Катастрофа на угольной шахте Маркхема - Markham Colliery disaster

Горные аварии на Markham Colliery в Staveley возле Честерфилд, Дербишир, Англия.

Авария 1973 г.

30 июля 1973 г. - 18 угольных шахтеры погибли, а еще 11 были серьезно ранены, когда спускавшаяся клетка с мужчинами не замедлилась, когда она приблизилась к основанию шахта и 18 горняков погибли в результате удара. Авария произошла из-за поломки тормозной штанги, когда медленно нарастающий усталость трещина достигла критического размера, и тормозной стержень разошелся.

После тщательного расследования было установлено, что усталость металла произошел сбой в тормозном механизме, который замедлял клетку при спуске.

Расследование аварий с использованием механики разрушения

Фон

Основная часть установки - это обмоточный двигатель, который приводится в движение двигателем постоянного тока. К двум концам намоточного троса прикреплены две двухъярусные клетки. В начале цикла намотки мощность, подаваемая на двигатель намотки, постепенно увеличивается, и механический тормоз отпускается. Клетки ускоряются, затем сохраняют скорость 6 метров в секунду (20 футов / с), пока клетки не приблизятся к концам вала. Во время замедления напряжение генератора, приводящего в движение обмоточный двигатель, уменьшается, чтобы произвести рекуперативное торможение и, наконец, он останавливается с помощью механического тормоза.

Механический тормоз состоит из пары тормозные колодки прикладывается к нижней стороне тормозных дорожек под действием сжатого пружинного гнезда, действующего через систему рычагов. Усилие передается от гнезда пружины к основному рычагу через стальной стержень диаметром 2 дюйма (51 мм) длиной 8 футов 11,875 дюйма (2,740 м).[1] Этот вертикальный тормозной стержень всегда находится в напряжении, поскольку пружины сжаты. Он также состоит из сервоприводного механизма, который использует сжатый воздух, чтобы противодействовать силе пружины, чтобы отодвинуть тормозные колодки.

В целях безопасности есть автоматический контроллер, который отключает питание двигателя моталки и включает механический тормоз. Также имеется кнопка аварийного останова, которая активирует «отключающуюся передачу», которая отключает рычаг управления тормозом от клапана типа Iversen и включает механический тормоз.

Авария

В понедельник, 30 июля 1973 года, машинист, занимающийся заводом, заметил несколько искр под тормозным цилиндром, когда начал тормозить обмотку. Он сразу же увеличил рекуперативное торможение и одновременно повернул рычаг тормоза в положение ВКЛ. Поскольку эффекта не было, он нажал кнопку аварийной остановки. Это тоже не имело никакого эффекта, и клетка с огромной силой разбила нижние деревянные сваи, в результате чего 18 человек погибли и 11 были серьезно ранены.

Расследование

Все электрические и механические компоненты системы обмоток были тщательно исследованы для выяснения причины аварии. Было обнаружено, что электрические системы работают, так как подача сжатого воздуха была доступна над сервоцилиндром. Однако тормозные колодки находились на расстоянии около 0,12 дюйма (3 мм) от тормозных путей, поскольку вертикальный тормозной стержень сломался на две части. Поэтому расследование сосредоточилось на выходе из строя тормозной тяги.

Химический анализ показал, что материал тормозной тяги (углеродистая сталь с обозначением En8, соответствующий британскому стандарту 970: 1947)[2] был в пределах спецификации, требуемой на момент изготовления.

Металлургическое обследование тормозной тяги показало, что она вышла из строя из-за усталости. Вокруг поверхности излома было много вторичных трещин, которые были обнаружены методом магнитных частиц. Для исследования усталостного разрушения необходимо было определить рабочую нагрузку тормозного стержня.

Сломанный стержень был заменен новым стержнем, и были применены условия нагружения. Четыре тензодатчики были прикреплены на расстоянии 21 дюйма (533 мм) от нижнего конца, расположенных под углом 90 градусов по окружности стержня. Показания снимались во время ручного отпускания и применения тормоза, а также во время экстренного торможения. Результаты показали, что в дополнение к ожидаемым прямым растягивающим напряжениям в положениях манометра были значительные напряжения из-за изгиба при срабатывании тормоза. Величина напряжений варьировалась до такой степени, что для самого дальнего от барабана происходило изменение от напряжения к сжатию при отпускании тормоза. Стержень не рассчитан на такие переменные изгибающие нагрузки. Стержень был разработан с запасом прочности 6,1 по растягивающему напряжению. Но когда возникают альтернативные напряжения изгиба, отказ был неизбежен.

Также было обнаружено, что поверхности подушек подшипников из мягкой стали были сильно изношены, поскольку смазка не был эффективен в подшипниках. Это также было связано с неожиданным напряжением изгиба, которое постепенно выдавливало смазку из зазора.

Следовать за

Был сформирован Национальный комитет по безопасности людей в шахтах и ​​труднодоступных местах, первое заседание которого состоялось 3 декабря 1973 года. Комитет подготовил два отчета и приложение. [3] [4] [5]

В Национальный совет угля выполнила программу проверки тормозных систем и систем безопасности на всех своих шахтных подъемных машинах и модифицировала их в соответствии с рекомендациями отчетов.

Подземный взрыв в 1938 году

В результате подземного взрыва в 1938 году 79 горняков погибли и 40 получили серьезные ранения.

Закрытие шахты

Шахта закрыта в 1994 году.

Рекомендации

  1. ^ Демейд, A.P.A и Лоули, А., «Катастрофа на руднике Маркхэм», Истории случаев усталости и механики разрушения, ASTM STP 918, C.M. Хадсон и Т. П. Рич, редакторы, Американское общество испытаний и материалов, Филадельфия, 1986, стр. 389-416.
  2. ^ Колдер, Дж. (1974) Авария на Маркхэмской шахте Дербишира HMSO Лондон ISBN  9780101555708 факсимильное сообщение можно получить по адресу: https://webcommunities.hse.gov.uk/gf2.ti/f/6434/457221.1/PDF/-/Markham_Colliery_Accident_Report.pdf получено 17 января 2018 г.
  3. ^ Национальный комитет по безопасности при работе в шахтах и ​​недоступных для прохода выходах (1976) Безопасное плавание в шахтах, первый отчет HMSO Лондон ISBN  011880491X Доступна с: http://www.hse.gov.uk/mining/manriding-1.pdf получено 17 января 2018 г.
  4. ^ Национальный комитет по безопасности при работе в шахтах и ​​недоступных для прохода выходах (1980) Безопасное плавание в шахтах, второй отчет HMSO Лондон ISBN  0118832816 Доступна с: http://www.hse.gov.uk/mining/manriding-2.pdf получено 17 января 2018 г.
  5. ^ Национальный комитет по безопасности работы в шахтах и ​​труднодоступных выходах (1985) Безопасное плавание в шахтах, Дополнение и исправление HMSO Лондон ISBN  0118838326 Доступна с: http://www.hse.gov.uk/mining/manriding-in-mines-supplement.pdf получено 17 января 2018 г.

внешняя ссылка

Координаты: 53 ° 14′38 ″ с.ш. 1 ° 19′48 ″ з.д. / 53,244 ° с.ш.1,330 ° з. / 53.244; -1.330