Способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах
Предложено принципиально новое устройство оперативного контроля состояния выработок и технических средств на шахтах, с использованием современных средств микроэлектроники, для повышения достоверности, оперативности информации, надежности принимаемых решений и безопасности труда горняков. Задачи...
Saved in:
| Published in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2013
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59606 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах / В.Г. Шевченко, М.С. Зайцев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 109. — С. 81-88. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860257513357705216 |
|---|---|
| author | Шевченко, В.Г. Зайцев, М.С. |
| author_facet | Шевченко, В.Г. Зайцев, М.С. |
| citation_txt | Способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах / В.Г. Шевченко, М.С. Зайцев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 109. — С. 81-88. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехническая механика |
| description | Предложено принципиально новое устройство оперативного контроля состояния выработок и технических средств на шахтах, с использованием современных средств микроэлектроники, для повышения достоверности, оперативности информации, надежности принимаемых решений и безопасности труда горняков. Задачи разработки включают: контроль состояния выработок и технических средств, оперативная регистрация и передача достоверной информации об объектах, обеспечение безопасности ведения горных работ. В процессе визуального бесконтактного контроля вычисляются конкретные количественные параметры исследуемых объектов, на основании обработки изображений даются рекомендации по приведению объектов в нормальное состояние и недопущению нештатных ситуаций. Рекомендованы к применению технологии, усиливающие качество и достоверность фотовидеоинформации технологии окрашивания объектов, дающие дополнительную информацию об их состоянии. На основании исследований впервые разработан способ оперативного контроля состояния выработок и технических средств на шахтах, повышающий достоверность, оперативность информации и надежности принимаемых решений. Практическое значение заключается в разработке простого и дешевого в применении устройства оперативного контроля состояния выработок и технических средств на шахтах.
Запропоновано принципово новий пристрій оперативного контролю стану виробок і технічних засобів на шахтах з використанням сучасних засобів мікроелектроніки для підвищення достовірності, оперативності інформації, надійності прийнятих рішень та безпеки праці гірників. Завдання розробки включають: контроль стану вироб ок і технічних засобів, оперативна реєстрація й передача достовірної інформації про об'єкти, забезпечення безпеки ведення гірничих робіт. У процесі візуального безконтактного контролю обчислюються конкретні кількісні параметри досліджуваних об'єктів, на підставі обробки зображень даються рекомендації із приведення об'єктів у нормальний стан і недопущенню позаштатних ситуацій. Рекомендовані до застосування технології, що підсилюють якість і достовірність фотовідеоінформації технології фарбування об'єктів, які дають додаткову інформацію про їхній стан. На підставі досліджень уперше розроблено спосіб оперативного контролю стану виробок і технічних засобів на шахтах, що підвищує достовірність, оперативність інформації та надійності прийнятих рішень. Практичне значення полягає в розробці простого і дешевого в застосуванні пристрою оперативного контролю стану виробок і технічних засобів на шахтах. Ключові слова: пристрій оперативного контролю, стан виробок і технічних засобів на шахтах, підвищення достовірності та оперативності інформації, безпека праці.
A fundamentally new device is proposed for online monitoring of tunnel and equipment state in the mines with the help of uptodate microelectronic facilities. The device shall improve validity and timeliness of information, reliability of decisions made and safety of miners. Tasks for the design include: monitoring of tunnel and facility state and agile registration and transfer of accurate information concerning safety of objects and mining operations. In the process of visual noncontact control, specific quantitative parameters of the objects are processed and, basing on the image processing, recommendations are made of how to reinstate a normal operation of the objects and prevent emergency. Such technologies as object coloring are recommended for use as they provide additional information about the object state and improve quality and accuracy of photo and video information. Basing on this research, it is the first time when a method has been d esigned for online monitoring of tunnel and equipment state in the mines, which improves validity and timeliness of information and reliability of decisions made. Practical importance of the research is a simple and economicallypriced design of the device for online monitoring of tunnel and 
equipment state in the mines.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:50:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
81
УДК 622.268.002.56:658.581
В.Г. Шевченко, д-р техн. наук, ст. науч. сотр.,
М.С. Зайцев, мл. научн. сотр.
(ИГТМ НАН Украины)
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОПЕРАТИВНОГО ВИЗУАЛЬНОГО
КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ВЫРАБОТОК И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
НА ШАХТАХ
В.Г. Шевченко, д-р техн. наук, ст. наук. співроб.,
М.С. Зайцев, мол. наук. співроб.
(ІГТМ НАН України)
СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ОПЕРАТИВНОГО ВІЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЮ
СТАНУ ВИРОБОК ТА ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ НА ШАХТАХ
V.G. Shevchenko, D. Sc. (Tech.), Senior Researcher,
V.S. Zaitsev, Junior Researcher
(IGTM NAS of Ukraine)
METHOD AND DEVICE FOR OPERATIVE VISUAL CONTROL
OF MININGS AND TECHNICAL MEANS ON MINES
Аннотация. Предложено принципиально новое устройство оперативного контроля со-
стояния выработок и технических средств на шахтах, с использованием современных средств
микроэлектроники, для повышения достоверности, оперативности информации, надежности
принимаемых решений и безопасности труда горняков. Задачи разработки включают: кон-
троль состояния выработок и технических средств, оперативная регистрация и передача дос-
товерной информации об объектах, обеспечение безопасности ведения горных работ. В про-
цессе визуального бесконтактного контроля вычисляются конкретные количественные пара-
метры исследуемых объектов, на основании обработки изображений даются рекомендации
по приведению объектов в нормальное состояние и недопущению нештатных ситуаций. Ре-
комендованы к применению технологии, усиливающие качество и достоверность фото-
видеоинформации - технологии окрашивания объектов, дающие дополнительную информа-
цию об их состоянии. На основании исследований впервые разработан способ оперативного
контроля состояния выработок и технических средств на шахтах, повышающий достовер-
ность, оперативность информации и надежности принимаемых решений. Практическое зна-
чение заключается в разработке простого и дешевого в применении устройства оперативного
контроля состояния выработок и технических средств на шахтах.
Ключевые слова: устройство оперативного контроля, состояние выработок и техниче-
ских средств на шахтах, повышение достоверности и оперативности информации, безопас-
ность труда.
Одной из основных задач геомеханики и геофизики является повышение до-
стоверности и оперативности информации о параметрах и состоянии горного
массива, выработок, шахтной атмосферы и пр.
© В.Г. Шевченко, М.С. Зайцев, 2013
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
82
Своевременное обеспечение такого рода информацией работников шахты
увеличивает надежность принимаемых решений, снижает вероятность возмож-
ных аварий и повыщает эффективность применяемых на практике методик, в
целом повышает производительность, качество и безопасность труда на горно-
добывающих предприятиях [1].
Актуальность разработки способов, бесконтактных оптоэлектронных
устройств и средств измерения геометрических параметров объектов продикто-
вана постоянным совершенствованием методов метрологии, предусматриваю-
щей измерение линейных и угловых величин, расчет соотношений между ними,
измерение формы объектов и взаимного их расположения. Развитие оптиче-
ских, оптоэлектронных, лазеросканирующих, мультискановых, телевизионных
и видеосканирущих систем выводит на новый уровень решение перечисленных
задач в рамках горного производства [2-4].
В Институте геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины
проводятся работы по разработке методов и оборудования для видеоконтроля
состояния внутренней поверхности скважин, устройств и информационных
комплексов для использования в системе контроля производственного процесса
на шахтах [5, 6]. На основании накопленного опыта таких работ, предлагается
решение задачи повышения достоверности и оперативности информации по-
средством применения способа и устройства оперативного контроля состояния
выработок и технических средств на шахтах.
Область применения способа и устройства – шахты, ведущие разработку
угольных, рудных и нерудных месторождений. Способ и устройство могут
также быть адаптированы для применения на карьерах и горно-обогатительных
комбинатах. Цель разработки - создание принципиально нового устройства
оперативного контроля состояния выработок и технических средств на шахтах,
с использованием современных средств микроэлектроники, для повышения до-
стоверности, оперативности информации, надежности принимаемых решений и
безопасности труда горняков. Назначение разработки – обеспечение оператив-
ного контроля состояния выработок и технических средств для прогнозирова-
ния и своевременного реагирования на изменение текущей обстановки при вы-
полнении разного рода технологических процессов и операций. Задачи разра-
ботки включают: контроль состояния выработок и технических средств, опера-
тивная регистрация и передача максимально достоверной информации об объе-
ктах, обеспечение безопасности ведения горных работ.
Устройство оперативного контроля состояния выработок шахт и техниче-
ских средств включает:
- микрокомпьютер, обеспечивающий связь между отдельными блоками
устройства, удобный интерфейс, оперативное ведение базы данных контроли-
руемых объектов;
- блок видеорегистратора, имеющего собственную систему накопления ви-
деоинформации, способную в требуемое время и нужном качестве вести за-
пись, включающий регулируемые сменные объективы для обеспечения различ-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
83
ного фокусного расстояния (угла захвата изображения или диагонального угла
зрения);
- блок проектора;
- блок дальномера;
- блок питания, обеспечивающий беспрерывную работу в течение требуемо-
го времени.
Суть способа и работы устройства заключается в следующем. Работник, в
обязанности которого входит контроль за состоянием горного массива, вырабо-
ток, оборудования, механизмов (технических средств) в «ключевых» точках
стационарно устанавливает устройство. Затем, средствами интерфейса, выбира-
ет соответствующий режим его работы. Включается блок дальномера, инфор-
мация с которого, обрабатывается микрокомпьютером, который автоматически
регулирует включение и угол развертки блока проектора. При этом, микроком-
пьютер включает блок видеорегистратора, с помошью которого определяется
степень освещенности исследуемого объекта и регулируется яркость проектора.
При этом, проектор проецирует сплошной белый экран, а блоком видеореги-
страции производится фотографирование, а микрокомпьютером – сохранение в
своей памяти новой фотографии. Затем выбирается предшествующая фотогра-
фия исследуемого объекта из базы данных микрокомпьютера. Проекция
«накладывается» на исследуемый объект и, одновременно с оценкой изменений
исследуемого объекта рабочим, производится, снова, фотофиксирование.
Также, при подготовке и анализе фотографий специалистами в стационар-
ных условиях возможно редактирование фотоснимков – использование линей-
ки, прорисовка отметок критического состояния, наложение служебных поме-
ток, например требования уточнения параметров оборудования и пр. Такие по-
метки существенно облегчают труд рабочего, использующего устройство для
контроля, и работу специалистов, обрабатывающих и анализирующих получен-
ную информацию об объекте.
На рис. 1 представлена схема, иллюстрирующая принцип работы устрой-
ства. На рис. 1а показано фото крепи, потолочины и защитной сетки. На рис. 1б
показан принцип наложения изображения, проецируемого устройством. При
этом, меньшее изображение выбирается из памяти устройства, то есть преды-
дущей съемки. На рис. 1в и 1г показаны варианты проецирования: полное изоб-
ражение и изображение, содержащее прорисованные специалистами отметки
критического состояния, сектора, линейка, служебные пометки.
Изложенный способ предполагает двойное его применение: в подземных
условиях и на дневной поверхности. В подземных условиях работник опера-
тивно реагирует на изменение обстановки в «ключевых» точках: это изменение
контура выработки, формы забоя, положения крепи, искривления трубопрово-
дов, появления притечек грунтовых вод, оценка вывалообразований и т.п. Так-
же, изменение цвета, связанного с истиранием деталей и узлов оборудования,
проскальзывания, проявления химических реакций (коррозия, ржавчина), вет-
шалости и т.п. На основании этих оперативных данных работник имеет воз-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
84
можность своевременно изменить ход технологического процесса или вовсе его
приостановить для обеспечения безопасности и недопущения возникновения
нештатной ситуации.
Рисунок 1 - Схема, иллюстрирующая принцип работы устройства
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
85
На дневной поверхности специалистами в стационарных условиях оценива-
ются полученные фотоснимки и делаются выводы об общем состоянии вырабо-
ток, оборудования и механизмов, также производятся долговременные прогно-
зы на основании исследования динамики изменений параметров и свойств ис-
следуемых объектов, выявленных в процессе контроля за их состоянием.
В процессе визуального бесконтактного контроля также вычисляются кон-
кретные количественные параметры исследуемых объектов, например, объем и
масса вывала и как, следствие, намечаются работы, необходимые для обеспече-
ния безопасности и его ликвидации.
Также, при исследовании особо важных элементов выработок или узлов ме-
ханизмов, авторами рекомендуется применять технологии, усиливающие каче-
ство и достоверность фото-видеоинформации, это - технологии окрашивания
объектов.
Суть технологии окрашивания заключается в следующем. В местах вырабо-
ток, склонных к выбросам (для угольных шахт) или вывалам, меняющим
нагрузку от воздействия окружающих пород (например, контакт «забой-
штрек») и т.п., но не допускающим истирания, наносится красящий состав,
например анилиновая краска. В процессе изменения напряженного состояния,
и, как следствие, деформаций, на поверхности исследуемого (контролируемого)
объекта, происходят необратимые изменения высохшего красящего состава –
это проявление утолщения/уплощения, вплоть до образования трещин. При со-
ответствующей подсветке изменение цвета состава будет видно при компью-
терной обработке получаемых фотографий. При этом, специалисты смогут опе-
ративно отреагировать на изменение ситуации - перераспределения деформа-
ций, и, как следствие, поля напряжений.
Также, нанесение линий под различными углами, а потом последующий
анализ изменения их цвета друг относительно друга, поможет специалистам
определить и направление изменения деформаций, и, как следствие, направле-
ние основного вектора напряженности.
Для облегчения проводимых исследований рядом с измерительными линия-
ми ставится базовая метка, относительно которой и производятся замеры цвет-
ности.
На рис. 2 изображен пример обработки изображений при помощи устрой-
ства визуального контроля. На примере схематично показана обработка резуль-
татов исследований, проводимых по ряду визуальных параметров:
- изгиб верхняка трапециевидной крепи вниз;
- отрыв части потолочины, удерживающейся защитной сеткой;
- искривление оси выработки;
- ржавчина на участках трапециевидной крепи;
- дополнительно: концевики анкерной крепи полностью в ржавчине, участок
защитной сетки также.
Исходя из вышеперечисленного, первичный анализ ситуации на этом участ-
ке выработки свидетельствует о следующем: изменение напряженно-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
86
деформируемого состояния на участке привело к локальному трещинообразо-
ванию до слоя надлежащих водоносных горизонтов; также, локальное измене-
ние направления выработки, по отношению к собственной оси, также свиде-
тельствует об изменении напряженно-деформируемого состояния надлежащих
пород.
Рисунок 2 - Пример обработки фотоизображения с помощью методики визуального контроля
В качестве выводов-рекомендаций по приведенному примеру можно пред-
ложить следующее: уточнить динамику изменений деформаций потолочины
для прогноза возможных обрушений; определить известными методами, в том
числе визуальным контролем, направление и величину главных напряжений в
массиве, и динамику их изменения; определить уровень дебита флюидов в вы-
работку и их динамику.
В процессе реализации этих рекомендаций удастся предотвратить возмож-
ные аварийные ситуации и тем самым обеспечить безопасность и эффектив-
ность ведения горных работ.
Разработанный способ и устройство в комплексе с методиками исследова-
ний, представляется авторам, дешевым к применению, достаточно информа-
тивным, и рекомендуется к использованию на горнодобывающих предприяти-
ях.
Предложенный способ и устройство оперативного контроля состояния вы-
работок шахт и технических средств представляется перспективным направле-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
87
нием разработок, а их применение позволит существенно увеличить объем и
быстроту решаемых исследовательских и практических задач горного произ-
водства, что, в свою очередь, обеспечит повышение безопасности и производи-
тельности труда шахтеров.
–––––––––––––––––––––––––––––––
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Галузева программа поліпшення стану безпеки, гігієни праці та виробничого середовища на
підприємствах ПЕК на 2007-2011 роки. Електронний ресурс. Режим доступу до документу:
http://mpe.kmu.gov.ua/fuel/doccatalog/document?id=106168.
2. ВБН В.2.5-78.11.01-2003 «Інженерне обладнання будинків і споруд. Системи сигналізації охо-
ронного призначення» (МВС України). Електронний ресурс. Режим доступу до документу:
normativ.com.ua/types/tdoc796.php.
3. «Порядок проведення розслідування та ведення обліку нещасних випадків, професійних захво-
рювань аварій на виробництві» Затверджено Постановою Кабінету Міністрів України від 30 листо-
пада 2011 р. N 1232. Електронний ресурс. Режим доступу до документу:
http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/1232-2011.
4. Игорь Осколков. Реальности: виртуальная, дополненная и суженная - CHIP UA Online / Игорь
Осколков // Электронный ресурс. Режим доступа к документу: http://www.chip.ua/stati/go-
digital/2011/03/realnosti-virtualnaya-dopolnennaya-i-suzhennaya.
5. Исследование динамики деформаций образца балки при изгибе с использованием методик ви-
зуального внутрискважинного контроля (ВВК) / В.Г. Перепелица, М.С. Зайцев, Р.А. Дякун, В.Н. Све-
тличный // Геотехнічна механіка. – 2010. – Вып. 89. – С. 203-210.
6. Шевченко В.Г. К разработке устройств и информационного комплекса наложенной виртуаль-
ной реальности для урановых шахт / В.Г. Шевченко, Ю.И. Кияшко, М.С. Зайцев // Геотехнічна меха-
ніка. – 2012. – Вып. 107. – С. 41-51.
REFERENCES
1. Sectoral program for improving safety, health and working environment for enterprises TAC for
2007-2011, Electronic resources, access to the document:
http://mpe.kmu.gov.ua/fuel/doccatalog/document?id=106168.
2. VBN V.2.5-78.11.01-2003 "Engineering equipment of buildings and structures. Alarm systems
guard" (MIA of Ukraine), Electronic resources, access to the document: normativ.com.ua/types/tdoc796.php.
3. "The procedure of investigation and registration of accidents, occupational diseases accidents at
work" approved by the Cabinet of Ministers of Ukraine of 30 November 2011 N 1232, Electronic resources,
access to the document: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/1232-2011.
4. Igor Oskolkov, (2011), Reality: virtual, augmented and neck - CHIP UA Online, Electronic resource,
access to the document: http://www.chip.ua/stati/go-digital/2011/03/realnosti-virtualnaya-dopolnennaya-i-
suzhennaya.
5. Perepelitsa V.G., Zaitsev M.S., Dyakun R.A. and Svetlichniy V.N. (2010), Study the dynamics of the
deformation of the sample beam bending using visual methods of downhole control (VDC), Geo-technical
mechanics, vol. 89, pp. 203-210.
6. Shevchenko V.G., Kiyashko U.I. and Zaitsev M.S. (2012), To the development of devices and infor-
mation systems overlays virtual reality for uranium mine, Geo-technical mechanics, vol. 107, pp. 41-51.
–––––––––––––––––––––––––––––––
Об авторах
Шевченко Владимир Георгиевич, доктор технических наук, старший научный сотрудник, уче-
ный секретарь института, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной ака-
демии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина, V.Shevchenko@nas.gov.ua.
Зайцев Максим Сергеевич, младший научный сотрудник отдела Механики эластомерных кон-
струкций горных машин, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной ака-
демии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепропетровск, Украина mazay_2004@inbox.ru.
http://mpe.kmu.gov.ua/fuel/doccatalog/document?id=106168
http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/1232-2011
http://www.chip.ua/stati/go-digital/2011/03/realnosti-virtualnaya-dopolnennaya-i-suzhennaya
http://www.chip.ua/stati/go-digital/2011/03/realnosti-virtualnaya-dopolnennaya-i-suzhennaya
http://www.chip.ua/stati/go-digital/2011/03/realnosti-virtualnaya-dopolnennaya-i-suzhennaya
http://www.chip.ua/stati/go-digital/2011/03/realnosti-virtualnaya-dopolnennaya-i-suzhennaya
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
88
About the authors
Shevchenko Vladimir Georgievich, D. Sc., Senior Researcher, Scientific Secretary of the Institute,
M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Science of Ukraine
(IGTM, NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, V.Shevchenko@nas.gov.ua.
Zaitsev Maxim Sergeevich, junior researcher at the Department of Elastomeric Component Mechanics
in Mining Machines, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of
Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, mazay_2004@inbox.ru.
–––––––––––––––––––––––––––––––
Анотація: Запропоновано принципово новий пристрій оперативного контролю стану ви-
робок і технічних засобів на шахтах з використанням сучасних засобів мікроелектроніки для
підвищення достовірності, оперативності інформації, надійності прийнятих рішень та безпе-
ки праці гірників. Завдання розробки включають: контроль стану виробок і технічних засо-
бів, оперативна реєстрація й передача достовірної інформації про об'єкти, забезпечення без-
пеки ведення гірничих робіт. У процесі візуального безконтактного контролю обчислюються
конкретні кількісні параметри досліджуваних об'єктів, на підставі обробки зображень дають-
ся рекомендації із приведення об'єктів у нормальний стан і недопущенню позаштатних ситу-
ацій. Рекомендовані до застосування технології, що підсилюють якість і достовірність фото-
відеоінформації - технології фарбування об'єктів, які дають додаткову інформацію про їхній
стан. На підставі досліджень уперше розроблено спосіб оперативного контролю стану виро-
бок і технічних засобів на шахтах, що підвищує достовірність, оперативність інформації та
надійності прийнятих рішень. Практичне значення полягає в розробці простого і дешевого в
застосуванні пристрою оперативного контролю стану виробок і технічних засобів на шахтах.
Ключові слова: пристрій оперативного контролю, стан виробок і технічних засобів на
шахтах, підвищення достовірності та оперативності інформації, безпека праці.
Abstract. A fundamentally new device is proposed for on-line monitoring of tunnel and
equipment state in the mines with the help of up-to-date microelectronic facilities. The device shall
improve validity and timeliness of information, reliability of decisions made and safety of miners.
Tasks for the design include: monitoring of tunnel and facility state and agile registration and trans-
fer of accurate information concerning safety of objects and mining operations. In the process of
visual noncontact control, specific quantitative parameters of the objects are processed and, basing
on the image processing, recommendations are made of how to reinstate a normal operation of the
objects and prevent emergency. Such technologies as object coloring are recommended for use as
they provide additional information about the object state and improve quality and accuracy of pho-
to and video information. Basing on this research, it is the first time when a method has been de-
signed for on-line monitoring of tunnel and equipment state in the mines, which improves validity
and timeliness of information and reliability of decisions made. Practical importance of the research
is a simple and economically-priced design of the device for on-line monitoring of tunnel and
equipment state in the mines.
Keywords: device for on-line monitoring, tunnel and equipment state in the mines, improving
validity and timeliness of information, work safety.
Статья поступила в редакцию 12.02. 2013
Статья рекомендована к печати д-ром техн. наук В.П. Надутым
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
89
УДК 622.653-097
А.И. Волошин, чл.- кор. НАН Украины, д-р техн. наук, профессор,
А.В. Жевжик, канд. техн. наук, доцент
(ИГТМ НАН Украины)
В.Н. Горячкин, канд. техн. наук, доцент,
И.Ю. Потапчук, магистр
(ДНУЖТ)
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАВНОМЕРНОСТИ КОНЦЕНТРАЦИИ ЧАСТИЦ
УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ В ПРЯМОТОЧНОМ ГОРИЗОНТАЛЬНОМ КАНАЛЕ
РЕАКТОРА ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ТОПЛИВА
О.І. Волошин, чл.- кор. НАНУ, д-р техн. наук, професор,
О.В. Жевжик, канд. техн. наук, доцент
(ІГТМ НАН України)
В.М. Горячкін, канд. техн. наук, доцент,
І.Ю. Потапчук, магістр
(ДНУЗТ)
ДОСЛІДЖЕННЯ НЕРІВНОМІРНОСТІ КОНЦЕНТРАЦІЇ ЧАСТИНОК
ВУГІЛЬНОГО ПИЛУ У ПРЯМОТОЧНОМУ ГОРИЗОНТАЛЬНОМУ КА-
НАЛІ РЕАКТОРА ТЕРМОХІМІЧНОЇ ПІДГОТОВКИ ПАЛИВА
A.I. Voloshin, Cor. Member NASU, D. Sc. (Tech.), Professor,
A.V. Zhevzhik, Ph.D. (Tech.), Associate Professor
(IGTM NAS of Ukraine)
V.N. Goriachkin, Ph.D. (Tech.), Associate Professor
I. Yu. Potapchuk, M.S (Tech.)
(DNURT)
STUDY UNEVEN CONCENTRATION OF COAL DUST PARTICLES IN
CONTINUOUS-FLOW HORIZONTAL CHANNEL OF THERMOCHEMI-
CAL FUEL PREPARATION REACTOR
Аннотация. Целью исследований является определение изменения распределения ча-
стиц угольной пыли в сечении прямоточного горизонтального цилиндрического канала реак-
тора термохимической подготовки топлива вследствие действия силы тяжести. Для этого на
основе анализа сил, действующих на частицу, составлена методика расчета концентрации
частиц и определено влияние их оседания на распределение в поперечном сечении канала
реактора по его длине; определена доля частиц, выпадающих на стенки канала, в зависимо-
сти от температуры и расхода потока аэросмеси. Определено, что повышение температуры
потока аэросмеси способствует уменьшению доли частиц, оседающих на нижнюю образую-
щую канала, что приведет к уменьшению степени шлакования. Полученные результаты мо-
гут быть использованы для математического моделирования и оптимизации работы аппара-
тов термохимической подготовки и газификации твердого топлива.
Ключевые слова: термохимическая подготовка топлива, движение частиц, угольная
пыль, концентрация частиц, прямоточный канал
© А.И.Волошин, А.В. Жевжик, В.Н. Горячкин, И.Ю. Потапчук, 2013
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-59606 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-4556 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:50:46Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шевченко, В.Г. Зайцев, М.С. 2014-04-09T11:49:45Z 2014-04-09T11:49:45Z 2013 Способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах / В.Г. Шевченко, М.С. Зайцев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 109. — С. 81-88. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59606 622.268.002.56:658.581 Предложено принципиально новое устройство оперативного контроля состояния выработок и технических средств на шахтах, с использованием современных средств микроэлектроники, для повышения достоверности, оперативности информации, надежности принимаемых решений и безопасности труда горняков. Задачи разработки включают: контроль состояния выработок и технических средств, оперативная регистрация и передача достоверной информации об объектах, обеспечение безопасности ведения горных работ. В процессе визуального бесконтактного контроля вычисляются конкретные количественные параметры исследуемых объектов, на основании обработки изображений даются рекомендации по приведению объектов в нормальное состояние и недопущению нештатных ситуаций. Рекомендованы к применению технологии, усиливающие качество и достоверность фотовидеоинформации технологии окрашивания объектов, дающие дополнительную информацию об их состоянии. На основании исследований впервые разработан способ оперативного контроля состояния выработок и технических средств на шахтах, повышающий достоверность, оперативность информации и надежности принимаемых решений. Практическое значение заключается в разработке простого и дешевого в применении устройства оперативного контроля состояния выработок и технических средств на шахтах. Запропоновано принципово новий пристрій оперативного контролю стану виробок і технічних засобів на шахтах з використанням сучасних засобів мікроелектроніки для підвищення достовірності, оперативності інформації, надійності прийнятих рішень та безпеки праці гірників. Завдання розробки включають: контроль стану вироб ок і технічних засобів, оперативна реєстрація й передача достовірної інформації про об'єкти, забезпечення безпеки ведення гірничих робіт. У процесі візуального безконтактного контролю обчислюються конкретні кількісні параметри досліджуваних об'єктів, на підставі обробки зображень даються рекомендації із приведення об'єктів у нормальний стан і недопущенню позаштатних ситуацій. Рекомендовані до застосування технології, що підсилюють якість і достовірність фотовідеоінформації технології фарбування об'єктів, які дають додаткову інформацію про їхній стан. На підставі досліджень уперше розроблено спосіб оперативного контролю стану виробок і технічних засобів на шахтах, що підвищує достовірність, оперативність інформації та надійності прийнятих рішень. Практичне значення полягає в розробці простого і дешевого в застосуванні пристрою оперативного контролю стану виробок і технічних засобів на шахтах. Ключові слова: пристрій оперативного контролю, стан виробок і технічних засобів на шахтах, підвищення достовірності та оперативності інформації, безпека праці. A fundamentally new device is proposed for online monitoring of tunnel and equipment state in the mines with the help of uptodate microelectronic facilities. The device shall improve validity and timeliness of information, reliability of decisions made and safety of miners. Tasks for the design include: monitoring of tunnel and facility state and agile registration and transfer of accurate information concerning safety of objects and mining operations. In the process of visual noncontact control, specific quantitative parameters of the objects are processed and, basing on the image processing, recommendations are made of how to reinstate a normal operation of the objects and prevent emergency. Such technologies as object coloring are recommended for use as they provide additional information about the object state and improve quality and accuracy of photo and video information. Basing on this research, it is the first time when a method has been d esigned for online monitoring of tunnel and equipment state in the mines, which improves validity and timeliness of information and reliability of decisions made. Practical importance of the research is a simple and economicallypriced design of the device for online monitoring of tunnel and 
 equipment state in the mines. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах Спосіб і пристрій оперативного візуального контролю стану виробок та технічних засобів на шахтах Method and device for operative visual control of minings and technical means on mines Article published earlier |
| spellingShingle | Способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах Шевченко, В.Г. Зайцев, М.С. |
| title | Способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах |
| title_alt | Спосіб і пристрій оперативного візуального контролю стану виробок та технічних засобів на шахтах Method and device for operative visual control of minings and technical means on mines |
| title_full | Способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах |
| title_fullStr | Способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах |
| title_full_unstemmed | Способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах |
| title_short | Способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах |
| title_sort | способ и устройство оперативного визуального контроля состояния выработок и технических средств на шахтах |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59606 |
| work_keys_str_mv | AT ševčenkovg sposobiustroistvooperativnogovizualʹnogokontrolâsostoâniâvyrabotokitehničeskihsredstvnašahtah AT zaicevms sposobiustroistvooperativnogovizualʹnogokontrolâsostoâniâvyrabotokitehničeskihsredstvnašahtah AT ševčenkovg sposíbípristríioperativnogovízualʹnogokontrolûstanuviroboktatehníčnihzasobívnašahtah AT zaicevms sposíbípristríioperativnogovízualʹnogokontrolûstanuviroboktatehníčnihzasobívnašahtah AT ševčenkovg methodanddeviceforoperativevisualcontrolofminingsandtechnicalmeansonmines AT zaicevms methodanddeviceforoperativevisualcontrolofminingsandtechnicalmeansonmines |