Принципы построения многофункциональных систем безопасности угольных шахт, опыт и перспективы их использования в Кузбассе

Принципы построения многофункциональных систем безопасности угольных шахт, опыт и перспективы их использования в Кузбассе

А.Г. Бабенко, С.Э. Лапин, А.В. Вильгельм, С.М. Оржеховский

Для повышения эффективности производства при обеспечении технологической и производственной безопасности многофункциональные информационно-управляющие системы угольных шахт должны обеспечивать: контроль и управление технологическими и производственными процессами в нормальных условиях; аварийное оповещение; поиск застигнутых аварией людей в аварийных ситуациях, при проведении спасательных работ и ликвидации аварий; аэрогазовый контроль (АГК) и автоматическую газовую защиту (АГЗ); наблюдение (контроль за положением персонала); оперативную связь; оценку и прогноз различных опасностей в любых условиях.

Можно дать следующие определения перечисленных задач:

контроль и управление технологическими и производственными процессами — местный и централизованный, диспетчерский и ручной, автоматизированный и автоматический контроль и управление основным и вспомогательным оборудованием, системами вентиляции, дегазации и газоотсоса, электро-, гидро- и пневмоснабжения; сбор, обработка, хранение и предоставление информации в подземных выработках, на рабочих местах диспетчеров, операторов, главных специалистов и инспекторов; предоставление данных для других информационных систем;

аварийное оповещение (п. 41 ПБ 05-618—03 ) — передача горным диспетчером сообщений (кодовых, текстовых, речевых) в подземные выработки индивидуально каждому горнорабочему независимо от его местонахождения до, во время и после аварии;

поиск или аварийное позиционирование (п. 41 ПБ 05-618—03 ) — обнаружение человека и определение его местоположения под завалом через слой породы толщиной не менее 20 м с погрешностью не более 2 м в течение 2 сут после попадания под завал при аварии и проведении спасательных работ;

аэрогазовый контроль и защита РД-15-06—2006 — непрерывный контроль параметров рудничной атмосферы (взрывоопасные и токсичные газы, пыль, вентиляция, ранние признаки пожаров), сигнализация об их опасных значениях с помощью стационарных, переносных, групповых и индивидуальных средств, противоаварийная защита;

наблюдение или технологическое позиционирование (п. 41 ПБ 05-618—03 ) — определение положения персонала в подземных выработках в нормальных условиях с точностью до участка горной выработки (в соответствии с проектными решениями) на момент возникновения аварии.

Перечисленные задачи органично делятся на задачи управления технологическими и производственными процессами и задачи противоаварийного управления и защиты, при этом принципиально важным является техническое разделение систем противоаварийной защиты и систем автоматики и связи. Правильность такого подхода подтверждается многолетней инженерной практикой реализации систем автоматизации и противоаварийной защиты на различных опасных производствах в нефтегазовой, нефтехимической, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности.

Анализ тяжести последствий аварий и требований к функциональной безопасности систем противоаварийной защиты, призванных исключить аварии или минимизировать их последствия, показывает, что ни существующие, ни перспективные электрические, электронные и программируемые системы защиты не способны сами по себе обеспечить безопасную работу. Достаточно сказать, что требуемый уровень интенсивности отказов составляет 10–9 ч–1, а уровень отказоустойчивости (число резервных каналов защиты) — не менее 1. Этим требованиям (например, резервирование аппарата электроснабжения как конечного устройства в канале АГЗ) не соответствует ни одна из существующих или разрабатываемых систем АГЗ. Электрические, электронные и программируемые системы защиты эффективны только тогда, когда они дополняют и контролируют реализацию соответствующих проектных решений, технологических и организационных мероприятий, обеспечивающих снижение уровня риска аварий до приемлемого ( Федеральный закон от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" и РД 03-418—01 ).

Противоаварийное управление и защита шахты должны осуществляться с использованием многофункциональной системы безопасности, которая объединяет в единый комплекс системы и средства, обеспечивающие решение задач организации безопасного производства и информационной поддержки управления технологическими и производственными процессами в нормальных и аварийных условиях:

оперативный контроль за соблюдением проектных решений, предотвращающих условия возникновения различных видов опасности геодинамического, аэрологического и техногенного характера;

предотвращение условий возникновения различных видов опасностей в виде аварий за счет организации технологических и производственных процессов и применения систем, осуществляющих противоаварийное управление и защиту людей, оборудования и сооружений;

уменьшение ущерба от реализованной в виде аварии опасности за счет средств, обеспечивающих предотвращение развития аварии, распространения и снижения степени влияния опасных факторов.

Объектами контроля и управления, оценки и прогноза служат аэрологическое и геодинамическое состояние, технологическое оборудование, сооружения и персонал угольной шахты, системы и средства, связанные с безопасностью, другие процессы жизненного цикла шахты от проектирования до закрытия.

Со

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать