|
В соответствии с такой постановкой задачи контроля и управления алгоритм функционирования подсистемы должен иметь структуру, приведенную на рис. 5.1. При этом информация об оперативной газовой обстановке (ОГО) используется для определения количества воздуха по газовому фактору и если этот фактор является превалирующим, то подача воздуха на рассматриваемый участок увеличивается. Применительно, например, к условиям Кузнецкого угольного бассейна особенности действующих шахт структура технических и организационных средств контроля и управления, представленная на рис. 5.2. Таким образом, предлагаемая система автоматизированного контроля и управления газовыми ситуациями на очистных и подготовительных участках, во-первых, представляет собой подсистему общешахтной автоматизированной системы управления вентиляцией и, во-вторых, основывается на алгоритме расчета количеств воздуха для проветривания очистных и подготовительных участков по фактору абсолютного метановыделения. Системный анализ разработанных теоретических положений прогноза динамики газовыделений, отражающих взаимосвязь скорости газовыделения с параметрами основных и вспомогательных технологических процессов, и методических положений по определению кинетических параметров движения газов в массиве является определение в явном виде функции источника в уравнении конвективно-турбулентной диффузии при прогнозе газовых ситуаций. При этом газовая ситуация может быть определена как сочетание условий, влияющих на газообильность горных выработок и интенсивность газопереноса воздушными потоками, и, таким образом, создающих обстановку характеризующуюся различными уровнями опасности для человека. Это позволяет рекомендовать классификацию газовых ситуаций по месту их возникновения, по вероятности взрыва. В качестве главного классификационного признака, определяющего уровень опасности по газовому фактору, использовано максимальное значение нестационарного ноля концентрации метана. 159 |
5. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ НО УПРАВЛЕНИЮ Г АЗОВЫДЕЛЕНИЕМ И ГАЗОВЫМИ СИТУАЦИЯМИ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Очистные и подготовительные участки как объекты контроля и управления процессом обеспечения их количеством воздуха по фактору поглощения кислорода описываются массивом исходных данных по результатам геологических исследований, проектно-технологических решений (для вновь проектируемых участков), депресеионно-воздушных съемок, а также плановых маркшейдерских замеров и анализа качества добываемого угля (для действующих участков); алгоритмами расчета количеств воздуха, обеспечивающих содержание кислорода в исходящих струях воздуха не менее 20 %. Задача контроля и управления воздухообменом на очистных и подготовительных участках может быть сформулирована следующим образом. В объекте, начальное состояние которого характеризуется массивом исходных данных, а динамика поглощения кислорода описывается пакетом математических моделей и регистрируется системой газовоздушного контроля на входе и выходе в рассматриваемые горные выработки, необходимо обеспечить требуемый расчетный вектор технологических параметров Xirn при соблюдении ограничений но вектору газообмена воздушных струй с разрабатываемым угольным пластом Clti < ПДКк; ограничений по верхнему и нижнему пределам допустимых значений скоростей воздуха {umin}. < Uj < {umax}.; где C(li концентрация кислорода на исходящей струе воздуха в выработке i-ro вида; ПДКк предельно допустимая концентрация кислорода в исходящих струях воздуха в соответствии с правилами безопасности; Uj скорость воздуха в i-й выработке; {umin}i>{umax}i ”соответственио минимально возможные скорости в выработках i-ro вида. В соответствии с такой постановкой задачи контроля и управления алгоритм функционирования подсистемы должен иметь структуру, приведенную на рис. 5.1. При этом информация об оперативной газовой обстановке (ОГО) ис165 пользуется для определения количества воздуха по фактору поглощения кислорода и если этот фактор является превалирующим, то подача воздуха на рассматриваемый участок увеличивается. Применительно, например, к условиям Подмосковного бассейна особенности действующих шахт структура технических и организационных средств контроля и управления, представленная на рис. 5.2. Таким образом, предлагаемая система автоматизированного контроля и управления газовыми ситуациями на очистных и подготовительных участках, во-первых, представляет собой подсистему общешахтной автоматизированной системы управления вентиляцией и, во-вторых, основывается на алгоритме расчета количеств воздуха для проветривания очистных и подготовительных участков по фактору поглощения кислорода. Системный анализ разработанных теоретических положений прогноза динамики газовыделений, отражающих взаимосвязь скорости газовыделения с параметрами основных и вспомогательных технологических процессов, и методических положений по определению кинетических параметров движения газов в массиве является определение в явном виде функции источника в уравнении конвективно-турбулентной диффузии при прогнозе газовых ситуаций. При этом газовая ситуация может быть определена как сочетание условий, влияющих на газообильность горных выработок и интенсивность газопереноса воздушными потоками, и, таким образом, создающих обстановку характеризующуюся различными уровнями опасности для человека. Это позволяет рекомендовать классификацию газовых ситуаций по месту их возникновения, по вероятности взрыва, по пригодности атмосферы горной выработки для дыхания. В качестве главного классификационного признака, определяющего уровень опасности по газовому фактору, использовано максимальное значение нестационарного поля концентрации выделяющихся газов. На этой основе разработаны математические модели для прогноза газовых ситуаций па очистных участках и в подготовительных выработках метанообильных и углекислотообильных шахт. 166 |