автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Разработка систем обеспечения эффективной и безопасной эксплуатации горных машин с использованием искробезопасных средств управления

0 г а о' *

> 1 ° Министерство топлива и энергетики

1 Ч Ы^Ч 19СгЗ РосснйскойФедерации

I и И Российская академия наук

Институт горного дела им. А.А.Скочинского

На правах рукописи УДК 622.002.5-213.34(043.3)

Кандидат технических наук Яков Львович Краснк

РАЗРАБОТКА СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРНЫХ МАШИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИСКРОБЕЗОПАСНЫХ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ

Специальности: 05.05.06 - "Горные машины" и 05.26.01 - "Охрана труда и пожарная безопасность"

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада

Москва 1993

Работа выполнена в Донецком научно-исследовательском институте по автоматизации горных машин "Автоматгормаш".

Официальные оппоненты:

проф., дакт. техн. наук Ю.Ф.Пономаренко, . проф., докт. техн. наук В.И.Морозов, проф., докт. техн. наук А.ЧГ.Ерыпш.

Ведущее предприятие - институт "Гипроуглемаш".

Диссертация разослана "1/0" // ' , 1993 г.

Защита диссертации состоится "¿У "//// 1993 г.

в у ч на заседашш специализированного Совета Д 135.05.02 в Институте горного дела им. А.А.Скочинского.

С диссертацией можно ознакомиться в секретариате ученого совета института.

Отзывы в двух экземплярах просим направлять по адресу: 140004, г Люберцы, Московской обл., ИГД им. А.А.Скочинского.

Ученый секретарь специализированного Совета проф., докт. техн. наук

Н.Ф.Кусов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Научный доклад содержит краткое изложение, теоретическое обобщение и анализ результатов, полученных и опубликованных автором в течение 1960-1992 гг., обеспечивших решение народнохозяйственной и научной проблемы - создания, освоения производства и промышленного внедрения комплекса нскробез-опасных электротехнических систем и средств повышенной безопасности для автоматизированного и дистанционного управления оборудованием очистных и проходческих забоев угольных шахт.

Актуальность проблемы. Уровень социально-экономического состояния государства во многом зависит от объемов производства и технической оснащенности добывающих отраслей промышленности. Повышению производительности и эффективности горной техники должны сопутствовать еще более высокие темпы роста уровня безопасности эксплуатируемого и вновь создаваемого оборудования и разрабатываемых технологических процессов.

Одним из ключевых направлении повышения эксплуатационной безопасности добычного и проходческого оборудования является оснащение его специальными техническими средствами: искробезопасными системами управления, сигнализации н связи, обладающими повышенной живучестью и контролеспо-собностыо. В решение этой проблемы большой вклад внесли ученые А.В.Докукин, Л.Г.Мелькумов, В.И.Солод, В.С.Кравченко, В.И.Серов, П.Ф.Ковалев, А.Т.Ерыгин, В.ПЛСолосюк, Ю.Н.Камынин, В.М.Чермалых, Г.Г.Пивняк, В.И.Груба, В.В.Старичнев,

A.ГЛаптев, А.И.Котлярский, И.С.Крашкин, В.Н.Гетопанов,

B.А.Ульшин, В.Т.Загородшок, В.И.Щуцкий, Ф.К.Бойко, Н.Ф.Шишкин, Р.М.Лейбов, А.В.Илыоша, В.Н.Коптиков, Л.А.Муфель, В.И.Силаев, Б.М.Кириченко, Е.Ф.Лагуновнч, Г.И.Магилат и др.

Свыше 60% шахт СНГ относятся к газовым, каждая вторая опасна по самовозгоранию углей, каждая пятая - по внезапным выбросам угля и газа, практически все опасны по взрывчатости пыли. Существующая технология выемки угля в забоях представляет собой сложную динамическую систему "человек - машина -среда".

Нарушение нормального функционирования любого из звеньев системы может привести к появлению опасной ситуации, аварии горной машины, травмированию человека, прерыванию технологического процесса и, как следствие, к потерям конечного продукта труда (объемов добычи пли проводимых горных выработок).

Повышение надежности действия человека в "человеко-машинных" системах очистных и подготовительных забоев угольных шахт должно обеспечиваться техническими средствами* осуществляющими такое распределение функций между человеком и системой управления горными машинами, при котором достигаются высокая производительность и безопасность работ.

Для создания устройств и систем управления, учитывав ющих особенности технологических процессов, необходимо выполнить комплекс исследований с целью повышения характеристик безопасности технических средств управления горными машинами.

Обеспечение искробезопасности энергоемких систем управления, живучести и формирования защитных функций пр! возникновении повреждений в цепях управления забойным оборудованием, контроля его состояния с заданной глубиной диагностирования является основным этапом создания систем повьг шенной безопасности для эффективного управления горным! машинами.

Разработка систем и аппаратуры управления для обеспе чения эффективной и безопасной эксплуатации горных машин < использованием искробезопаскых средств управления являете: решением актуальной научно-технической проблемы, имеюще! большое народнохозяйственное значение.

Цель работы состоит в разработке и обосновании способов ] технических средств обеспечения эффективной и безопасно эксплуатации горных машин с использованием искробсзопасны

систем управления, организации их серийного производства и внедрения в горнодобывающих отраслях промышленности.

Идея работы. Безопасная и эффективная эксплуатация забойного оборудования обеспечивается путем оснащения его средствами управления и автоматизации высокой функциональной насыщенности и надежности, в которых используются электрические искробезопасные цепи большой мощности.

Методы исследований. В качестве методологической основы исследований использован системный подход к технологическому процессу как к единому целому, включающему различные типы горных машин, средства управления и автоматизации, безопасность обслуживания.

Для решения конкретных задач использовались методы технической кибернетики, анализа сложных электрических цепей с помощью теории графов, методы теории вероятностен, теории экспериментов, математической статистики, теории горения, физического моделирования процессов с имитацией реальных условий эксплуатации.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

X Установлена общность факторов, определяющих функции управления забойными машинами. Факторами, определяющими эффективное и безопасное использование горных машин, являются ресурсосбережение, сокращение простоев, надежность оборудования, защита электропривода, дистанционное управление, живучесть систем управления, контроль неисправностей оборудования и др. Создание систем управления горной машиной базируется на синтезе этих факторов.

2. Безопасная и эффективная эксплуатация забойного оборудования осуществляется системами управления, обеспечивающими сбережение ре /рса электрооборудования горных машин путем использования принципа многостадийности с приоритетным отключением потребителей нижнего уровня; использующими в зопе видимости горной машины беспроводный ннфра-красный капал управления, па надежность которого исключается влияние электромагнитной обстановки в условиях добычных и проходческих забоев угольных шахт; базирующимися на новых принципах построения средств управления забойным оборудованием па основе синтеза функционально законченных блоков

управления отдельными объектами, идентифицированными по своим алгоритмам и характеристикам.

3. Повышение надежности и безопасности эксплуатации угледобывающих комплексов и комбайнов обеспечивается путем оснащения гидрофицированных крепей комплексов телемеханическими системами управления распределительного действия, надежность которых может быть обеспечена на требуемом уровне за счет использования естественной избыточности этих систем; комбайна и комплекса - системой диагностики, обнаруживающей дефекты горной машины и средств управления и дифференцирующей повреждения по степени опасности.

4. Повышение надежности электрических систем управления забойным оборудованием обеспечивается путем увеличения их искробезопасной мощности за счет сокращения длительности электрических разрядов, возникающих при коммутации цепей этих систем.

5. Увеличение мощности искробезопасных систем с помощью устройств сокращения длительности разрядов (УСДР) достигается специальными способами, основанными на непрерывном контроле состояния электрических цепей с помощью измерительных элементов, реагирующих на изменения токов н напряжений в искробезопасных цепях и воздействующих своим сигналом на специальные электронные устройства, прекращающие подачу энергии к месту искрообразования.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

в теоретических и экспериментальных исследованиях корректностью постановки задачи, использованием аппарата теории электрических цепей, математического анализа, математической статистики, корректностью применяемых в расчетах допущении, достаточным объемом экспериментальных данных, подтверждающих теоретические выводы;

соответствием результатов теоретических и экспериментальных исследований (расхождение не более 5%), выполненных на натурных образцах, стендах, оборудованных реальными машинами и оснащенных системами управления и автоматизации, а также на их физических моделях;

многократными испытаниями систем дистанционного управления и автоматизации в государственных госконтрольных

организациях: МакНИИ, ВосгНИИ, ВНИИВЭ, где в процессе этих испытаний проверялись искробезопасность систем управ-1 ленпя повышенной мощности, функциональные особенности, выполнение защитных функций в цепях управления при возникновении несанкционированных режимов различных повреждений. Результаты этих испытаний подтверждены документально свидетельствами Госпроатомнадзора на каждый тип аппаратуры;

длительным опытом эксплуатации автоматизированного забойного оборудования на шахтах всех угледобывающих регионов страны, а также за рубежом;

нормативными документами, и которых нашли отражение основные выводы, рекомендации и результаты исследований, регламентирующие параметры и обеспечивающие возможность построения различных систем управления повышенной безопасности.

Научная новизна работы заключается в исследовании и разработке методов, способов и средств построения систем управления забойным оборудованием, учитывающих основные требования, обусловленные специфическими особенностями горного производства; в использовании системного подхода при синтезе средств управления и автоматики, отвечающих требованиям пскробезопасности, выполняющих защитные функции при повреждениях, нештатных возмущающих воздействиях и обеспечивающих диагностирование состояния горных машин и средств управления с оптимальной глубиной; в изучении факторов, оказывающих определяющее влияние на безопасность и эффективность эксплуатации забойного оборудования; в установлении взаимосвязей между воспламеняющей способностью разрядов сокращенной длительности и параметрами электронных устройств, сокращающих длительность разрядов; в формировании основ нового направления в искробезопасиости, что позволит значительно увеличить искробезопасную мощность энергоемких рудничных систем управления за счет искусственного сокращения длительности коммутационных разрядов; в разработке принципов построения систем дистанционного управления электрооборудованием добычных участков, повышающих эксплуатационную надежность коммутационной аппаратуры за счет использования принципа многостадийности с приоритетным отключением потребителей нижнего уровня и широкого внед-

рения этой аппаратуры для управления горными машинами; в постановке задачи отыскания канала, альтернативного радиоканалу, для беспроводного управления забойным оборудованием в зоне видимости машины, исключающего влияние на этот канал электромагнитной обстановки в конкретных условиях добычных и проходческих забоев угольных шахт; в разработке методики проведения исследований этого канала, освоении производства и внедрении аппаратуры управления с использованием инфракрасного излучения; в разработке способов повышения надежности систем распределительного действия различной физической природы и исследовании различных вариантов схемотехнических решений таких систем; в разработке новых способов повышения искробезопасной мощности, помехоустойчивости, безопасности управления.

Приоритет разработанных способов н средств автоматизации и управления защищен 32 авторскими свидетельствами и б патентами.

Практическое значение работы заключается в следующем: установлении общности функций управления различными видами забойного оборудования (угледобывающими комбайнами, стругами, агрегатами и др.), обеспечивающих унификацию отдельных звеньев и подсистем управления горными машинами;

применении результатов исследований при разработке нормативно-технических документов, технических условий,руководящих технических материалов <РД, ОСТ, РТМ), ПИВРЭ, нормативов по безопасности забойных машин, комплексов и агрегатов, которые являются обязательными для использования при проектировании, выполнении исследований, изготовлении и эксплуатации нскробезопасных систем и средств управления и автоматизации забойного оборудования;

разработке специальных способов, методов и средств дл4 исследования нскробезопасностн электрических цепей с устройствами сокращения длительности электрических разрядов в аппаратуре управления горными машинами;

синтезе алгоритмов функционирования унифицировании) блоков дистанционного управления комбайном, конвейером I другими типами забойного оборудования;

разработке методов определения параметров измеритель ного элемента устройств сокращения длнтельносп

электрических разрядов в энергоемких искробезопасных системах управления забойным оборудованием;

разработке способов повышения надежности систем управления распределительного действия для гидрофицнрованных крепей;

разработке способов и алгоритмов управления энергоснабжением на основе принципа многостадийности для добычных и проходческих забоев угольных шахт;

выполнении многолетних наблюдений за работой автоматизированных комбайнов К-103, КД-80 для выемки угля на топких пластах, в результате чего показано, что время простоев ггз-за отказов средств управления и автоматизации составляет не более 2 % общего времени простоев этого оборудова кия на на чаль-пой стадии эксплуатации и снижается до 0,7% в период установившейся эксплуатации систем после проведения соответствующего обучения обслуживающего персонала.

Экономический эффект от внедрения аппаратуры, разработанной с использованием результатов научных исследований, только за последние пять лет составил 47 млп.руб. (в ценах 1991 г.).

Реализация выводов и рекомендаций работы.

Результаты исследований, изложенные в работе, нашли применение в аппаратуре управления и автоматизации угледобы-шощих комплексов, комбайнов, проходческих машин, крепей, фрегатов, выпускаемой Макеевским заводом шахтной автоматики: КМ-87А, УМА, КМ138А - для управления угледобыва-ощими комплексами и крепями; КУАК, САУК-2М, К103, КД-80 • для управления угледобывающими комбайнами. На основе результатов исследований разработаны и поставлены на серийное 1ронзводство на заводах шахтной автоматики принципиально ноше искробезопасные источники питания для выходных напря-кений от 5 до 242 В, не имеющие аналогов за рубежом и предна-(яачеиные для электропитания различных видов аппаратуры пахтнай автоматики; аппаратура управления забойным оборудо-¡аннем типа ЦПУ и УМК, выполняющая защитные функции при ювреждешш линий управления и несанкционированных воз-(ействиях, обеспечивающая двухстадийность отключения пуска-•елей; системы и средства беспроводного управления забойным |борудованием с использованием нетрадиционных физических

принщтовдля подземных условий (УЗМ, КУАК, АНС); средства телемеханического управления угледобывающими крепями и комплексами (KM-I38A, КМ-87А, УМА); средства управления и автоматизации комбайнов (К103, КД-80, МКД-90); унифицированные блоки дистанционного управления горной машиной (ЦПУ, УМК, К-103А, КД-80, КУАК); средства двухуровневой диагностики горной машины и системы управления с использованием микропроцессорной техники (КУАК, МКД-90, КП-25). Аналогичные функции управления выполняет и серийно выпускаемая аппаратура АРУС, МИУС, БАУС (для струговых установок и щитовых агрегатов).

Определены объемы сервисного обслуживания и ремонта средств автоматизации забойного оборудования, организованы службы сервисного обслуживания. Организовано обучение персонала обслуживанию средств забойной автоматики, разработаны и изданы специальные пособия для специалистов, занятых эксплуатацией автоматизированного забойного оборудования. Выполнение этих работ осуществлялось при непосредственном участии автора.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на III Всесоюзном совещании по взрыво-защнщенному электрооборудованию во ВНИИВЭ (1967 г.), в МакНИИ (1968-1986 гг.), Всесоюзной научно-технической конференции по автоматизации в горной промышленности (г. Днепропетровск, 1965 г.), Республиканской конференции "Механизация и автоматизация угледобычи" (г. Киев, 1969 г.), семинаре "Технические средства горной автоматики", секции технической кибернетики Научного совета по кибернетике АН УССР (г.Донецк, 1969 г.), II совещании по автоматизации крепей и комплексов (г. Донецк, 1970 г.), XIV Международной конференции научно-исследовательских институтов по безопасности работ в угольной промышленности (г. Донецк, 1971 г.), совещаниях ВПО "Союзуглеавтоматика" МУП СССР по программе работ по расширению применения прогрессивных материалов и искрозащитных устройств для изделий шахтной автоматики (1982 г.), заседаниях научно-технического совета НПО "Автомат-гормащ" (1974-1992 гг.), совещаниях по научно-техническому сотрудничеству вобласти автоматизации забойного оборудования между ГПОАЭМАГ (Польша) и НПО "Автоматгормаш" (СССР)

в г. Катовице (1984-1988 гг.), заседании секции кибернетики в горном деле Горного комитета Польской Академии Наук в г. Катовице (1987, 1988 гг.), симпозиуме стран-членов СЭВ в г. Караганде (1988 г.),конференции 1САМС Всемирного угольного конгресса в г. Остраве, ЧССР (1980 г.), II Международной конференции научно-исследовательских институтов по безопасности работ в угольной промышленности (г. Донецк, 1991 г.).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано самостоятельно или в соавторстве в 78 работах, в том числе в 3 монографиях, 3 учебных пособиях, 40 статьях, получено 32 авторских свидетельства на изобретения, а также 6 патентов.

Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность проф., докт. техн. наук В.И.Серову за научные консультации и методическую помощь, которые способствовали выполнению настоящей работы, а также специалистам ИГД им. А.А.Скочипского за внимание к его работам.

Автор благодарен сотрудникам института Автоматгормаш, Макеевского завода шахтной автоматики, многочисленным шахтерским коллективам, а также всем, содействовавшим выполнению настоящей работы, интерес и поддержка которых были очень полезны при проведении исследований, освоении их результатов п серийном производстве аппаратуры и ее внедрении на В1ахтах всех угледобывающих регионов страны и за рубежом.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работы по созданию аппаратуры автоматического и дистанционного управления технологическим оборудованием добычных и проходческих забоев интенсивно ведутся в СНГ и в основных угледобывающих странах Европы. Этими работами занимаются институты Автоматгормаш, Донгипроуглемаш, Гипроуглемаш, ИГД им. А.А.Скочинского, МГИ, Гнпроуглеавто-матнзация, ПНИУИ, КузНИУИ, Мосбассгипрогормаш, заводы угольного машиностроения и ряд других организаций [7-11 ],

За рубежом работы по созданию средств автоматизации забойного оборудования проводятся в Англии, ФРГ, США, Франции, Польше, Венгрии, Чехо-Словакии.

Применение аппаратуры дистанционного управления и автоматизации позволяет значительно повысить безопасность труда обслуживающего персонала за счет управления оборудованием на расстоянии, отвода обслуживающего персонала в закрепленное пространство на свежую струю воздуха, подачи предупредительных сигналов о пуске и начале движения оборудования, введения различных устройств защиты и блокировки [4 ].

Системный подход, положенный в основу создания средств автоматизации забойного оборудования, предполагает решение ряда задач, направленных на взаимоувязку локальных устройств автоматизации: формирование целевой функции системы, выработку критериев формирования системы, выделение необходимого количества подсистем и их организацию.

Системный подход в решении вопросов автоматизированного управления забойным оборудованием [14 ] позволил:

сформулировать генеральную целевую функцию системы управления технологическими процессами в добычных и проходческих забоях;

сформулировать требования к отдельным элементам, узлам и системе в целом;

определить возможное и необходимое количество подсистем управления с учетом генеральной целевой функции и частных критериев;

выделить отдельные подсистемы в самостоятельные аппаратурные реализации, которые имеют самостоятельное эффективное применение;

разработать организационные и структурные признаки выделения основных подсистем.

Усложнение функций и увеличение объема информации, перерабатываемой системой, обусловили переход к применению комплекса технических средств многофункционального назначения (микропроцессоры и микро-ЭВМ) [14-16].

Раз г. итие функциональных взаимосвязей и расширение задач, решаемых каждой подсистемой автоматизации, постепенно ведут к созданию иерархической структуры системы с несколькими уровнями. На каждом из принятых уровней решаются задачи определенной сложности: на верхний уровень должна передаваться информация, лишенная избыточности, необ-

ходимая для принятия решения и выработки управляющего воздействия.

Общей целью управления в рассматриваемой системе управления является обеспечение максимальной производительности (добычного, проходческого) забоев при минимальном времени пребывания обслуживающего персонала в зоне выемки за счет применения средств автоматизированного управления технологическим оборудованием.

Управление технологическим процессом в добычном (проходческом) забое - это выбор путей реализации технологических режимов, обеспечивающих безопасное ведение работ и наилучшее соотношение между количественными и качественными показателями процесса при минимуме производственных затрат. Статистические и динамические характеристики добычных и проходческих машин изменяются в широких пределах заранее непредвиденным образом, при этом не всегда можно описать физические процессы, протекающие при функционировании системы управления машиной в реальных условиях. Для преодоления этих трудностей при создании систем управления технологическим оборудованием, которые функционируют в условиях неопределенности, применяют принцип адаптации [14, 17]. Такое решение задачи позволяет существенно снизить влияние неопределенности на качество управления и компенсировать недостаток априорной информации об управляемом процессе на стадии проектирования.

Не менее сложной является подсистема крепления приза-бойного пространства добычного участка [17-22]. Цель управления этой подсистемой состоит в обеспечении крепления приза-бойного пространства со скоростью, при которой возможно минимальное (определяемое горно-геологическими условиями) отставание крепи от угледобывающего комбайна. Поставленная цель может достигаться различными алгоритмами управления [19].

Для систем разового действия, деятельность которых завершается достижением цели (защита человека от поражения электрическим током, от попадания под работающий механизм и др.), требуется, чтобы функция цели достигала некоторого значения, при котором обеспечиваются заданный уровень безопасности и надежность действия защит [24 ].

С учетом изложенного можно полагать, что целью подсистемы, обеспечивающей безопасность, является реализация некоторого набора значений выходов У, которые обеспечивают выполнение защитных функций. В пространстве выходов У определена область цели У* ё: У, которая в частном случае вырождается в точку цели У* = (У*1, У2,..., Уп) (в случае защиты человека от электрического, механического поражения и т.п.). Для нашей динамической системы с постоянно изменяюшимися внешними и внутренними параметрами состояние выходов в момент времени I отображает точка

У(06У.

Тогда для системы защиты разового действия требуется, чтобы координаты точки У (1) достигали области цели У*. В частном случае необходимо выполнить условие У(0 »У*. Для средств контроля аэрологической среды необходимо, чтобы У(0 достигла контролируемой области значений У*, а затем продолжала движение по заданному закону У (О £ У*, или, по крайней мере, не выходила из области контролируемых значений У*.

Цель системы определяет ее назначение и смысл функционирования. Дальнейшее развитие этой системы приведет к созданию диагностирующих центров на заданном иерархическом уровне с выдачей необходимых контролируемых параметров оператору, а также с выработкой управляющих воздействий, направленных на сокращение дискомфорта и повышение безопасности работ.

Одним из эффективных средств повышения уровня безопасности забойного оборудования является создание специальных средств защиты, сигнализации, связи и блокировки, органически входящих в единую подсистему, комплексно решающую задачу безопасного обслуживания [13, 16,25,271.

Исходными положениями для создания технических средств явились результаты анализа условий работы и причин травматизма рабочих очистных забоев угольных шахт. Удельный вес случаев травматизма рабочих очистных забоев от общего числа случаев травматизма в подземных выработках шахт в X пятилетке в среднем сортавлял ежегодно 13,3%, а в XI пятилетке- 10,7% (за счет первых двух лет). Если принять число случаев

в 1976 г. за 100%, то среднее количество их за один год в X пятилетке составляло 103,6% (не снижаясь ниже уровня 1976 г.), а ежегодное среднее количество их в XI пятилетке уменьшилось до 81,6%, т.е. более чем на 20%.

Анализ потенциально опасных зон в очистных забоях угольных шахт позволил определить места возможного травмирования и разработать технические требования к оборудованию, направленные на повышение безопасности управления и обслуживания [24-26 ]. Одной из потенциально опасных зон технологического процесса в добычном забое является зона работы угледобывающего комбайна, перемещающегося по конвейерному ставу. При эксплуатации забойных машин (выемочных комбайнов, конвейеров) 35% несчастных случаев от их общего количества на этих объектах вызвано недостатками схем управления. Несчастные случаи по этой причине обусловлены применением несанкционированных способов управления (7,6%), самовклю-ченнем электрических цепей управления (в дальнейшем схем управления) (14,3%), низкой эффективностью средств предупреждения при пуске машин (13,1 %). Наибольшее число случаев травматизма связано с самовключением машин, которое происходило в результате воздействия блуждающего тока в контактной сети электровозной откатки (7,8%), нарушения заводской схемы (2,3%) в процессе эксплуатации и применения опас-пых приемов определения отказов (1,1%).

Значительное снижение степени риска при управлении забойной машиной может быть достигнуто за счет применения беспроводного дистанционного управления комбайном в пределах видимости с использованием носимых пультов управления.

С учетом неравновероятного положения оператора в зоне управления и па основе геометрического представления в виде отношения площади опасной зоны к площади, откуда возможно управление с носимого пульта управления, получена вероятность нахождения оператора в опасной зоне при беспроводном управлении, равная 5 '10*2, что и определяет уменьшение травматизма оператора.

Забойное оборудование является основным звеном угледобывающей системы угольной шахты. В настоящее время аппаратурой автоматизированного управления и контроля оснащаются 90% очистных и 25% проходческих комбайнов, все струговые

установки и щитовые агрегаты, 28 % буровых и бурильных стан- I ков и установок, что существенно сказалось на эффективности и безопасности эксплуатации горных машин. Безопасность систем управления горными машинами обеспечивается с помощью специальных средств защиты [4,5, 29,31-33,35].

Концептуальными требованиями при создании систем автоматизации и управления забойным оборудованием (СУЗО) являются искробезопасность их электрических цепей, обеспечение защитных отключений при повреждениях, возникновении несанкционированных режимов и нештатных возмущающих воздействий в цепях управления забойным оборудованием, диагностика состояния электрических цепей и оборудовать и оповещение обслуживающего персонала о ситуационной обстановке как в штатных, та и в опасных ситуациях.

Показатель безопасности Р систем управления носит вероятностный характер и может быть выражен в общем виде как функция вероятностей трех событий: пскробезопасности цепи Ри не ниже нормируемой Р»ш; защитные функции системы Рзо ("защитные отказы") обеспечиваются в соответствии с требованиями научно-технической документации РИтд н действующими нормативными документами; диагностические функции системы Рд по определению факторов риска и повреждений выполняются с заданным уровнем надежности Рдзу.

Нахождение консенсуса между физическими процессами, протекающими в реальных условиях эксплуатации горных машин, и возникающими на их основе реакциями СУЗО является весьма сложной задачей, обязывающей разработчика (схемотехника) в каждом конкретном случае искать нетрадиционные решения при синтезе системы управления.

Таким образом, с учетом рассмотренных допущений и ограничений показатель безопасности системы управления может быть выражен:

Р =/(?„£/>„«; Ри>^Рнтд\ Рд^Рдзу). (1)

Количественной оценке безопасности систем управления с использованием критериальных параметров безопасных свойств посвящен ряд работ (34, 40, 41 ].

Рассмотрение основного показателя безопасности Р как функции вероятностей трех событий (1) позволяет перейти к оцет

ночным критериям, предъявляемым к системам повышенной безопасности для управления забойным оборудованием [4,5].

При оценке граничных значений других аргументов, входящих в выражение (1), могут быть использованы методы статистики.

Живучесть и защитные функции систем управления горной машиной

С учетом ранее принятого формализованного определения показателя безопасности СУЗО [ I ] одно из слагаемых этого показателя Р30 характеризует защитные функции систем, которые обеспечиваются схемотехническими [б 1, конструктивными [28 ] и программными методами [5, 29].

Существуют два основных пути обеспечения надежности систем. Первый предполагает сохранение работоспособного состояния всех элементов СУЗО, т.е. синтез надежной системы из надежных элементов. В этом случае должны повышаться требования к надежности элементов, что приведет к резкому возрастанию стоимости системы управления. Второй путь позволяет рассматривать состояние системы с отказом хотя бы одного элемента как одно из множества ее возможных состояний. В этом случае необходимо обеспечить надежность СУЗО путем определенного структурного построения системы. При этом осуществляется синтез надежной системы из "ненадежных" элементов. При построении СУЗО необходимо сочетать эти два подхода, что наиболее выгодно для их реализации [30,31,62, 63 ].

Свойство системы сохранять работоспособное состояние при отказах ее элементов и подсистем получило название "отказоустойчивости". Одн'ш из средств обеспечения отказоустойчивости и живучести систем (наряду с диагностированием и восстановлением) является реконструкция СУЗО, т.е. целенаправленное изменение взаимосвязей между элементами системы с целью сохранения ее работоспособности при отказах элементов и подсистем. Отказоустойчивость системы обеспечивается за счет введения в нее различных видов избыточности: аппаратурной, информационной, программной, временной и др. Анализ и систематизация существующих подходов обеспечения отказоустойчивости СУЗО позволили формализовать проблему.

Представим линейную систему управления горной машиной в следующем виде:

Х°=А0(!)Х0+В°®и0-, (2)

У°=С0(Г)Х°; Х°((=0)=Х° ,

л „

где X &Я вектор состояния системы;

и 0 € Я то- вектор внешних воздействий, компонентами которого могут быть управляющие и возмущающие воздействия;

У°£Я к° - вектор выходных координат;

А 0 (/), В0 ((), С0 (¿) - матрицы параметров, зависящие в общем случае от времени (верхний индекс 0 характеризует указанные векторы и матрицы при отсутствии отказов в системе).

Задано множество Я целевых требований. Элементами его являются требования, определенные техническим заданием на разработку системы, формализованные и записанные математически, например в виде допустимых диапазонов изменения параметров в системе, показателей качества и т.д. Система считается работоспособной только тогда, когда выполняются все требования из множества А. Следует отметить, что множество Я может изменяться с течением времени, т.е. на различных отрезках времени А=Л(Г) работоспособность системы определяется различными требованиями.

Введем полное множество отказов О, элементами которого ' являются разновидности отказов компонентов СУЗО и их сочетания, влияющие на функционирование системы.

Задано множество отказов £ €: Й, по отношению к которому необходимо обеспечить отказоустойчивость СУЗО. Предположим, что в момент / = /о в системе произошел отказ О £2, б результате чего система приняла вид:

Х=Л(/) Х+В(0£/°; (3)

У = С(0Х; Х(*=гЬ)=ЛГ°('о),

где X &Яп;и ЕЯт;У &ЯК;

£/ 0 - внешние воздействия на систему, отказ данной системы не приводит к их изменениям.

При отказе О элементная СУЗО неработоспособна (уравнения (2), (3)).

Необходимо разработать алгоритмическое обеспечение отказоустойчивости СУЗО при отказах из множества X При таком описании отказа СУЗО в виде изменения матриц ее параметров обеспечение отказоустойчивости может быть названо обеспечением независимости системы от этих изменений, т.е. обеспечением инвариантности к отказам. Как и в теории инвариантности указанная независимость системы от отказа может быть полной (абсолютной) или частичной. Тогда задача алгоритмического обеспечения инвариантности к отказам может быть сформулирована следующим образом: преобразовать алгоритм управления и0 системы (2) по некоторому закону А1 к виду Иь при котором полученная система будет отказоустойчива по отношению к отказам (Т 62 Ш° , и £ У], где и - класс допустимых алгоритмов управления; 2- множество отказов, приводящих к изменению параметров системы).

Структура системы дистанционного управления (СДУ) горной машиной, ее узлы и блоки исследовались методами логического синтеза на основе анализа структурных схем управления, известных технических решений в области управления горными машинами и механизмами. В основу логического синтеза структуры СДУ положены требования технологии добычи угля, а также условия обеспечения безопасного и надежного обслуживания электрооборудования очистного участка. На начальном этапе разработки структуры СДУ целесообразно ограничиться построением логической схемы последовательности операций управления.

Анализ техниче^-рх решений по управлению участковым электрооборудованием горных машин позволил определить рациональные логические зависимости между указанными элементами.

Несмотря на большое количество различных типов горных машин и оборудования, обслуживающих добычной участок, требования техники безопасности к СДУ характеризуются относительным единообразием. Этому способствовала разработка при участии автора "Нормативов по безопасности забойных

машин н комплексов", которые устанавливают единые требования к системам управления забойным оборудованием.

Разработанные методы повышения надежности системы дистанционного управления горными машинами направлены на построение электрической схемы управления с разделением слаботочных искробезопасных и силовых цепей. В качестве разделительных и согласующих элементов используются релейные и бесконтактные усилители. Повышенные требования к уровню надежности нулевой защиты предопределили необходимость гальванического разрыва пусковой цепи управления, что в свою очередь обусловило замену резистора, шунтирующего кнопку "Пуск", контактом реле (13,54 ]. С повышением энерговооруженности горных машин предъявляются более высокие требования к защите схем дистанционного управления от самовключешш при увеличении напряжения питающей сети до 1,5 и» и произвольных отключений при кратковременном снижении напряжения до 0,6 и». Для выполнения этих требований необходимо увеличить искробезопасную мощность и коэффициент стабилизации источника питания СДУ горными машинами [55-57 ].

Существующие системы энергоснабжения добычных и проходческих забоев отличаются ступенчатостью соединения коммутационных аппаратов по питанию силовым напряжением: первая ступень - пускатели, вторая - групповые автоматические выключатели, третья - автоматические выключатели трансформаторных подстанций. При отключении коммутационных аппаратов высшей ступени отключаются все коммутационные аппараты низшей ступени из-за снятия силового напряжения [ 12,59, 60 ].

При широком внедрении механизированных комплексов повысились интенсивность очистных работ и нагрузка на коммутационные аппараты. Имеющаяся статистика свидетельствует о том, что в системах энергоснабжения с применением аппаратуры АУС 26% опасных ситуаций вызваны износом блоков и узлов коммутационных аппаратов.

Системы управления »автоматизациитипа ЦПУ, К-103А, КД-А, обслуживающие угледобывающие комплексы, комбайны и крепи, имеют двухстадийную (двухступенчатую) систему аварийного отключения. Первая ступень содержит пускатели комбайна, конвейера, лебедки, насоса орошения, насосных станций и перегружателя. В качестве элементов, конт-

ролпрующих состояние пускателей, использованы их замыкающие блок-контакты. Вторая ступень содержит автоматические выключатели.

С появлением очистных комплексов повышенной энерговооруженности (КМП-130, 2УКПЕ, КМ Е-130 с комбайнами РКУП-20, 25 и др.) увеличилось количество коммутационных аппаратов и число ступеней в системах энергоснабжения.

В устройствах, обеспечивающих аварийное отключение системы энергоснабжения, нельзя пренебрегать малейшими вероятностями, которые могут привести к аварии, в том числе и вероятностью одновременного выхода из строя коммутационных аппаратов двух ступеней. Поэтому контроль выполнения команды "Стоп" и обеспечение управления многоступенчатой системой энергоснабжения не могут рассматриваться отдельно. Только одновременное принятие вышеуказанных мер дает возможность повысить надежность системы энергоснабжения и безопасность ее эксплуатации [54].

Распределительные системы повышенной надежности и помехоустой'пшости для управления забойным оборудованием

Создание энергоемких искробезопасных систем повышенной надежности и помехоустойчивости для управления гидрофицироваиными крепями и другими объектами, расположенными в лапе, сопряжено с рядом трудностей по энергообеспечению, искробезопасности, живучести, отказоустойчивости [18, 62-64].

При разработке счетных устройств минимальным энергопотреблением обладаю- устройства, синтезированные в унитарном коде. Это обстоятельство с учетом последовательного расположения объектов управления (секций крепи) позволяет при анализе распределительных устройств ограничиться рассмотрением линейных структур. Такими структурами управляются гидрофицированные крепи угледобывающих комплексов и агрегатов, а также включатели орошения и другие объекты управления, расположенные в лаве.

Существует целый ряд схем и систем, у которых число возможных состояний намного превышает минимально необходимую

величину, так как оно определяется не требуемой избыточностью, а другими факторами, например числом выходов, требованиями минимизации линий и т.п. К таким схемам и системам относятся линейные распределители, некоторые регистры сдвига и счетчики, системы телемеханики цепочного типа, системы управления гидравлической крепью независимо от физической природы применяемых элементов (электрические, пневматические, гидравлические и др.).

Надежность распределительной системы из ячеек может быть повышена при использовании естественной избыточности линейных • структур. Рассмотрим этот вопрос при кратности резервирования п для распределителя с числом ячеек N. Резервирование имеет смысл лишь в том случае, если

! р«« [ 1 -(1 -РнРдУ ]ЛГ+/г-1, (4)

где Р н- надежность нерезервированной ячейки;

Р д - надежность устройств связи между подъячейками, приходящаяся на одну подъячейку.

Учитывая, что обычно выполняется условие (4), неравенство можно привести к виду

Отсюда, опуская преобразования, можно получить

Р д >-5-• <5>

" н

Неравенство (5) показывает, какой должна быть надежность устройств связи ячеек в функции надежности самих ячеек, чтобы резервирование имело смысл. .

Критерий выгодности резервирования может быть также представлен в виде .

-РнРЬ)\ (6) .

ще К - коэффициент, показывающий, во сколько раз должна повышаться надежность системы в случае резервирования.

Из неравенства (6), опуская преобразования, можно получить

Рд < Г

1-Рн К Рн 20

В заключение рассмотрим вопрос о преимуществах описанного метода резервирования. Будем считать резервирование выгодным, если надежность всей резервированной схемы не намного меньше надежности одной нерезервированной ячейки:

Учитывая, что (1—Рн\ п «1, неравенство можно привести к виду

1 -[1 -(«+„-!) ■

откуда после преобразований получим

Рн> 1 - . \ . .' (7)

" \/К (N+4-1)

Достоинствами рассмотренного способа повышения надежности и помехоустойчивости линейных распределительных систем являются: экономичность (добавление даже одной ячейки к распределительной схеме любой "длины" позволяет сохранить ее работоспособность при самопроизвольном включении или не-включешш до половины ячеек); небольшое отношение числа добавляемых ячеек к числу ячеек, выход из строя которых не нарушает работоспособности системы в целом; простота и ал-горитмичность синтеза схем и систем излагаемым способом, отсутствие необходимости в подборе вариантов, пробах и т.п.

Результаты исследований распространяются на линейные системы распределительного действия с гидравлическими, пневматическими и другими элементами дискретного действия.

Диагностика состояния забойного оборудования

Рассматриваемая задача глубины диагностирования электронных узлов и блоков аппаратуры и горной машины является общей как для средств технической диагностики, работающих непосредственно на объекте, так и для устройств контроля и диагностики аппаратуры [2 ]. Найдем оптимальные по экономическим показателям значения глубины диагностирования. Под глубиной диагностирования я будем понимать среднее число сменных блоков, с точностью до которого осуществляется определение дефектов:

1 К

* *ДщЬ1' (8>

где Ь - общее число блоков в системе; Ы - число сменных блоков, поиск дефектов в которых осуществляется с глубиной аь

Суммарные затраты Зс, соответствующие максимальному экономическому эффекту, могут быть представлены суммой двух составляющих:

3с=3 + 3э, (9)

где 3 - затраты на разработку и изготовление системы; Зэ - затраты на эксплуатацию системы. В свою очередь затраты на разработку и изготовление системы можно выразить через их составляющие:

3 = 3М+3Ч, (10)

где Зм - стоимость материалов и комплектующих изделий, т.е. затраты, не зависящие от глубины диагностирования;

Зq - стоимость дополнительных работ по достижению заданной глубины диагностирования;

(И)

где За - стоимость системы аналога с глубиной диагностирования Яа', 4

Р - коэффициент, характеризующий эффективность вложения средств в повышение контролепригодности, определяемый опытным путем и принимающий значения от 0 до 1,7.

Эксплуатационные затраты: можно представить в виде суммы трех составляющих, одна из которых не зависит от глубины диагностирования, а другие являются ее функцией:

3э~30 + 31<ч)+32(ч), (12)

где 30 - стоимость административного обслуживания;

Зг(ф - стоимость ремонтных работ по устранению повреждения (дефекта);

31 (ц) - стоимость поиска дефекта (повреждения);

31 (<7)=^, ' (13)

ще Зл - стоимость поиска дефекта (повреждения) при глубине диагностирования ср1,

С учетом того что, как правило, поиск неисправности осуществляется путем последовательного разделения системы на две

условные части, углубления этого поиска за счет дальнейшего отсечения исправной части системы и раздвоения оставшейся части, в которой находится искомое повреждение, затраты на работы по устранешпо повреждения можно представить:

(14)

где Зм<9 - стоимость монтажно-демонтажных работ и проверки правильности функционирования системы.

Подставив в выражение (9) значения составляющих из уравнений (10)-(14), получим выражение для определения суммарных затрат Зс через стоимостные показатели отдельных водов работ по созданию и эксплуатации системы:

3с^30+ Зл + Змд (Ц +—. (15)

2 \д) я

Для вычисления оптимальной глубины диагностирования, при которой затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию системы минимальны, необходимо пзять первую производную по Ч и приравнять ее к нулю. Осуществив необходимые преобразования, получим исходное уравнение для дальнейшего анализа:

Змд'д^+1~2-Зп ' = (16)

Решение уравнения (16) может быть найдено численным или графическим способом. Если предположить, что стоимость затрат на поиск повреждения 31 (я) много меньше стоимости затрат на его устранение Зг(я):

31(Ч)«32(Ч), (17)

уравнетге (16) можно представить в виде

Змд• За-яё >0=0. (18)

Из уравнения (18) можно определить оптимальное значение глубины диагностирования:

Таким образом, приняв затраты на поиск повреждения рав-нымииулю и определив стоимость дополнительных работ "по достижению заданной глубины диагностирования, можно по полученным соотношениям выбрать оптимальную глубину диаг-

ностирования еще на стадии проектирования системы, обеспечив тем самым наиболее рациональное построение процедуры диагностирования системы.

Двухуровневая система диагностики,

повышающая эффективность и безопасность работы угледобывающего комбайна

Широкое применение средств автоматизации процесса добычи угля с целью повышения безопасности работ в очистном забое путем всестороннего контроля технологических и геологических параметров и вывода человека из опасной зоны привело к естественному усложнению машин [12, 59, 60]. Оснащение комбайнов и комплексов рядом устройств контроля, защиты и сигнализации, использующих новейшие достижения электроники, радиотехники, лазерной и вычислительной техники, позволило придать им функции и самоконтроля.

Технические устройства управления и регулирования, по- • строенные с использованием средств микропроцессорной техники, можно применять как для сбора информации о состоянии параметров и узлов, так и для анализа полученной информации и выдачи сообщений о месте отказа, рекомендаций по его ликвидации. Изучение возможных нарушений режимов работы позволило сделать вывод, что их можно разделить на два уровня; нарушения режима работы, являющиеся предвестником надвигающейся аварии, н нарушения, фактически являющиеся аварией и требующие немедленного отключения оборудования и принятия мер. В первом случае необходимо привлечь внимание обслуживающего персонала и снабдить его информацией о том, что и где необходимо предпринять в ближайшее удобное для ремонта время с целью предупреждения развития нарушения и возможной аварии.

Во ь юром случае персоналу необходимо дать информащш о том, что произошло и как ликвидировать нарушение. На таких предпосылках создана двухуровневая диагностика, реализованная в комплексе устройств КУАК. Б случае возникновения нарушений первого уровня система диагностики исключает влияние отказавшего узла на функционирование всего комплекса устройств, подает звуковой сигнал, привлекающий внимание персо-

нала, и на информационное табло выдает рекомендацию по устранению нарушения. При нарушениях второго уровня система диагностики отключает механизм, в функционировании которого произошли аварийные изменения, и запоминает причину отключения. По желанию персонала информация о причине отключения может быть выведена на информационное табло в виде текста.

Искробезопасность систем управления горными машинами

В соответствии с нормативными документами, действующими во всех угледобывающих регионах СНГ и за рубежом, цепи управления забойным оборудованием должны быть нскро-безопасными.

Теория искробезопасностн электрических цепей базируется на трех теоретических дисцнплшгах: теории газового разряда, теории переходных процессов в электрических цепях и теории воспламенения квазистациопарных газовых сред. Основной ее задачей является определение граничных условий воспламенения, выраженных в параметрах электрической цепи и взрывоопасной среды [1,3,36-38,68 ].

Для поджигания горючей смеси электрический разряд должен выделить энергию, равпую или большую минимальной энергии воспламенения. Тогда от разряда по всему объему смеси распространяется пламя. Это условие сформулировано для тех случаев, коща воспламенение осуществляется короткими по длительности емкостными разрядами. Можно полагать, что постоянство минимальной энергии воспламенения сохраняется при длительности разрядов, меньшей времени формирования минимального ядра пламени. Для метановоздушных смесей это время составляет300-500 мс. При большей д лительности разрядов критерием воспламенения становится только мощность разряда [66].

В общем случае энергия А, выделяющаяся в разрядб при коммутации электрических цепей, может быть представлена интегралом

Г

А=К/./(<)С(0<Й, (20)

О

где К - коэффициент, учитывающий энергию разряда, идущую на воспламенение; U(t) - мгновенное значение напряжения иа электродах; I(t) - мгновенное значение тока в разряде; Т - время, в течение которого в разрядном промежутке выделяется энергия.

Условие искробезопасности в связи с вышеизложенным может быть записано:

А < А min , (21)

где А - энергия, определенная по формуле (20);

Amin - минимальная энергия воспламенения данной взрывоопасной среды для принятого искрообразующего механизма.

Условие (21) справедливо для разрядов с длительностью, меньшей длительности формирования минимального ядра пламени.

Для разрядов большей длительности условие (21) справедливо в том случае, если энергия разряда будет определена за время х^хкр'.

ifcp

A=f l(t) U (t)dt. (22)

о

Основываясь на существующих представлениях о доминирующей роли выделяющейся в разряде энергии для процесса воспламенения взрывоопасной газовой смеси и учитывая длительность разряда, можно определить мощност' источника питания для безреактивной цепи:

Р=Ц-. (23)

Следовательно, уменьшение длительности электрического разряда вызывает увеличение искробезопаспой мощности источников [37, 39-48,69].

Экспериментальная проверка теоретических предпосылок осуществлена на установке, позволяющей искусстветкшзмешггь длительность исследуемых разрядов от 3 до 100 мкс, ток исследуемой цепи - от 0 до 20 А и напряжение - от 2 до 250 В [49-52]. Осциллографировались разряды, вызывающие воспламенение во-дородно-воздушной смеси (20% Нг) с вероятностью 10_1-10г3.Это позволило определить зоны безопасных значений токов и характер их изменения при различных длительностях разрядоь [3,66 ].

Анализ осциллограммы свидетельствует о наличии трех стадий электрического разряда длительностью 1р. Первая стадия -время формирования 1ф электрического разряда или время запаздывания, протекающее между моментом приложения напряжения к разрядному промежутку и его пробоем. Как показали результаты экспериментов Дж. Мика и Дж. Крегса, время формирования пробоя разрядного промежутка длиной 0,1-0,6 см составляет с. Продолжительность этой стадии разряда

является величиной третьего порядка малости по сравнению с остальными стадиями исследуемого разряда, продолжительность которых составляет 3 • 10"6 - 60 • 10"6 с. Вторая стадия электрического разряда характеризуется большей плотностью тока и меньшим катодным падением по сравнению с предыдущим разрядом. Третья стадия электрического разряда характеризуется быстрым спадом токов и напряжений разрядов, ее продолжительность определяется быстродействием устройств, ограничивающих время разряда. Отличительной особенностью этой стадии разряда является независимость ее продолжительности от токов и напряжений, возникающих в межэлектродном промежутке при коммутации исследуемой цепи. Удельный вес длительности этой стадии в общем балансе времени разряда возрастает по мере увеличения воспламеняющегося тока.

По полученным осциллограммам установлена зависимость тока воспламенения 1о от длительности электрического разряда вызывающего воспламенение газовой смеси с различной вероятностью (см.рисунок).

Полученные результаты позволили определить скорость изменения тока (СИТ) и напряжения (СИН) Уи в процессе разряда. Знание этих параметров позволяет аналитически определить ток и напряжение в любой момент второй стадии разряда.

В результате исследований получены аналитические выражения, позволяющие определить выделяемую разрядом энергию:

А р = /0 1д (1/0 + (д ) +1 /о • I з (1/о + Уи • 1д ) --VI Чй[б 'й) +!«з(^0 + Ки ' <&)] , (24)

Зависимость тока безреактивной цепи от длительности электрических разрядов, возникающих при коммутации и вызывающих воспламенение водород-новоадушной смеси (Н2~20%) с различной вероятностью:

ихх - 24 В;--Р-10"3;----Р-10*2;----Р-10'1

и соотношения, позволяющие определить допустимую длительность электрического разряда, при которой выполняется условие искробезопасности (21).

Искробезопасные энергоемкие системы для управления забойным оборудованием

Создание систем управления горными машинами в искра-безопасном исполнении потребовало существенного увеличения мощности электропитающих устройств и разработки специальных средств защиты элементов и узлов системы. Искробезопасная мощность электрической цепи может быть увеличена более чем в 20 раз с помощью устройств, сокращающих длительность коммутационных разрядов [1, 9,21,22,55,56,67, 68 ].

Анализ переходных процессов при включении и отключении нагрузки в энергоемкой искробезопасной системе выполнен методом графов, значительно упростившим вывод общего дифференциального уравнения не следуемой цепи. Анализ работы СИТ, а также реакции измерительного органа на его изменение проведен по схеме замещения. В качестве измерительного органа СИТ принята индуктивность Ь, обладающая собственной емкостью обмоток С\ и активным сопротивлением Предполагается, что все элементы схемы линейны, рассеяние и тепловые потери в индуктивных элементах отсутствуют. Питание системы осуществляется от источника с внутренним сопротивлением п. Предполагается, что к источнику подключена сосредоточенная нагрузка, обладающая активным сопротивлением индуктивностью Ьш, а параллельно им включена емкость Сг. В коммутируемую нагрузку входят реактивности Ьк, Ск и сопротивление Ик.

На основании анализа определены общие соотношения, описывающие поведение измерительного органа (ИО) искро-защнты, реагирующего на СИГ, при коммутации нагрузки. В операторной форме зависимость выходного тока ИО от остальных параметров системы при размыкании цепи нагрузки может быть представлена в виде

г ^ _ ОА Р 4 + аз Р 3 + аг Р 2 + а\ Р + ао

I Ьх и )--;-2-1-п-Г-

Р(Ь4Р+ЬзР+Ь2Р+Ь1Р+Ьо)

Так как функция 1ьх {Р) является отношением двух многочленов Р1(Р) и Р(Р), причем степень Р(Р) выше степени Б] (Р), то I Ьх (0 равен сумме вычетов функции I Ьх (0) I Рк' по всем особым точкам I Ьх (Р)- Предварительно необходимо найти корни Рк уравнения Р(Р) =0, определяющие полюса I ьх (Р)- Для определения корней уравнения Р(Р) =■ 0 использована возможность представления полинома в виде произведения двух квадратных трехчленов. В этом случае корни Р(Р) имеют вид:

63 ¿о „ Ь 2 . .\(бТ

Численный анализ полученных результатов свидетельствует о хорошей сходимости аппроксимирующей функции с реальной формой выходного сигнала измерительного органа СИТ разряда.

Выражение, описывающее реакцию измерительного органа СИТ на подключение нагрузки, в общем случае представлено операторным равенством

, /тЛ _ азР5 +04Р4 +азРг +а2Р2 + а\Р+ао пел

I Ьх \г)--:-г-2-5-Ъ-Г •

Р{р5Р5 + ¿4 Р 4 +ЬзР3 +ЬгР2 +Ъ\Р + ¿0)

Численный анализ произведений щ Р' показывает, что в частотном диапазоне, содержащем составляющие сигнала, члены высших порядков а5 Р 5 малы по сравнению с членами второго, третьего и четвертого порядков, поэтому аппроксимирующая функция может не содержать слагаемых вида 05 Р 5. Разложив полином знаменателя на квадратичные сомножители, можно определить корни:

_ .... ¿2 ¿3 - Ь\ Ьа ^ . \Ш>г Ьг ~ ¿1 ¿4) 3'4 262 ¿4 V АЬ\ ¿2 ¿4 •

Выполненные исследования и разработанные способы и средства обеспечения нскробезопасности систем управления забойным оборудованием позволили значительно повысить функциональные возможности, надежность и безопасность систем за счет увеличения энергоемкости, нскробезопасн^й мощности и стабильности результирующих показателей безопасности систем управления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе в форме научного доклада дано теоретическое обобщение разработанных автором научных положений, которые базируются на изучении особенностей забойного оборудования, позволяют повысить эффективность и безопасность эксплуатации горних машин путем оснащения их специальной аппаратурой управления, обеспечивающей повышенную эксплуатационную безопасность и надежность управления, обладающей искробсзопасными характеристиками, выполняющей защитные функции при повреждениях, а также осуществляющей диагностику состояния оборудования и систем управления.

Выполненные исследования позволили сформулировать следующие основные выводы:

1. Установлена общность факторов, определяющих функции управления забойными машинами и обеспечивающих повышение эффективности и безопасности использования горных машин. На основании определенных функций управления горными машинами разработаны алгоритмы и схемотехнические решения, позволяющие синтезировать комплексную систему управления любым набором машин в очистном забое требуемой степени интеграции, обеспечивающую комплексное решение проблемы повышения эффективности и безопасности работы горных машин.

2. Разработаны принципы построения систем дистанционного управления комбайном, конвейером и другим оборудованием на основе функционально законченных блоков, идентифицированных по своим характеристикам и освоенных в серийном производстве в составе аппаратуры ЦПУ, УМК, МКД-90 и др., которая обеспечивает эффективную и безопасную эксплуатацию и техническое обслуживание горных машин.

3. Созданы системы дистанционного управления электро-оборудоваютем добычных участков угольных шахт, реализующие ресурсосберегающие алгоритмы работы пусковой коммутационной аппаратуры для горных машин на основе использования цринципа многосгадийности с приоритетным отключением потребителей нижнего уровня и позволяющие повысить эффективность и надежность энергоснабжения горных машин. Эти решения реализованы в аппаратуре автоматизации комбайнов К-103А, КА-80, РКУ, очистных комплексов КМП-130, 2УКПЕ, КМЕ-130 й др., которая выпускается серийно, а эффективность и безопасность этой аппаратуры подтверждены ее многолетней эксплуатацией в различных угольных регионах.

4. Снижение степени риска onejpaTopa при управлении забойной машиной достигается за счет применешш беспроводного канала управления (например, использующего инфракрасное излучение) в пределах видимости машины с использованием носимых пультов управления угледобывающими комбайнами РКУ и породопогрузочными машинами.

5. Управление секциями крепи угледобывающих комплексов, осуществляемое с помощью специальных распределительных

систем телемеханики, может быть обеспечено на любом требуемом уровне надежности, что повышает эффективность и безопасность эксплуатации гидрофнцированных крепей. Разработаны способы построения распределительных схем повышенной надежности и живучести, позволяющие сохранить работоспособность системы управления за счет использования избыточных состояний и применения специальных схемотехнических решений даже при наличии в ней многократных повреждений.

6. Непрерывный контроль состояния горной машины и ее аппаратуры управления с помощью средств диагностики, осуществляющих дифференцированную оценку повреждений по двум уровням опасности (к первому уровню повреждений относятся аварийные режимы, позволяющие завершить цикл в забое, а ко второму - требующие немедленной остановки), обеспечивает повышение эффективности и безопасности эксплуатации горной машины, что подтвергкдается результатами промышленной эксплуатации аппаратуры двухуровневой диагностики в составе угледобывающих комбайнов РКУ-13.

7. Разработанные и исследованные новые способы обеспечения искробезопасности аппаратуры управления забойным оборудованием позволяют в десять раз и более увеличить потребляемую нскробезопасную мощность системами управления, что существенно повышает надежность и помехоустойчивость аппаратуры управления горными машинами.

8. Исследованиями установлено, что наиболее эффективные способы существенного увеличения выходной мощности нскробезопасных источников питания аппаратуры управления забойным оборудованием основаны на сокращении длительности электрических разрядов, возникающих при коммутации их выходных цепей.

Впервые не только. в отечественной, но н в мировой практике для аппаратуры управления горными машинами созданы искро безопасные источники питания мощностью 60 Вт, защищенные авторскими свидетельствами и патентами н освоенные серийным производством на заводах шахтной автоматики.

9. Выполнены многолетние наблюдения за работой автоматизированных комбайнов КА-103, КД-80 для выемки угля на тонких пластах, в результате которых установлено, что время простоев из-за отказов средств управления и автоматигации не

превосходит 2% общего времени простоев этого оборудования на начальных стадиях эксплуатации и снижается до 0,7% в период установившейся эксплуатации после проведения соответствующего обучения обслуживающего персонала.

10. Определены объемы сервисного обслуживания и ремонта средств автоматизации забойного оборудования, созданы службы сервисного обслуживания. Организовано обучение персонала обслуживанию средств автоматизации, изданы специальные справочные и учебные пособия.

11. Основные результаты работы использованы при разработке государственных стандартов, стандартов СЭВ, технических условий на конкретные виды аппаратуры для горных машин, отраслевых стандартов, которые применяются научно-исследовательскими и проектно-конструкторскими институтами, заводами-изготовителями, шахтами при создании и организации производства, испытаниях и эксплуатации средств управления и автоматизации забойного оборудования.

Применение на шахтах и рудниках средств управления и автоматизации забойного оборудования позволило повысить эффективность и безопасность его эксплуатации, живучесть и надежность средств управления, а также сократить время поиска неисправностей в системах управления забойным оборудованием.

Годовая экономическая эффективность от использовашш созданных искробезопасных систем и средств повышенной безопасности для управления и автоматизации забойного оборудования составила 9 млн.руб. (в ценах 1991 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1. Красик Я.Л. Обеспечение искробезопасности энергоемких систем автоматики // Научно-исследовательские и проек-тно-конструкторскне работы по автоматизации угольных шахт: Науч. тр. // НПО "Автоматгормаш". - М.: Недра, 1969. - Вып. II. -С. 156-164.

2. К расик ЯЛ. О глубине диагностики состояния аппаратуры шахтной автоматики / / Забойная автоматика: Сб. науч. тр. / НПО "Автоматгормаш". - М, 1988. - С. 93-100.

3. Красик Я.Л. Воспламеняющая способность электрических разрядов регулируемой длительности и практическое использование результатов исследований // ЬасгпоБС 1

telemetría w Gornictowa: Zbior referatow XVII Sympozjum, Katowice, 9-10crerioca / Palska АН.-Katowice, 1988.-C. 281-311.

4. Красик Я.Л. Системы управления повышенной безопасности для забойного оборудования // Автоматизация забойного оборудования: Сб. науч. тр. / НПО "Автоматгормаш". - Донецк, 1990.- С. 18-26.

5. Красик Я.Л. Системы управления повышенной безопасности для забойного оборудования // ICAMC, 1990; 10 International Conference on Automatic in Mine Control, Ostrava, 22-26 oct. - Ostrava, 1990. - C. 338-342.

6. Красик Я.Л. Обеспечение живучести систем управления забойным оборудованием СУЗО // Уголь Украины. - 1992. -N4.-С. 13-18.

7. КрасикЯЛ., АнтшювВ.А. Автоматизация забойного оборудования для угольных шахт СССР / Automatyzacja kompleksow wydobywerych i transportu w podziemnych kopalniach wegla i rud: Zbior referatow XVI Sympozjum, Katowice, 22-24 pazdriernika / Polska АН. - Katowice, 1987. - C. 176-192.

8. КрасикЯЛ., Антипов В. А. Автоматизация забойного оборудования для угольных шахт СССР / Mechanizacja i automatyzacja Gornictowa. - Katowice, 1988. - N 1. - С. 16-19.

9. Красик Я.Л., Кибрик И.С. Средства автоматизации струговых установок // Комплексная механизация и автоматизация очистных работ в угольных шахтах. - М: Недра, 1977. - С. 293-296.

10. КрасикЯЛ,, БалакерскийЛ.Б., Маркман Б.Д. Создание средств автоматизации для гндрозакладочшлх работ // Основные направления по развитию технологии и средств механизации и автоматизации закладочных работ на угольных шахтах ПО "Про-копьевскуголь": Материалы заседания секции подземной разработки угля и сланца. - М.; ИГД им. А.А.Скочинского, 1978.-С. 24-27.

11. КрасикЯЛ., Силаев В.И. Разработка и освоение средств автоматизации и дистанционного управления буровыми, проходческими и очистными машинами для условий выбросоопасных угольных пластов / / Новые технологии подземной добычи угля и перспективы их развития до 2000 г. и на более длительный период: Тезисы докл., представленных на симпозиуме стран - членов СЭВ в г. Караганде. - Караганда, 1988. - С. 34-35.

12. Обслуживание и наладка аппаратуры шахтной автоматики: Справочник / ЯЛ.Красик, Е.ФЛагунович, Г.И.Магилат и др. - Киев: Техника, 1988. - 167 с.

13. A.c. 1579999 СССР, МКИ Е 21 С 35/24. Система дистанционного управления горными машинами / Я.Л.Красик, Б.М.Кириченко, В.И.Курышов, А.А.Сироткин; НПО "Автомат-гормаш". - N 4485735-23-03; Заявл. 4.07.88; Опубл. 23.07.90; Бюл. N27.

14. Системы и средства автоматизации забойного оборудования / В.А.Антнпов, А.В.Сапнлов, ЯЛ.Красик и др. - Киев: Техника, 1984.-216 с.

15. A.c. 1462388 СССР, МКИ 608С 15/10. Система телемеханики / М.ЕЛевитан, ЯЛ.Красик, В.С.Туткевнч; НПО "Авто-матгормаш". - N 4277250-24-24; Заявл. 6.06.87; Опубл. 28.02.89; Бюл. N 8.

16. A.c. 1557576 СССР, МКИ 6 08 С 19/28. Система телемеханики / Я.Л.Красик, М.ЕЛеиптац, В.С.Туткевич; НПО "Авто-матгормаш". - N 4404684-24-24; Заявл. 4.06.88; Опубл. 15.04.90; Бюл. N 14.

17. A.c. 1461919 СССР, МКИ Е21С 35/24. Способ управления вынесенной системой подачи очистного комбайна / С.В.Дубшшн, ЯЛ.Красик, В.В.Поцепаев и др.; НПО "Автомат-гормаш". - N 4204123-22-03;Заявл. 4.03.87; Опубл. 28.02.89; Бюл. N8.

18. Элементы и системы автоматического управления гндрофицнровашшмн крепями / М.С.Рабннович, ЯЛ.Красик, Н.Н.Кулаков и др. - М.: Недра, 1977. - 256 с.

19. Красик ЯЛ. .Светличная В. А. Прогнозирование процесса опускания крогиш / НПО "Автоматгормаш". - 1983. - Деп. в УкрНИИНТИ, N 577 УК-Д83.

20. A.c. 1052661 СССР, МКИ Е 21 С 35/24. Устройство автоматического управления распределительными объектами угледобывающего комплекса / ЯЛ.Красик, Б.А.Власов, В.Ю.До-нец, И.В. Жердиновский и др.; НПО "Автоматгормаш". -N 3410602-22-03; Заявл. 23.03,82; Опубл. 07.11.83; Бюл. N 41.

21. Рабинович М.С., Красик Я.Л., Левин А.И. Системы централизованного дистанционно-автоматического управления механизированными крепями М87А и 2КГДА // Комплексная

механизация и автоматизация очистных работ в угольных шахтах / Под общ. ред. Б.Ф.Братченко. - M.t Недра, 1977. - С. 296-304.

22. Рабинович М.С., Красик ЯЛ., Левин А.И. Аппаратура группового автоматизированного управления крепыо М87ДГА // Комплексная механизация и автоматизация очистных работ в угольных шахтах. - М.: Недра, 1977. - С. 304-306.

23. Пульт автоматизации защиты, сигнализации и управления шахтными передвижными кондиционерами с электроприводом (АПК-1МШ) / А.Т.Сальный, Я.Л.Красик и др. // Охлаждение воздуха в угольных шахтах / МакНИИ. - Макеевка-Донбасс, 1977. - Вып. 5. - С. 11-15.

24. A.c. 786425 СССР. Устройство для обнаружения человека в зоне действия режущего органа горных машин / Я Л .Красик, В.А.Кононов; НПО "Автоматгормаш". - N 268714 6-22-03; Заявл. 23.10.78.

25. A.c. 964139 СССР, МКИ Е 21 С 35/24. Устройство для управления горными машинами / В.А.Кононов, ЯЛ.Красик, В.К.Марков и др.; НПО "Автоматгормаш". - N 2907660122-3; Заявл. 4.04.80; Опубл. 07.10.82; Бюл. N 37.

26. A.c. 778386 СССР. Устройство управления подвижным объектом / ЯЛ.Красик, В.А.Кононов, О.Ф.Данильчук; НПО "Автоматгормаш". - N 2659487-22-03; Заявл. 6.09.78.

27. A.c. 1336183 СССР, МКИ Н02Р 3/24. Способ торможения электродвигателя переменного тока и устроЬ^тво для его осуществления / Г.Б.Доброскок, ЯЛ.Красик, А.П.Быковскнй и др.: НПО "Автоматгормаш". - N 3926274-2-07; Заявл. 8.07.85; Опубл. 07.09.87; Бюл. N 33.

28. A.c. 217454 СССР, МКИ Н 03 К. Логический элемент "И - ИЛИ" / ЯЛ.Красик, Л.И.Раппопорт, М.ЕЛевитан и др.; НПО "Автоматгормаш". - N 1137674-26-24; Заявл. 7.03.67; Опубл. 07.05.68; Бюл. N 16.

29. Красик ЯЛ. и др. Системы повышешюй безопасности для забойного оборудования / / Доклад 24-й Международ, коиф. НИИ по безопасности работ в горной промышленности. - Донецк, 1991.

30. A.c. 224598 СССР, МКИ Н 03 f. Выходное усилительное устройство / Д.Д.Больмаков, ЯЛ.Красик, А.М.Гельбин и др. -N 1146726-26-9; Заявл. 7.04.67; Опубл. 12.08.68; Бюл. N 26.

31. A.c. 227-380 СССР, МКИ Н 03 К. Транзисторный триггер с потенциальным управлением / Л.И.Раппопорт, ЯЛ.Красик и др.; НПО "Автоматгормаш". - N 1125629-26-24; Заявл. 12.01.67; Опубл. 25.09.68; Бюл. N 30.

32. ОСТ 24070 09. Аппаратура шахтной автоматики. Расчет параметров деталей нскробезопасных бесконтактных схем. Методика / Я.Л.Красик, Н.И.Кулаков, Л.Б.Балакерский; М-во тяж. энергетич. п трансп. маш-я. - М., 1969. - 31 стр.

33. A.c. 245199 СССР, МКИ 6 05 f. Устройство для разделения искроопасных и нскробезопасных электрических цепей / Б.М.Кириченко, ЯЛ.Красик, Е.ФЛагунович, Л.И.Раппопорт; НПО "Автоматгормаш". - N 1105093-24-7; Заявл. 2.09.66; Опубл. 04.06.79; Бюл. N 19.

34. A.c. 234312 СССР, МКИ Е 21 f. Блок питания для бесконтактной аппаратуры / Б.М.Кириченко, ЯЛ.Красик, Л.И.Раппопорт. - N 1043223-22-3; Заявл. 14.12.67; Опубл. 10.01.69; Бюл. N4.

35. Искробезопасность электрической цепи шахтного аккумуляторного светильника / ЯЛ.Красик, В.Ф.Сенько, Б.А.Кузнецов и др. / Уголь Украины. - 1984. - N 12. - С. 34-35.

36. Бесконтактные искробезопасные полупроводниковые элементы шахтной автоматики [ Л.Б.Балакерский,

B.А.Бродский, ЯЛ.Красик и др.. - М.: Недра, 1969. - 231 с.

37. Красик Я.Л., Раппопорт Л.И. Искробезопасные источники питания с ограничением времени выделения энергии / Автоматизация горных машин. - М.: Недра, 1971. - Вып. III. -

C.67-77.

38. РТМ 12.44.015-76. Аппаратура шахтной автоматики. Способы и средства обеспечения пскробезопасности / М.С.Рабиновнч, А.Г:Чаков, ЯЛ.Красик ндр.; НПО "Автоматгормаш".-Введ. 01.01.77 до 01.01.81.-М., 1978.-127 с.

39. A.c. 236604 СССР, МКИ Н02 d. Способ обеспечения пскробезопасности выходных цепей источников питания / ЯЛ.Красик и др.; НПО "Автоматгормаш". - N 1100293; Заявл. 3.09.66; Опубл. 03.02.69; Бюл. N 7.

40. A.c. 244496 СССР, МКИ Н02 j. Способ коммутации энергоемкой нагрузки во взрывоопасной среде / ЯЛ.Красик, Л.И.Раппопорт, Б.М.Кириченко; НПО "Автоматгормаш". -N 1135618-24-7; Заявл. 20.02.67; Опубл. 28.05.69; Бюл. N 18.

41. A.c. 278858 СССР, МКИ H02j5/00. Искробезопасный источник питания / ЯЛ.Красик, Л.И.Раппопорт, Б.М.Киричен-' ко. - N 1243004-24-7;Заявл. 24.05.68; Опубл. 21.08.70; Бюл. N 26.

42. A.c. 288126 СССР, МКИ НОЗ R 17/00. Способ обеспечения искробезопасности выходных цепей источников питания / Л.А.Гаврильченко, ЯЛ.Красик и др.; НПО "Автоматгормаш". -N 1364256-24-7; Заявл. 03.10.69; Опубл. 03.12.70; Бюл. N 36.

■ 43. A.c. 365476 СССР, МКИ Е21 f 9/00. Искробезопаслый источник питания / Н.А.Марсюк, ЯЛ.Красик и др.; НПО "Автоматгормаш". - N 1374346-24-7; Заявл. 10.11.69; Опубл. 08.01.73; Бюл. N6.

44. A.c. 460014 СССР, МКИ Н02 j 5/00. Искробезопасный источник питания / ЯЛ.Красик и др.; НПО "Автоматгормаш". - N 1375433-24-7; Заявл. 14.11.69.

45. A.c. 482105 СССР. Искробезопасный источник питания / ЯЛ.Красик, Б.М.Кириченко, Н.А.Марсюк; НПО "Автоматгормаш". - N 1930601-24-7; Заявл. 03.07.73.

46. A.c. 541037 СССР, МКИ Е21 {9/00. Искробезопасный источник питания безреактивных нагрузок / ЯЛ.Красик, И.А.Марсюк; НПО "Автоматгормаш". - N 1926658-27-08; Заявл. 06.06.73; Опубл. 30.12.76; Бюл. N 48.

47. A.c. 702183 СССР, МКИ Е21С 9/00. Способ искробез-опасного питания энергоемких нагрузок/Э.Г.Коган, ЯЛ.Красик, A.IO.Городецкий и др.; НПО "Автоматгормаш". - N 2148393-2407; Заявл. 25.06.75; Опубл. 05.02.79, Бюл. N 45.

48. A.c. 1104302 СССР, МКИ Е21 19/00. Способ искро-защиты нелинейных нагрузок и устройство для его реализации / ЯЛ.Красик, В.Ф.Сенько, Б.А.Кузнецо» й др.; Дон. полнтехн. ин.-N 3594858-22-03; Заявл. 23.05.83; Бюл. N 27.

49. Красик ЯЛ. Экспериментальная установка исследования воспламеняющей способности электрических разрядов размыкания / Машины и оборудование для подземных работ; Реф. сб. / Информ гяжмаш. - М., 1973. - Вып. 2.

50. A.c. 462931 СССР, МКИ Е21 f5/00. Устройство для исследования искробезопасности электрических цепей / ЯЛ.Красик, Н.А.Марсюк. - N 1761077-24-7; Заявл. 20.03.72; Опубл. 05.03.75; Бюл. N 9.

51. A.c. 1312185 СССР, МКИ Е21 f9/00. Способ оценки искробезопасности электрических цепей / В.Ф.Сенько,

ЯЛ.Краснк, Б.А.Кузнецов н др.; ДПИ. - N 3984348-22-03; Заявл. 02.12.85; Бюл. N19.

52. A.c. 235852 СССР, МКИ 6 01г. Способ испытания искро-безопасностн электрической цепи / А.Н.Гельбин, ЯЛ.Краснк и др.; НПО "Автоматгормаш". - N 1205059-24-7; Заявл. 25.12.67; Опубл. 24.01.69; Бюл. N 6.

53. КраснкЯЛ., Кириченко Б.М., КоганЭ.Г. Искробезопас-носгь электрических цепей и систем шахтной автоматики // Доклад XIV Международн. конф. науч.-исслед. институтов по безопасности работ в угольной промышленности. - Донецк, 1971.

54. A.c. 1196503 СССР, МКИ Е21С 35/24. Устройство дистанционного управления системой энергоснабжения добычного участка / Б.Д.Маркман, ЯЛ.Красчк, Е.ФЛагунович и др.; НПО "Автоматгормаш". - N 3749660-22-03; Заявл. 06,06.84; Опубл. 07.12.85к, Бюл. N 45.

55. Искробезопасные источники питания для бесконтактной аппаратуры шахтной автоматики / А.Н.Гура, ЯЛ.Краснк, Б.М.Кириченко, Л.И.Раппопорт / Угольное и горнорудное машиностроение. - НИИинформтяжмаш. - М., 1965. - Вып. 7. -с. 61-65.

56. Киричеико Б.М., Красик ЯЛ., Раппопорт Л.И. Параметрические искробезопасные источники питания / Научно-исследовательские ir проектно-конструкторские работы по автоматизации угольных шахт / НПО "Автоматгормаш". - М.: Недра, 1966.-Вып. 1.-С. 47-58.

57. A.c. 174156 СССР, МКИ Е21 f. Блок питания для бесконтактной аппаратуры / ЯЛ.Краснк, Л.И.Раппопорт, Б.М.Кириченко; НПО "Автоматгормаш". - N 817628-24-7. Заявл. 04.02.63; Опубл. 27.08.65; Бюл. N 17.

58. Балакерский Л.Б., Красик ЯЛ., Раппопорт Л.И. Бесконтактные искробезопасные полупроводниковые коммутационные элементы / Научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы по автоматизации угольных шахт / НПО "Автоматгормаш". - М.: Недра, 1966. - Вып. 1.-е. 35-42.

59. Электрослесарю добычного и проходческого оборудования: Справочник / А.В.Богуславец, К.Ф.Жданов, ЯЛ.Краснк и др. / Под общ. ред. В.А.Антипова. - Донецк: Донбасс, 1985. -136с.

60. Электрослесарю добычного и проходческого оборудования: Справочник, 2-е изд. перераб. и доп. / В.С.Алёхин, А.В.Бо-гуславец, ЯЛ.Красик и др. / Под общ. ред. В.А.Антипова. - Донецк: Донбасс, 1989. - 160 с.

61. Кириченко Б.М., Красик Я.Л., Раппопорт Л.И. Однофазный искробезопасный источник питания устройств шахтной автоматики / Изв. вузов, Электромеханика. - 1968. - N 8. -С. 924-926.

62. A.c. 248773 СССР, МКИ Н03 R. Распределительимпуль-сов / ЯЛ.Красик и др.; НПО "Автоматгормаш". - N 1237712-1824; Заявл. 05.05.68; Опубл. 18.07.69; Бюл. N 24.

63. A.c. 265568 СССР, МКИ G 06 f. Устройство для распределения импульсов / ЯЛ.Красик, Л.И.Раппопорт, Н.Н.Кулаков; НПО "Автоматгормаш". - N 1150764-18-24; Заявл. 13.04.67; Опубл. 09.03.70; Бюл. N 10.

64. A.c. 21962 СССР, МКИ НОЗ R. Реверсивный кольцевой счетчик / ЯЛ.Красик и др.; НПО "Автоматгормаш". -N 1135767-26-24; Заявл. 20.02.67; Опубл. 14.06.68; Бюл. N 19.

65. Средства обеспечения пскробезопасности источников питания / Б.М.Кирнченко, ЯЛ.Красик, А.Н.Гура и др. // Горные машины и автоматика: Реф. сб. / ЦНИЭИуголь. - М., 1976. -Вып. II. - С. 44-47.

66. Красик Я.Л., Кравченко B.C., Марсюк H.A. Воспламеняющая способность электрических разрядов сокращенной длительности в безреактивных и индуктивных цепях / / Электричество. - 1973. - N 4.

67. Красик Я.Л., Гельбин А.Н., Губкин A.B., Марсюк H.A. Искробезопасность энергоемких систем // Шахтная автоматика: Сб. тр. / Автоматгормаш. - Донецк: Донбасс, 1969. - С. 64-72.

68. Правила изготовления взрывозащшценного рудничного электрооборудования: ОАА.684.053-67 / Ю.П.Антопов, И.А.Бабкин, ЯЛ.Красик и др. - М.: Энергия, 1969. - 223 с.

69. КрасикЯЛ., Гельбин А.И., МарсюкН.А. Искробезопасный источник питания с ограниченной длительностью коммутационных разрядов в выходной цепи / Новое горношахтное оборудование и аппаратура: Испытание и опыт эксплуатации / ЦНИЭИуголь. -М., 1972: Вып.7.-С. 15-20.

\

Кандидат технических наук Яков Льпович Красик

РАЗРАБОТКА СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРНЫХ МАШИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИСКРОБЕЗОПАСНЫХ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ

Диссертация га соискание ученой степени доктора технических наук в форма научного доклада

Редактор Л.П.Петрамович

Подписано к печати 26.01.1993 г.

Формат 62,5 к 84 1/16. Бум. множит, аппаратов

Печать офсетная

Уч.-изд. л. 2,5. Тираж 100 экз.

Изд. N9947 Тип зак.

Инсппут горнего дела им. А.А.Скочинского, 140004,

г. Люберцы Московской обл.

Типография: 140004, г. Люберцы Моск. обл.