 58,1% произошли в стволе шахты, 90% из которых являются авариями первой категории по классификации ПТН (в настоящий момент Рос технадзор). Значительное число (20%) приходится на жесткую посадку клети на кулаки промежуточных горизонтов. Относительно высокими оказались аварии (по 24%), вызванные как выкатыванием вагонеток из клети, так и зависанием подъемного сосуда в стволе шахты. Часто указывается на неисправность аппаратуры контроля напуска каната типа «Сигнал-16» и «Сигнал-20». По имеющимся сведениям, у этих аппаратов часто выходят из строя трансформаторы связи.

Как правило, величина напуска каната при зависании сосуда (независимо от причины аварийной остановки) в стволе значительна. Каждый третий случай сопровождается срывом сосуда с места зависания, обрывом или деформацией подъемного каната. В литературе

описаны устройства, которые предназначены обеспечивать защиту БШПУ от напуска каната при зависании сосуда в любой точке ствола. Они основаны на следующих принципах фиксации аварийного режима: контроль тока подъемного двигателя, контроль ослабления натяжения вертикальной ветви подъемного каната на копре, контроль реакции подшипников копровых шкивов, контроль натяжения каната непосредственно у подъемного сосуда и т. д.

Однако первые три варианта вообще не нашли применения, хотя некоторые из них были широко разрекламированы. Это аппараты институтов «Гипронисэлектрошахт», «Автоматика», МакНИИ. Все они основаны на контроле реакции подшипников копрового шкива. Одна из последних разработок в России (г. Магнитогорск) по контролю провисания струны каната основана на сравнении скоростей перемещения сосуда и барабана подъемной машины.

Впервые в России контроль натяжения каната в точке подвески сосуда попытались осуществить на комбинате «Балейзолото» еще в шестидесятых годах прошлого столетия, но опыт оказался неудачным. С конца шестидесятых годов начались активные работы по разработке канала связи в США и в СССР. В 1974 г. институт ГМиТК им. М.М. Федорова (г. Донецк) разработал аппаратуру АЗН, где сравнивались перемещения навивочной поверхности барабана и сосуда. В стволе прокладывался маркерный канат с магнитными метками. Магнитомодуляционный датчик, одетый на канат и закрепленный на подъёмном сосуде, считывал магнитные метки и по канатному контуру передавал дискретный сигнал на вход тороидального трансформатора на копре. Аппаратура не получила признания, так как срок существования магнитных меток оказался очень коротким. Позже появилась аппаратура АЗНК (Конотопский завод) с датчиком усилий на канате и использованием контура подъёмного каната для передачи сигнала. Межведомственная комиссия МУП УССР забраковала её.

В состав аппаратуры «Сигнал» входят два датчика и элементы устройства связи. Замкнутый виток (канатный контур) обеспечивает индуктивную связь между сосудом и машзалом. Каждый канал связи аппаратуры (их обычно два) имеет свою рабочую несущую частоту: 2,1 и 2,2 МГц. Второй трансформатор связи также одет на канат и размещен на копре. Всё это приводит к нарушению требований ЕПБ, так как уменьшается необходимая высота переподъёма сосуда. Кроме того, в местах крепления датчика м трансформатора на канате накапливается влага, что служит причиной его усиленной коррозии, а из-за наличия смазки между проводниками и направляющими качество связи не бывает постоянно нормальным. Поэтому в схеме аппаратуры «Сигнал» предусмотрена задержка выходного сигнала, что крайне недопустимо. Аппарат типа «Сигнал» может быть использован только на вертикальных стволах. А на вертикальных стволах глубиной 600 и более метров уровень сигнала оказывается в 13-14 раз меньше, чем уровень сигнала с нулевого горизонта.

В течение последних нескольких лет на угольных шахтах Кузбасса эксплуатируется комплексная аппаратура шахтной автоматики, стволовой Сигнализации и связи «ШАСС МИКОН» Уральского государственного горного университета. Для реализации доставленной задачи связь подъемных сосудов с поверхностью выполнена через общеизвестный замкнутый контур подъемного каната. Сведения о результатах эксплуатации в литературе отсутствуют.

С 2006 г. на клетевой подъемной установке ОАО «Норильский никель» введено в строй устройство контроля напуска каната, выполненное в комплекте аппаратуры «АССС и С» немецкой фирмой «Funke + Huster Femsiq GmbH». Связь между •поверхностью и подъемными сосудами осуществляется с помощью высокочастотной радиоаппаратуры на частотах 35 мГц. Аппаратура имеет штыревые антенны, установленные на крыше клети и противовеса, а приемная антенна - в стволе ниже ляд.

Антенны направлены навстречу друг другу вдоль оси ствола. О результатах эксплуатации сведения отсутствуют.

2. Оценка защищенности БШПУ при авариях в стволе шахты

Аварии с подъемными сосудами в стволе, как показал анализ, независимо от причины сопровождаются образованием напуска каната. Такая ситуация требовала оценки защищенности подъемной установки даже при своевременном действии предохранительного тормоза. За последние 20-30 лет в стране разработано более десятка вариантов различной аппаратуры контроля зависания сосуда, однако аварии имеют место. Значит, причина в чем-то другом. С целью оценки защищенности БШПУ разработана классификация способов контроля, в основу которой положены два признака: место расположения точки контроля и быстродействие в обнаружении аварийного состояния подъемного сосуда. Все точки контроля разделены на четыре группы (табл. 2), где -время срабатывания устройства; 1ф - время формирования условий для приведения в действие датчика; ^ - время восстановления упругих свойств металлоконструкции; ^ -время прохождения волны упругой деформации каната; г'вал - то же, но до подъемной машины; 1р - время реакции подшипника, - время запаздывания; 1пг, - время переходного процесса в подъемном двигателе, \ - собственное время действия устройства. Наилучшими условиями для своевременного обнаружения зависания сосуда обладают точки, расположенные рядом или непосредственно на сосуде, наихудшими - точки в машинном зале. При предохранительном торможении собственно эффективное торможение начинается по истечении времени холостого хода тормозной системы и времени нарастания тормозного усилия. Определение величины напуска каната за время предохранительного торможения производится как путем аналитических исследований, так и графоаналитическим методом, позволяющим значительно ускорить расчеты, а также изучением результатов осциллографировашн предохранительного торможения при имитации зависания подъемного сосуда непосредственно на действующей БШПУ.

< Та6лица2

Классификация и оценка точек контроля напуска каната в зависимости от контролируемого параметра и времени запаздывания при обнаружении аварийного состояния подъемного сосуда в стволе шахты

Групп-па Место расположения контрольной точки Номер контрольной точки Контролируемые параметры Формула расчета времени запаздывания при обнаружении напуска каната

■ 1 подъемный сосуд 4 путь, скорость, ускорение подъемного сосуда

3 натяжение каната, положение прицепного устройства, приводной пружины парашюта

■ 2 зумпф 2 провис петли уравновешивающего каната

1-1' путь подъемного сосуда

3 копер 5 натяжение каната

б Реакция элементов копра

7 разность скоростей механический способ

подъемных сосудов оптический способ

4 машинный зал 8 провис струны каната

9 Реакция обечайки барабана

ю ток двигателя

2-3 зумпф — копер 1 и 5 разность скоростей головного и уравновешивающего канатов

Полный тормозной путь:

Ь„ = Ь, + 1;2 + Ьз, (1)

где Ь) - путь, пройденный поднимающимся сосудом за время выбега машины, ж; Ь2 -путь, пройденный поднимающимся сосудом за время нарастания тормозного усилия, м\ Ь3 - путь, пройденный поднимающимся сосудом'за время торможения с постоянным усилием торможения, м.

Составляющие уравнения (1) находятся через уравнение движения подъемной системы для каждого периода. В итоге имеем

= 0+ ' М' + м_

V-

ЪтЛ,

Кт М'

2Lm.IL

(2)

Lm.IL

где V- скорость подъема, м/с, время холостого хода тормоза, с; /„ - время нарастания тормозного усилия, с: М' - статический момент при свободном выбеге ПМ, кгм; Хт„~ приведенная масса всех подвижных частей ПМ, кроме массы зависшего сосуда, кгс2м~'; Яр- радиус барабана, Мт~ тормозной момент, кгм.

Расчет напуска каната за период тбрможения по формуле (2) требует больших предварительных расчетов для каждого конкретного случая, собственно само выражение весьма сложное, и для его решения необходимо иметь много исходных данных. В целях упрощения расчета предложено воспользоваться методиками академика М.М. Федорова и профессора Г.М. Еланчика. Для чего производится замена некоторых членов этого выражения через степень массивности подвижных частей Б1ИПУ и других коэффициентов в режиме зависания сосуда. Это даст возможность получить обобщенную формулу и построить по ней номограмму, по которой искомое значение Ьн будет устанавливаться сравнительно просто.

Степень массивности в режиме зависания сосуда

= зЦ( Д. -1)а„ +2Я,А, ^(Я+150) +

I м

(3)

а1+в11 — Я+ 250

а*

ъ-н

К-и (1+2^)

где Хт" - приведенная масса подвижных частей ЦМ кроме ротора, зубчатой передачи и

зависшего сосуда, кгс3м'-, 2Ф - полезный груз подъемного сосуда, «г; £ - ускорение силы тяжести, же "г; ай вб - коэффициенты для современных отечественных ПМ: двухбарабанных аб =

■ 700, в5 = 400; однобарабанньк а6=вб = 3 00; х0 - отношение диаметра барабана к диаметру каната; а- коэффициент, равный д ля современных копровых шкивов ~ 120; в<г коэффициент, равный

6, «и^^ДяпГ7

С помощью вышеприведенной формулы (4) для наиболее распространенных ПМ

■ (одно- и двухбарабанные цилиндрические с равновесными сосудами или с противовесом) построены номограммы, позволяющие упростить и ускорить расчеты по определению степени массивности ^ движущихся частей ПМ в случае зависания подъемного сосуда

в стволе шахты. Все исследуемые БИ1ПУ статически не уравновешены. В качестве примера на рис. 1 приведена номограмма для скиповых подъемов. По этой номограмме степень массивности ц^ определяется в зависимости от коэффициента ¡5гр, режима

работы машины (подъем груженого или порожнего сосуда), высоты Н и времени Т подъема, а также от паспортного значения числа оборотов подъемного двигателя пде.

Рис. 1. Номограмма для определения степеии массивности подвижных частей скиповой подъемной установки при зависании скипа в стволе шахты: а) двухбарабанная двухскиповая машина; б) однобарабанкые двух- и односкиповая машины

Порядок определения в каждой номограмме и последовательность действия

показана стрелками и числами в порядке возрастания. Зная значения ключевых коэффициентов, выведено наиболее удобное выражение для определения величины напуска каната за время торможения машины. Полученное выражение позволяет перейти к более быстрому графическому методу расчета. Построенная номограмма для двухскипового неуравновешешгого подъема состоит из трех частей (рис. 2): верхней В, левой С и правой Б. Исходными данными графического метода расчета величины Ьн являются: высота Н и

скорость V подъема, коэффициенты ¡}гр и ^ , время холостого хода тормоза (хх и место

зависания х скипа в стволе шахты. Порядок расчета по номограмме поясняется с помощью стрелок. Одно из самых опасных последствий зависания подъемного сосуда - это

9

самопрошвольный срыв его с места зависания и свободное падение с последующим сообщением нижнему концу каната растягивающего удара. В своих исследованиях действительный член АН СССР А.Н. Динник и профессор Ф.В. Флоринский доказали, что в случае приложения к нижнему концу каната груза со скоростью (растягивающий удар), наибольшие напряжения будут в его верхнем сечении. Следовательно, обрыва каната следует ждать в его верхнем сечении. Используя результаты работ, проведенных ранее для двух конкретных БШПУ Урала и Кузбасса, найдены значения максимальных растягивающих напряжений а^ в опасном сечении каната. В случае срыва сосуда с места зависания напряжение в канате при длине его напуска, появляющегося за время предохранительного торможения, настолько велики, что даже при динамическом запасе прочности (пдан=3,25) спасти канат не возможно. В связи с этим, по существующей схеме защиты «устройство контроля зависания - предохранительный тормоз» БШПУ не защищены от напуска каната. А существующие устройства, названные устройством защиты от напуска каната, фактически не являются таковыми, а являются лишь устройством контроля зависания сосуда.

3. Разработка и исследование конструкций стопорного механизма клети гравитационного действия

Одной из причин зависания сосуда является несовершенство стопоров клети. При разработке нового стопорного механизма учитывалась та положительная практика, которая имелась в эксплуатируемых стопорах. Стопорение вагонетки путем воздействия на ее колеса является наиболее оптимальным вариантом. Другим важным условием для реализации поставленных задач принято условие, когда рабочие кулаки способны без удара погасить скорость вагонетки. Направляющие кулаков должны быть криволинейными, с определенным радиусом закругления или в виде наклонной плоскости с плавным переходом с горизонтальной поверхности рельс на рабочую поверхность кулаков. Подобное сочетание условий позволяет перевести кинетическую энергию горизонтально движущейся вагонетки в потенциальную путем подъема центра масс вагонетки на какую-то высоту при накатывании колес на рабочую поверхность кулаков и тем самым без удара погасить скорость вагонетки. Третьим условием разрабатываемого способа является обеспечение успешной остановки как при подаче порожней или груженой вагонеток в клеть, так и при обмене их в клети, когда скорость подачи соответствует нормативным условиям. Таким образом, сочетание пары «колесо - вогнутый стопорный кулак» позволило бы использовать способ, называемый гравитационным, для разработки устройства, характеризующегося безударностью действия. Однако такие стопорные кулаки в закрытом состоянии имеют вид «полуоткрытости», поэтому перечисленные условия, являясь необходимыми, не могут быть сформулированы как достаточные. Достаточным же условием, обеспечивающим реализэдию поставленной задачи, является условие, позволяющее «удержать» вагонетку в клети при движении последней по стволу с проектной скоростью подъемной установки с погрешностями в состоянии самой подъемной установки, армировки ствола и наличия зазора между проводниками и направляющими устройствами. Разрабатываемый способ стопорения вагонетки в клети и конструкция стопорного механизма должны, с одной стороны, не допускать проявления ударной силы вагонетки, способствуя тем самым увеличению срока службы деталей и узлов стопорного механизма, клети, посадочных устройств и бетонного крепления узлов сопряжения ствола с горизонтами; с другой - не допускать резонансных явлений в движущейся по стволу шахты клети, обеспечивая нормальные условия для подъема -спуска вагонетки в ней.

При проведении исследований приняты следующие допущения (рис. 3): вогнутость рабочего профиля стопорных кулаков 1 выполнена по кривой линии, радиусом Ц, причем значение его больше радиуса г колеса 4 вагонетки 2 (II > г); рельсы 3, по которым перемещается вагонетка при установке ее в клеть, уложены горизонтально; потери кинетической энергии вагонетки на рельсовых стыках отсутствуют; качение колес происходит без потери энергии на трение и без проскальзывания. Кроме того, полагаем, что подъем колес передних скатов вагонетки по рабочему профилю стопорных кулаков начинается в момент прихода т.О) колеса на вертикаль ОА0; груз, наполняющий вагонетку, не передвигается и образует с ней единое твердое тело, имеющее центр тяжести в т. С, расположенной над серединой расстояния между передними и задними парами колес вагонетки.

В результате проведенных исследований и снятия ранее принятых ограничений получена формула расчета высоты стопорного кулака. Для инженерных расчетов формула упрощена и приведена к виду

й =

1,33^

26(1,33-г)

(5)

где - суммарный коэффициент сопротивления движению клети, учитывающий сопротивление в подшипниках колес, трение колес о рельсы, сопротивление рельсовых стыков качению, колес, а также сопротивление воздуха движению вагонетки; . I -межосевое расстояние передних и задних скатов вагонетки,м; г- радиус колеса вагонетки, м; Уь - скорость поступательного движения вагонетки, когда передние колеса находятся в т. /V (рис. 3), м/с; Ь - высота центра тяжести вагонетки (Ь =СВ), м.\ коэффициент 1,33 имеет размерность в(м).

Рис. 3. Расчетная схема входящей в клеть вагонетки

В свою очередь, Уь = (0,7...0,бЗ)У20, где У20 - скорость установки вагонетки,м/с. С целью определения требуемого радиуса закругления рабочей поверхности кулаков рассматривалась устойчивость вагонетки, закрытой стопорным механизмом в клета, при движении последней по стволу шахты как момент, создающий одно из наиболее жестких требований к действию кулаков. Вертикальное перемещение клети по стволу сопровождается ее поперечными движениями между проводниками. А это вызывает колебания вагонетки в клети между кулаками стопорного механизма, так как рабочая поверхность кулаков имеет вогнутость по радиусу. При неправильном выборе радиуса Я или при режиме колебаний, близком к резонансу, может произойти перекатывание вагонетки даже через выставленные кулаки, что, естественно, недопустимо, так как вагонетка сразу же окажется за пределами клети. Дня определения размеров радиуса закругления стопорного кулака проведен анализ колебательного движения вагонетки, иными словами, определена резонансная частота амплитуды поперечного движения.

Принятые допущения:

1) допущения, принятые при определении высоты кулака, остаются в силе;

2) по вертикали клеть перемещается в стволе с постоянной скоростью V, но из-за погрешности навески направляющих проводников добавочно испытывает горизонтальное периодическое движение по закону

г-аъшМ, (6)

где а - зазор между проводниками и направляющими устройствами клети;

а - частота вынужденных колебаний.

3. Проводники в стволе представляют собой извилистую кривую с небольшими амплитудами, но многократно пересекающуюся с базовой линией, что вполне допустимо принять за траекторию движения центра клети в виде синусоидальной кривой. В то же время, горизонтальное движение клети для вагонетки является переносным перемещением, а величина t - переносной скоростью.

4. Ввиду малой массы колес считается, что скорости их центров совпадают со скоростью центра масс вагонетки. Это обусловлено тем, что малые отличия в скоростях, умноженные на малую массу, дадуг уже величину высшего порядка малости.

Колебания вагонетки между кулаками считаются малыми, то есть задача решается в линейной постановке. При этом условии малости колебаний принимаем, что 31П я! (р\С05(р и 1;х < — г. в то же время, вагонетка как механическая система имеет сложную кинематическую схему перемещений - кусочное относительное движение на участках прямой и окружности и периодическое переносное движение, . поэтому наиболее рациональным вариантом получения дифференциального уравнения движения является метод уравнения Лагранжа второго рода.

В результате рассмотрения горизонтальных движений вагонетки в клети получена . формула определения амплитуды А вынужденных колебаний

8К

Н - Г-1Г

-со

2(Я-г)Л2У1

(7)

где Я - высота подъёма, м\ кп - длина проводника, м;к- собственная частота колебаний, 1/с\ V - скорость подъёма, м/с; а - зазор между проводниками и направляющими устройствами клети, м.

Из критерия резонанса вытекает, что скорость движения клети по стволу не должна быть близкой к критической скорости У^рит- Однако скорость движения клети по стволу обычно выбирается исходя из заданной годовой производительности шахты н высота подъёма при проектировании самой подъемной установки, поэтому отстройку от резонанса целесообразно проводить не по величине скорости подъёма, а по величине радиуса закругления профиля кулака, запрещенное значение которого находится по формуле

(8)

По формуле (8) выполнен расчет запрещенных значений радиуса -^з закругления профиля кулака для некоторых значений скорости, принятых ЕПБ на клетевых подъемных установках при условии, что Г = 0,2 м и \ = 12,5 м. Для надежной отстройки от резонанса достаточно безопасные значения радиуса кулака принять равным 0,5 С учетом ограничений, продиктованных размерами шахтной клегш, необходимостью унификации стопорного механизма к радиусу закругления кулака, значения которого должны бьггь заложены в проект, предъявляются дополнительные требования. Так, в случае, если рабочий профиль кулака принят прямолинейно наклонным, то переход к нему должен бьпъ осуществлен по радиусу Лф = 0,22-0,25 м, что не противоречит условиям безопасности при любой скорости подъема..

4. Безопасные варианты оборудования и средств контроля

На основании проведенных теоретических исследований динамики вагонетки, обоснования формы и параметров кулака стопорного механизма была разработана конструкция стопорного механизма, способного обеспечить устойчивость вагонетки при движении клети с различными ускорениями и скоростями при наличии поперечных колебаний клети. Данная разработка признана изобретением. На базе данного изобретения и теоретических выкладок автора ОАО «Гипроникель» разработал рабочие чертежи, а ОАО ПО «Усольмаш» приступил к серийному производству под кодовыми названиями СА и САК.

С целью сокращения длительности паузы между циклами подъема, а также с целью убедительности о закрытии кулаков разработаны несколько вариантов устройства контроля положения кулаков применительно для стопоров типа СА, САК и других, находящихся в эксплуатации стопоров. Один из вариантов выполнен с возможностью контроля только на горизонте - отправителе, когда в стволе есть лишние жилы контрольного кабеля для передачи сигнала в машинный зал ПМ (данная конструкция длительное время эксплуатируется на Хайдаркане в Киргизии и на Жескенге в Казахстане); другой вариант - с возможностью контроля как на горизонте, так и на ходу при движении клега, в этом случае требуется канал связи для передачи сигнала из движущейся клети; третий вариант способен выполнять все функции второго варианта и кроме того блокировать включение электропривода подъемной машины при подготовке клети к отправке, контролировать натяжение каната, целостность шахтного парашюта и т.д. Все перечисленные конструкции признаны изобретением.

С учетом рекомендаций межведомственной комиссии о необходимости иметь датчики контроля напуска каната, монтируемые не на канате, автор исследовал возможность размещения датчика на парашюте клети. Численное моделирование действия парашюта показало, что контроль натяжения каната ( в результате зависания сосуда, например) через механизм парашюта обладает большим быстродействием, чем контроль натяжения самого каната. Результаты подтверждены экспериментами. Для скиповых подъемов рекомендован и испытан вариант контроля напуска двумя датчиками с учетом технологической особенности данного подъема: датчик чрезмерных замедлений и датчик отклонения коуша.

5. Датчики контроля зависания подъёмного сосуда

В настоящее время, нет датчиков для организации контроля положения петли хвостового каната. Для некоторых точек на уровне изобретений или пилотных разработок предложены опытные образцы датчиков, отдельные из них испытаны и опытно эксплуатируются. Они отличаются как по конструкции, так и по принципу действия. В области разработки датчиков зависания подъёмного сосуда получили распространение работы различных институтов, организаций и отдельных специалистов России, Украины, США, Кыргызстана, Казахстана, Белоруссии, Польши, Германии и других стран.

В данной главе рассматриваются датчики, предложенные Магнитогорским горнометаллургическим (ныне Магнитогорский - государственный горный университет), Фрунзенским политехническим институтом и Свердловским горным институтом ( ныне Уральский государственный горный университет), в разработке которых принял участие автор или разработал лично сам. Они предназначены для контроля натяжения каната непосредственно у подъемного сосуда, для контроля положения коуша подъёмного сосуда, а также для контроля резких замедлений сосуда.

Датчики контроля натяжения каната крепятся, непосредственно на канате выше подвесного устройства и по конструктивному исполнению выполнены трех-, двух- и одноопорными. Серия трёхопорных датчиков ФПИ представлена на рис. 4. Все датчики защищены авторскими свидетельствами. Датчик (рис. 4а) в комплекте с аппаратурой АПИК-2 успешно прошел межведомственные испытания МЦМ СССР и был рекомендован к более широкому применению на различных предприятиях отрасли. Контролируемый напуск каната не превышал 0,15 м на скиповом подъёме и 0,25-0,Зм - на клетевых, то есть датчик достаточно высоко чувствителен, однако он имеет тот недостаток, что занимает часть высоты переподьёма в копре и это может привести к нарушению требований статьи 314 ЕПБ. Так, на длине базы у трёхопорного датчика должна уместиться половина длины волны изгиба каната За счет размещения датчика на канате с удалением от подвесного устройства фактическая высота переподъёма (Ьф) в копре уменьшается па величину

\ = \ +куд,ят Ид] = 2/78<-/ + 1160, (9)

где Иуд - высота удаления датчика от подвесного устройства, мм; Ибз - габаритные размеры трёхопорного датчика по высоте, мм; f - величина прогиба каната, мм.

Пример. При диаметре каната 45 мм, величине прогиба 20 мм высота, занимаемая

Рис. 4. Трехопорные датчики натяжения каната: а, б, в - с винтовым пружинным измерительным преобразователем для контроля ослабления натяжения каната; г - с винтовым пружинным преобразователем для контроля ослабления натяжения каната и с тарельчатым пружинным преобразователем для контроля перегрузки каната; I - датчик; 2 - магнит; 3 - геркон; 4 - пружина;

5 - канат; б — тарельчатая пружина

На длине базы двухопорного датчика достаточно уместить четверть длины волны изгиба каната. Следовательно,

4, =2Л]7Ы„ -/+1200

(10)

С учетом удаления датчика от подвесного устройства высота, занимаемая двухопорным датчиком, составила = 1 220 мм. Экономия высоты переподъёма по сравнению с трехопорными датчиками составит 32%. Однако, места крепления тех и других датчиков приводит к скоплению влаги, преждевременной коррозии и, следовательно, к утонению проволок каната.

При определении продолжительности срабатывания двухопорного датчика его конструкция рассматривалась как упругая система, состоящая из приводной пружины Датчика и каната, которая при изменении осевой нагрузки в на канат совершает колебания. Время срабатывания датчика можно определить из выражения:

1 = 0,5, Т = як'1, . (П)

где Т- период колебаний; к - угловая частота колебаний.

Теоретические исследования заключались в нахождении изменения потенциальной энергии упругой системы

Ятах =0,5С,Х,2+0,5 С2Х1, (12)

где Сх - коэффициент жесткости каната, кг/мм\ % - перемещение каната при изменении

осевой нагрузки, м; Сг _ коэффициент жесткости приводной пружины, кг/мм; х2 _ изменение длины приводной пружины при изменении осевой нагрузки на канат, м. Продолжительность срабатывания датчика равна

■о.зе-'гЧсс-'+с~2' ).5ёЧ-'1;,у\ (13)

Сравнение результатов расчета длительности срабатывания двухопорного датчика по предложенной методике с экспериментальными данными, полученными для клетевой подъёмной установки, показало их хорошую сходимость.

Рассмотренные двух- и трёхопорные датчики применимы в тех случаях, когда фактическая высота переподъёма больше требуемой. На практике имеет место совпадение этих размеров. Тогда необходимы датчики, монтируемые на подвесном устройстве или на подъемном сосуде.

На рис. 5 приведена схема одноопорного датчика, совмещенного с коушем типа КРГ и устанавливаемого на балке подвесного устройства. Применение такого датчика позволяет устранить точки на канате, вызывающие его преждевременную коррозию выше подвесного устройства

Рис. 5. Одноопорный датчик контроля натяжения каната, совмещенный с коушем типа КРГ

На скиповом подъеме Вишневогорского рудоуправления Челябинской области было испытано устройство, оборудованное четырьмя датчиками (на каждом скипе по два датчика): один из них контролировал положение коуша (зависание на малой скорости), (рис.6), другой датчик (датчик ускорения) контролировал резкие изменения скорости и ударные явления скипа при зависаниях на скорости (рис.7). Дооборудование шахтного парашюта измерительным преобразователем позволило контролировать как зависание клети, так и целостность узлов собственно парашюта (рис.8).

Рис. 6.

Усовершенствованный датчик контроля положения коуша

Рис. 7. Датчики контроля резких изменений скоростей: а -контактный; б -бесконтактный

Рис. 8. Датчики положения шахтного парашюта: а - схема механизма; б -условная схема точек Ад и Л механизма с элементами измерительного преобразователя; Г1 и Г2 - герконы; М - магнит

6. Аппаратура контроля зависания подъёмного сосуда в стволе

Отсутствие надежного устройства передачи информационного сигнала из точки контроля в схему управления подъёма сдерживало освоение перспективных способов контроля. При сложившихся обстоятельствах возникла необходимость в создании беспроводного вида связи условий ствола шахта, ввиду недопустимости гальванической связи между передающим блоком и направляющей линии электромагнитных колебаний. Для чего была использована в качестве направляющей петлевая антенна приемного блока. Достоинство принятой схемы заключается в том, что параметры антенны при перемещении подъёмного сосуда по стволу всегда остаются неизменными, что обеспечивает постоянство уровня сигнала по всей высоте ствола.

В основу теоретических исследований и расчета поля индукции антенны передатчика принят закон Био-Савара. В данном случае связь в стволе происходит в зоне индукции. В результате теоретических выкладок и с учетом того, что для зоны индукции характерно кг « 1, то есть 2ж « X, были получены составляющие электромагнитного поля витка РАН в зоне индукции.

я.

г 6.3

.1ъ.

2 жг

щ

4 ягъ

со в В;

Еа6.з =

4 яг1

эт^,

(И)

где НЛ, - магнитная составляющая поля на вектор г0\ Нт, - магнитная составляющая поля на вектор вц; Еаб , - электрическая составляющая поля на вектор <р; I — амплитуда синусоидального тока витка РАП, А; - площадь РАП, м2; г- расстояние от центра витка до интересующей точки, м; в- меридиональный угол; со - угловая частота рабочей волны, с'; абсолютная магнитная проницаемость.

В условиях ствола шахты возможны два случая ориентации многовитковой РАП

относительно петлевой антенны приемника (ПАП): когда 0 — 0° и в = 90° . Оказалось,

17

что волновое сопротивление при в = 90° для ближайшей зоны не превышает 0,592 Ом, в то время как для дальней зоны - 377 Ом.

Расчетная электрическая напряженность поля РАП в точке приема для ближней зоны равна

К={Еив+Еа)=\ШНв{\А^, (15)

где Л - длина рабочей волны, м; Енд _ электрическая напряженность поля в точке приема от действия магнитной составляющей поля РАП при 0 = 0°, соответственно с учетом действия Нг при 0 = 90° найдем

Е„ = Е„г = 120яНг

При расчете поля на относительно малых расстояниях (0,2-0,5 м) площадь РАП рекомендуется принимать в пределах £¿0,206 4 г2. Погрешность теоретической и экспериментальной кривых изменения напряженности электрического поля в зависимости от расстояния не превышает 9—10 %.

Специфичность работы аппаратуры обусловлена тем, что рамочная антенна дередатчика ориентируется относительно приемной антенны в какой-либо одной из двух перпендикулярных плоскостей, при этом расстояние между передающей и приемной антеннами в процессе движения сосуда практически не изменяется, которое находится в /пределах 0,2-0,5 м. Определение ЭДС, наводимой передающим устройством в вертикальной петлевой антенне, позволяет обоснованно выбрать необходимую чувствительность приемного блока Исследования показали, что в наведении ЭДС участвует не вся длина вертикальной части антенны, а лишь, так называемая, действующая длина ветви (И) приемной антенны ПАП, равная: к = 101, где I - расстояние между РАП и этой ветвью ПАП. Расчет максимума ЭДС, наводимой РАП, производится по формуле

2 к

еА=у> (16)

Выполненные теоретические исследования позволили разработать методику расчета параметров связи и конструкцию аппаратуры АПИК-2, которая отличается от аппаратур, созданных ранее другими авторами двухканальная аппаратура АПИК-2 не имеет полных аналогов в отечественной и зарубежной практике. Она состоит (рис. 9) из двух датчиков натяжения каната ДНК-1 (6 и 6'), закрепленных на подъёмных канатах выше прицепного устройства (на период испытаний аппаратура АПИК-2 была оснащена датчиками ДНК-1), (см. рис. 4а); двух передатчиков индуктивной связи (2и 2'), установленных на подъёмных сосудах 3 и работающих на различных частотах, а также имеющих соединительный кабель с ДНК; одной петлевой антенны (ПАП) 4, проложенной вдоль ствола; двух приемников индуктивной связи (5 и 5') для каждого из каналов связи и двух индивидуальных источников питания (1 и Г), также расположенных на подъёмных сосудах 3. Сигналы блоков 5 и 5' поступают в схему управления и сигнализации 7 подъёмной установки. Каждый полукомплект работает на своих частотах, равных 132,8 и 148,4 кГц, относящихся к диапазону низких частот.

Аппаратура может быть использована на БШПУ как с вертикальными, так и наклонными стволами, с высотой ствола до 2 000 м. Для обеспечения самоконтроля аппаратуры передатчик работает непрерывно. Энергия, излучаемая его рамочной антенной, прерывается датчиком контроля только в момент зависания сосуда. В приёмниках использован принцип частотной модуляции, что повышает помехоустойчивость приёмников.

По приказу МЦМ СССР №346 от 22.08 1980 г. аппаратура АПИК-2 была испытана межведомственной комиссией. В протоколе было указано, что канал связи работает надежно; зависание подъёмного сосуда фиксируется при напуске каната не более 0,20,18 м; аппаратура АПИК-2 повышает безопасность эксплуатации БШПУ; опытный образец аппаратуры изготовлен в общепромышленном исполнении; установка датчика на канате уменьшает фактическую высоту переподъёма.

с использованием петлевой антенны приемника

Позже, в акте комиссии, утвержденном заместителем министра МЦМ СССР от 22.12.1980 г., было рекомендовано изготовить и внедрить партию АПИК-2 в рудничном исполнении для применения на различных предприятиях МЦМ СССР; При подготовке партии АПИК-2 был предусмотрен самокошроль аппаратуры. Расчеты надежности и экономической эффективности аппаратуры АПИК-2 показали, что вероятность безотказной работы равна 0,8; вероятность минимальной работоспособности - 0,395; срок службы составляет не менее 6,2 года.

7. Устройство защиты БШ1ГУ от напуска каната с опережающим торможением каната аварийного подъёмного сосуда

В соответствии с требованием ЕПБ (статья 357) в момент наложения предохранительного тормоза (ИТ) недопустима потеря кинематической связи между подъёмной машиной и поднимающимся сосудом из-за резкого торможения и остановки ПМ. Поэтому предохранительный тормоз имеет ограничения в интенсивности действия, что и обеспечивает выполнение данного требования ЕПБ. Однако в случае зависания опускающегося сосуда «плавность» тормоза приводит к накоплению напуска каната в стволе. Следовательно, требование ЕПБ по данной статье, защищая канат поднимающегося сосуда, не защищает канат опускающегося сосуда, поэтому защита БШПУ по принятой на практике схеме не может быть действенной.

В качестве одного из возможных вариантов повышения безопасной эксплуатации БШПУ предложено организовать защиту от напуска каната с привлечением

индивидуального тормоза каната аварийного сосуда. Такой тормоз должен быть быстродействующим, не допускающим напуска каната опасной длины. Тогда предохранительный тормоз будет действовать в соответствии с ЕПБ. В качестве индивидуального тормоза автором предложен клиновый ловитель с силовой пружиной и пироприводом. Выбор пиротехнического привода обусловлен тем, что известные электромагнитные приводы для данного случая' имеют относительно низкое быстродействие. Применение пиропривода потребовало разработки как его конструкции, так и методики расчета величины заряда и длительности действия. Оказалось, что величина заряда колеблется в пределах от 0,7 до 0,9 г пороха, а быстродействие приводов - не ниже 0,0055 с. С учетом опыта создания шахтного парашюта угол наклона клина был принят'в пределах 12 Торможение каната, должно выполняться по допустимым пределу прочности и нагреву проволок каната. Эти требования не должны допустить ухудшения рабочих характеристик металла проволок каната. Рассмотрены два варианта конструкции исполнительного органа: с несходящимися и со сходящимися элементами.

В ходе теоретических исследований первый вариант был отклонен из-за возможного наступления самоторможения пары трения «клин-канат». Исследования второго в 1рианта показали возможность создания определенной силы торможения и остановки каната с заданным замедлением. Надежность схватывания клином каната наступит при выполнении условия

tga <> (fK-j) / (1 +fj) , (17)

ГДеЛ ~ коэффициент сопротивления движению каната в ловителе, учитывающий трение, смятие и деформацию каната; / - коэффициент трения клина о станину. При рассмотрении времени срабатывания исполнительного органа ловителя это время было разбито на два этапа: холостой ход клина при выборе им суммарного зазора Д между спинкой и канатом и клином и канатом; соприкосновение клина с канатом и внедрение его в канат.Время выборки зазора определялось по уравнению

. arceos (1--у

4со/т™ т Ja sin а

где с0- жесткость пружины, кг/мм-, т^-масса клина, кг с2-м~'.

h = (cosa~fsma) + (R¡/mKJ, (19)

где R0-упругая сила пружины в сжатом состоянии, кг.

Расчеты показали, что среднее значение данного времени- не превышает (4,0-6,0) х 10~3 с.

Второй этап характерен тем, что уравнение движения клина существенно нелинейно. Нелинейность уравнения обусловливается также нелинейным характером коэффициента сопротивления движению каната и упругой характеристикой последнего:

= « + /, С У)Р( У) c°s a-F( у) sin a- signX<Pmp + R(x), (20)

где F(y) - нормальная реакция каната, кг; R(x) - упругая сила пружины, кг; Фтр- сила трения клина о станину, кг. Ввиду неизвестности коэффициента сопротивления движению каната при обжатии его клином, данный коэффициент определялся экспериментально, для чего был собран стенд (рис. 11).

Коэффициент сопротивления^ движению каната зависит от степени обжатия последнего и может быть аппроксимирован функцией вида

/*=-/, arctg~~y, (21)

Jk 2 f

"max

1 , Un¿J

t* = , arceos (1---7—)' (18)

где - максимальное значение коэффициента сопротивления движению каната,

соответствующее внедрению клина в канат на величину Зтах, определяется экспериментально; V - экспериментальный коэффициент.

Уравнение упругой характеристики каната может быть принято в виде

— акКуП" • (22)

где 1Л - длина рабочей поверхности элементов ловителя, мм; у - величина внедрения клина в канат, мм; ак, пк-экспериментальные величины. Отсюда

/. = 0,254а«£ 3,93^ 1 (23)

Экспериментально установлено, что время обжатия каната на порядок меньше времени холостог о хода, поэтому им можно лренебречь. С целью сокращения времени возврата ловителя в исходное состояние был выполнен ловитель с самовозвратом стопора-пиропривода.

Рис. 10. Вариант исполнения индивидуального тормоза каната аварийного сосуда

Численное моделирование динамики работы такого ловителя показало, что быстротекущие процессы стопора-пиропривода могут иметь обратный эффект- стопор может успеть вернуться в прежнее своё положение до начала движения клина - менее быстродействующего элемента ловителя - и вновь застопорить клин. В дальнейшем такая конструкция ловителя не рассматривалась. В улучшенном варианте ловителя были упразднены приводная пружина, и стопор-пиропровод. Задачу привода клина выполнял теперь пиропривод. Кроме того, была предусмотрена система освобождения каната от ловителя (рис. 10). Клин 2 является рабочим клином, а клин 5 - клином возврата ловителя в исходное состояние, причем угол р > угла а. Возврат клина в исходное состояние контролируется датчиком 12, выход которого соединён со входом сигнализатора 13 и со входом привода 14, который управляет положением вентиля слива 15. Для освобождения

каната от действия ловителя оператор подаёт команду на подачу рабочей жидкости в гидроцилиндрП. Клин 5 перемещается вверх и освобождает канат 4. Возврат клина 2 позволяет приводу 14 открыть вентиль 15 и слить жидкость. Клин 5 под действием мощной пружины 9 возвращается в исходное положение.

8. Экспериментальные исследования процесса экстренного торможения каната ловителем

Экспериментально определялись применимость предложенного способа защиты от напуска каната и степень сохранности подъёмного каната после действия ловителя, на созданной полупромышленной установке. Она состоит из ведущего барабана, в качестве которого использована подъёмная лебедка БЛ 1200/ 1030У; ловителя (испытания велись на ловителе первого варианта); направляющих блоков и комплекта измерительной и регистрирующей аппаратуры. Исследования велись -на канате диаметром 20мм конструкции ТК6*19 + О.С. по ГОСТ 3070-56. Схема протяжки каната на стенде приведена на рис. 11. Величина обжатия каната регулировалась. Длина рабочих поверхностей клина и сцинки была принята несколько длиннее двух шагов свивки каната. Для измерения действующих усилий применялись тензометрические датчики ТД. Все сигналы регистрировались осциллографом Н-102. Сигналы датчиков ТД предварительно усиливались станцией ТД-4М.

Испытания проводились с осциллографированием действия ловителя. В результате обработки экспериментальных данных методом наименьших квадратов были установлены значения: коэффициента сопротивления (у) движению в зависимости от степени обжатая каната (рис. 12а); величина реакции каната Б (у) в зависимости от степени обжатия каната (рис.12б).

Проводилась проверка изменений прочностных характеристик проволок каната происходящих под действием тепла паре трения. Регистрации температуры в динамических процессах был использован косвенный метод: по изменению микроструктуры и микротвёрдости контактируемых поверхностей. Для металлографического исследования были отобраны 7 партий проволок каната: одна изначальная, остальные 6 были взяты с участков каната, подверженных различным степеням обжатия ловителем. Из проволок были изготовлены шлифы. Исследования

ТГГГТТТгТГГГТ

Рис. 11. Кинематическая схема стендовой установки для испытания ловителя: Д1, Д2 - тарировочные динамометры; ТД1-ТДЗ - тензометрические датчики

поверхностного слоя велись на металлографическом микроскопе МИМ-8М и прибором ПМТ-З.

г

0,5

Ц5

0.1

А --(¡41 а

/ 1 К к *

7 1 г: г

V V

к

% *

л

У г •т

V б о и в

а) б)

Рис. 12. Экспериментальные характеристики каната ТК 6 х19+о.с., 6=20 мм,

РклД

полученные на стендовой установке: а) зависимость коэффициента сопротивления движению от степени обжатия; б) зависимость степени обжатия каната от усилия клина

Образец №2 не имел никаких следов; образцы №3, 4 и 5 имели следы износа; образец №6 - значительный износ; образец №7 - (это более 5% обжатия) на поверхности был обнаружен белый слой, представляющий собой мартенсит. Толщина слоя не превышала 10-12 мкм. Переход сорбитовой структуры проволоки каната в мартенситовый свидетельствует о возрастании температуры в зоне трения до 723°С. Исследование шлифов №8 и №9 показали, что дальнейший рост степени обжатия каната увеличивает мартенситный слой. Мартенситный слой хрупок, и при изгибах каната на барабане и шкиве могут появиться микротрещины - концентраторы напряжений, ведущие к разрушению проволок каната. Далее проволоки каната (9 проб по 78 проволок) были испытаны на растяжение и прогиб. Испытания проволок на растяжение показали, что временное сопротивление разрыву, марка и группа прочности проволок и каната остались в пределах допуска. Испытания проволок каната на перегиб показали, что при обжатии каната свыше 5% происходит незначительное- снижение стойкости на изгиб.

Таким образом, ловитель в системе защиты в БШПУ от напуска каната может быть применен при обжатии каната до 5% включительно. Однако достаточно ли это обжатие для обеспечения ловителем допустимого напуска каната? Выполненый расчет применительно к одному из подъёмов Челябинской области при условии, что обжатие каната происходит в пределах 3%, показал что длина напуска, допускаемого ловителем, равна 1,6 м, длина критического напуска 2,1м. Длина напуска, допускаемого предохранительным тормозом, была бы равна 7,0 м. Таким образом, по величине напуска каната действия ловителя положительны. На практике вполне возможны ошибочные или ложные включения ловителя в работу при отсутствии зависания сосуда. Каковы же замедления каната в ловителе по сравнению с предельно допустимыми замедлениями? Для оценки данной ситуации выполнены сравнения замедлений, допускаемых при действии шахтного парашюта и ловителя. Оказалось что максимальные замедления ловителя для того же примера не достигают 22 м/с2. Следовательно, замедления сосуда, создаваемые ловителем, не противоречат требованиям ЕПБ. С учетом полученных результатов разработана номограмма, позволяющая находить конструктивные параметры исполнительного органа ловителя для условий любых подъёмов. С целью расширения области применения ловителя с двумя клиньями (рис. 10) как средства защиты при одновременном сохранении

эксплутационных характеристик подъёмного каната данный ловитель предложено оснастить предохранительными лентами, которые должны уменьшить или даже не допустить истирания и нагрева проволок каната.

Заключение

В диссертационной работе изложены научно обоснованные технические решения по повышению эксплуатационной безопасности БШПУ, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие технического уровня горных предприятий с подземной добычей полезных ископаемых и в оснащении их современной горной техникой Актуальность этой задачи возрастает в связи с моральным и физическим износом барабанных подъемных установок, повсеместно используемых на рудниках России.

В ходе работы над поставленными в диссертации задачами выполнены следующие теоретические исследования и получены практические результаты:

1. Выполнен анализ аварий на'БШПУ отдельных регионов России, Казахстана и Кыргызстана, в результате которого установлены наиболее характерные виды аварий, большинство из них связаны со стволом шахты.

2. Разработана классификация различных способов контроля зависания подъемного сосуда и дана методика расчета времени запаздывания в обнаружении аварии в стволе для каждого способа контроля.

3. Разработаны научные основы расчета длины напуска каната при зависании подъемного сосуда в стволе и дана оценка степени опасности появления в стволе напуска каната, тем самым доказана незащищенность БШПУ при авариях в стволе.

4. Разработан гравитационный способ удержания вагонетки в клети и теоретические основы динамики при установке и при обмене вагонетки в клети на базе безударного стопора, что позволило установить параметры основных узлов стопора, выявить возможные резонансные явления и избежать их благодаря правильному выбору параметров кулака стопора.

5. Разработаны различные конструкции датчиков зависания подъемного сосуда, защищены авторскими свидетельствами и теоретически обоснованы основные рабочие параметры и время их действия.

6. Обоснована применимость ближней индуктивной связи и установлены её параметры для условий ствола шахты, разработана методика расчета конструктивных и эксплуатационных параметров аппаратуры связи.

7. На базе вновь предложенного способа защиты БШПУ от напуска каната разработаны и защищены авторскими свидетельствами конструкции индивидуального тормоза каната аварийного сосуда, разработаны методики расчета основных узлов исполнительного органа и быстродействующего привода.

8. Приведенные теоретические исследования и разработанные технические средства актуальны и в настоящее время.

Результаты исследований и разработок

1. Внедрена в проектном институте ОАО «Гипроникель» методика расчета параметров стопора безударного гравитационного, действия типа СА и САК. 2. Данный стопор серийно изготавливается совместно с модернизированной клетью на ОАО ПО «Усольмаш» с 1990 г.. Данными стопорами оснащаются барабанные подъемные

установки горнорудных и угольных предприятий России и СНГ. На 01.01.2008 г. изготовлены и реализованы предприятиям более 120 комплектов.

2. Внедрены на шахтах Хайдарканского ртутного комбината, Дектярского рудоуправления, ОАО ПО «Средазуголь» и ОАО «Сибруда» аппаратура контроля зависания сосуда АЛИК- 2 .

3. Рекомендована межведомственной комиссией МЦМ СССР, прошедшей на Хайдарканском ртутном комбинате, к более широкому внедрению аппаратуры контроля напуска каната АПИК-2 на предприятиях цветной металлургии.Внедрено и с 1986 г. эксплуатируется блокировочное устройство стопорного механизма на Жескентском ГОКе (Казахстан).

5. На ОАО «Учалинский ГОК»:

- с 1996 г. на двух БШГГУ эксплуатируются стопоры гравитационного действия типа СА, изготовленные в ОАО ПО «Усольмаш»;

- ведутся работы по изготовлению двух комплектов аппаратуры АПИК-2 с датчиками, устанавливаемыми на подвесном устройстве и на подъемном сосуде для монтажа на двух БШПУ комбината.

6. Научные и методические результаты используются в учебном процессе при подготовке инженеров специальностей 170) «Горные машины и оборудование», 3310 «Безопасная жизнедеятельность» в Магнитогорском государственном техническом университете.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

Книги и монография

1. Аппаратура контроля напуска каната АИИКг2 / И.Н. Латыпов, П.И.Пахомов, М.М.Шамсутдинов // Временная инструкция по эксплуатации и технике безопасности. Фрунзе: ФПИ, 1979. С. 35.

2. ЛатыповИ.Н., Дьяченко С.Н., Меньшиков В.Ф. Защита рудничных подъемных установок от напуска каната на предприятиях цветной металлургии // Обз. Инф. ЦНИИЭ и ИЦМ. 1984. Вып. 4. 56 с.

3. Латыпов И.Н., Борохович А.И. Организация контроля и защиты от напуска каната на рудничных подъемных установках. Свердловск, 1994. 65 с.

4. Латыпов И.Н. Шахтные подъемные установки (безопасность эксплуатации). Уфа: Гилем, 2005.360 с.

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах

5. Борохович А.И., Латыпов И.Н., Сусанин З.В. Определение напуска каната при зависании скипа в стволе шахты // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. Новосибирск: Наука, 1971. № 1. С. 140-145.

6. Латыпов И.Н., Лахомов II.И. Расчет ноля индукции рамочной антенны передатчика аппаратуры контроля напуска каната // Изв. вузов. Горный журнал. 1978. №11. С. 144-149.

7. Аппаратура контроля напуска канатк с одноканальной индуктивной связью / П.И. Лахомов, И.Н. Латыпов, М.М. Шамсутдинов //Цветная металлургия. 1980. №2.С. 36-38.

8. ЛатыповИ.Н., ПахомовП.И., Шамсутдинов М.М. Аппаратура АПИК-2 для контроля напуска каната в стволе шахты // Цветная металлургия. 1982. № 9. С. 45-47.

9. Латыпов И.Н., Шабданалиев Э.М., Лабыничев Г.В., Алексеев И.А. Контроль стопорения вагонетки в клети// Горный журнал. 1983. № 12. С. 49-51.

10. Латыпов И.Н., Бутолим М.Н. О выборе способа контроля напуска каната// Горный журнал. 1980. № 2. С. 46-48.

11. Латыпов И.Н., Шамсутдинов М.М. Датчик контроля напуска каната// Изв. вузов. Горный журнал. 1981. № 7. С. 98-101.

12. Латыпов И.Н., Дунаев М.В., Шамсутдинов М.М. Влияние условий закрепления датчика контроля напуска каната на усилие изгиба каната // Изв. вузов. Горный журнал. 1983. № 1. С. 82-85.

13. ЛатыповИ.Н., Пахомов П.И. Расчет оптимальной ширины петлевой антенны приемника аппаратуры контроля напуска каната // Изв. вузов. Горный журнал. 1980. №10. С. 108-110.

14. Латыпов ИЛ. Определение высоты кулака стопорного механизма клети// Изв. вузов. Горный журнал. 1989. № 4. С. 88-92.

15. Латыпов И.Н. К вопросу обмена вагонеток в шахтной клети // Изв. вузов. Горный журнал. 1990. № 5. С. 102-105.

16. Латыпов И.Н. К вопросу устойчивости вагонетки при движении шахтной клети // Изв. вузов. Горный журнал. 1990. № 6. С. 95-100.

17. Ляпцев С.А., Двинин Л.А., Латыпов И.Н. Продолжительность срабатывания устройств для контроля натяжения рудничного подъемного каната // Изв. вузов. Горный журнал. 1998. № 4. С. 91-93.

18. Пахомов П.И., Латыпов И.Н. Расчет ЭДС, наводимой в проводе петлевой антенны при индуктивной связи в стволе шахты II Изв. вузов. Горный журнал. 1979. № 9. С. 98100.

19. Латыпов И.Н. К вопросу организации защиты шахтной подъемной установки от напуска каната // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во МГГУ, 2008. №5. С. 17-22.

20. Латыпов Стендовые исследования процесса экстренного торможения каната ловителем при зависании сосуда// Горный информационно- аналитический бюллегень. М: Изд-во МГГУ, 2008. №5.С. 14-16.

21. Латыпов И.Н. Исследования проволок каната, подвергшихся действию ловителя // Горный информационно-аналитический бюллетень.М.: Изд-во МГГУ, 2008. №5.С.22-24.

22. Латыпов Я.Я.Аппаратура контроля напуска каната// Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во МГГУ, 2008. №6. С.13-15.

23. Латыпов И.Н. Контроль вагонетки в клети // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во МГГУ, 2008. №б. С. 16-17.

24. Латыпов И.Н. Датчик контроля чрезмерных замедлений скипа // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во МГГУ, 2008. №6. С. 18-19.

Статьи, опубликованные в научных сборниках

25. Анализ причин некоторых аварий на шахтных подъемных установках Южного Урала / И.Н. Латыпов, А.И Борохович, Ю.И. Мелентьев и др. // Сб. научн. тр. МГМИ. Вып. 56. 1968.

26. Борохович А.И., . Латыпов И.Н., Наумов С.С., Сусанин З.В. Номографический способ определения степени массивности подъемных машин при зависании

неопрокидных клетей в стволе шахты // Сб. научи, тр. МГМИ. Вып. 57. Малштогороск, 1968.

27. Борохович А.И., Латыпов И.Н. Устройство ловителя для предупреждения напуска каната подъемной установки // Сб. науч. тр. МГМИ. № 85: Магнитогорск, 1970.

28. Латыпов И.Н. Упрощенный метод определения степени массивности подвижных частей подъемной установки при зависании скипа в стволе шахты // Сб. научн. тр. МГМИ. Вып. 56. Магнитогорск, 1968.

29. Латыпов КН., Борохович А.И., Мелентъев Ю.И., Сусанин З.В. О некоторых вопросах образования напуска каната // Сб. научн. тр. МГМИ. Вып. 56. Магнитогорск, 1968.

30. Латыпов И.Н. Защита шахтных подъемных установок от напуска каната// Сб. матер. II конф. молодых уч. и спец. Ю. Урала. Вып. 34. Челябинск, 1969.

31. Латыпов И.Н. О расчете датчика контроля зависания сосуда в стволе шахты // Сб.-• научн. тр. МГМИ. № 70. Магнитогорск, 1969.

32. Латыпов И.Н., Абросимов А.Ф. К вопросу разработки канала связи в стволе // Труды МГМИ. 1973. Вып. 136.

33. Латыпов И.Н., Гребенщиков В.А., Короткое Н.П. и др. О возможности контроля напуска каната сравнением перемещений подъемных сосудов II Межвузовский сб. Вып. 2. Свердловск, 1981.

34. Латыпов И.Н., Мелентъев Ю.И. Вопросы совершенствования защиты подъемной установки от напуска каната // Межвузовский сб. Головной совет при Ленинградском горном институте / Кузбасский политехнический институт. № 1. Кемерово, 1974.

35. Латыпов КН., Борохович А.И., Пестряков В.А. Силовой стопор-привод мгновенного действия // Межвузовский сб. № 1. Кемерово, 1974.

36. Латыпов И.Н. Длительность срабатывания ловителя ПКПЗ // Сб. научн. тр. МГМИ. № 116. Магнитогорск, 1973.

Материалы конференций и отчеты НИР

37. Изыскания эффективных методов контроля застревания сосуда" шахтной подъемной установки: Отчет по научно-исследовательской работе / МГМИ. Магнитогорск, 1970. С. 107.

38. Исследование и разработка конструкций аппаратуры контроля стопорения вагонетки при ее установке на горизонте и при движении клети: Отчет /ФПИ; Рук. И.Н. Латыпов. № 29/81, № ГР 01829021310; Инв. № 02823022710. Фрунзе, 1982.

39. Разработка и исследование защитного противонапускного комплекса для шахтного подъема: Отчет по научно-исследовательской работе / ФПИ; Науч. рук. И.Н. Латыпов. Фрунзе, 1979. С. 136.

40. Средства контроля положения стопоров в клети, испытание, надежность эффективность противонапускной аппаратуры АПИК-.2 и АПИК-3. Заключительный отчет ФПИ. Рук. Латыпов И.Н. № 67 / 77, № ГР 79011561;

Инв. №-. Фрунзе, 1981. С

41. Латыпов И.Н. Теоретическое обоснование параметров ловителя ПКПЗ И Сб. Докл. областной науч.-техн. конф., 1982. ноябрь. Кемерово, 1982.

42. Латыпов И.Н. Вопросы усовершенствования защиты от напуска каната // Сб. Докл. НТК ИГМ и ТК. Донецк, 1988.

43. Латыпов И.Н. К вопросу об устойчивости вагонетки в шахтной клети II Тезисы докладов Второй республиканской конференции / ФПИ. Фрунзе, 1990.

Авторские свидетельства

44. Ловитель: A.c. 541762 (СССР) / Меньшиков В.Ф., Латыпов И.Н., Сапихов З.Г. и др. №2120023/11 /Заяв. 03.04.1975; Опубл. в Б.И. 1977. № 1.

45. Ловитель: A.c. 582166 (СССР) / Латыпов И.Н., Салихов З.Г., Шамсутдинов М.М. и др.: № 2371633/29-11 / Заяв. 11.06.1976; Опубл. в Б.И. 1977. Ks 44.

46. Ловитель: A.c. 852752 (СССР) / Латыпов И.Н. №2837013/29-11 /Заяв. 11.11.1979; Опубл. в Б.И. 1981. №29.

47. Ловитель: A.c. 887407 (СССР) / Латыпов И.Н., Ильясов Ш.А. № 2899719/29-11/ Заяв. 27.03.1980; Опубл. в Б.И. 1981, №45.

48. Ловитель: A.c. 914465 (СССР) / Латыпов И.Н., Ильясов Ш.А. №2956019/29-11 / Заяв. 11.07.1980; Опубл. в Б.И. 1982, № 11.

49. Ловитель: A.c. 981169 (СССР) / Латыпов И.Н., Ильясов Ш.А. № 2983989/29-11 / Заяв. 24.09.1980; Опубл. в Б.И. 1982, № 46.

50. Ловитель каната подъемной установки: A.c. 1079579 (СССР) / Латыпов И.Н., Дьяченко С.Н., Удодов Т.У. и др. № 3381515/29-11 /Заяв. 20.01.1982; Опубл. в Б.И. 1984, № 10.

51. Ловитель: A.c. 1361097 (СССР) / Латыпов И.Н. № 4092113/28-11 / Заяв. 08.07.1986; Опубл. в Б.И. 1987, №47.

52. Устройство для контроля зависания сосудов подъемной установки с головными и уравновешивающими канатами: A.c. 821373 (СССР) / Латыпов И.Н., Салихов З.Г., Кауль Б.И., Шамсутдинов М.М.гПахомов П. М., Ткачев В.И. / Опубл. в Б.И. 1981. № 14.

53. Устройство контроля натяжения гибкого тягового органа подъемника: A.c. 861265 (СССР) / Латыпов И.Н., Шамсутдинов М.М., Пахомрв П.И., Салихов 3. Г. / Опубл. в Б.И. 198l! № 33.

54. Устройство для контроля натяжения канатов: A.c. 889587 (СССР) / Шамсутдинов М.М., Латыпов И.Н. / Опубл. в Б.И. 1981. № 46.

55. Устройство для контроля натяжения канатов подъемного сосуда: A.c. 958288 (СССР) / Латыпов И.Н., Шамсутдинов М.М. / Опубл. в Б.И. 1982. № 34.

56. Устройство для контроля натяжения тягового органа подъемной установки: A.c. 1011483 (СССР) / Латыпов И.Н., Шамсутдинов М.М., ТамаркинВ.А. / Опубл. в Б.И.

1983. №14.

57. Устройство для контроля натяжения гибкого тягового органа подъемника: A.c. 1093674 (СССР) / Багаутдинов Г.А., Латыпов И.Н., Самойленко В.А. и др. / Опубл. в Б.И.

1984. №19.

58. Устройство для контроля натяжения каната шахтной подъемной установки: A.c. 1342856 (СССР) / Абатуров С.М., ЮнусовХ.Б., Латыпов И.Н. и др. №4062258/31-11 / Заяв. 22.04.86; Опубл. в Б.И. 1987. № 37.

59. Устройство для контроля натяжения каната шахтной подъемной установки: A.c. 1426918 (СССР) I Абатуров С.М., Багаутдинов Г.А., Латыпов И.Н. и др. № 4215420/31-11 /Заяв. 26.03.87; Опубл. в Б.И., 1988, № 36.

60. Устройство контроля клети шахтной подъемной установки: A.c. 1502452 (СССР). Латыпов И.Н. / Опубл. в Б.И. 1989.

61. Устройство управления посадочными кулаками для клети шахтной подъемной установки: A.c. 1252281 (СССР) / Латыпов И.Н., Багаутдинов Г.А., Айболаев М.М. № 3800223/29-03 / Заявл. 09.10.84; Опубл. в Б.И. 1986. № 31.

62. Устройство для стопорения вагонетки в шахтной клети: A.c. 954348 (СССР) / Алексеев И.А., АнохинА.П, Латыпов И.Н. и др. №3241819/29-11 / Заявл. 27.01.81; Опубл. в Б.И. 1982. №32.

63. Устройство для контроля натяжения гибкого тягового органа подъемника: A.c. 1146271 (СССР) / Багаутдинов Г.А., Киричок Ю.Г., Латыпов И.Н., Двинин Л.А. / Опубл. в Б.И. 1985. № 11.

64. Устройство для контроля натяжения гибкого тягового органа подъемника (его варианты): A.c. 1164185 (СССР) / Носыров Б.А., Латыпов И.Н., Багаутдинов Г.А. / Опубл. в Б.И. 1985. №24.

65. Устройство для контроля натяжения каната: A.c. 1230957 (СССР) / Латыпов И.Н., Абатуров С.М., Латыпова З.И., Санников A.A. / Опубл. в Б.И. 1986. № 18.

66. Блокировочное устройство стопорного механизма клета шахтной подъёмной установки: A.C. 1077850 (СССР) t Латыпов И.Н., Шамсутдинов М.М. / Опубл. в Б.И. 1984. №9.

о

Подписано в печать 25.12.2008 г. Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать на ризографе. Печ. л. 2,0. Тираж 120. Заказ

Отпечатано с оригинал-макета в лаборатории множительной техники издательства УГГУ 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30 Уральский государственный горный университет

Введение.

Глава 1. Состояние исследуемых вопросов. Постановка задачи

1.1. Действующая система защиты шахтных подъемных установок с барабанным органом навивки - БШПУ.

1.2. Анализ аварий на БШПУ, происходящих в стволе шахты

1.3. Обзор и анализ технологических механизмов ствола и устройств защиты, предназначенных обеспечивать нормальное перемещение подъемного сосуда в стволе.

1.3.1. Устройство контроля зависания сосуда в разгрузочных кривых.

1.3.2. Устройство контроля зависания сосуда в стволе шахты.

1.3.3. Зарубежные и отечественные новинки в контроле за передвижением подъемного сосуда в стволе.

1.3.4. Клетевые стопорные устройства

В ы в о д ы.

Задачи исследования.

Глава 2. Оценка защищенности БШПУ при авариях в стволе шахты.

2.1. Способы контроля зависания подъемного сосуда.

2.1.1. Классификация способов контроля.

2.1.2. Время запаздывания в обнаружении аварийного состояния сосуда.

2.2. Значение предохранительного торможения в защите

БШПУ при авариях в стволе.

2.2.1. Теоретическая длина напуска каната за время предохранительного торможения БШПУ.

2.2.2. Номографическое определение массивности подвижных частей БШПУ при авариях в стволе.

2.2.3. Номографическое определение длины напуска каната за время предохранительного тормолсения

БШПУ.

2.2.4. Экспериментальное определение длины напуска каната за время предохранительного торможения.

2.3. Напряжения в канате, возникающие при растягивающем ударе сосуда.

2.4. Оценка фактического и критического напуска каната.

Выводы.

Глава 3. Теоретическое обоснование конструкции стопорного механизма клети безударного действия.

3.1. Причины аварий в стволе шахты и условия эксплуатации клети.

3.2. Требования к безударному стопорному устройству.

3.3. Теоретические исследования динамики вагонетки в клети. Обоснование конструктивных параметров кулака стопорного механизма.

3.3.1. Динамика входящей в клеть вагонетки.

3.3.2. Динамика обмена вагонеток в клети.

3.4. Динамические процессы в системе «жесткие проводники — клеть - вагонетка».

3.4.1. Принятые допущения.

3.4.2. Исследования колебаний вагонетки относительно клети.

3.4.3. Выбор радиуса закругления стопорного кулака из условий безопасности.

Выводы.

Глава 4.0беспечение безопасных вариантов оборудования, средств контроля и защиты для клетевых подъемов.

4.1. Безударное устройство для стопорения вагонетки в клети

4.2. Контроль вагонетки в клети.

4.2.1. Устройство контроля положения вагонетки при установке её в клеть.

4.2.2. Устройство контроля положения вагонетки при установке и транспортировке её в клети.

4.3. Универсальное устройство блокировки, контроля и защиты клети и подъемного каната.

4.4. Обоснование шахтных парашютов как основы контроля зависания клети.

4.4.1. Расчет величины перемещения контрольной точки механизма парашюта клети.

4.4.2. Расчет времени перемещения контрольной точки механизма парашюта клети.

4.4.3. Контроль зависания клети с датчиком на механизме парашюта клети.

В ы в о д ы.

Глава 5. Датчики контроля зависания сосуда.

5.1. Датчики контроля натяжения каната.

5.1.1. Трехопорные датчики.

5.1.2. Двухопорные датчики.

5.1.3. Продолжительность действия датчика.

5.1.4. Одноопорные датчики.

5.2. Контроль зависания скипа.

5.2.1. Датчики контроля чрезмерных замедлений скипа.

5.2.2. Датчики контроля положения прицепного устройства скипа.

Выводы.

Глава 6. Устройство контроля зависания сосуда в стволе.

6.1. Индуктивная связь с применением петлевой антенны в стволе.

6.1.1. Общие сведения.

6.1.2. Расчет поля индукции антенны передатчика.

6.1.3. Расчет ЭДС, наводимой в петлевой антенне приемника.

6.1.4. Расчет оптимальной ширины петлевой антенны приемника.

6.2. Аппаратура контроля напуска каната АПИК-2.

6.2.1.Общие сведения.

6.2.2. Техническое описание аппаратуры.

6.2.3. Промышленные испытания аппаратуры.

Выводы.

Глава 7. Устройство защиты ШПУ от напуска каната с опережающим торможением каната аварийного сосуда.

7.1. Система защиты от напуска каната.

7.2. Основные конструктивные параметры исполнительного органа устройства защиты - ловителя.

7.2.1. Исполнительный орган ловителя с не сходяъцимися элементами.

7.2.2. Исполнительный орган ловителя со сходящимися элементами.

7.3. Длительность срабатывания ловителя и условия внедрения клина в канат.

7.4. Устройства защиты от напуска каната серии «пружинно-клиновой предохранительный ловитель» - ПКПЛ.

7.5. Расчет стопора-пиропривода.

7.6. Ловители ПКПЛ с самовозвратом стопора-пиропривода

7.7. Численное моделирование динамики работы ловителя

ПКПЛ с самовозвратным стопором-пироприводом.

7.7.1. Определение конечного усилия приводной пружины клина.

7.7.2. Уравнение динамики элементов ПКПЛ с самовозвратным стопором-пироприводом.

7.7.3. Влияние конструктивных параметров стопора-пиропривода на динамику его движения.

7.7.4. Численное моделирование динамики тормоэюения каната ловителя ПКПЛ с боковым расположением стопора-пиропривода.

7.7.5. Безпружинный вариант ловителя ПКПЛ.

7.8. Защитное устройство серии возвратно-клинового предохранительного ловителя - ВКПЛ.

Выводы.

Глава 8. Экспериментальные исследования процесса экстренного торможения каната ловителем.

8.1. Стендовые исследования процесса экстренного торможения каната.

8.2. Исследования проволок каната, подверженных действию ловителя.

8.2.1. Анализ структуры и микротвердости проволок каната.

8.2.2. Испытания проволок каната на растяжение и перегиб.

8.3. Обеспечение ловителем допустимого напуска каната.

8.4. Определение конструктивных параметров исполнительного органа ловителя.

8.5. Ловитель с повышенным требованием к сохранности эксплуатационных характеристик каната.

Выводы.

Актуальность темы. Главными задачами горной промышленности являются развитие опережающими темпами рудной и угольной баз и непрерывное обеспечение потребителей страны качественным рудным и топливным сырьём. Решение этих задач во многом зависит от состояния горного оборудования. В настоящее время все возрастающая часть полезных ископаемых в стране и мире добывается подземным способом, что влечет за собой необходимость усовершенствования шахтных подъемных установок (ШПУ), в частности их эксплуатационной безопасности.

Безопасная эксплуатация ШПУ регламентирована ЕПБ, ПБ и ПТЭ. На 244 подземных горных предприятиях Российской Федерации действуют более 2000 единиц подъемных установок, из которых 1800 одноканатные и только 200 являются многоканатными. Таким образом, 90 % подъемов являются одноканатпыми с барабанным органом навивки - БШПУ. Из них более 700 БШПУ эксплуатируются с истекшим сроком службы и подлежат немедленной замене. Замена физически и морально устаревших БШПУ на новые займет несколько десятков лет. 1800 БШПУ, являющиеся основным парком подъемных установок в горной промышленности страны, должны обеспечить требуемую производительность предприятия при высоком уровне эксплуатационной безопасности. В представленной диссертации обобщена многолетняя работа автора по созданию прогрессивных устройств контроля и защиты для барабанных подъемных установок, а также модернизации существующих клетей, которые должны отвечать требованиям дня. Эти преобразования должны позволить продолжить безопасно эксплуатировать устаревшие БШПУ до замены их по графику. Предложенные разработки за счет своего точного предназначения и оригинальности конструкторских решений могут войти также в состав комплектующих элементов при создании новых установок. Наибольший эффект можно ожидать при усовершенствовании всего подъемного комплекса в целом, включая и стволовое хозяйство подъемной установки, чему в последнее время не уделяется достаточного внимания.

Аварийность на барабанных подъемах остается еще высокой. Аварии происходят в стволе из-за повышенного износа проводников, конструктивного и грузоподъемного несоответствия внутришахтных транспортных средств с возможностями клети и её механизмов, отсутствия необходимых средств блокировки и защиты, нарушения техники безопасности и т.д. Ремонтно-восстановительные работы в связи с ликвидацией любой аварии в стволе сопровождаются длительным внеплановым простоем. Поэтому разработка устройств по недопущению аварийных ситуаций в стволе шахты и создание условий безопасной эксплуатации БШПУ являются решением актуальной задачи как технического, социального, так и экономического значений.

Данные исследования выполнялись в рамках Указания

Госгортехнадзора СССР от 21 августа 1973 года № 33 (255) отраслевым министерствам об обеспечении барабанных подъемных установок защитой от напуска каната, Постановлением коллегии Министерства цветной металлургии СССР от 23 декабря 1973 года № 243 и задания Управления главного механика данного министерства, а также технического задания Челябинского угольного комбината.

Целью работы является создание и реализация технических решений, направленных на повышение эксплуатационной безопасности, работоспособности и эффективности действия подъемных установок с барабанным органом навивки.

Идея работы заключается в обеспечении соответствия создаваемых технических средств требуемому состоянию барабанных шахтных подъемных установок, с целью повышения безопасность и эффективность их эксплуатации.

Методы исследования. В работе использованы теоретические и экспериментальные (лабораторные и промышленные) методы исследования, методы математического и физического моделирования, базирующиеся на классических законах математики, физики и механики.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Характер и последствия аварии в шахтных стволах зависят, в том числе, и от способа защиты барабанных шахтных подъемных установок БШПУ) от напуска каната.

2. Степень защищенности БШПУ при авариях в стволе шахты обусловлена длиной напуска каната.

3. Использование устройства гравитационного действия, как безударного стопора клети, является основой ее безаварийного стопорения.

4. Использование ближней индуктивной связи, как канала связи в стволе, датчиков натяжения каната и замедления сосуда, располагаемых вблизи или на сосуде, позволяет повысить быстродействие и надежность контроля зависания сосуда.

5. Использование индивидуального тормоза для подъемного каната аварийного сосуда позволяет создать устройство защиты БШПУ от напуска каната при авариях в стволе, основанное на клиновом исполнительном органе и быстродействующем пироприводе.

Научная новизна работы заключается в формировании новой концепции, в организации защиты БШПУ при авариях в стволе шахты:

1) Разработаны теоретическая и графоаналитическая методики расчета длины напуска каната над аварийным сосудом;

2) разработана классификация способов контроля напуска каната и установлено значение предохранительного тормоза при авариях в стволе шахты;

3) установлено, что гашение кинетической энергии за счет подъема центра масс вагонетки является основой снижения динамических нагрузок на стопора при входе вагонетки в клеть;

4) разработана методика расчета геометрических параметров кулака стопора и доказана возможность исключения резонансных явлений в системе «вагонетка - клеть»;

5) разработана методика расчета датчиков высокого быстродействия для скиповых и клетевых подъемных установок;

6) разработана методика расчета параметров ближней индуктивной связи для условий стволов шахт и установлена ее работоспособность по всей высоте ствола;

7) установлена закономерность изменения коэффициента сопротивления движению подъемного каната при его поперечном обжатии;

Практическое значение работы

1. В результате анализа аварий на БШПУ Урала, Кузбасса, Караганды и рудников Киргизии выявлены наиболее характерные и опасные виды аварий.

2. Разработана классификация способов контроля зависания сосуда по их быстродействию в обнаружении аварии.

3. Установлено, что устройства, контролирующие зависание сосуда в стволе, не могут защитить БШПУ от напуска каната.

4. Разработан номографический способ расчета длины напуска каната, позволяющий инженерному персоналу шахты ускорить данный расчет при ликвидации аварийной ситуации.

5. Разработан, изготовлен и испытан в шахтных условиях новый клетевой стопор гравитационного безударного действия.

6. По результатам теоретических исследований и шахтных испытаний институтом Гипроникель разработаны проектные документы, а заводом горного машиностроения «Усольмаш» серийно производится клетевой стопор безударного действия.

7. Разработаны, изготовлены малой серией и испытаны датчики контроля зависания подъемного сосуда, монтируемые на канате непосредственно у подвесного устройства сосуда, на подвесном устройстве и на подъемном сосуде.

8. Разработана, изготовлена малой серией и испытана аппаратура контроля зависания сосуда АПИК-2, прошедшая межведомственные приёмочные испытания МЦМ СССР.

Достоверность научных положений , выводов и рекомендаций подтверждается корректным использованием классических и современных методов исследований функционирования БШПУ при нарушенных режимах работы, хорошей сходимостью результатов теоретического анализа с экспериментальными данными и результатами промышленных испытаний. Расхождения расчетных и экспериментальных данных не превышает 9-10 %.

Реализация результатов работы

Основные научные положения представленной диссертации, то есть результаты теоретических исследований и методов расчета, воплощены в новейшие технические решения:

- устройство контроля зависания подъемного сосуда АПИК-2 внедрено объединением «Средазуголь» на Сулюктинском и Кызыл-Кийском шахтоуправлениях (Узбекистан), на рудниках Хайдарканского ртутного комбината (Кыргызстан), на Дегтярском рудоуправлении (Урал) и на Каз-ском рудоуправлении ПО «Сибруда» (Кузбасс);

- стопорные устройства клети гравитационного действия типа СА в виде нескольких модификаций с 1990 г. выпущены серийно более 120 комплектов в ОАО «Усольмаш » (Иркутская обл .), которыми оснащаются клетевые подъёмы предприятий горной промышленности России и стран СНГ;

- блокировочное устройство стопорного механизма клети шахтной подъемной установки внедрено и эксплуатируется с 1986 г. на БШПУ Жескентского ГОК (Казахстан).

По данным ОАО УТОК клетевой стопор типа СА позволяет на каждом подъеме экономить 34000 кВт-ч электроэнергию в год; экономический эффект от внедрения одного комплекта аппаратуры АПИК-2 У составляет в среднем 194 тыс. руб. в год.

По данным Жескентского ГОК экономический эффект от установки комплекта блокировочного устройства стопорного механизма по расчетам 1986 года составил 15,5 тыс. руб. в год.

Научные и методические результаты используются:

- в учебном процессе при подготовке инженеров специальности 1701 «Горные машины и оборудование» и специальности 3310 «Безопасность жизнедеятельности» (Магнитогорский государственный технический университет);

- в работе наладочных организаций и горнорудных предприятий страны.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на 18 научно-технических конференциях вузов и НИИ городов Магнитогорска, Фрунзе, Свердловска, Кемерово, Ташкента, Донецка и Днепропетровска.

Публикации. По теме диссертации получены 23 авторских свидетельства на предмет изобретения, опубликованы 65 работы, в том числе 20 статей, которые входят в перечень публикаций ВАК, 4 книги, одна из которых монография с изложениями основных научных положений, выводов, рекомендаций, результатов разработок и внедрения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, списка литературы (154 наименований) и 12 приложений. Она содержит 255 страниц машинописного текста, 12 таблиц и 97 рисунков.

Выводы

1. Разработана стендовая установка на базе подъемной лебедки БЛ-1200/1030У и ловителя ПКПЛ и проведены натурные исследования процесса торможения и экстренной остановки каната.

2. Экспериментально установлено, что обжатие каната ловителем в пределах 5,4% от первоначального диаметра каната гарантирует сохранность марки и группу прочности каната и обеспечивает безопасный напуск в ствол шахты.

3. Доказана правильность предложенной методики расчета времени срабатывания ловителя ПКПЛ.

4. Определены опытные значения коэффициента сопротивления движению обжатого каната в ловителе и его упругая характеристика в зависимости от величины обжатия.

5. Разработана номограмма для определения конструктивных параметров исполнительного органа ловителя при инженерных расчетах.

6. Торможение каната ловителем с обжатием свыше 5,4% приводит к повышению температуры в паре трения, началу точечных изменений структуры поверхностного слоя металла проволок каната, что может стать причиной уменьшения срока его службы.

7. Разработана конструкция ловителя нового поколения с повышенными требованиями к сохранности эксплуатационных характеристик каната, имеющая дистанционное управление и контроль возврата ловителя в исходное состояние.

8. Требуется проведение стендовых испытаний образца ловителей нового поколения. На основании полученных результатов предложить горному машиностроению производство партии для проведения опытной эксплуатации и межведомственных промышленных испытаний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы над поставленными в диссертации задачами выполнены следующие исследования.

1. Собраны материалы по авариям на шахтных подъемных установках в регионах России, Казахстана и Кыргызстана с наиболее развитой горнорудной и угольной отраслями промышленности с подземной добычей полезного ископаемого.

2. Выполнен анализ этих аварий, в результате которого установлены наиболее характерные виды аварий на подъемных установках, большинство которых связаны со стволом шахты, то есть с трассой передвижения подъемных сосудов. Поэтому все исследования в соответствии с поставленными задачами были:

3. Изучены существующие технологические оборудования и средств контроля и защиты, выявлены в них конструктивные и технологические недостатки, не позволявшие в полной мере обеспечивать безопасную эксплуатацию подъемных сосудов и шахтных подъемных установок в целом.

4. Разработано безударное стопорное устройство клети, основанное на действии гравитации, признанное изобретением;

4.1. в результате теоретических исследований обоснованы формы и размеры основных рабочих органов, в том числе кулаков стопора;

4.2. в условиях Хайдарканского ртутного комбината под руководством и при участии автора собран первый действующий образец нового стопора;

4.3. по действующему образцу совместно с институтом ГИПРОНИКЕЛЬ были разработаны рабочие чертежи стопора и переданы ОАО «ПО Усольмаш» для выпуска опытной партии стопоров;

4.4. практика эксплуатации данные стопора показала :

- безударное действие при остановке входящей в клеть вагонетку и закрытие стопоров;

- прочное удержание вагонетки во время движения клети по стволу шахты с проектной скоростью;

- не чувствительность поведения вагонетки на поперечные колебания клети при движении последней в стволе;

- не чувствительность стопоров к возможным резонансным явлениям клети.

5. Данные стопорные устройства серийно выпускаются ОАО «ПО Усольмаш» совместно с модернизированной клетью:

5.1. стопора имеют кодовые названия «СА» для ШПУ с барабанным органом навивки и «САК» для многоканатных подъемных установок. В настоящее время объединение «Усольмаш» выпустило данную продукцию более 120 комплектов, которыми оснащены клетевые подъемы горных предприятий России (76 комплектов) и стран СНГ (более 44 комплекта);

5.2. по данным завода-изготовителя нарекания и замечания на недоброкачественную работоспособность за все годы эксплуатации от предприятий, эксплуатирующие эти стопора, не поступали;

5.3. высокое качество стопора подтверждены и в отзывах ОАО «Уча-линский ГОК», где в течение 11 лет успешно эксплуатируются два комплекта данной продукции;

5.4. применение данных стопоров позволило устранить удары вагонетки о кулаки стопора клети и тем самым повысить сроки эксплуатации самих стопоров; посадочных кулаков на рабочих горизонтах шахты; бетонных оснований посадочных кулаков; ликвидировать аварии, вызванные с выкатыванием вагонетки из клети во время движения последней по стволу из-за отказов стопоров; снизить время простоя подъемной установки за счет как повышения сроков эксплуатации стопора, посадочных кулаков и их бетонных оснований, так и за счет четкой работы стопоров во время обмена вагонеток. По данным служб подъемных установок предприятий из общего числа неплановых простоев клетевых подъемов время простоев сократилось примерно на 19,7%;

5.5. по официальным данным ОАО «Учалинский ГОК» эксплуатация каждого стопора дает экономию в год 74000 кВт-ч электроэнергии. Следовательно, эксплуатация новых стопоров по России (76 комплектов) должна приносить экономию в год порядка 4330 тыс. руб., а по СНГ -2507 тыс. руб. Итого 6837 тыс. руб.

6. Подъемные установки Хайдарканского ртутного комбината являются многогоризонтными клетевыми подъемами, поэтому для повышения безопасности их эксплуатации согласно техзадания ХРК была разработана и на горизонтах одной из шахт установлены на пробную эксплуатацию четыре комплекта блокировочных устройств для контроля положения кулаков стопора. К сожалению, на Хайдаркане эта работа осталась не документированной. Однако, на Жескентском комбинате (Казахстан) это устройство в количестве одного комплекта, контролирующее положения кулаков стопора «закрыто» и «открыто», эксплуатируется длительное время. Жескентский комбинат счел нужным оценить экономическую отдачу блокирующего устройства, так как число простоев клетевого подъема резко сократилось. По данным восьмидесятых годов ожидаемая экономия оценивалась до 15 тыс. руб. в год, что в переводе на современные рубли составляет не менее 1,73 млн. руб.

7. Впервые в диссертационной работе дана оценка степени защищенности шахтных подъемных установок при действии предохранительного тормоза в случае аварии в стволе шахты, то есть на основе классификационной системы способов контроля, рекомендуемых Федеральным горным и промышленным надзором России как способы защиты:

7.1. оказалось, что в случае напуска каната в ствол БШПУ, остановленная предохранительным тормозом, не может быть защищена от аварийной ситуации и авария в стволе ни минуема получит развитие. Это обусловлено недостаточным быстродействием предохранительного тормоза для таких случаев;

7.2. в работе постоянно ведется поиск запаса времени для сокращения при исполнении данной защиты. Как одну из мер автор рекомендует рассмотреть классификацию возможных способов контроля зависания сосуда. Данная система позволило с учетом места расположения контрольной точки найти наиболее быстродействующую контрольную точку в обнаружении аварийной ситуации в стволе;

7.3. доказано, что контроль зависания сосуда с точек, расположенных непосредственно на подъемном сосуде или на участке каната вблизи сосуда являются точками, обеспечивающими самое высокое быстродействие в обнаружении аварии;

7.4. разработан и апробирован графический метод ускоренного расчета длины напуска каната в ствол, так как классический метод расчета является достаточно громоздким и требующим множество исходных данных. Предложенный метод упрощает работу, как научных исследователей, так и практиков производства;

7.3. В результате теоретических и натурных исследований по установлению фактической длины напуска каната над аварийно зависшим сосудом и допустимым с целью сохранения работоспособности каната установлено, что канат будет деформирован или разрушен из-за не способности предохранительного тормоза своевременно остановить подъемную машину.

8. Разработаны несколько вариантов конструкций датчиков зависания подъемного сосуда, действующих на основе контроля натяжения участка каната непосредственно у подъемного сосуда, имеющих три, две или одну опору о канат признанных изобретением.

8.1. Данные датчики по сути универсальны, поэтому применимы на скиповых и на клетевых подъемных установках (с противовесом и без), имеющих фактическую высоту переподъема на копре больше допустимой высоты согласно требований ЕПБ. Однако, имеют ряд серьезных недостатков, ограничивающих их применение;

8.2. с учетом специфики клетевого подъема — наличие шахтного парашюта на клетях - наилучшим вариантом контроля зависания клети, является контроль положения механизма парашюта, одновременно - целостности пружины парашюта и возможные ложные срабатывания шахтного парашюта;

8.3.данные выводы подтверждаются тем, что распознавание зависания клети парашютом начинается несколько раньше, чем начало распознавания зависания при контроле через пружину датчика натяжения каната;

8.4. датчик на механизме парашюта способен выполнять все перечисленные функции;

8.5. практика организации контроля зависания скипа показала, что скип должен быть оборудован двумя датчиками различного принципа действия. Так, для контроля зависания на большой скорости - быстродействующим датчиком чрезмерных замедлений и для контроля зависания на малой и нулевой скорости — датчиком положения прицепного устройства, т.е. коуша, признанным изобретением и способным действовать в условиях, когда скип находится в состоянии разгрузки.

9. Впервые предложена, апробирована на практике индуктивная связь в условиях ствола шахты с использованием петлевой антенны приемника как направляющая и транспортирующая части передаваемой электромагнитной энергии до приемника:

9.1. доказано, что все параметры данной индуктивной связи поддаются теоретическим расчетам, что позволяет провести предварительные расчеты при проектировании аппаратуры связи в стволе;

9.2. параметры и размеры рамочной антенны передатчика (РАП) и петлевой антенны приемника (ПАП) вписываются в размеры ствола шах- ' ты и тем самым обеспечивают качественную связь;

9.3. опытные образцы аппаратуры, условно названной АПИК-2, доказали возможность получить надежную связь на любой возможной высоте ствола;

9.4. аппаратура АПИК-2 прошла длительную производственную эксплуатацию на шахтах России, Кыргызстана и Узбекстана, успешно прошла межведомственные промышленные испытания Министерства цветной металлургии СССР;

9.5. согласно справки о внедрении, выданной Хайдарканским ртутным комбинатом, комплект аппаратуры АПИК-2, прошедший межведомственные испытания МЦМ СССР, оставлена на постоянную эксплуатацию и считается внедренной на шахте «Вспомогательная» с фактическим экономическим эффектом в 20000 (Двадцать тысяч) рублей в год по данным декабря месяца 1980 года, что означает в переводе на современные рубли 2008 года около 2,3 млн. руб.;

9.6. В соответствии с актом № 07-74 от 2008 г., выданным ОАО «Учалинский ГОК», на комбинате ведутся внедренческие работы аппаратуры АПИК-2, собираемые на современной элементной основе. Устройство изготавливается в рудничном исполнении. Ожидаемые социальный и экономический эффекты должны составить в год по минимуму на клетевом подъеме 127 тыс. руб. и на скиповом подъеме - 261 тыс. руб.

9.7. По имеющимся данным общий экономический эффект от внедрения аппаратуры АПИК-2 составит около 2,7 млн. руб.

10. В результате теоретических и натурных исследований установлена фактическая длина напуска каната над аварийно зависшим сосудом . Установлено, что в случае срыва сосуда с места аварии канат обязательно будет деформирован или разрушен, т. е. оборван, из-за превышения .фактической длины напуска над допустимом, при котором канат сохранил бы свою работоспособность:

10.1. таким образом, подъемная установка даже при наличии требуемого устройства для защиты от напуска каната фактически остается не защищенной;

10.2. в работе впервые предлагается в комплект БШПУ включить дополнительную установку, устанавливаемую на копре под шкивом, приводимую в действие от сигнала аппаратуры контроля зависания сосуда. Опускающийся в ствол канат будет тормозиться этим устройством в режиме высокого быстродействия, а канат поднимающегося сосуда - по существующему режиму действия предохранительного тормоза;

10.3. в ходе теоретических и лабораторных исследований подобраны формы и размеры отдельных элементов устройства и разработана конструкция всего устройства защиты, названного ловителем, а основным рабочим органом выбран клин;

10.4. на базе экспериментального образца ловителя проведены полупромышленные исследования нового устройства и испытания проволок каната, подвергшихся воздействию ловителя;

10.5. экспериментально установлены: а) коэффициент сопротивления движению каната в зависимости от степени обжатия его в ловителе; б) нормальная удельная реакция каната;

10.6. С целью повышения быстродействия ловителя в качестве силового привода принята пружина, а в качестве привода- возбудителя — сто-пор-пиропривод, причем разработаны его конструкция, методика расчета величины заряда пороха, время срабатывания и дан график для ускоренного расчета указанных параметров;

10.7. численное моделирование динамики стопора-пиропривода с обычным боковым расположением , но с самовозвратом на стартовое место показало, что ловитель может иметь отказы в работе из-за быстротечной цикличности стопора по сравнению со скоростью движения рабочего органа — клина;

10.8. в последующих конструкциях силовой привод и стопор-привод объединены в единый привод, что позволило упростить конструкцию ловителя и повысить быстродействие ловителя;

10.9. все конструктивные решения ловителей признаны изобретениями и представляют в определенной степени новизну в машиностроении.

1. Абросимов А.Ф. Исследование системы защиты подъемной установки и пути повышения ее надежности: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 1974. 21 с.

2. Айнбиндер И.М. Входные каскады радиоприемников. М.: Связь, 1973. С. 328.

3. Анализ причин некоторых аварий на шахтных подъемных установках Южного Урала: Сб. научных трудов МГМИ / И.Н. Латыпов, А.И. Борохович, Ю.И. Мелентьев и др. Вып. 56. 1968.

4. Антонов Ю.А., Лапит В.В. Радиосвязь на метровых волнах при проходке шахтных стволов. Проектирование и строительство угольных предприятий. ЦНИТИ угольной промышленности. М., 1961. № 8.

5. Аппаратура контроля напуска каната с одноканальной индуктивной связью / П.И. Пахомов, И.Н. Латыпов, М.М. Шамсутдинов и др. // Цветная металлургия. 1980. № 2. С. 36-38.

6. Аппаратура контроля напуска каната АПИК-2 // Временная инструкция по эксплуатации и технике безопасности. Фрунзе: ФПИ, 1979. С. 35.

7. Аспаев М.А., Глень В.М. Защита скипа от зависания в разгрузочных кривых // Безопасность труда в промышленности. 1964. № 2. С. 47^48.

8. Ауэрбах А.В. Парашюты. СПб., 1909. С. 87.

9. Баклашов И.В. Расчет, конструирование и монтаж армировки стволов шахт. М.: Недра, 1973. 246 с.

10. Басыров Л.М. Двухсторонняя громкоговорящая связь для шахтных подъемов // Экспресс-информация ЦБТИ Пермского совнархоза. 1960.

11. Басыров Л.М. Шахтная стволовая радиосвязь // Техническая информация ЦБТИ Пермского совнархоза. 1961.

12. Belytshcko Т., Hsien В. Non-linear transient finite element analysis with convected co-ordinates. International Journal for Numerical Methads in Engineering. 1973. Vol. 7. P. 255-271.

13. Белый В.Д. Канатные проводники шахтных подъемных установкой. М., 1959.

14. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М., 1958. 865 с.

15. BenthumH.V., Mckenzie Н.A. Slack cable and cage-to-hoist (sigo-phone) signaling system // Canad Mining J. 1958. 79, № 2.

16. Блокировочное устройство стопорного механизма клети шахтной подъемной установки. А. С. 1077850 (СССР): Латыпов И.Н., Шамсутдинов М.М. № 3458287/29-03. Заяв. 23.06.82; Опубл. В Б.И. 1984. № 9.

17. Борохович А.И., Латыпов И.Н., Наумов С.С., Сусанин 3.В. Номографический способ определения степени массивности подъемных машин при зависании неопрокидных клетей в стволе шахты: Сб. научн. Тр. МГМИ. Вып. 57. Магнитогороск, 1968.

18. Борохович А.И., Латыпов И.Н. Устройство ловителя для предупреждения напуска каната подъемной установки: Сб. научных трудов МГМИ. № 85. Магнитогорск, 1970.

19. Борохович А.И., Латыпов И.Н., Сусанин З.В. Определение напуска каната при зависании скипа в стволе шахты // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. Новосибирск: Наука, 1971. № 1. С. 140-145.

20. Богданов Б.А., Недовизий А.В. Аппаратура двухсторонней громкоговорящей связи для стволов шахт // Бюллетень. Центральный институт информации горной металлургии. 1960. № 15 (395).

21. Браун Э.Д., Евдокимов Ю.А., Чичинадзе А.В. Моделирование трения и изнашивания в машинах. М.: Машиностроение, 1982. С. 20-32.

22. БухгольцН.Н. Основной курс теоретической механики. М.: Наука, 1972. Т. 2. С. 287.

23. Веников В.А.Теория подобия и моделирования. М.: Высшая школа, 1076. С. 130.

24. Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. М.: Связь, 1971. С. 487.

25. Вульфсон И.И., Коловский М.Н. Нелинейные задачи динамики машины. Л.: Машиностроение, 1968. С. 271.

26. Гаврилов А.И. Две схемы защиты от напуска канатов на клеть // Безопасность труда в промышленности. 1962. № 3. С. 43^14.

27. Гавриленко Е.С., Пшеничников Л.А. Устройство для предотвращения аварии при зависании сосуда в стволе шахты // Безопасность труда в промышленности. 1966. № 2. С. 53-55.

28. Газодинамические основы внутренней баллистики / С.А. Бетехин, A.M. Винницкий, М.С. Горохов и др. М.: Оборонгиз, 1957. 470 с.

29. Гаркуша Н.Г. Исследование устойчивости движения шахтного подъемного сосуда в проводниках жесткой армировки вертикального ствола и расчет рациональных параметров системы «сосуд армировка»: Автореф. дисс. . д-ра техн. наук. Днепропетровск, 1970.

30. Гейер В.Г. Гидравлика и гидропривод. М.: Недра, 1970. 143 с.

31. Гаркуша Н.Г., Дворников В.Н., Куриленко В.К. Определение горизонтальных нагрузок на жесткую армировку вертикальных шахтных стволов / Шахтное строительство. 1968. № 8. С. 16-18.

32. Гуманюк М. Н. Магнитоупругие датчики в автоматике. Киев: Техника, 1965.

33. Гуманюк М. Н., Тарасевич JI. И. Защита подъемных установок от напуска каната при зависании сосуда // Безопасность труда в промышленности. 1962. №4.

34. Госгортехнадзор РФ. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и рассыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом. М.: Недра, 2003. С. 170.

35. Давыдов Б.Л., Скородумов Б. Динамика горных машин. М.: Госгор-техиздат, 1961. С. 284.

36. Дахов М.И. Устройство для защиты подъемной машины от напуска каната // Безопасность труда в промышленности. 1964. № 4.

37. Динник А.Н. Динамические напряжения в подъемном канате при внезапной остановке верхнего конца / Южный инженер. 1917. № 3-4.

38. Еланчик Г.М. Рудничные подъемные установки. Госгортехиздат, 1941.

39. Еланчик Г.М., Проходцева Е.А. Шахтные стационарные установки. М., 1964.

40. Eldez Т., Strong J. The Jnfrared Transmission of Atmosferic Windows. // J. Franklin Jnst., 1953, Vol. 255, № 3.

41. Залесов О.А. Армировка вертикальных стволов шахт и ее исследование на электронных установках. М.: Недра, 1966. 219 с.

42. Иванов А.И. Высокочастотная связь из движущегося подъемного сосуда шахты// Записки Ленинградского горного института. Т. XXIII, вып. 1. Госгортехиздат, 1961.

43. Изыскание способов защиты шахтных подъемных установок глубоких шахт от напуска каната: Технический отчет МакНИИ Макеевка-Донбасс, 1967. С. 132.

44. Изыскания эффективных методов контроля застревания сосуда шахтной подъемной установки: Отчет по научно-исследовательской работе /МГМИ. Магнитогорск, 1970. С. 107.

45. Использование изолированных проводов в подъемном канате для шахтной сигнальной системы. (США) Engineering and Mining Journal. 1957. №4.

46. Исследование и разработка конструкций аппаратуры контроля сто-порения вагонетки при ее установке на горизонте и при движении клети: Отчет /ФПИ/ Рук. И.Н. Латыпов. № 29/81, № ГР 01829021310; Инв. № 02823022710. Фрунзе, 1082.

47. Калинченко. В.Ф., Козлик В.И. Высокочастотная связь в стволе шахты «Большевик»/ Горный журнал. 1961. № 2.

48. Картавый Н.Г., Топорков А.А. Шахтные стационарные установки. М.: Недра, 1978. 263 с.

49. Киричок Ю.Г., Чернобай Г.Н., Доктярев В.Ф. Высокочастотная связь и сигализация в вертикальных стволах шахт Кривбасов. М.: Недра, 1980. №4. С. 43-45.

50. Климов Б.Г. Определение динамических нагрузок на проводники жесткой армировки вертикальных шахтных стволов // Изв. вузов. Горный журнал. 1988. № 5. С. 63-64.

51. Кер interkock, slack rope protection devict / The mining Electr and Mech. Engr. Jan. 1963. Vol. 43.

52. Колотова И.С., Чеховских A.M., Осипенко Н.Н. Защита подъемной установки от напуска каната в случае застревания подъемного сосуда в копре // Изв. вузов. Горный журнал. 1961. № 12.

53. Комплекс аппаратуры «Сигнал 16». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Минцветмет СССР. Орджоникидзе: СКФ ВНИКИ «Цветметавтоматика». 1979. 85 с.

54. Комплекс аппаратуры «Сигнал 17». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Минцветмет СССР. Орджоникидзе: СКФ ВНИКИ «Цветметавтоматика». 1985. 152 с.

55. Cook D.R. Concepts and Applications of Finite Element Analysis. John Wiley and Sons, I nc. N.-Y., 1974.

56. Кугушев A.M., ГолубеваН.С. Основы радиоэлектроники. M.: Энергия, 1969. С. 880.

57. Кулагин Д.И. Защита от напуска на подъемных установках //, Безопасность труда в промышленности. 1961. № 1.

58. Куцепаленко В.Ф. Защита шахтной подъемной установки от обрыва каната экстренными нагрузками // Изв. ТПИ. 1960. 113 с.

59. Кушнир Ф.В. Радиоизмерения. М.: Связь, 1969.

60. Латыпов И.Н. Упрощенный метод определения степени массивности подвижных частей подъемной установки при зависании скипа в стволе шахты: Сб. научных трудов МГМИ. Вып. 56. Магнитогорск, 1968.

61. Латыпов И.Н., Борохович А.И., Мелентьев Ю.И., Сусанин 3.В. О некоторых вопросах образования напуска каната: Сб. научных трудов МГМИ. Вып. 56. Магнитогорск, 1968.

62. Латыпов И.Н. Защита шахтных подъемных установок от напуска каната // Сб. матер. II конф. молодых уч. и спец. Ю. Урала. Вып. 34. Челябинск, 1969.

63. Латыпов И.Н. О расчете датчика контроля зависания сосуда в стволе шахты: Сб. научных трудов МГМИ № 70. Магнитогорск, 1969.

64. Латыпов И.Н., Абросимов А.Ф. К вопросу разработки канала связи в стволе. Труды / МГМИ. 1973. Вып. 136. С. 73-76.

65. Латыпов И.Н., Пахомов П.И. Расчет поля индукции рамочной антенны передатчика аппаратуры контроля напуска каната // Изв. вузов. Горный журнал. 1978. № 11. С. 144-149.

66. Латыпов И.Н., Пахомов П.И., Шамсутдинов М.М. Аппаратура АПИК-2 для контроля напуска каната в стволе шахты // Цветная металлургия. 1982. № 9. С. 45-47.

67. Латыпов И.Н., Шабданалиев Э.М., Лабыничев Г.В., Алексеев И.А. -Контроль стопорения вагонетки в клети// Горный журнал. 1983. № 12. С. 49-51.

68. Латыпов И.Н., Бутолин М.Н. О выборе способа контроля напуска каната// Горный журнал. 1980. № 2. С. 46^-8.

69. Латыпов И.Н., Шамсутдинов М.М. Датчик контроля напуска каната // Изв. вузов. Горный журнал. 1981. № 7. С. 98-101.

70. Латыпов И.Н., Дунаев М.В., Шамсутдинов М.М. Влияние условий закрепления датчика контроля напуска каната на усилие изгиба каната // Изв. вузов. Горный журнал. 1983. № 1. С. 82-85.

71. Латыпов И.И. Исследование и разработка защиты от напуска каната при зависании сосудов в стволе: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 1972. 21 с.

72. Латыпов И.Н., Дьяченко С.Н., Меньшиков В.Ф. Защита рудничных подъемных установок от напуска каната на предприятиях цветной металлургии // Обз. Инф. ЦНИИЭ и ИЦМ. 1984. Вып. 4. 56 с.

73. Латыпов И.Н., Борохович А.И. Организация контроля и защиты от напуска каната на рудничных подъемных установках. Свердловск, 1984. 65 с.

74. Латыпов И.Н., Пахомов П.И. Расчет оптимальной ширины петлевой антенны приемника аппаратуры контроля напуска каната // Изв. вузов. Горный журнал. 1980. № 10. С. 108-110.

75. Латыпов И.Н. Определение высоты кулака стопорного механизма клети // Изв. вузов. Горный журнал. 1989. № 4. С. 88-92.

76. Латыпов И.Н. К вопросу обмена вагонеток в шахтной клети // Изв. вузов. Горный журнал. 1990. № 5. С. 102-105.

77. Латыпов И.Н. К вопросу устойчивости вагонетки при движении шахтной клети // Изв. вузов. Горный журнал. 1990. № 6. С. 95-100.

78. Ловитель: А.с. 541762 (СССР) / Меньшиков В.Ф., Латыпов И.Н., Салихов З.Г. и др.: №2120023/11 / Заяв. 03.04.1975; Опубл. в Б.И. 1977. № 1.

79. Ловитель: А.с. 582166 (СССР) / Латыпов И.Н., Салихов З.Г., Шамсутдинов М.М. и др.: №2371633/29-11 / Заяв. 11.06.1976; Опубл. в Б.И. 1977. №44.

80. Ловитель: А.с. 852752 (СССР) / Латыпов И.Н.: №2837013/29-11 / Заяв. 11.11.1979; Опубл. в Б.И. 1981. №29.

81. Ловитель: А.с. 887407 (СССР) / Латыпов И.Н., Ильясов Ш.А.: №2899719/29-11/Заяв. 27.03.1980. Опубл. в Б.И. 1981, №45.

82. Ловитель: А.с. 914465 (СССР) / Латыпов И.Н., Ильясов Ш.А.: №2956019/29-11 /Заяв. 11.07.1980; Опубл. в Б.И. 1982, № 11.

83. Ловитель: А.с. 981169 (СССР) / Латыпов И.Н., Ильясов Ш.А: № 2983989/29-11 / Заяв. 24.09.1980; Опубл. в Б.И. 1982, № 46.

84. Ловитель каната подъемной установки: А.с. 1079579 (СССР) / Латыпов И.Н., Дьяченко С.Н., Удодов Т.У. и др.: № 3381515/29-11 / Заяв. 20.01.1982; Опубл. в Б.И. 1984, № 10.

85. Ловитель: А.с. 1361097 (СССР) / Латыпов И.Н.: № 4092113/28-11 / Заяв. 08.07.1986; Опубл. в Б.И. 1987, № 47.

86. Ляпцев С.А., Двинин Л.А., Латыпов И.Н. Продолжительность срабатывания устройств для контроля натяжения рудничного подъемного каната // Изв. вузов. Горный журнал. 1998. № 4. С. 91-93.

87. Маркшейдерские работы при установке и эксплуатации шахтного подъемного оборудования / И.И. Добкин, В.Б. Лебедев, М.Н. Галинская и др. М.: Недра, 1983. С. 221.

88. Найденко И.С. Ревизия, наладка и испытание тормозных устройств шахтных подъемных машин. Госгортехиздат, 1960.

89. Насыров Б.А., Кубарев С.М. Подъемные установки: Учебное пособие. Свердловск, 1986. 84 с.

90. ОсецкийВ. М. Некоторые вопросы теории шахтных парашютов и аналогичных механизмов, обладающих самоторможением. М.: МГИ, 1959.

91. Пахомов П.И., Латыпов И.Н. Расчет ЭДС, наводимой в проводе петлевой антенны при индуктивной связи в стволе шахты // Изв. вузов. Горный журнал. 1979. № 9. С. 98-100.

92. Подвесные устройства шахтных подъемных сосудов / Н.Г. Гаркуша, Л.В. Колосов, А.Н. Обухов и др. / Под ред. Н.Г. Гаркуши. М.: Недра, 1980. С. 105.

93. Попов И.Ф., Ермолаев В.И., Бакалейник. Организация защиты шахтных подъемных установок от напуска каната // Горный журнал. 1977. №4. С. 57-59.

94. Разработка и исследование защитного противонапускного комплекса для шахтного подъема. Отчет по научно-исследовательской работе / ФПИ; Научный руководитель И.Н. Латыпов. Фрунзе, 1979. С. 136.

95. Разработка и исследование аппаратуры защиты рудничных подъемных установок при напуске каната: отчет / Институт Автоуглепром; Руководитель работ А. Басенко; № ГР 710200; Инв. № Б306762. Конотоп, 1973. С. 26-28.

96. Ревизия, наладка, испытание и исследование режимов работы шахтных подъемных машин: Технические отчеты научно-исследовательских работ на рудниках и шахтах Южного Урала / Фонд библиотеки МГМИ, 1960-1969.

97. Рудницкий М.Н. Справочное пособие по сопротивлению материалов. Минск, 1970. С. 616-618.

98. Савин Т.Н. Динамическая теория расчетов шахтных подъемных канатов. Киев: Изд-во АН УССР, 1949.

99. Светличный П.Л., Стариков Б.Я., Харченко A.M. Пускатели магнитные рудничные. М.: Недра, 1974. С. 34.

100. Седов П.А. Устройство для защиты от напуска каната в шахтном подъеме // Безопасность труда в промышленности. 1960. № 10. С. 47-48.

101. Серебряков М.Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет. М.: Оборонгиз, 1962.

102. Система «Сигнал-5». Техническое описание и инструкция по эксплуатации / Минцветмет СССР: СКФ ВНИКИ «Цветметавтоматика». Орджоникидзе 1979. 85 с.

103. Слободин М.И., Бухаренцев Г.В. Механизмы и оборудование комплекса шахтного подъема / ОНТИ: 1935.

104. Сигнализация между клетью (скипом) и машинным залом: Экспресс-информация. США, 1955. сентябрь. № 9.

105. Сусанин 3. В. Исследование и разработка защиты от напуска каната в разгрузочных кривых: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 1972. 21 с.

106. Тарасевич Г.В. Промышленные испытания и исследования аппаратуры АКП для контроля подъемной установки // Механизация и автоматизация производственных процессов / КузНИУН. М.: Недра, 1964. № 10.

107. Траубе Е.С. Наладка и эксплуатация защит шахтных подъемных установок. М.: Недра, 1969.

108. Установка связи шахтной пассажирской клети с машинистом подъема: Отчет КБЦМА, 1955.

109. Устройство для контроля зависания сосудов подъемной установки с головными и уравновешивающими канатами: А.с. 821373 (СССР) / Латыпов И.Н., Салихов З.Г., Кауль Б.И., Шамсутдинов М.М., Пахо-мов П. М., Ткачев В.И. / Опубл. в Б.И. 1981. № 14.

110. Устройство контроля натяжения гибкого тягового органа подъемника: А.с. 861265 (СССР). Латыпов И.Н., Шамсутдинов М.М., Пахо-мов П.И., Салихов 3. Г. Опубл. в Б.И. 1981. № 33.

111. Устройство для контроля натяжения канатов: А.с. 889587 (СССР) / Шамсутдинов М.М., Латыпов И.Н. / Опубл. в Б.И. 1981. № 46.

112. Устройство для контроля натяжения канатов подъемного сосуда: А.с. 958288 (СССР) / Латыпов И.Н., Шамсутдинов М.М. / Опубл. в Б.И. 1982. № 34.

113. Устройство для контроля натяжения тягового органа подъемной установки: А.с. 1011483 (СССР) / Латыпов И.Н., Шамсутдинов М.М., Та-маркин В.А. / Опубл. в Б.И. 1983. № 14.

114. Устройство для контроля натяжения гибкого тягового органа подъемника: А.с. 1093674 (СССР) / Багаутдинов Г.А., Латыпов И.Н., Самой-ленко В.А. и др. / Опубл. в Б.И. 1984. № 19.

115. Устройство для защиты шахтного подъемника от напуска каната: А.с. 933594 (СССР) / Васильев В.В., ДинкельА.Д., Тарбаев В.П. и др. / Опубл. в Б.И. 1982. №21.

116. Устройство защиты подъемной установки от напуска каната при зависании сосуда: А.с. 647221 (СССР) / БосенкоА.П., КошмалВ.П. / Опубл. в Б.И. 1979. №6.

117. Устройство для контроля напуска каната подъемника: А.с. 648498 (СССР) / Тоцкий А.В., Борисенко Н.М., Дехтярь И.И. / Опубл. в Б.И. 1979. №7.

118. Устройство для защиты от напуска каната при застревании подъемного сосуда в стволе: А.с. 948825 (СССР) / Камынин Ю.Н., Белоцерков-ский А.А., Шапочка А.В. и др. / Опубл. в Б.И. 1982. № 29.

119. Устройство для контроля перемещения подъемного сосуда в стволе: А.с. 523014 (СССР) / Белоцерковский А.А., Шапочка А.В., Ральцев А.В. и др. / Опубл. в Б.И. 1976. № 28.

120. Устройство для предупреждения напуска каната при заклинивании подъемного сосуда в стволе шахты: А.с. 604785 (СССР) / Пейзан В.П. / Опубл. в Б.И. 1978. № 16.

121. Устройство для защиты от напуска каната и обрыва шпильки парашюта: А.с. 261671 (СССР) / Медник В.А., Черевик B.C. / Опубл. в Б.И. 1970. №5.

122. Устройство для контроля натяжения каната шахтной подъемной установки: А.с. 1342856 (СССР) / Абатуров С.М., Юнусов Х.Б., Латыпов И.Н. и др. № 4062258/31-11 / Заяв. 22.04.86; Опубл. в Б.И. 1987. № 37.

123. Устройство для контроля натяжения каната шахтной подъемной установки: А.с. 1426918 (СССР) / Абатуров С.М., Багаутдинов Г.А., ЛатыповИ.Н. и др. №4215420/31-11 / Заяв. 26.03.87; Опубл. в Б.И., 1988, №36.

124. Устройство контроля клети шахтной подъемной установки: А.с. 1502452 (СССР). Латыпов И.Н. / Опубл. в Б.И. 1989. № 31.

125. Устройство управления посадочными кулаками для клети шахтной подъемной установки: А.с. 1021654 (СССР) / Латыпов И.Н., Стриженов М.В., Мамбетов А.Ш. №3377466/29-03 / Заявл. 08.01.82; Опубл. в Б.И. 1983. №21.

126. Устройство управления посадочными кулаками для клети шахтной подъемной установки: А.с. 1252281 (СССР) / Латыпов И.Н., Багаутди-нов Г.А., Айболаев М.М. и др. № 3800223/29-03 / Заявл. 09.10.84; Опубл. в Б.И. 1986. №31.

127. Устройство для стопорения вагонетки в шахтной клети: А.с. 954348 (СССР) / Алексеев И.А., Анохин А.П., Латыпов И.Н. и др. № 3241819/2911 / Заявл. 27.01.81; Опубл. в Б.И. 1982. № 32.

128. Устройство для контроля натяжения гибкого тягового органа подъемника: А.с. 1146271 (СССР) / Багаутдинов Г.А., Киричок Ю.Г., Латыпов И.Н., Двинин Л.А. / Опубл. в Б.И. 1985. № 11.

129. Устройство для контроля натяжения гибкого тягового органа подъемника (его варианты): А.с. 1164185 (СССР) / Насыров Б.А., Латыпов И.Н., Багаутдинов Г.А. / Опубл. в Б.И. 1985. № 24.

130. Устройство для контроля натяжения каната: А.с. 1230957 (СССР) / Латыпов И.Н., Абатуров С.М., Латыпова З.И., Санников А.А. / Опубл. в Б.И. 1986. № 18.

131. Федорова З.М., Хаджиков Р.Н., Качеровский В.М. Рудничные подъемные установки. М.: Недра, 1966.

132. Федорова З.М., Лукин И.Ф., Нестеров А.П. Подъемники. Киев: Ви-ща школа, 1976. 296 с.

133. ФесунВ.А. Защита от зависания скипов в разгрузочных кривых // Безопасность труда в промышленности. 1966. № 9. С. 47-48.

134. Флоринский Ф.В. Динамика шахтного подъемного каната. М.: Уг-летехиздат, 1955. С. 238.

135. Шамсутдинов М.М. Исследование влияния натяжения каната на условия эффективной и безопасной эксплуатации подъема: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1985. 21 с.

136. Шахтная подъемная установка системы Инглата: А.с. 1421661 (СССР) / Латыпов И.Н. №4086243/28-11 / Заявл 07.07.86. Опубл. в Б.И. 1988. №33.

137. Шварц Б.А. Двусторонняя беспроводная индуктивная связь внутри предприятия. М.: Связь, 1971. С. 160.

138. Яковлев С. Схема контроля за положением подъемного сосуда в районе разгрузочных кривых // Уголь Украины. I960. № 6.

139. Латыпов И.Н. Шахтные подъемные установки (безопасность эксплуатации). Уфа: Гилем, 2003. 360 с.

140. Корнилов В.Д., Киричок Ю.Г. Устройство и обслуживание рудничных подъемных установок. М.: Недра, 1954. С. 258.

141. Jamieson W. Slack rope prot protection scheme. Using contactless eg-nipment // The mining Electer and Mech. Engr. 1963. 44, № 516.

142. Белоцерковский А.А., Шапочка H.B., Никитин B.H., Круть A.A. Защита от напуска каната при застревании подъемного сосуда в стволе // Безопасность труда в промышленности. 1977. № 4. С. 30-31.

143. Костецкий Б.И. Сопротивление изнашиванию деталей машин. М.; Киев: Машгиз, 1969.

144. Латыпов И.Н. К вопросу организации защиты шахтной подъемной установки от напуска каната // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во МГГУ, 2008. № 5.

145. Латыпов И.Н. Датчики контроля чрезмерных замедлений скипа // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во МГГУ, 2008. №5.

146. Латыпов И.Н. Стендовые исследования процесса экстренного торможения каната ловителем при зависании сосуда /*/ Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во МГГУ, 2008. № 5.

147. Латыпов И.Н. Контроль положения вагонетки в клети // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во МГГУ, 2008. № 6.

148. Латыпов И.Н. Аппаратура контроля напуска каната // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во МГГУ, 2008. № 6.

149. Латыпов И.Н. Исследования проволок каната, подвергшихся действию ловителя // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во МГГУ, 2008. № 6.

150. Funke + Huster Femsig Gmb H. Аппаратура автоматической системы стволовой сигнализации и связи АСССиС // ОАО «Электропривод». М., 2006.

151. Ингортех. Аппаратура шахтной автоматики, стволовой сигнализации и связи «ШАСС Микон» // Информационный бюллетень. Екатеринбург: Изд-во УГГГУ. С. 00-00.