Сигнализация и связь при работах в стволе

Надежные сигнализация и связь являются одними из важнейших факторов успешного проведения технического обслуживания и ремонта вертикальных стволов шахт.

Различают аварийную и технологическую ремонтную связь. Технологическая связь предназначена для передачи команд и распоряжений во время производства ремонтных работ в стволе.

Технологическая связь, в свою очередь, подразделяется на проводную и беспроводную, или радиосвязь. Аварийную связь применяют при выходе из строя технологической связи. Для аварийной связи используют трос, проложенный в стволе. Верхний конец троса связан с ударным приспособлением или с переключателем, предназначенными для преобразования механических сигналов в электрические, которые, в свою очередь, преобразуются в световые и акустические (звуковые) сигналы в здании подъемной машины, лебедки.

При техническом обслуживании и ремонте оборудования ствола необходимо применять ремонтную сигнализацию, выполненную в соответствии с § 322 «Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах».

Работы в стволе по техническому обслуживанию и ремонту его оборудования должны проводиться при исправной и надежно работающей ремонтной сигнализации. Все виды сигнализации при этом должны давать четкое звуковое и световое обозначение сигнала, а коды должны быть вывешены на всех местах, связанных с работой подъемной установки. Маневры подъемными машинами и лебедками, а также все рабочие операции необходимо производить по постоянным сигналам; на случай ликвидации аварийных ситуаций в стволе или шахте разрабатывают временные сигналы.

Во время технического обслуживания и ремонта ствола подача сигналов на перемещение подъемного сосуда или многоэтажного устройства для замены проводников осуществляется бригадиром или специально назначенным и проинструктированным лицом, а подача сигнала «Стоп» при необходимости может быть осуществлена каждым рабочим. Перед подачей любого сигнала на перемещение подъемных сосудов бригадир или вышеуказанное лицо должны предупреждать всех присутствующих. При этом запрещается проводить какие-либо ремонтные работы. В технической документации на этот случай должны быть разработаны мероприятия по безопасному выезду ремонтного персонала из ствола.

Безопасная и производительная работа по техническому обслуживанию и ремонту шахтных стволов в значительной мере обусловлена надежностью стволовой сигнализации и связью между ремонтным персоналом и машинистом подъемной установки. Связь делает возможным непосредственный обмен информацией, обеспечивает оперативность управления, позволяет ускорить проведение работ в стволе. Весьма эффективной связью с движущимися подъемными сосудами является высокочастотная связь. В качестве линий связи используют подъемные или хвостовые канаты, проводники, тросы механической сигнализации, специально прокладываемые коаксиальные кабели. Широкое распространение получила бесконтактная аппаратура громкоговорящей связи машиниста с движущимся подъемным сосудом, непрерывно меняющим свое положение.

Промышленность в настоящее время выпускает серийно:

- аппаратуру шахтной стволовой сигнализации и связи типа АШС и АШСС;

- аппаратуру связи машиниста подъема с движущимся подъемным сосудом (шахтную высокочастотную связь ШВС-3А) и аппаратуру связи машиниста подъема с клетью ACMK-1.

Аппаратура АШС предназначена для связи между машинистом подъемной машины, рукоятчиком на приемной площадке и стволовыми на горизонтах для управления грузолюдской подъемной установкой при подъеме-спуске людей, материалов, при техническом обслуживании и ремонте клети, а также для громкоговорящей двусторонней связи между рабочими местами по лучевой схеме с управлениями от рукоятчика.

Эта аппаратура обеспечивает сигнализацию и связь на стволах, имеющих не более трех рабочих горизонтов, одну или две приемные площадки, на подъемных стволах, оборудованных одно- или двухэтажными клетями с местным и дистанционным управлением подъемной машины. В соответствии с «Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах» допускается применение аппаратуры АШС в стволах шахт, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа (при нормальном их проветривании). В аварийном режиме необходимо отключать питание цепей сигнализации в этой аппаратуре, рабочим и техническому надзору необходимо согласовывать свои действия при помощи громкоговорящей связи.

Аппаратура повышает безопасность работ, позволяет снизить простой подъемного комплекса при проведении технического обслуживания и ремонта шахтного ствола.

Аппаратура ШВС-ЗА построена по принципу одночастотного симплекса с частотной модуляцией и представляет собой два приемопередатчика, один из которых установлен в здании подъема, а второй — в передвижном подъемном сосуде.

В качестве канала связи служит подъемный канат. Дальность связи по стволу не менее 1200 м. На каждом из приемопередатчиков установлены микрофон и динамический громкоговоритель. Вызов машиниста со стороны сосуда осуществляется голосом, а вызов сигнальщика — фоническим сигналом.

При наличии в одном стволе двух подъемных отделений при техническом обслуживании и ремонте подъемные установки могут обслуживаться одним комплектом аппаратуры.

Аппаратура ACMK-1 широко внедряется на угольных шахтах с 1974 г. Она предназначена для обеспечения комплексной громкоговорящей связи, подачи сигналов — вызова между машинным залом подъемной установки шахты и движущейся клетью.

Аппаратура ACMK-1 состоит из следующих блоков: усилителя на приемопередающем подъемном сосуде УППС-1, усилителя приемопередающего машинного отделения УППМ-1, трансформаторов приемопередающих согласующих ТППС-1 и ТППС-2: блока питания с зарядным устройством БПЗУ-1, муфты соединительной тройниковой МСТ-1, педали ножной сигнала ПНС-1 и динамического микрофона МД-44. Связь между машинистом подъема и клетью осуществляется аппаратами УППМ-1, УППС-1 и согласующими трансформаторами ТППС-1 и ТППС-2. Персонал, находящийся в клети, может посылать машинисту подъема сигнал вызова или кодированные рабочие сигналы.

Усилитель УППМ-1 выполнен в виде настольного аппарата и может быть установлен на пульте машиниста. Усилитель предназначен для усиления, преобразования и воспроизведения сигналов, поступающих из клети, а также для подачи сигналов вызова в клеть.

Перед проведением технического обслуживания или ремонта ствола необходимо проверить аппаратуру и выполнить ряд требований по его подготовке к работе. По окончании работ в стволе усилители УППС-1 должны быть очищены от пыли и грязи и установлены в соответствующий отсек блока БПЗУ для подзарядки аккумуляторов и хранения: При ведении работ с многоэтажного устройства для замены проводников с применением связи ШВС-3А микрофон размещается на верхнем этаже этого устройства, а передающее устройство — на верхней приемной площадке. Все команды транслируются громкоговорителями, установленными у лебедок и в здании подъема. На случай выхода из строя высокочастотной связи предусмотрены резервная телефонная связь между руководителем, находящимся на устройстве для замены проводников, и машинистом подъемной машины, а также аварийная механическая сигнализация.

Унифицированная аппаратура ремонтной сигнализации СШР-1-В позволяет передавать обслуживающим и ремонтным персоналом сигнал машинисту вертикальной подъемной установки как из подъемного сосуда, так и извне. Аппаратура обеспечивает двустороннюю громкоговорящую связь. Она рассчитана на использование в качестве канала связи тяговых, парашютных, направляющих и других канатов, контактного провода при условии образования гальванически замкнутой цепи «земля — канат» (провод) — земля»

В комплекс аппаратуры входят: приемопередатчик подъемного сосуда ПППС-1, устройства управления связью УУС-1, машинного отделения УМО-1, присоединения к каналу связи УПКС-1, электропитающее УЗ-1 и БП-1; искробезопасный питатель подъемного сосуда ИППС-1; тройниковая муфта ТМС-1; ремонтная антенна АРШС-1 и приемопередатчика подъемного сосуда АППС-1; световое табло СТЗС-1.

Аппаратура CШP-1 обеспечивает симплексную двустороннюю связь машиниста подъема с персоналом, находящимся в подъемном сосуде, только при неподвижной подъемной машине. При этом в обоих пунктах обеспечивается дежурный прием.

Предусмотрено:

посылка машинисту сигналов «Стоп», «Тихо вниз», «Вниз», «Тихо вверх», «Вверх» из подъемного сосуда при непрерывном контроле исправности канала передачи с автоматической подачей сигнала «Стоп» в случае неисправности этого канала;

- подача сигнала «Стоп» при движении подъемного сосуда;

- посылка сигнала вызова машинистом в подъемный сосуд;

- подача сигналов в режиме работы «Ревизия подъемной установки» по всему пути перемещения в стволе из подъемного сосуда, а также из мест, в которых осуществляется контроль канатов (на многоканатных установках);

- воспроизведение кодовых сигналов в месте их подачи механическим указателем, а в машинном отделении — на световом табло с фиксацией и кратковременным акустическим сопровождением этих сигналов;

- сброс зафиксированных сигналов при подаче сигнала «Стоп»;

- бесперебойная работа от автономного источника питания приемопередатчика подъемного сосуда в течение не менее 12 ч.

Связь между машинистом подъема и обслуживающим персоналом, находящимся в подъемном сосуде, осуществляется при неподвижной подъемной машине. В подъемном сосуде установлены приемопередатчик и искробезопасный питатель.

В здании подъема устанавливаются устройство машинного отделения, устройство управления связью и световое табло. Питание системы связи осуществляется от электропитающего устройства УЗ-1. Приемопередатчик на вертикальном подъеме подключается к каналу связи (подъемному канату) с помощью устройств присоединения. С другой стороны, устройство машинного отделения присоединяется к каналу через тройниковую муфту и аналогичные устройства.

Электропитающее устройство на вертикальном подъеме имеет в своем составе искробезопасный питатель и приемопередатчик. Если приемопередатчик в подъемном сосуде питается от питателя, то собственный его герметизированный блок питания должен быть изъят.

При ремонтных работах в вертикальном стволе используют устройство УПКС-1. В этом случае приемопередатчик питается от собственного герметизированного блока питания, находящегося внутри приемопередатчика.

При передаче сигналов из подъемного сосуда устанавливают переключатель в виде сигналов приемопередатчика в положение «Стоп» и нажимают тумблер «Передача». При этом электрические сигналы звуковой частоты от микрофона усиливаются усилителем низкой частоты приемопередатчика, модулируют несущую частоту 130 кГц генератора и через устройства присоединения к каналу связи УПКС-1 или антенну УППС-1 и линию связи поступают в устройство машинного отделения. Здесь сигналы через фильтр поступают на усилитель высокой частоты, в котором усиливаются и детектируются, после чего усиливаются усилителем низкой частоты и поступают в устройство управления связью УУС-1, где и воспроизводятся громкоговорителем, установленным на пульте управления.

Одновременно с этим на световом табло загорается транспарант «Стоп» и подается кратковременный звуковой сигнал.

Для передачи информации в подъемный сосуд машинист подъема нажимает на ножную педаль устройства УУС-1, и сигналы с его микрофона, пройдя аналогичные операции усиления, модуляции, детектирования и повторного усиления, воспроизводятся громкоговорителем приемопередатчика.

После каждого приема связи тумблер «Передача» и педаль должны возвращаться в исходное состояние для обеспечения готовности к режиму приема.

При подаче сигналов «Вверх», «Тихо вверх», «Вниз», «Тихо вниз» переключатель сигналов приемопередатчика ставят в положение, соответствующее выбранному сигналу. При этом блок сигнализации приемопередатчика вырабатывает сигнал соответствующей частоты, который модулирует несущую частоту генератора и через устройство УПКС-1 (или антенну) и линию связи поступает в устройство УМО-1. Здесь этот сигнал фильтруется и усиливается, после чего поступает на приемник сигналов, настроенный на частоту поданного сигнала. С выхода приемника сигналов поступает команда на табло СТЗ-1, где загорается соответствующий транспарант и подается кратковременный звуковой сигнал.

При ремонтных работах в вертикальных стволах используют устройство УПКС-1, а в наклонных выработках — ремонтную антенну АРШС-1. При этом приемопередатчик питается от собственного блока питания, находящегося внутои его.

Аппараты, входящие в комплекс, представляют собой либо переносные и настенные прямоугольные ящики шкафного типа (ПППС-1, УМО-1, СТЗС-1, УЗ-1), либо настольные (УУС-1) или стационарные установки (УПКС-1, ТМС-1, ИППС-1), либо специфические изделия (антенны АППС-1, АРШС-1). Внутри аппаратов размещены все элементы системы сигнализации.

Для переноски приемопередатчика ПППС-1 предусмотрен ремень. На лицевой стороне панели установлены микрофон, громкоговоритель, переключатель видов сигналов и тумблер передачи. Против каждого положения переключателя имеются надписи видов сигналов.

Устройство УУС-1 имеет на лицевой панели микрофон, громкоговоритель, тумблер вызова, регулятор громкости, а также индикаторы горизонтов и источники питания. Ножная педаль, пристраиваемая к пульту управления, соединяется с устройством гибким кабелем.

На лицевой панели устройства УМО-1 установлены переключатель режима сигнализации, тумблер-переключатель подъемов (левый или правый) и индикаторы наличия питания.

Табло СТЗС-1 состоит из светового табло, на лицевой панели которого предусмотрены пять транспарантов, и звукового анализатора, соединенного с табло гибким кабелем.

Все светящиеся надписи воспринимаются отчетливо на расстоянии не менее 3 м, если на поверхности шахты освещенность составляет 300 лк, а в подъемной камере 30 лк.

На лицевой панели устройства УЗ-1 размещены: пять приборов, два тумблера, предохранитель, индикаторы наличия питания.

Крышки аппаратов для предотвращения попадания влаги внутрь их корпусов имеют уплотнения.

Антенны АППС-1 и АРШС-1 представляют собой пластмассовый корпус, в котором уложены катушка, залитая термореактивным компаундом, и индикатор для настройки антенны в резонанс.

Северо-Кавказский филиал ВНИКИ «Цветметавтоматика» разработал комплекс аппаратуры для шахтных клетевых подъемных установок «Сигнал-16». Он предназначен для формирования и передачи сигналов о напуске каната из клети, осуществления рабочей аварийной сигнализации и управления из клети стволовыми решетками, громкоговорящей связи между машинистом подъема и сигналистами, находящимися в клети и на основном горизонте.

Передача рабочих и аварийных сигналов, а также громкоговорящая связь осуществляются по думплексным высококачественным каналам связи, проложенным по подъемным канатам. При этом нет необходимости в прокладке по стволу специальных линий связи.

Напуск канатов контролируется автоматически у подъемных сосудов специальными датчиками натяжения канатов, что обеспечивает их высокую чувствительность, независимо от положения подъемных сосудов в стволе шахты.

Применение специальных методов позволило сократить до минимума время аварийных сигналов из подъемных сосудов в машинное отделение, а также полностью исключить возможность потери управления при любой неисправности аппаратуры, возникшей внезапно во время работы подъемной установки.

Комплекс аппаратуры «Сигнал-16» дает возможность осуществлять по тем же высокочастотным каналам управление из клети стволовыми предохранительными решетками с соблюдением всех требований безопасности. При этом автоматически контролируется положение клети на горизонтах с помощью магнитомодуляционных датчиков особой конструкции, обладающих повышенными чувствительностью и быстродействием, а также формируется и передается в клеть сигнал о полном затормаживании подъемной машины. Это позволяет с высокой эффективностью и безопасно эксплуатировать клетевые подъемные установки.

Комплекс аппаратуры «Сигнал-16» состоит из приемопередатчика ППД-9, пульта управления ПУ-62 и микрофона, устанавливаемых в машинном отделении подъема; приемопередатчика ППД-10 и пульта управления ПУ-63, устанавливаемых в клети; переносного пульта-осмотрщика ПУ-64, подключаемого к соединительному устройству на крыше клети; передатчика ППД-11, монтируемого на противовесе; датчиков контроля напуска канатов и высокочастотных трансформаторов, размещаемых на подъемных канатах; постоянного магнита, устанавливаемого на клети; аппарата громкоговорящей связи, устанавливаемого на основном горизонте.