УДК 681.5

https://doi.org/10.21440/2307-2091-2019-2-115-120

Середа Т. Г. Разработка автоматизированной системы пожаротушения шахты Третьего Соликамского калийногорудникового управления // Известия УГГУ. 2019. Вып. 2(54). С. 115-120. DOI 10.21440/2307-2091-2019-2-115-120

Актуальность работы обусловлена необходимостью уменьшения рисков гибели шахтеров при пожаре.
Цель работы: разработка автоматизированной системы пожаротушения для обеспечения безопасности работников Третьего Соликамского калийного рудоуправления.
Методология исследования: решение задачи анализа и синтеза конечного автомата, описанного логическими уравнениями работы автоматизированной системы пожаротушения; разработка программного обеспечения для промышленного контроллера Omron.
Результаты. Проанализирована статистика несчастных случаев на предприятии «Уралкалий». Объектом исследований являлась четвертая шахта Третьего Соликамского калийного-рудникового управления. СКРУ-3 – одна из трех шахт в Соликамске, где подземным способом на глубине от 100 до 500 м ведется добыча калийно-магниевых солей. Был выявлен несчастный случай со смертельным исходом, в результате задымления и пожара на четвертой шахте на глубине 363 м погибли 9 человек – строители подрядной организации. Подряд по строительству ствола выполняли сотрудники ФГУП «Управление строительства ¹ 30» из Башкортостана. При разработке системы пожаротушения построена функциональная схема управления приводом дренажным насосом и пожарным насосом высокого давления, в которой предусмотрено ручное и автоматическое управление насосами. В расширительном бачке и рассолосборнике дренажного насоса рекомендовано установить датчики нижнего и верхнего уровня и другое оборудование: датчики управления насосами, датчик сигнализации уровня с дистанционной передачей данных. Разработаны логические уравнения и релейно-контактная схема работы оборудования. В конструкторской части предложено использование программноаппаратного обеспечения на основе микроконтроллера Omron. Проведено имитационное моделирование схемы работы насосов.
Заключение. Для уменьшения рисков гибели людей и порчи имущества разработана модель управления системой пожаротушения шахты рудоуправления. Разработаны принципиальная и релейно-контактная схемы управления насосами. Предложенное программно-аппаратное обеспечение поможет предотвратить возникновение аварийных ситуаций и несчастных случаев и обеспечит повышение безопасности работников СКРУ-3 при работе в шахте.

Ключевые слова: пожарная автоматика, релейно-контактная схема, рудник, микроконтроллер, производственный травматизм.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дьяков С.П. ОАО «Уралкалий»: История и перспективы развития // Горный журнал. 2008. № 10. С. 14–17.
2. Рангулова В. Версия: девять шахтеров погибли в Соликамске из-за русского «авось» // Комсомольская правда. 2018, 24 декабря. https://www.perm.kp.ru/daily/26924/3971805
3. Johnson A. L., Dipnall J. F., Dennekamp M., Williamson G. J., Gao C. X., Carroll M. T. C., Dimitriadis C., Ikin J. F., Johnston F. H., McFarlane A. C., Sim M. R., Stub D. A., Abramson M. J., Guo Y. Fine particulate matter exposure and medication dispensing during and after a coal mine fire: A time series analysis from the Hazelwood Health Study // Environmental Pollution. 2019. Vol. 246. P. 1027–1035. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.12.085
4. Abashidze G., Iliaş N., Moraru R. I., Tsverava D. The possibility of safety improvement through exogenous fire prediction in mine workings and transport tunnels // Quality – Access to Success. 2019. Vol. 20, issue S1. P. 7–12.
5. Jones R., Lee S., Maybery D., McFarlane A. Experiences of a prolonged coal-mine fire // Disaster Prevention and Management: An International Journal. 2018. Vol. 27 (5). P. 534–545. http://dx.doi.org/10.1108/DPM-05-2018-0145
6. Xiao Y., Chen L., Zhang X., Shuaijing R., Li D. Controlling Fire of Belt Conveyor and Ventilation Network Calculation in Underground Coal mines // Earth and Environmental Science: IOP Conference Series. 2018. Vol. 189(4). 042028. https://doi.org/10.1088/1755-1315/189/4/042028
7. Hansen R. Fire behaviour of multiple fires in a mine drift with longitudinal ventilation // International Journal of Mining Science and Technology. 2019. Vol. 29(2). P. 245–254. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2018.05.005
8. Середа Т. Г., Кушнарева О. В., Костарев С. Н., Устинов А. И., Михайлова М. А. Снижение пожаровзрывоопасности объектов депонирования отходов // Пожарная безопасность. 2008. № 3. С. 84–89.
9. Костарев С. Н. Пожарная автоматика, управление и связь. Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2017. 123 с.
10. Липанов А. М., Вахрушев А. В. Задача о диспергировании порошковых материалов взрывом // Прикладная механика. 1991. Т. 27, № 2. С. 47–53.
11.  Зборщик М. П., Осокин В. В. Горение пород угольных месторождений и их тушение. Донецк: ДонГТУ, 2000. 180 с.
12. Лобазнов А. В. Разработка способа и средств обнаружения начальной стадии подземных пожаров: автореф. … дис. канд. техн. наук. М.: МГГУ, 2011. 22 с.
13. Kong B., Li Z., Yang Y., Liu Z., Yan D. A review on the mechanism, risk evaluation, and prevention of coal spontaneous combustion in China // Environmental Science and Pollution Research. 2017. Vol. 24, issue 30, P. 23453–23470. https://doi.org/10.1007/s11356-017-0209-6
14. Kostarev S. N., Sereda T. G., Tatarnikova N. A., Kochetova O. V. Development of electric drive for centrifugal mine pumps in Solikamsk Potassium Mine Group Based on Industrial OMRON Controller // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2018. Vol. 327. 022064. https://doi.org/10.1088/1757-899X/327/2/022064
15. Поляков С. И., Короборчев Р. Н. Исследование автоматического управления переместительными операциями на базе контроллера // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2018. Т. 6, № 4 (40). С. 355–361.
16. Чекавинская Я. Решения Omron для успешной реализации цифровой трансформации промышленных предприятий // Станкоинструмент. 2018. № 3 (12). С. 78–81.