книги / Рудничная вентиляция
..pdfРис. 21.6. Принципиальная схема фун кционировання анализатора метана АТВ-3
до 30 м. Такое конструктивное исполнение позволяет устанавли вать выносной блок в местах слоевых скоплений метана в очистных и подготовительных выработках угольных шахт.
Анализатор метайа АТВ- 1 состоит из аппарата сигнализации АС-6 , датчика метана ДМТ-5 и выносного блока БВП-1 . Выпол няет функции, аналогичные аппаратуре АТ 1-1.
Анализатор метана АТВ-3 состоит из аппарата сигнализации АС-6 , трех датчиков метана ДМТ-5 и трех выносных блоков БВП-1. Выполняет функции, аналогичные аппаратуре АТЫ .
Предпочтительная область применения АТВ-1 , АТВ-3 — очи стные выработки, проветриваемые вентиляционными струями с подсвежением, забои подготовительных выработок, проводимых буровзрывным способом.
Наличие выносного блока чувствительных элементов позво ляет в последнем случае устанавливать ДМТ-5 в нише на рассто янии 30 м от забоя, размещать БВП-1 на первой (от забоя) раме крепи с противоположной от плоскости выработки стороне.
Стойка приема информации СПИ-1 предназначена для приема и регистрации телеметрической информации и аварийной сигна лизации от анализаторов метана. Стойка СПИ- 1 рассчитана на
прием |
информации от |
10 анализаторов метана АТЗ-1 (АТВ-3), |
12 анализаторов АТ1-1 |
(АТВ-1), 8 комплексов «Воздух». |
|
К |
каждому каналу |
телеизмерения подключено телефонное |
гнездо для связи с абонентами у аппаратов сигнализации и датчи ков. Стойки оборудованы шестью самопишущими приборами, двумя 12-канальными измерительными приборами, 50 приемни ками ТС, на входе которых установлены 50 сигнальных лампочек.
Телефонная связь осуществляется по линии телеизмерения между абонентами, находящимися у датчика метана, аппарата сигнализации и стойки приема информации. Средство связи — телефонная трубка -ТИТ-1, выполненная в виде переносного
устройства со шнуром, заканчивающимся штепселем, с помощью которого она подключается к телефонным гнездам аппаратуры.
|
Техническая характеристика комплекса «Метан* |
|
||
Напряжение питания переменного тока, В: |
127, |
220 |
||
СПИ-1 . . |
|
|
||
АС-5, АС-6 |
|
36, 100, 127, |
||
Пределы измерения концентрации метана, % |
380, |
660 |
||
0—2,5 |
||||
Пределы срабатывания отключающего устройства и аварий |
0,5; 0,7; 1; 1,5; 2 |
|||
ной сигнализации с выдержкой времени 10—20 мин, % |
||||
Погрешность измерения, %: |
|
=F0,3 |
||
СПИ-1, АС-5, АС-6 |
|
|||
ДМТ-4 |
|
|
=F0,2 |
|
Погрешность срабатывания отключающего устройства и ава |
=р0,2 |
|||
рийной сигнализации, % |
................... |
|||
Объем приема информации стойкой СПИ-1: |
6 |
|||
измерение с регистрацией, |
каналов |
|||
измерение, |
каналов |
. . . |
24 |
|
аварийная |
сигнализация, |
точек |
50 |
|
Выдержка времени на срабатывание отключающего устрой |
10—30 |
|||
ства, мин |
|
. |
||
Время подогрева датчика до получения установившихся по |
До 60 |
|||
казаний, мин |
|
|
||
Унифицированный выходной сигнал датчика при показании |
|
|
||
прибора аппарата 2,5 % СН4 на нагрузке от 1000 до 2000 Ом, |
5 ± 0 ,5 |
|||
мА |
|
|
||
Параметры линии связи: |
|
До |
10 |
|
протяженность, км . |
|
|||
сопротивление шлейфа постоянному току, Ом |
До 1000 |
|||
сопротивление изоляции между жилами, кОм |
Не ниже 20 |
|||
Исполнение: |
|
|
Общепромышлен |
|
СПИ-1 |
|
|
||
АС-5, АС-6 . . |
|
ное |
||
|
PB, ЗВ, И |
|||
ДМТ-4, ДМТ-5 |
|
РО |
||
Габариты, мм: |
|
|
540X450X2000 |
|
СПИ-1 |
|
|
||
АС-5 . |
|
|
530X380X650 |
|
ДМТ-4 |
|
|
320X220X200 |
|
ДМТ-5 |
|
|
210X235X240 |
|
БВП-1 |
|
|
280X90X90 |
|
Масса, кг: |
|
|
210 |
|
СПИ-1 |
|
|
|
|
АС-5 |
|
|
75 |
|
АС-6 . |
|
|
105 |
|
ДМТ-4 |
|
|
7 |
|
ДМТ-5 |
|
|
9 |
|
БВП-1 |
|
|
2 |
|
Наработка на отказ, ч |
|
10 000 |
||
Среднее времявосстановления, мин |
60 |
|
||
Средний срок службы, лет |
|
6 |
||
21.3. Система контроля скорости движения или расхода воздуха «Воздух»
Комплекс «Воздух» предназначен для непрерывного автомати ческого контроля скорости воздуха, протекающего по горным выработкам, и передачи информации диспетчеру шахты. Может использоваться как самостоятельная система, а также в системах диспетчерского управления проветриванием или в системах авто матического распределения воздуха по выработкам отдельных участков и всей шахты.
Комплекс выполняет следующие функции:
непрерывный автоматический контроль скорости воздушного потока в месте установки датчика;
дистанционный визуальный контроль скорости воздуха по указывающему прибору аппарата АКВ-1;
передачу на устройства сбора и обработки информации не прерывного сигнала о скорости воздушного потока;
телефонную связь между стойкой СПИ-1, аппаратурой АКВ-1, БИВ-1.
Комплекс «Воздух» состоит из аппарата контроля воздуха АКВ-1 , устанавливаемого на распределительном пункте, измери тельного блока БИВ-1 и теплового датчика скорости воздуха ДВТ-1.
Работа датчика скорости воздуха ДВТ-1 заключается в охла ждении нагретых спиралей по переносу теплового потока с одной спирали на другую.
Аппарат контроля воздуха АКВ- 1 служит для выполнения следующих функций:
питания измерительного блока; приема непрерывной информации от датчика и передачи ее
транзитом к диспетчеру шахты; выдачи команд на отключение электрооборудования и включе
ние аварийной сигнализации при снижении скорости воздушного потока ниже заданного предела;
формирования дискретных сигналов о выдаче этих команд и передачи диспетчеру шахты.
Измерительный блок БИВ-1 осуществляет питание ДВТ-1, прием, усиление и преобразование сигнала, поступающего от датчика, передачу показателей на прибор аппарата контроля воздуха и на поверхность диспетчеру.
Связь осуществляется по четырехжильному телефонному кабелю.
На поверхности информация, поступающая от аппаратуры комплекса «Воздух», может быть введена в стойку приема ин формации СПИ-1 и в УВМ.
Для оперативной телефонной связи между любым измеритель ным блоком, аппаратом контроля воздуха и диспетчерским пунк том используются телефонные аппараты.
Исполнение аппаратуры АКВ-1 — взрывобезопасное; БИВ-1 и ДВТ-1 — взрывобезопасное, искробезопасное.
Измеритель скорости движения воздуха шахтный ИСВ-1 пред назначен для непрерывного технологического контроля скорости движения воздуха в горных выработках рудников и шахт, опасных по газу и пыли. Может быть использован для косвенного автоматического измерения объемного расхода воздуха.
В комплект ИСВ-1 входят первичный преобразователь с соеди нительным кабелем, измерительный преобразователь и блок питания.
Измерение скорости движения воздуха осуществляется тахео метрическим методом.
Сигнал постоянного тока величиной 0,31—5 мА (о скорости движения воздуха) может передаваться на диспетчерскую стойку приема информации СПИ-1.
Техническая характеристика ИСВ-1 |
|
|
|||
Уровень взрывозащиты: |
|
|
РО |
||
первичного и измерительного преобразователей |
|||||
блока питания |
|
|
|
PB |
|
Вид взрывозащиты: |
|
|
|
И |
|
первичного и измерительного преобразователей |
И |
||||
блока питания . . |
|
|
ЗВ, |
||
Напряжение питания, В . . |
|
|
127, 380, 660 |
||
Потребляемая мощность, В*А ............................... |
15 |
||||
Чувствительность первичного преобразователя, м/с |
0,3 |
||||
Диапазон измерения, |
м/с . . |
|
|
0,5—8,0 |
|
Постоянная времени измерения, с |
|
|
20—60 |
||
Наработка на отказ, ч |
|
|
5000 |
||
Средний срок службы, лет |
|
|
4 |
|
|
Габариты, мм: |
|
|
|
150X500X140 |
|
первичного преобразователя . |
|
|
|||
измерительного преобразователя |
|
|
250X200X170 |
||
блока питания |
|
|
|
330X360X270 |
|
Масса, кг: |
|
|
|
4 |
|
первичного преобразователя . . |
|
|
|
||
измерительного преобразователя |
|
|
6 |
|
|
блока питания |
|
|
|
25 |
|
Техническая характеристика аппаратуры «Воздух» |
|
||||
Пределы измерения скорости воздуха, м/с |
|
0—2,5 |
|||
|
|
|
|
0—5,0 |
|
Допустимая погрешность, % |
|
|
0—10 |
||
|
В |
4=10 |
|||
Напряжение питания |
при частоте 50 Гц, |
10, 36, 100, |
|||
|
|
|
|
127 |
|
Постоянная времени |
измерения, с |
|
|
380 или 660 |
|
.................................................. |
20 |
||||
Снижение скорости воздуха, при которой включается аварийная |
20 |
||||
сигнализация, % от верхнего предела измерения |
|||||
Потребляемая мощность, В*А |
|
. |
50 |
||
Унифицированный выходной сигнал постоянного тока |
5 ± |
0,5 |
|||
на верхнем пределе измерения на нагрузке от 0 до 1000 Ом, мА |
|||||
Время прогрева аппаратуры, мни |
|
|
60 |
||
которые обеспечивают устойчивую работу аппаратуры: |
|
До |
10 |
|||
протяженность, к м .............................................. |
|
|||||
сопротивление шлейфа постоянному току, Ом |
|
До |
1000 |
|||
сопротивление изоляции, Ом: |
|
|
20 |
|||
между шинами . . . . |
|
|
|
|||
жил |
по отношению к земле . |
|
|
40 |
||
Показатели |
надежности аппаратуры: |
|
|
|
|
|
продолжительность непрерывного автоматического контро |
10 000 |
|||||
ля скорости воздуха, ч . |
. . . |
. . |
. . . |
|||
время непрерывной передачи информации диспетчеру и ви |
б 000 |
|||||
зуального контроля скорости воздуха по аппарату АКВ-1, ч |
||||||
среднее время восстановления, ч |
|
|
1,5 |
|||
срок службы комплекса, лет |
|
|
Не менее 5 |
|||
Условия эксплуатации: |
|
|
|
5—35 |
||
температура окружающего воздуха, °С . . . . |
|
|||||
относительная влажность окружающего воздуха |
|
До |
98 |
|||
при 35 °С, % ................... |
|
|
|
|||
атмосферное давление, гПа . . |
|
|
880—1147 |
|||
содержание угольной пыли, |
мг/vfl ....................... |
|
До |
1000 |
||
отклонение датчика от горизонтальной |
оси, градус . . |
До |
10 |
|||
сопротивление шлейфа кабеля между аппаратом и измери |
0—150 |
|||||
тельным блоком, Ом . |
.................................................. |
|||||
отклонение напряжения питания от номинальной величи |
+10; —15 |
|||||
ны, % |
|
|
|
|
||
Габариты, мм: |
|
|
|
530X380X600 |
||
АКВ-1 |
|
|
|
|
||
БИВ-1 |
|
|
|
|
330X 220X 200 |
|
ДВТ-1. |
|
|
|
|
200X180X60 |
|
Масса, кг: |
|
|
|
|
70 |
|
АКВ-1 |
|
|
|
|
||
БИВ-1 |
|
|
|
|
6,5 |
|
ДВТ-1 . |
|
|
|
3 |
||
21.4. Система автоматического проветривания тупиковых выработок
21.4.1. Комплексная аппаратура автоматизации вентиляторов местного проветривания КАМА
Предназначена для комплексной увязки серийных средств управления, аэрогазового контроля и телемеханики в систему автоматизации проветривания и газовой защиты особо опасных тупиковых выработок газовых шахт и рудников.
Состоит из программно-исполнительного аппарата (ПИА), АМТ-ЗУ, АМТ-ЗТ (поставляется отдельно), двух датчиков кон троля количества воздуха, имитатора технологического оборудо вания для настройки и проверки аппаратуры, воздухораспредели тельного устройства для автоматизированного разгазирования с регулятором и приводом ПТВ-2.
Аппаратура обеспечивает:
местное и дистанционное управление рабочими и резервными ВМП;
автоматическое переключение на питание резервного источ ника;
автоматический пуск с выдержкой времени резервного ВМП; автоматическую подачу импульсов на поочередное включение
и остановку ВМП; импульсное или плавное разгазирование тупиковых выра
боток; отключение с выдержкой времени электроэнергии от электро
оборудования защищаемого забоя после остановки рабочего ВМП при снижении количества поступающего в него воздуха ниже предельно допустимого порога или при опасных концентрациях метана;
отключение ВМП и электрооборудования в тупиковых вы работках при опасной концентрации метана на поступающей в ВМП воздушной струе или при работе ВМП в режиме рецир куляции;
необходимые защиты, блокировки, контрольные и сигнальные функции.
Используется с аппаратурой АМТ-3, «Ветер».
Техническая характеристика аппаратуры КАМА |
|
||||
Исполнение |
. |
. |
........................... |
. . . |
PB, ЗВ, И |
Регулируемая длительность импульсов на включение и от |
2— 10 |
||||
ключение ВМП, с |
|
|
|
||
Выдержка времени при отключении электроэнергии в тупи |
|
||||
ковой выработке и пуске резервного ВМП после остановки |
45 ± 15 |
||||
рабочего вентилятора, с |
|
|
|||
Регулируемая выдержка времени на повторное включение |
0,5—10 ± 20 % |
||||
ВМП и контроль перерыва проветривания, мин |
|
||||
Регулируемая выдержка времени на разрешение подачи |
|
||||
электроэнергии на электрооборудование после восстановле |
|
||||
ния нормального количества воздуха, поступающего в кон |
5—20 |
||||
тролируемую выработку, мин |
|
|
|||
Выдержка времени на отключение электроэнергии после |
|
||||
уменьшения количества воздуха, поступающего в забой, |
0,5—2 ± 20 % |
||||
ниже установленного по расчету порога, мин. |
|
||||
Выдержка времени на разгазирование, мин |
|
5—20 ± 20 % |
|||
Напряжение питания ПИА от трехфазной сети переменного |
660, 380, 220 |
||||
тока, В |
|
|
|
. . |
|
Допустимые колебания питающего напряжения, % |
От —5 до +10 |
||||
Мощность, потребляемая ПИА, В-А |
. . . |
До 300 |
|||
Мощность подключаемых в ПИА токоприемников, кВ*А |
До 2,7 |
||||
Условия применения: |
|
. . . . |
5—35 |
||
температура |
окружающей среды, °С |
||||
относительная |
влажность |
при температуре 35 °С, % |
До 98 |
||
запыленность окружающей среды, мг/м* |
|
До 2500 |
|||
барометрическое давление, гПа |
|
867—1147 |
|||
Габариты ПИА, мм |
|
|
920X620X800 |
||
Масса ПИА, кг |
|
|
|
|
275 |
21.4.2. Устройство телеуправления и телесигнализации *Ветер»
Предназначено для автоматического контроля и централизо ванного диспетчерского управления ВМП, рассредоточенного группами в нескольких (до 1 0) пунктах, и контроля за состоянием
306
рудничной атмосферы в тупиковых забоях угольных шахт, пере дачи информации о состоянии ВМП (отключен, включен).
Устройство обеспечивает:
вдежурном режиме — автоматическую передачу с каждого аппарата КП сигнала о сохранении или изменении заданного режима работы;
врабочем режиме — на одном из аппаратов КП — телеуправ ление (ТУ), телесигнализацию (ТС) состояния объектов контроля, сохранения дежурного режима для остальных девяти аппаратов КП при рабочем режиме одного аппарата КП.
ПУ является аппаратом настольного типа.
В комплект аппаратуры входят: аппарат пункта управления (ПУ), совмещенный с пультом управления, десять рабочих и один
резервный |
аппарат |
контролируемого пункта |
(КП), |
имитатор |
|
с соединительными |
жгутами для проверки |
работоспособности |
|||
и настройки аппаратуры «Ветер» на поверхности шахты. |
|
||||
|
Техническая характеристика аппаратуры «Ветер» |
|
|
||
Исполнение: |
|
|
Нормальное |
||
аппарата ПУ |
|
||||
|
|
|
с |
искробез |
|
|
|
|
опасным вы |
||
|
|
|
ходом в ли |
||
аппарата |
КП |
|
|
нию связи |
|
|
|
РВИ-2,5 |
|||
Число двухпозиционных объектов, подключаемых к одному КП: |
|
|
|||
при телеуправлении: |
|
|
|
2 |
|
рабочая |
емкость КП . |
|
|
||
резервная емкость |
КП |
|
|
1 |
|
при телесигнализации: |
|
|
8 |
||
рабочая |
емкость КП . |
|
|
||
резервная емкость |
КП |
|
1 |
||
Напряжение питания от сети переменного тока частотой |
|
|
|
||
50 ± 2 Гц, В: |
|
|
220 |
||
аппарата ПУ |
|
|
|||
аппарата |
КП |
|
|
380, 220, |
|
|
|
|
|
127, |
360 |
Потребляемая мощность, В-А: |
|
150 |
|||
аппарата ПУ |
|
|
|||
аппарата |
КП |
|
|
30 |
|
Время передачи команды или сигнала, с |
|
|
1 |
||
Параметры двухпроводной кабельной линии связи для передачи |
|
|
|||
телемеханических команд и сигналов: |
|
200 |
|||
удельное сопротивление постоянному току, Ом/км |
|
||||
удельная |
емкость, мкФ/км . |
|
0,05 |
||
удельная |
индуктивность мГн/км |
|
0,7 |
||
Чувствительность входа приемникакаждого КП, мА |
|
|
1 |
||
Условия применения: |
|
|
5—35 |
||
температура окружающей среды, РС |
|
||||
относительная влажность воздуха при температуре |
|
До 80 |
|||
+ 35 °С, % |
|
|
|||
21.4.3. Аппаратура защитного отключения электроэнергии при нарушении проветривания тупиковых выработок АЗОТ
Предназначена для автоматического непрерывного контроля количества воздуха, поступающего к забою тупиковой выработки, проветриваемой ВМП в шахтах, опасных по газу и пыли; защит ного отключения электроэнергии при нарушении нормального режима проветривания; автоматизированного, местного и теле управления работой вентиляторной установки; выдачи через систему телемеханики сигналов о режиме проветривания и о вклю ченном или выключенном состоянии пусковой аппаратуры.
Комплект аппаратуры АЗОТ состоит из аппарата АЗОТ, датчика контроля воздуха ДКВ, выполненного на базе датчика от аппаратуры контроля воздуха АКВ-2 П, и приемника вызова ПВ (звуковой сирены).
Аппарат АЗОТ изготовляется в двух модификациях: АЗОТ В — в взрывобезопасном корпусе;
АЗОТ Б — в виде вынимаемого блока, предназначенного для встройки во взрывобезопасную оболочку магнитной станции.
Для настройки, регулирования и проверки работоспособ ности, обнаружения неисправностей в аппаратах АЗОТ Б при-
Рис. 21.7. Схема установки аппаратуры АЗОТ совместно с устройством «Ветер» в горных выработках:
Î — групповой аппарат; 2 — аппаратура защитного отключения электроэнергии при нарушении проветривания тупиковых выработок; 3 — пускатель ВМП; 4 — устройство телеуправления и телесигнализации; 5 — вентилятор местного проветривания; 6 — кон цевой управляющий выключатель; 7 — аппаратура контроля воздуха
меняется имитатор пусковой аппаратура, датчика и систем теле механики.
Схема установки в горных выработках аппаратуры АЗОТ совместно с устройством «Ветер» приведена на рис. 21.7.
Аппарат АЗОТ обеспечивает* автоматическое формирование выдержки времени на включение
группового аппарата при исчезновении питающего напряжения не более чем на 2 ± 0,5 мин, если не нарушается режим проветри вания, до исчезновения напряжения и восстановления нормаль ного режима проветривания в течение указанного времени;
защиту от самовключения аппарата при повышении напряже ния питающей сети до 150 % от номинального;
защиту линии связи (от ДКВ) от обрыва и короткого замы кания;
местное и телеуправление режимом работы; местную и телесигнализацию о нормальном и аварийном ре
жимах проветривания тупиковой выработки и телесигнализацию о работе группового аппарата и пускателя ВМП;
отключение группового защитного аппарата без выдержки времени при отключении ВМП.
Принцип действия датчика ДКВ основан на использовании деформации мембраны под влиянием скоростного напора воздуш ного потока. ДКВ имеет мембраны для контроля скорости воздуха от 4 до 12, от 10 до 20 м/с, напорный усредняющий преобразова тель, устройство для проверки и сигнализации исправности, ограничитель прогиба мембраны для повышения взрывоустойчивости.
Техническая характеристика аппаратуры АЗОТ |
|
|
Напряжение питания частотой 50 Гц, В |
|
36 |
Потребляемая мощность, В*А |
|
До 75 |
Выдержка времени на включение группового аппарата (после |
5, 10, 15, 20 |
|
установления нормального режима проветривания), мин |
||
Погрешность установок выдержки времени на включение груп |
До 20 |
|
пового аппарата при допустимых режимах эксплуатации, % |
||
Регулируемая выдержка времени на отключение группового |
|
|
аппарата с момента выдачи датчиком сигнала о нарушении нор |
0,5—2 |
|
мального режима проветривания, мин |
|
|
Выдержка времени на автоматическое повторное включение |
60—ПО |
|
ВМП при восстановлении напряжения в сети, с |
. . |
|
Регулируемая длительность импульса на включение ВМП, с |
1—6 |
|
Длительность паузы между импульсами на включение ВМП, с |
8—15 |
|
Число импульсов пуска |
|
3—6 |
Исполнение АЗОТ В |
|
PB, 1В, И |
Габариты, мм: |
|
550X500X560 |
АЗОТ В |
|
|
АЗОТ Б |
|
405X245X265 |
Масса, кг: |
|
85 |
АЗОТ В |
|
|
АЗОТ Б |
|
16 |
21.4.4. Аппаратура контроля проветривания и отключения электрической энергии для тупиковых выработок газовых шахт
Аппаратура АПТВ с тахометрическим датчиком. Применение датчика дает возможность повысить точность контроля проветри вания тупиковых выработок, обеспечить дистанционное, теле механическое измерение осредненного значения скорости в трубо проводах диаметром до 1 0 0 0 мм.
Исполнительное устройство АПТВ по выполняемым функциям аналогично устройству аппарата АЗОТ. Отличается электро схемой и более высокой точностью выдержки времени на включе ние электроэнергии.
21.5. Система автоматического управления вентиляцией шахт (САУ ВШ)
21.5.1. Назначение и структура САУ ВШ
Система автоматического управления вентиляцией газовой шахты (рис. 2 1.8 ) предназначена для автоматического оператив ного управления газовой обстановкой (концентрацией метана) в действующих выработках шахты с целью снятия ограничений на производительность выемочных участков и шахты по газовому фактору, экономии электроэнергии на проветривание и обеспече ния высокого уровня безопасности горных работ.
В технической части система представляет собой совокуп ность технических средств контроля концентрации метана и ско рости воздуха (датчиков комплекса «Метан» и измерителей ско рости воздуха ИСВ-1), средств передачи информации в центр управления, средств обработки данных, выработки управляющих воздействий (вычислительного комплекса СМ-1420), исполнитель ных устройств (регуляторов расхода воздуха полидиафрагменных
иуправляемого привода вентилятора главного проветривания). Система позволяет:
непрерывно контролировать концентрацию метана и скорость движения воздуха в выработках;
осуществлять оперативную статистическую обработку контро лируемых параметров с интервалом отбора данных в 1 мин;
осуществлять оперативный расчет требуемых приращений рас ходов воздуха в выработках;
обеспечивать приращения расходов в выработках и по шахте в целом с интервалом 5—20 мин.
Применение системы позволяет автоматически снимать с по мощью регулирования вентиляционного режима до 85—100 % загазирований технологического и аварийного характера при сни жении расхода электроэнергии по шахте на 5—7 %.