CC BY
29
Ю.И. Донсков
заведующий сектором ООО «ВостЭКО»
A.A. Ли
«л *
д-р техн. наук, проф., ученый секретарь ОАО «НЦ ВостНИИ»
УДК 622.001 (088.8)
МОНИТОРИНГ РАЗРАБОТКИ ОХРАНОСПОСОБНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ОАО «НЦ ВОСТНИИ»
Приведены результаты патентных исследований за период 1962-2012 гг. при выполнении научно-исследовательских работ ОАО «НЦ ВостНИИ» по основным направлениям деятельности -проблемам аэрогазопылединамики, борьбы с эндогенными пожарами, внезапными выбросами угля и газа, безопасного применения ВВ и электроэнергии, горных машин и транспорта.
Ключевые слова: АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО, ПАТЕНТ, ИЗОБРЕТЕНИЕ, УГОЛЬНАЯ И ПОРОДНАЯ ПЫЛЬ, ЭНДОГЕННЫЕ ПОЖАРЫ, БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ, ПРОВЕТРИВАНИЕ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ И ОЧИСТНЫХ ВЫРАБОТОК, ВНЕЗАПНЫЕ ВЫБРОСЫ УГЛЯ И ГАЗА, ДЕГАЗАЦИЯ, СРЕДСТВА ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ, ГОРНЫЕ МАШИНЫ, ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
За период с 1962 по 2012 гг. ОАО «НЦ ВостНИИ» было выполнено более 150 научно-исследовательских работ по вопросам безопасности на предприятиях угольной отрасли. В институте был сформирован патентный фонд по тематике выполняемых работ - 52 тыс. полных описаний изобретений и полезных моделей по классам Е2^ 1/00 - 17/00, С06В, F42D 1/00-5/06, G01N 1/00-15/06, Н01В, Н02Н и др.
Кроме того, в институте имеется полная картотека изобретений и полезных моделей по указанным классам России, СССР, США, Германии, Великобритании, Франции и других стран с развитой угольной промышленностью. Средний процент выдачи охранных документов по заявкам института увеличился с 52 % в 1962-1966 гг. до 100 % в 2012 г.
Ниже приводятся наиболее значимые разработки по отдельным направлениям.
Борьба с угольной и породной пылью
За указанный период в области борьбы с угольной и породной пылью было получено 103 изобретений и полезных моделей, в том числе многие изобретения и полезные модели используются на шахтах Кузбасса до настоящего времени или прекратили свое действие в послед-
ние годы. Например, изобретение по авторскому свидетельству №713196 (кл. E21F5/02, заявлено 10.11.1978) до настоящего времени выпускается серийно под маркой УНР-02 Украинским заводом гидрооборудования и используется шахтами России и Украины при нагнетании жидкости в пласт для снижения газовыделения, пылео-бразования и предотвращения внезапных выбросов угля и газа. В данной насосной установке впервые обеспечена автоматическая плавная регулировка параметров нагнетания жидкости в зависимости от фильтрационно-коллекторских свойств пласта. Результаты испытаний свидетельствуют об увеличении эффективности установки: пылеобразование снижается на 80 %, тогда как при использовании известных способов только на 35-40 %, энергоемкость уменьшается в 2 раза, при этом экономический эффект в 1990 г. составил 6709 руб. на одну установку в ценах 1990 г.
В 2011 г. институтом был получен патент на полезную модель №109795, который защитил новую конструкцию форсунки для горного комбайна, имеющую крышку с корпусом, выполненные с изменением размеров камеры завихрения (авторы: Трубицын А.А., Гринюк А.А., Анисимов А.А.).
В августе 2005 г. на вооружение шахте-
ров поступил гидрореактивный пылеподавитель по патенту на полезную модель №52447 (кл. Е2^5/04), являющийся усовершенствованием предложенного институтом в 1972-1980 гг. устройства для пылеподавления по изобретениям института №395592 и №900032. В 2012 г. авторы изобретения Трубицын А.А. и Трубицына Н.В. предложили новую конструкцию пы-леподавителя, которую принял к производству ОАО «Кемеровский экспериментальный завод средств безопасности» (ОАО «КЭЗСБ»).
Институтом были предложены способы оценки токсичности продуктов горения материалов, используемых в шахтах, по патентам на изобретения №2300098 и № 2418294 (авторы: Трубицын А.А., Трубицына Н.В., Уварова В.А., Уваров В.Е. и Грачева Т.М.). Сущность изобретения заключается в том, что газовые компоненты оценивают на однонаправленность действия путем приведения их к значению удельной массы одного из них, обладающему наиболее выраженным действием.
Борьба с эндогенными пожарами
Способы борьбы с эндогенными пожарами защищены 51 изобретением и тремя патентами на полезную модель.
Наиболее характерной является защита рядом изобретений способа снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства действующего очистного забоя. Наиболее ранним является изобретение №746123 (кл. Е2^5/02, заявлено 25.04.1978, опубликовано в 1980 г., Б.№25, авторы: Белавенцев Л.П., Скрицкий В.А., Миллер Ю.А., Линденау Н.И.). Данный способ и его разновидности применяют до настоящего времени при различных технологических схемах ведения очистных работ с обрушением кровли и различных способах и схемах проветривания выемочных участков. Способ заключается в том, что из действующего очистного забоя сонаправленно с утечками воздуха в выработанное пространство с помощью обособленной струи вводят антипироген во взвешенном состоянии.
Преимущества способа в том, что он позволяет качественно и своевременно производить профилактическую обработку всей площади выработанного пространства без остановки очистного забоя и без оставления необработанных участков, что важно при отработке угольных пластов с геологическими нарушениями; сокращает в два раза расход раствора антипирогена и исключает возможность прорыва его в действующий очистной забой.
Варианты данного способа запатентованы в 1982-1988 гг. (свидетельства № 972144, 1112127). С 1989 г. на шахтах Кузбасса применяют состав для предупреждения эндогенных пожаров, массовое содержание компонентов в котором равно: 0,001-0,030 - нитраты; 0,00010,01 - нитриты; 0,003-0,01 - хлориды; 0,06-0,5 - сульфаты; 0,005-0,01 - кальций; 0,0001-0,01 -магний; 0,0001-0,01 - аммиак; 0,0001-0,02 - нефтепродукты; вода - остальное. Данный состав является отходом производства, обладает эффективностью для всех марок углей и обеспечивает снижение показателей эндогенной пожароопасности от 10 до 34 %.
В 2002 г. группой сотрудников института в составе Белавенцева Л.П., Каминского А.Я. и Лебедева С.А. было разработано «Руководство по применению способа профилактики эндогенных пожаров на принципе интенсификации дезактивации угля в шахтах Кузбасса», а затем получен патент на полезную модель №25203 «Устройство для профилактической обработки угля» (кл. Е2^ 5/02, заявлено 11.03.2002, опубликовано в сентябре 2002 г.). Указанное устройство применяется на шахтах, и по заказам шахт его выпускает ОАО «КЭЗСБ».
В 1983 г. был заявлен и защищен «Способ хранения пожарных рукавов в горных выработках и устройство для его осуществления» (авторы: Евсеев В.С. и Миллер Ю.А.). Изобретение прошло промышленные испытания на шахтах Кузбасса и с 1986 г. принято к промышленному производству ОАО «КЭЗСБ», которое продолжается до настоящего времени. За это время на шахты Кузбасса ежегодно поступало 40-50 контейнеров для хранения пожарных рукавов, а экономический эффект составил более 25 млн руб. Расход пожарных рукавов сократился в 10 раз за счет увеличения срока службы рукава до 5 лет вместо 6 мес. Контроль состояния защиты не требует разгерметизации емкости, т.е. исключает конденсацию влаги из емкости в рукав.
В 2011 г. был выдан патент на полезную модель №105745 на устройство для измерения скоростей фильтрации воздуха через изолирующие сооружения с заборным приспособлением. Авторы: Каминский А.Я., Колыхалов В.В. и Шла-паков П.А.
Безопасное применение взрывчатых веществ и средств взрывания
Для обеспечения безопасного применения взрывчатых веществ было создано более 65 изобретений и полезных моделей, причем выдача по заявкам составила до 100%. Наиболее актив-
ными изобретателями в лаборатории безопасности взрывных работ были Белов В.И., Панчишин В.Я., Чикунов В.И., Доманов В.П., Варнаков Ю.В. и др. Особенно следует отметить «Устройство обеспыливания бункера для гранулированных материалов», защищенное четырьмя изобретениями (№1174334, 1267728, 1279915 и 1719972) и выпускаемое с 1988 г. под названием «Фильтр зернистый ЗФ-1» (ЗАО «Коммунар»).
Патент на изобретение России №2049765 (кл. С06В25/12, авторы: Чикунов В.И. и Буднико-ва Н.Н.) выдан в 1995 г. на состав предохранительного ВВ. Состав содержит дополнительно чешуированный тротил и хлористый натрий и характеризуется стабильностью предохранительных свойств в течение всего периода хранения и высокой работоспособностью. Результаты промышленных испытаний свидетельствуют о том, что ВВ удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ВВ V класса по предохранительным свойствам.
Патент на изобретение России №2005705 (кл. С06В 31/28, авторы: Чикунов В.И. и Голдин Д.Н.) использовался на открытых горных работах с 1995 г. От добавки сульфата аммония гранулит, содержащий бурые угли, приобретает повышенную термостабильность и стойкость против самовозгорания.
Авторское свидетельство на изобретение №1828091 (кл. С06В31/28, авторы: Варнаков Ю.В., Доманов В.П. и Бардина Т.А.) содержит гранулированную аммиачную селитру (91-93 %), дизельное топливо (2,5-3,5 %) и порошкообразные отходы анилинокрасочного производства (4,5-5,5 %). Изобретение относится к простейшим взрывчатым составам и может использоваться вместо гранулита при ведении взрывных работ на карьерах и разрезах. Целью изобретения является снижение количества ядовитых газов, выделяющихся при взрыве.
Изобретение СССР №1710984 (авторы: Климов В.И., Гуляев Е.М. и Зима Н.Г.) разработано ВостНИИ и серийно выпускается по заказам шахт России заводом «Искра» (г. Новосибирск) с 1993 г. В 2011 г. конструкция устройства была усовершенствована и выпускается заводом по заявке на изобретение №2011107753, поданной от имени ОАО «НЦ ВостНИИ».
Патент на полезную модель №112388 (кл. F42В 3/02, авторы: Варнаков Ю.В. и Куприянов Н.П.) выдан в 2011 г. на патрон для промышленных ВВ, и его особенностью является то, что он может быть использован для эмульсионных ВВ. Его заряд не воспламеняет ни метановоз-душную, ни пылевоздушную смесь. Взрывная
отбойка в шахтах, опасных по газу и пыли, обеспечивает безопасность взрывных работ с повышенной эффективностью взрыва шпуровых зарядов. При проведении испытаний были использованы метановоздушная (20 опытов) и пы-левоздушная (5 опытов) смеси, при этом число воспламенений в обоих случаях было нулевым.
Проветривание угольных шахт и борьба с газом
По вопросам безопасного проветривания очистных забоев и подготовительных горных выработок были получены 30 изобретений и 5 патентов на полезную модель. Коллектив авторов в составе: Мащенко И.Д., Попов Н.И., Мясников А.А. и др. с 1983 по 1988 гг. вели разработку вентилятора-пылеподавителя с гидравлическим приводом, который может работать как в режимах вентилятора, так и пылеподавителя. Разработка была завершена в 1988 г., и по ней поданы две заявки на изобретения, по которым были выданы свидетельства №1106909 и № 1627732, т.е. выдача составила 100%. В настоящее время вентилятор-пылеподавитель изготавливается мастерскими шахт в соответствии с их условиями и используется на шахтах России для улучшения санитарно-гигиенических условий работы горнорабочих.
С участием специалистов шахт Кузбасса в 1989 г. был разработан «Способ управления газовыделением при разработке высокогазоносной свиты пластов по бесцеликовой технологии и снижения объема подготовительных выработок» (изобретение №1543078, кл. Е21С41/18, авторы: Мурашев В.И., Попков М.П., Стекольщиков Г.Г., Малышев Ю.Н. и Шундулиди А.И.). Цель изобретения - расширение области применения способа на пологих пластах при отработке выемочного поля по простиранию с выемкой полезного ископаемого от монтажных камер по бесцеликовой технологии.
В 2002 г. группе сотрудников института в составе: Тимошенко А.М., Белавенцев Л.П. и Мащенко И.Д. был выдан патент на изобретение №2180400 (кл. Е2^1/00) «Способ проветривания высокогазообильных очистных забоев при подземной отработке газоносных и пожароопасных пластов угля длинными столбами по простиранию». Способ предусматривает возможность отвода всей оставшейся части исходящей струи по дополнительному вентиляционному штреку с подачей по основному вентиляционному штреку подсвежающей струи и разделение части исходящей струи на два потока, один из которых направляют в дополнительный вентиляционный
штрек, а другой - в основной вентиляционный штрек, соединение этих двух потоков и т.д. В настоящее время данный способ продолжает использоваться на шахтах Кузбасса. Он позволяет в широких пределах управлять отводом исходящей струи по разным направлениям в зависимости от газообильности угольного пласта, пожароопасности вынимаемого угля и используемого оборудования, а также увеличивать отдачу свежего воздуха за счет перераспределения исходящей струи по вентиляционным выработкам. Наличие специальной воздухоотводящей выработки позволяет улучшить газовоздушную ситуацию на участке и обеспечить высокопроизводительную работу выемочного оборудования.
Изобретение №1513153 (кл. Е2^7/00, авторы: Мурашев В.И., Стекольщиков Г.Г., Беляев В.И. и др.) предназначено для использования при отработке высокогазоносных пластов в восходящем порядке длинными столбами по простиранию. Целью изобретения является повышение эффективности работ по дегазации и снижение экономических затрат за счет исключения применения дегазационных трубопроводов. Для отвода метана из выработанного пространства бурят фланговую дегазационную скважину с дневной поверхности, оборудуют ее газоотсасывающим вентилятором и соединяют с выработанным пространством фланговой газодренажной выработкой.
В 2012 г. была подана заявка на полезную модель, защищающая конструкцию газоанализатора с дисплеем. Особенностью прибора является то, что он производит замеры и одновременно выдает рекомендации персоналу, как поступать при тех или иных значениях замеров. Рекомендации прибор может выдавать со звуковым сопровождением.
Борьба с внезапными выбросами угля
и газа
Сотрудниками лаборатории, занимающейся вопросами профилактики внезапных выбросов угля и газа, было получено 24 охранных документа на изобретения и полезные модели, большая часть которых используется на шахтах до настоящего времени.
Изобретение №994718 (кл. Е21С7/00, авторы: Шадрин А.В., Соколов Е.А., Пузырев В.Н. и Спирина Г.Ф.) выдано на «Устройство для измерения выхода буровой мелочи». Путем подбора параметров элементов устройства можно произвести его настройку на любую интенсивность потока буровой мелочи с точностью дозировки порций по массе до 3-5%. Данное устройство по-
зволяет определить опасность забоев по газодинамическим явлениям, уменьшить трудоемкость взятия пробы и повысить точность измерения.
Впервые с помощью изобретения №74960 (кл. Е2^5/00, автор Пузырев В.Н.) появилась возможность выделять в пластах зоны, опасные по внезапным выбросам угля и газа, внезапным выдавливаниям (высыпаниям) угля с повышенным газовыделением, горным ударам и суфляр-ным газовыделениям и выбирать эффективный способ предотвращения опасного явления, что обеспечило повышение безопасности ведения горных работ. Изобретение используется для прогноза опасных газодинамических явлений преимущественно в угольных шахтах и позволяет повысить точность определения.
Благодаря «Способу профилактической обработки горного массива и устройству для его осуществления», защищенному охранным документом на изобретение №911048 (кл. Е2^5/02, авторы: Пузырев В.Н., Шадрин А.В. и др.), можно снизить затраты времени на нагнетание жидкости, затраты средств на обслуживание за счет автоматизации процессов контроля и управления, повысить надежность профилактических мер. Изобретение позволяет производить нагнетание в режиме оптимальной фильтрации, не допуская гидроразрыва пласта с быстрой автоматической перестройкой параметров нагнетания для согласования с физико-механическими свойствами наиболее склонного к гидроразрыву в каждый текущий момент времени локального участка обрабатываемого массива.
Патент РФ на изобретение №2041356 (кл. Е21С39/00, авторы: Зыков В.С., Славолюбов В.В. и Тихонов Н.М.) выдан на устройство для определения крепости угля при оперативном определении прочностных свойств угля непосредственно в забое горной выработки. Экономический эффект заключается в повышении точности и оперативности измерений, а также в увеличении надежности текущего прогноза вы-бросоопасности на пластах, разрабатываемых ниже критической выбросоопасной глубины.
Патенты на изобретение №18153329 и полезную модель №64283 в 2007 г. были выданы на «Устройство для замера давления газа в массиве» (кл. Е2^5/00, авторы: Зыков В.С., Славолюбов В.В. и Осокин Ю.П.), обеспечивающее высокую точность замера. Преимуществом является простая технология выполнения замеров. Для закачки в распирающийся рукав герметизатора и в замерную камеру используется один и тот же компонент - обыкновенная вода. Оперативно (в течение 5 мин) производят также
герметизацию скважины и замер давления газа.
В 2011 г. были поданы две заявки на изобретения № 2011134745 и № 2011135274, определяющие прогноз выбросоопасности подготовительных и очистных выработок. Заявки в данное время используются по прямому назначению при разработке выбросоопасных пластов.
Дегазация угольных пластов
За истекшее время был выполнен ряд научно-исследовательских работ, связанных с разработкой новой техники по вопросам дегазации, по которым были проведены патентные исследования и получено 17 свидетельств на изобретения и патентов на полезные модели. Выдача охранных документов по поданным заявкам составила от 73 до 100 %. Из созданных объектов новой техники следует отметить следующие.
На способ каптирования метана на выемочном участке разрабатываемого угольного пласта выдано свидетельство №1129382 (кл. Е2^7/00, авторы: Мясников А.А., Попков М.П. и др.). Способ позволяет более чем в 3 раза повысить нагрузку на очистной забой по фактору вентиляции; обеспечить безопасное ведение очистных работ, заданную концентрацию метана в каптируемой смеси; в широких пределах регулировать концентрацию метана без опасных влияний на газовую ситуацию в очистном забое; отрабатывать высокогазоносные угольные пласты.
Патент на полезную модель № 78865 (кл. Е2^ 7/00, авторы Трубицын А.А., Трубицына Н.В., Трубицына Д.А., Ворошилов Я.С., Тимошенко А.М. и др.) выдан в 2008 г. на устройство для измерения параметров метановоздушной смеси в дегазационном трубопроводе. Цель полезной модели - для повышения информативности измерений.
Безопасное применение горных машин, комплексов и средств транспортирования грузов
По этому направлению в последние годы было создано 40 изобретений, а выдача их по заявкам составила от 80 до 100 %.
Изобретения №973875 и 977832 составили основу разработки «Пункт схода с шахтного грузопассажирского конвейера» и предназначены для повышения устойчивости пассажиров после схода их с конвейера в пунктах назначения и пересадки (кл. Е2^13/00, авторы: Басов В.Н., Гуревич М.М. и Чернов Р.И.). Надежное поддержание и интенсивное торможение пассажиров после схода с конвейера обеспечивается без
стационарного привода в конструкции поручня, что значительно упрощает его эксплуатацию в условиях частого переноса площадок схода по длине конвейера вслед за подвиганием обслуживаемого этим конвейером забоя.
Изобретения №103379 и 1051325 созданы при разработке «Посадочной станции для шахтного грузопассажирского конвейера» (кл. Е2^13/08, авторы: Варшавский Я.М., Гуревич М.М., Марушкин Б.Э. и Чернов Р.И.). Предлагаемое выполнение посадочной станции позволяет повысить безопасность посадки и обеспечить проезд транзитных пассажиров при увеличении скорости движения ленты до 3,23 м/с. Благодаря шарнирному соединению площадки с кронштейном и наличию направляющих с упорами для боковых выступов площадки, удается обеспечить удобную и безопасную посадку на ленту конвейера.
Изобретение №899425 (кл. В65G3/00, авторы: Гуревич М.М., Чернов Р.И. и Сунгуров Ю.В.) защищает «Устройство контроля пассажиров на конвейере». Устройство может функционировать непрерывно, обеспечивая постоянную защиту пассажиров от случайного проезда в опасные места и избирательность срабатывания при одновременном транспортировании грузопотока и пассажиров.
Использование способа определения прочности стыка на конвейерах с резинотро-совой лентой по изобретению №2034273 (кл. G01N19/04, автор Герасимов Г.К.) позволяет практически исключить аварии по причине разрушения стыков. Полученную прочность стыков сравнивают с усилием, действующим на стык в процессе работы конвейера, и определяют запас прочности, который сравнивают с нормативным запасом прочности ленты конвейера. При низком запасе прочности стык переделывают.
Изобретение по патенту №2052124 (кл. Е21Д23/04, авторы: Поляков Ю.И., Волошин Л.К., Савкина Т.А., Бедарев Н.С. и Пампура С.М.) относится к защитным устройствам и может быть использовано для защиты рабочих очистных выработок от скатывающихся кусков горной массы. Устройство имеет подвешенный над конвейером ограждающий экран из гибких продольных элементов, размещенных в отверстиях траверсы. Стендовые испытания и промышленное применение показали, что устройство работоспособно и обеспечивает надежную защиту от скатывающихся кусков горной массы при углах наклона от 20 до 50 град. Преимущества устройства:
- не создает помех расположению тяговой цепи и предохранительного каната комбайна;
при сложной гипсометрии пласта и непрямолинейности забоя позволяет им смещаться от конвейера до верхняка крепи и от забоя до первой гидростойки;
- обеспечивает эффективную и надежную защиту призабойной зоны от скатывающихся и падающих вдоль лавы предметов;
- обладает высокой надежностью за счет применения гибких элементов, способных упруго деформироваться и т.д.
Патент №76388 (кл. E21F13/00, авторы: Поляков Ю.И. и Мерзляков П.Е.) выдан на полезную модель «Шахтный подвесной монорельсовый локомотив». В конструкции локомотива имеется выхлопная труба, концы которой размещены впереди кабин на 0,8-1,2 м. В зависимости от направления движения локомотива работает соответствующий конец выхлопной трубы, что обеспечивает безопасные условия для работы монорельсового локомотива.
Патент на изобретение №2377411 от 04.08.2006 (авторы: Трубицын А.А., Трубицына Н.В., Ботвенко Д.В., Голоскоков С.И.) защищает способ оценки горных пород по фрикционному воспламенению МВС, вызванному трением зубков о крепкие горные породы. Способ позволяет повысить безопасность ведения работ.
Безопасность применения взрывоза-щищенного электрооборудования, высоковольтных установок и кабельных сетей
В этом направлении за истекший период получено 82 свидетельства на изобретения и патента на полезные модели, при этом выдача по заявкам составила 92-100%.
Устройство для испытания взрывозащи-щенного электрооборудования в режиме дугового короткого замыкания защищено изобретением №1033772 (кл. E21F9/00, авторы: Каймаков А.А., Орлов Ю.А. и Иванов И.И.). Целью изобретения является повышение эффективности и качества испытаний путем увеличения мощности и получения стабильной длительности дугового разряда при снижении затрат на их проведение. Устройство работает циклично, что позволяет совмещать очередной цикл зарядки конденсаторов с подготовкой следующего испытуемого объекта и приготовлением свежей взрывной смеси. В качестве источника питания переменного тока возможно использование практически любой силовой сети. Ориентировочная стоимость устройства на порядок меньше по сравнению с известными испытательными установками. Получаемое существенное снижение непроизводительных потерь электроэнергии на-
ряду с меньшей стоимостью самого устройства обусловливает более высокую экономичность испытаний.
Устройство для определения повреждения изоляции кабеля (изобретение №1638674, кл. G01R31/08, авторы: Гришин В.А. и Гришин М.В.) используется для испытания и определения места повреждения изоляции в кабельных линиях. Для определения точного места повреждения изоляции кабеля датчик тока перемещают вдоль кабеля. Момент исчезновения сигнала на сигнальном элементе будет соответствовать месту пробоя. Устройство полезной модели по данному изобретению выпускается ОАО «КЭЗСБ», автором полезной модели являются авторы изобретения, а заявителем - завод.
Изобретение №1056342 (кл. Н02Н3/16, авторы: Жидков В.О., Ильин Ю.Н., Плащанский Л.А. и Полозков А.В.) относится к защите электрических сетей от однофазных замыканий на землю и защите людей от поражения электротоком при однофазном прикосновении и используется в электрических сетях, работающих с изолированной нейтралью. Устройство позволяет однозначно отличить однофазные замыкания на землю в линиях от однофазных замыканий на корпус в обмотках электрических машин и понижающих трансформаторов и осуществлять в соответствии с этим селективное шунтирование при замыканиях на корпус обмоток потребителей. Использование устройства повышает электробезопасность при эксплуатации электроустановок угольных разрезов и шахт, а также других горных предприятий.
Основное и зависимое изобретения №904067 и 1095293 (кл. Н02Н3/17, авторы: Жидков В.О., Ильин Ю.Н., Щур Н.А. и Багаутди-нов В.В.) выдано на «Устройство для защиты от утечки тока на землю (корпус) в сети постоянного тока». Существенным недостатком устройства по основному изобретению является то, что имеется апериодическая составляющая во входном токе порогового устройства независимо от соотношения проводимостей изоляции по полюсам. Целью зависимого изобретения является повышение помехоустойчивости защиты при изменении питающего напряжения в контролируемой сети. Таким образом, устройство обеспечивает защиту сети от симметричных утечек, а также от несимметричных утечек и поражения электротоком с автоматическим повышением уставки срабатывания, т.е. обеспечивается помехозащищенность схемы при переходных режимах в контролируемой сети и повышается электробезопасность эксплуатации сетей.
«Устройство для защиты от однофазных замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью» по изобретению №1356101 (кл. Н02Н3/16, авторы: Жидков В.О., Ильин Ю.Н. и Полозков А.В.) относится к электротехнике и служит для защиты от замыканий на землю и для защиты человека от поражения током. При появлении однофазного замыкания на землю напряжение нулевой последовательности с выхода фильтра через дифференцирующее звено поступает на вход пускового органа и при превышении им уставки срабатывания пусковой орган разрешает работу пороговых элементов. На поврежденном присоединении сигналы будут находиться в фазе, а на неповрежденных - в противофазе, и амплитудный детектор однозначно выберет присоединение с замыканием и через соответствующий пороговый элемент даст команду на отключение поврежденного присоединения.
«Устройство для шунтирования однофазного замыкания и контроля сопротивления после шунтирования» защищено изобретением №1410164 (кл. Н02Н3/16, авторы: Ильин Ю.Н., Жидков В.О. и Полозков А.В.) и относится к электротехнике. Изобретение предназначено для повышения безопасности и бесперебойности электроснабжения, может использоваться в электрических сетях с изолированной нейтралью напряжением 6-10 кВ горных предприятий.
Повышение характеристики чувствительности обусловлено тем, что величина тока контроля определяется непосредственно контролируемым сопротивлением. Чувствительность устройства повышается благодаря тому, что зарядка сети и контроль переходного сопротивления осуществляются одним напряжением, в результате исключается снижающее чувствительность несоответствие напряжений зарядки и контроля. Если сопротивление в месте однофазного замыкания после шунтирования больше регламентированного, например самоустраняющееся дуговое замыкание, погашенное шунтированием, то реле времени через заданную выдержку времени дает команду на дешунтирование, что приводит к восстановлению нормального режима сети без отключения фидерного выключателя.
Всего за период 1962-2012 гг. коллективом института было получено 420 охранных документов на охраноспособные научно-технические разработки. Наибольший вклад в создание охраноспособных технических решений внесли коллективы лабораторий борьбы с рудничной пылью, предупреждения эндогенных пожаров, защиты электротехнических сооружений, взрывных работ, внезапных выбросов угля и газа.
DEVELOPMENT METHODOLOGY OF PATENTABLE TECHNICAL SOLUTIONS AT OAO Донское Юрий Иванович
«SC VOSTNII» Yu. I. Donskov, A. A. Li The results are described of patent research Ли Анатолий Андреевич e -mail: Lee@nc-vostnii.ru
for the period 1962-2012 in carrying out research
work of "SC VostNII" in key areas - air, gas and
dust dynamics, suppression of endogenous fires,
sudden outbursts of coal and gas, the safe use of
explosives and electricity, mining machines and
transport.
Key words: INVENTORS' CERTIFICATES,
PATENT, INVENTION, COAL AND ROCK DUST,
ENDOGENOUS FIRES, DRILLING AND BLASTING
WORK, VENTILATION OF PREPARATION AND
COAL EXTRACTION OPENINGS, SUDDEN
OUTBURSTS OF COAL AND GAS, DEGASSING,
TRANSPORTATION MEANS, MINING MACHINES,
ELECTRICAL SAFETY
