УДК 622:681.31


«МОНИТОРИНГ И ОПЕРАТИВНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ АЭРОГАЗОВОГО РЕЖИМА НА ОЧИСТНЫХ УЧАСТКАХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ»


Червяков А.Е.

Сибирский государственный индустриальный университет, г. Новокузнецк, Россия


Источник: http://www.giab-online.ru/files/Data/2008/1/5_CHervyakov.pdf


Обеспечение безопасности при ведении подземных горных работ в настоящее время осуществляется с использованием шахтных информационно-управляющих систем (ШИУС) [1].

Основными функциями ШИУС на угольных шахтах являются автоматический газовый контроль (АГК), автоматическая газовая защита (АГЗ), автоматический контроль расхода воздуха (АКВ), автоматический контроль состояния дверей вентиляционных шлюзов (АКВШ), автоматический контроль и управление проветриванием тупиковых выработок (АПТВ) и др. [1].

Основу современных ШИУС составляют компьютеризированные многофункциональные системы контроля и управления отечественного и зарубежного производства, основными из которых являются:

Существующие программно-технические средства систем позволяют получать информацию, поступающую от датчиков аэрогазового контроля очистного участка, и накапливать ее в виде баз данных на серверах систем ШИУС.

В связи с переходом на высокопроизводительные угледобывающие забои простого представления и накопления данных об объектах контроля и управления становится уже недостаточно для планирования ведения горных работ по добыче угля. В условиях меняющейся газовой обстановки в горных выработках выемочного участка первостепенное значение приобретает оперативное прогнозирование аэрогазовой обстановки.

В соответствии с нормативными документами, предельно допустимая концентрация метана в исходящей вентиляционной струе из очистного забоя и участка не должна превышать 1%. Автоматизированная система при достижении концентрации метана более 1% производит отключение электроэнергии и блокирует ее включение до снижения концентрации метана ниже 1%.

Отключение очистного оборудования и оборудования для транспортирования угля производится, как правило, в момент его максимальной загрузки. По мере снижения концентрации метана в исходящей вентиляционной струе аппаратура снимает запрет на подачу электроэнергии. Загруженное транспортное оборудование запускается вновь с большими перегрузками электроприводов в момент пуска.

Такие циклы включения и отключения электроэнергии на очистном участке по газовому фактору повторяются многократно, что приводит к снижению производительности забоя и выходу из строя оборудования.

Решение задач оптимизации работы оборудования очистных участков по газовому фактору возможно путем построения и внедрения автоматизированной информационной системы (АИС) мониторинга, оперативного прогнозирования и управления аэрогазовым режимом на очистных участках угольных шахт, компьютерная модель которой в настоящее время создана при участии автора и выполняет следующие функции:

Промышленная версия автоматизированной информационной системы, в основу которой будут положены алгоритмы, разработанные для компьютерной модели АИС, должна представлять собой программно-технический комплекс, интегрируемый в современные шахтные информационно-управляющие системы.

АИС должна строиться по принципу «клиент-сервер», в качестве сервера базы данных (сервер БД) используется сервер системы ШИУС, в качестве клиента выступает АИС.

Разработанный к настоящему времени программный комплекс модели АИС состоит из следующих функциональных модулей:

Отчет по данным мониторинга и оперативного прогнозирования аэрогазового режима предполагается визуализировать на дисплеях видеотерминалов горного диспетчера шахт и управляющей компании, а также на персональных компьютерах главного инженера и других технических руководителей шахты с выдачей предупреждений об опасном изменении аэрогазовой обстановки по данным оперативного прогноза с цветовым и звуковым сопровождение смены информации.


Перечень ссылок

  1. Пугачев Е.В., Червяков А.Е. Шахтные информационно-управляющие системы: учеб. пособие / СибГИУ. – Новокузнецк, 2006. – 61 с.

  2. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. - М.: Недра, 1975. – 238 с.

  3. Временное руководство по применению эффективных способов изолированного отвода метана из выработанных пространств за пределы выемочных участков и на поверхность на пологих и наклонных пластах угольных шахт ЗАО УК «Южкузбассуголь» / НЦ ВостНИИ, ЗАО УК «Южкузбассуголь». – Кемерово-Новокузнецк, 2002. – 60 с.