На базе контроллера SIMAT1C S7-300

Автоматизированная электронно-тидравлическая система управления транспортной смееительно-зарядной машины (далее - АЭГСУ) предназначе­на для: управления технологическим процессом приготовления эмульсион­ного взрывчатого вещества и заряжания приготовленным взрывчатым веще-с I вом скважин.

Эксплуатация АЭГСУ возможна при следующих условиях):

-рабочая температура окружающей среды -40 С +45 С;

-относительная влажность воздуха до 95%; -атмосферное давление 630-800мм рт.ст.;

-вибрационные нагрузки частотой 50 - 250 Гц, ускорением (замедле­нием) 50 м/с',

-в части коррозийной стойкости - обеспечить устойчивость к воздейст­вию нефтепродуктов (дизельное топливо, масла) и агрессивных смесей селитры;

-взрывобезопасиость на уровне 2

Использование системы управления на базе контроллера S1MAT1C S7-НЮ позволяет:

-осуществлять смешивание компонентов ЭВВ в установленных про­порциях с высокой точностью и заряжания приготовленным ЭВВ скважин;

-осуществлять контроль и индикацию, на панели оператора, текущих параметров технологического процесса, включение световой и звуко­вой сигнализации при отклонениях технологических параметров;

-задавать необходимую производительность насоса готового продукта, а также прерывать и возобновлять процесс зарядки, когда это необхо­димо;

-предупреждать аварийные ситуации путем индикации аварийных со­общений и останова процесса зарядки в случаях превышения аварий­ных значений параметров.

Режимы работы АЭГСУ

ЗАРЯДКА - режим зарядки скважин готовым продуктом

ЗАПРАВКА- режим заправки машины исходными компонентами

КАЛИБРОВКА - наладочный режим. Возможность управления механизмами в наладочном режиме. Ввод коэффициентов соответствия расчетной и фактической производительности.

ПРОМЫВКА–режим промывки зарядного рукава, насоса ГП и др. водой. Отличительной особенностью системы управления является ее легкость в эксплуа­тации. Панель оператора имеет интуитивно понятный русифицированный интерфейс, что сокращает трудозатраты на обучение операторов.

Реализована система информирую­щих, предупреждающих и аварийных сооб­щений, которая основана на использовании сигналов от датчиков (температуры, давле­ния, уровня, потока, оборотов), установлен­ных на ТСЗМ.

Использование программного ПИД-регулятора, управляющего пропорциональ­ными секциями гидрораспределителя, по­зволяет реализовывать оптимальное управление оборотами механизмов. Возможна подстройка параметров ПИД-регулятора с панели оператора, что решает проблему адаптации АЭГСУ к изменяющимся условиям эксплуата­ции. В панели оператора предусмотрено разделение прав доступа. Оператор может

- изменять некоторые параметры технологического процесса (напр.производительность).

Обслуживающий персонал (напр. Инженер КИПиА) имеет возможность задавать MAX/M1N пределы уставок этих параметров, изменять коэффициенты ПИД-регулятора, производить резервное копирование панели на FLASH карту, сбрасывать счетчики, настраивать спящий режим и режим пониженной производительности, добавлять/удалять профили пользователей и изменять их пароли и др. Все эти возможности значительно повышают гибкость, как в настройке, так и в эксплуатации описываемой АЭГСУ.

Использование контроллеров линейки SIMATIC S7-300 выгодно отли­чают данную систему управления возможностью быстрого аппаратного и программного расширения или иного модифицирования системы управления

в зависимости от пожеланий заказчика. На данный момент реализована (аппаратно и программно) система сбора данных о зарядке по каждой скважине. Данные возможно просматривать как на панели оператора, так и на персональном компьютере, с переносом данных по радиоканалу. Информация о номере блока и скважины, дате и времени зарядки, о массе заряда и параметрах технологического режима, а также о квитированных сообщениях может сохраняться в базах данных(напр. MS Access) персонального компью­тера.

Особенно следует отметить возможности телесервиса данной системы управления (дистанционный мониторинг работы системы управления). Сего­дня реализована схема управления и мониторинга работы АЭГСУ по GSM каналу. Если ТСЗМ работает в зоне покрытия GSM связи, становится воз­можным подключение к системе управления дистанционно (напр. из офиса) и, соответственно, получение или изменение данных и значений технологи­ческих параметров. Возможна односторонняя связь, то есть АЭГСУ по како­му либо условию будет отправлять SMS сообщение на мобильный телефон с данными о режиме работы машины или наступлении аварийных ситуаций. Разделение прав пользователей позволяет четко определить круг лиц, имею­щих доступ к режимам телесервиса.

Особое внимание при разработке АЭГСУ уделялось безопасности при mi плуатации. Согласно ТЗ, система управления выполнена во взрывобезо-iiiK ном исполнении. В частности система контролирует давление и темпера-i уру готового продукта в рукаве. Например, при достижении определенного уровня давления ГП, система автоматически увеличивает подачу воды в ру-luiii, что способствует снижению давления ГП, если же давление продолжает pne i и, то на панель выводится соответствующее сообщение и процесс заряд­ки прекращается, кроме того, включается звуковая и световая сигнализация. Контролируются и ограничиваются обороты насоса готового продукта и других их механизмов. Описанные программные ограничения значительно повы­шают уровень безопасной эксплуатации ТСЗМ.

Система управления ведет счет часов работы гидросистемы и основ­ных механизмов, а также счет массы продукта за весь период эксплуатации ТСЗМ. Создан журнал моторесурса основных механизмов, что позволяет определить время проведения технического обслуживания или остановок на планово – предупредительный ремонт.

ПЕРСПЕКТИВА РАЗВИТИЯ ЭМУЛЬСИОННОЙ ЗАРЯДНОЙ ТЕХНИКИ «ЗАВОДЫ НА КОЛЕСАХ»

В последнее десятилетие продолжает бурно развиваться строительство производств эмульсионных ВВ на местах применения по традиционным технологиям когда эмульсия изготавливается на СПП, а ЭВВ изготовляется при заряжании скважин СЗМ. Размещение СПП для реализации такой технологии, в соответствии с действующими нормами и правилами промышленной безопасности, требует учета взрывоопасной загрузки СПП по эмульсии с учетом тротилового эквивалента и вытекающие из этого внешние безопасные расстояния.

Однако не все заинтересованные в строительстве у себя СПП предприятия могут реализовать вышеописанную технологию по причине стесненности промплощадки, близком нахождении сторонних организаций попадающих в опасную зону СПП даже при незначительных загрузках по эмульсии. Но выход существует: в этих случаях, на СПП могут изготавливаться только полуфабрикаты раствор окислителя, топливный раствор, раствор ЕЕД. Изготовление эмульсии и смешение ее с различными добавками (ГГД, АС-ДТ) должно происходить в процессе заряжания скважин СЗМ т.н. технология «завод на колесах».

Лидером в разработке и реализации технологии «завод на колесах» (SME) по праву считается компания «Дино Нобель». В России, этой компанией такая технология реализована на АК «АЛРОСА» (Удачнинский и Айхальский ГОКи), комбинате «Печенганикель» (г.Заполярный Мурманской обл.), ОАО «Святогор» (Свердловская обл) и ОАО «Гайский ГОК» (Оренбургская обл.), ОАО «ОЛКОН» (Мурманская обл.).

До сих пор, российские производители зарядной техники (ОАО «Гормаш», НИПИгормаш) не уделяли должного внимания этому сегменту эмульсионной технологии, т.к. были заняты удовлетворением спроса на традиционные СЗМ (использующие для изготовления ЭВВ уже готовую эмульсию)

СЗМ по типу «завод на колесах» предназначена для раздельной транс­портировки к местам производства взрывных работ невзрывчатых компонен­та (горячего раствора окислителя, гранулированной аммиачной селитры, инельного топлива и газогенерирующей добавки), загружаемых на Стацио­нарном пункте.

Изготовление промышленных взрывчатых веществ из указанных не­взрывчатых компонентов осуществляется в СЗМ по прибытии на место про­изводства взрывных работ- в процессе заряжания скважин. Такая СЗМ так­же может быть использована для изготовления исходной эмульсии (матри­цы) с одновременным её перекачиванием в накопительную ёмкость или другую СЗМ.

Требуемые технические характеристики СЗМ

Отбираемая на питание гидросистемы навесного оборудования СЗМ мощность с раздаточной коробки базового автомобильного шасси равна мощности двигателя минус КПД коробки передач и КПД раздаточной короб­ки при оборотах 1800 мин-¹ отбираемая мощность составляет 70% номинала

Электропитание системы автоматики навесного оборудования СЗМ in ушествляется от 24В электросети шасси. Причем, электрические сети на шасси навесного оборудования должны быть выполнены по двухпроводной системе (при использования корпуса машины в качестве проводника).

Питание гидравлической силовой системы навесного оборудования осушествляется от гидравлического шестеренного насоса, который приво-дится в работу от вала отбора мощности через раздаточную коробку базового двигателя.

i (M должна отвечать следующим показателям:

Miii'i'ii: Номинал

• масса компонентов эмульсин

(всех компонентов)................ Не менее 15000кг

¹ Масляный (для гидросистемы, р масла =0,89) Не более 350 кг

• ( для воды................................... . Не более 350 кг

• и,тс, нос оборудование.............. . Не более 8000 кг

i i м|.,н и, изготовления эмульсии . Не менее 200 кг/мин

Ни imi i р шрядного шланга, опускаемого в скважину 11е более 75мм - наружный,

{Upon ню 1етваСИМПЕРИТ или ГУДИ ЕР) 50мм - внутренний

|| ним ирядного шланга

ц, и ,чi\ екаемая в скважину).... . Не менее 30м

i и i |мн|и,|я система управления должна состоять из

■ ipnii.ix латников и контроллеров BOSH. SIEMENS

Емкости СЗМ для компонентов эмульсии и ЭВВ должны изготавли­ваться из легированной нержавеющей стали и иметь следующие параметры (или приближенные к ним):

Значение параметров

Наименование

1. Бак раствора окисли геля (горячего) на приго­товление эмульсии

Должен быть термоизолирован 7,2м'\ р= 1,4г/см'\

2. Бункер лля гранулированной аммиачной се­литры подаваемой на смешение с готовой

эмульсией........................... 5,32м³, р=0,80г/см'\

3. Бак для топливного раствора (дизтопли-во+лмулыатор)

Должен быть термоизолирован , ] 137л, р=0,89г/см'.

4. Баки лля Г'ГД (2 бака).............. 2 х 75,8л, р= 1,0г/см\

5. Масляный бак....................... 360л, р=0,89г/см'\ (.тля гидросистемы) ............................................ (320 кг).

6. Бак для волы лля промывки системы после за- 320л. р=1,0г/ем', рядки ........................................... (320 кг).

Изготовляемая эмульсия должна иметь динамическую вязкость 30000 сантипуаз (сПз), измеренную на вискозиметре Брукфильда насадкой RV6 при частоте вращения шпинделя 20 оборотов в минуту.

Горячий раствор окислителя и топливный раствор должны подаваться на смешение, для получения эмульсии, в следующих пропорциях:

Появление на рынке отечественных СЗМ типа «завод на колесах» по­зволит увеличигь количество горнодобывающих предприятий, перешедших на применение эмульсионных ВВ.

Наименование компонента	Состав, % масс	Пропорция в эмульсии, % масс
Раствор окислителя	Аммиачная селитра - 80
Вода -20
Сульфаминовая кислота – 0,05
Топливный раствор	Дизельное топливо -75
Эмульгатор - 25