Зручності

Дослідження NIOSH Mining Program проводяться на двох ділянках, розташованих поблизу Пітсбурга, штат Пенсільванія, та Спокейна, штат Вашингтон. На цих сайтах розміщуються як малі, так і великі спеціалізовані лабораторії, де дослідники вивчають важку техніку, механічні та електричні системи, ергономічні та біомеханічні проблеми, геологічні стреси, вибухи, освітлення, хімію, контроль пилу та безліч інших завдань безпеки та гігієни гірничих робіт.

послуги

Сайт Пітсбурга

Ділянка компанії NIOSH Mining у Пітсбурзі займає 180 гектарів і служить одним із двох координаційних центрів для федеральних досліджень безпеки та гігієни шахт. Основою дослідження є дані спостереження та залучення зацікавлених сторін, а програма стосується більшості гірничих галузей. До програмних напрямків відносяться моніторинг та контроль пилу (вугілля та діоксиду кремнію), вентиляція шахт, запобігання втраті слуху та інженерний контроль за шумами, моніторинг та контроль твердих частинок дизеля, реагування на надзвичайні ситуації, пожежогасіння та запобігання, навчальні дослідження, ергономіка та безпека машин, наземний контроль, електробезпека, безпека вибухових речовин, спостереження та передача технологій. Основні програми включають:

Сайт NIOSH Mining Pittsburgh. (Клацніть, щоб збільшити зображення)

Сайт Spokane

Сайт Spokane компанії NIOSH Mining виступає другим координаційним центром для дослідження гігієни та безпеки шахт. Хоча дослідницькі програми стосуються більшості гірничих галузей, основна увага в Spokane зосереджена на видобутку металу та неметалу. Основні програмні галузі дослідження включають:

Сайт NIOSH Mining Spokane.

  • Наземний контроль металевих шахт - за цією програмою дослідники розробляють, інтегрують та просувають геомеханічні стратегії та технології управління, які зменшують ризик глобальних та місцевих аварій на ґрунті, які в основному трапляються на західних шахтах США. Поточні проекти включають вивчення альтернативних методів видобутку в складних умовах та розробку міцної опори на даху для підземних металевих шахт.
  • Стабільність та сейсмічний моніторинг - у цій науковій галузі дослідники вимірюють і характеризують реакцію гірської маси на вибухонебезпечні шахти з метою кращого виявлення та запобігання змінам геологічних умов, які можуть становити небезпеку для робітників глибоких шахт. Поточні проекти включають виявлення та управління динамічним руйнуванням характеристик біля пластів вугільних та неметалевих шахт, а також розробку системи інформатики щодо стабільності ґрунту в реальному часі.
  • Нові технології - у цій програмі дослідники вивчають, як нові технології можуть вплинути на здоров'я та безпеку працівників. Поточні проекти включають розробку портативного монітора твердих частинок дизельного палива, поліпшення безпеки конвеєрної системи та виявлення ключових факторів, що впливають на смертельні випадки та травми, пов'язані з машинами, у металургійних та неметалевих гірничих галузях.
  • Здоров’я шахтаря та хронічна хвороба - у цій довгостроковій та мультидисциплінарній ініціативі дослідники вивчають стан здоров'я шахтарів та хронічні захворювання, щоб зрозуміти та, сподіваємось, покращити стан здоров'я та тягар захворювань серед працівників шахт. Поточні проекти включають побудову науково обґрунтованої основи для поліпшення стану здоров'я шахтарів, розробку моделі втомлюваності гірничих робіт та системи управління, а також прогнозування деформації тепла в підземних шахтах металу та неметалу.

Лабораторія випробувань конструкцій безпеки

Тренажер шахтного даху.

Місцезнаходження: сайт Пітсбурга

Лабораторія випробувань конструкцій безпеки призначена для масштабних випробувань матеріалів та конструкцій, що стосуються запобігання падінню даху та ребер. Фокусним пунктом лабораторії SST є двовісний каркас навантажувача шахтного даху (MRS), який імітує надзвичайну вагу та рух підтримуваної розкривної породи при видобуванні вугілля або інших мінералів із землі.

MRS може вмістити зразки висотою до 16 футів, шириною 20 футів і довжиною 20 футів. MRS забезпечує точне випробування навантаження за допомогою замкнутих сервоприводів із шестиступеневим регулюванням свободи нижнього валика. MRS може застосувати до 3 мільйонів фунтів вертикальної сили через 24-дюймовий хід нижнього валика і одночасно до 1,6 мільйона фунтів горизонтальної сили через поперечне зміщення нижнього валика через 16-дюймовий хід.

MRS - це найбільший у своєму роді вантажний каркас у світі і єдиний каркас вантажу, який може імітувати складну поведінку гірських мас на великих глибинах під поверхнею.

Лабораторія властивостей ґрунту та гірських порід

Випробовування зразків серцевини на прямому тесті на зсув.

Місцезнаходження: сайт Spokane

Ми використовуємо Лабораторію властивостей ґрунту та гірських порід для підготовки, характеристики та тестування консолідованих та неконсолідованих матеріалів. Дослідники випробовують консолідовані або цементовані матеріали та гірські породи на різні інженерні властивості, використовуючи набір тестових рамок, включаючи рамку стиснення на мільйон фунтів, програмовану контрольовану рамку стиснення натягу та пристрій для випробування волоконно-панельної панелі.

Лабораторні широкомасштабні випробувальні рамки прямого зсуву (300000 фунтів осьових та зсувних сил) з програмованим управлінням використовуються для двовісного випробування на зразках гірських порід, бетону та ґрунту. Розмір вибірки може варіюватися від 1-дюймового діаметру ядер гірських порід до 14-дюймових квадратних бетонних блоків.

Дослідження безпеки вугільної шахти та експериментальної шахти

Портал досліджень безпеки вугільних шахт.

Місцезнаходження: сайт Пітсбурга

Наші дослідження шахти та експериментальна шахта включають чотири милі підземних робіт у вугільному пласті Пітсбурга і широко використовувались для вивчення сенсорних технологій, характеристик засувок даху, контролю пилу, вибухів та продуктивності людини.

Експериментальна вугільна шахта складається з двох дрейфуючих входів, а Шахта для досліджень безпеки - це приміщення і стовп, приблизно розміром з робочу секцію. Повний штат шахтарів надає технічну та фізичну допомогу власним та контрактним дослідникам.

Акустична контрольна камера

Вимірювання звукової потужності на болті даху Fletcher HDDR в акустичній тестовій камері.

Місцезнаходження: сайт Пітсбурга

Акустична випробувальна камера NIOSH - це дуже велика акустична ревербераційна камера. Він в основному використовується для оцінки експериментальних регуляторів шуму на машинах шляхом вимірювання загальної звукової потужності до та після встановлення елементів управління. Визначення рівня звукової потужності в полі, що відбивається, є одним із декількох доступних методів для розрахунку шумового випромінювання обладнання. Відповідно до стандартів акустики ISO для визначення звукової потужності в полях, що відбиваються (ISO 3741/ANSI S12.51 - точні вимірювання ступеня або 3743-2 - вимірювання технічного рівня), випробовуваний пристрій повинен становити невеликий відсоток від обсягу випробувальної камери. Об'єм цієї камери реверберації становить приблизно 1300 кубічних метрів, що в чотири рази перевищує розмір тієї, що вважається великою камерою. Таким чином, камера ідеально підходить для тестування рівня звукової потужності великого обладнання, яке зазвичай зустрічається в гірничих та будівельних середовищах. Крім того, сучасна система збору даних, аналізу та звітності дозволяє проводити значну кількість тестувань за короткий період. В даний час NIOSH є NVLAP акредитована на тестування рівня звукової потужності відповідно до стандарту ISO 3741/ANSI S12.51.

Лабораторія аналізу руху

Дослідники калібрують систему аналізу руху.

Місцезнаходження: сайт Пітсбурга

У нашій лабораторії аналізу руху ми збираємо дані про рух людей. Силові пластини вимірюють сили на ногах, які в поєднанні з даними руху від системи захоплення руху дають інформацію про навантаження, які відчувають суглоби тіла під час роботи. У безпечних, контрольованих умовах ця лабораторія дозволяє дослідникам випробовувати нові методи виконання робіт, які мінімізують фізичні стреси та ризик отримання травм.

Повномасштабна галерея суцільного шахтного пилу

Гірнича машина в повномасштабній галереї безперервного шахтного пилу.

Місцезнаходження: сайт Пітсбурга

Оцінка технологій контролю рівня пилу та газів, що вдихаються, під час безперервних робіт шахтарів може бути складною в підземних шахтних умовах. Відхилення в експлуатації вентиляції, параметри контролю пилу, умови різання верстатів та рівні виробництва можуть легко збити з пантелику такі технологічні оцінки. Повномасштабна безперервна галерея шахтарів забезпечує жорсткий контроль параметрів випробувань, завдяки чому дослідники можуть віднести зміни концентрації пилу та газу до конкретного використання однієї або декількох технологій контролю.

В межах галереї дослідники можуть контролювати вентиляцію торця, параметри розпилення води, роботу пилозбірника, встановлену на машині, висоту видобутку та положення гірської машини. Почутливий пил вугільної шахти та індикаторний газ із гексафлоридом сірки виділяються між барабаном обертової машини та забоєм шахти. Ці забруднення, що потрапляють у повітря, можуть бути виміряні в багатьох місцях навколо гірничої машини, щоб вивчити їх реакцію на випробовувані технології інженерного контролю. Інженерні технології управління, перевірені та встановлені для зниження рівня пилу та газу в безперервній шахтній пиловій галереї, мають більше шансів на успіх у підземних шахтних умовах.

Лабораторія віртуального занурення та моделювання

Погляд зверху на 360 простору у VISLab (клацніть, щоб збільшити зображення)

Місцезнаходження: сайт Пітсбурга

Лабораторія віртуального занурення та моделювання (VISLab) надає дослідникам NIOSH можливість вивчати реакції та поведінку, коли учасники дослідження взаємодіють із занурювальними середовищами, що імітують широкий діапазон реальних умов. Застосування віртуальної, доповненої та змішаної реальності (XR) у лабораторних умовах надає дослідникам значні переваги для моделювання та тестування на предметах. XR можна використовувати для моделювання середовищ, які було б небезпечно або неможливо відтворити в реальному житті (наприклад, втеча від пожежі, тестування машинного інтерфейсу, який ще не побудований). Моделювання XR також забезпечує контрольовані та повторювані умови для досягнення стабільних результатів без змішуючих факторів. Моделювання XR може бути розроблено для не тільки збору цінних даних про навколишнє середовище, але також може бути поєднано з різними датчиками, аудіо- та відео- та спостережними даними для створення надійного збору даних. VISLab також надає дослідникам можливості візуалізації даних за допомогою різних систем відображення. Спільна візуалізація складних тривимірних геометричних концепцій, послідовностей подій та інших просторово та часово пов’язаних даних може надати цінну інформацію для дослідників, особливо з різних дисциплін.

VISLab включає три занурювальні театри, а також простір для розробки мобільних технологій занурення. Серед театрів - 360, Power Wall і Cube.

360: Цей театр складається з 360-градусного циліндричного екрану. Цифрове середовище проектується спереду на екран висотою 3 метри та діаметром 10 метрів. Шість проекторів ламп розжарювання високої роздільної здатності відображають цифровий вміст і здатні проектувати в активному та пасивному 3D, щоб забезпечити більш захоплюючий досвід. Камери для відстеження руху, окуляри для відстеження очей, відео, аудіо та безліч інших датчиків інтегровані, щоб зафіксувати кожен аспект взаємодії учасників з віртуальним середовищем. Цей простір найкраще підходить для невеликих груп та для імітації відкритого середовища.

Настінна стіна VISLab (натисніть, щоб збільшити зображення)

Power Wall: Це театр у стилі класу з 5-метровим 3-метровим плоским екраном із камерами для відстеження руху, відеокамерами та двостороннім аудіо. Цифровий вміст проектується спереду одним подвійним лазерним проектором 4K. Проектор також може відображати вміст в активному 3D. Ця область VISLab ідеально підходить для візуально інтенсивних групових обговорень та дефібрингу після збору даних або навчальних занять.