АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ МЕТАНОВЫДЕЛЕНИЯ В УГОЛЬНОЙ ЛАВЕ


Гурский А.П., доц. Цапенко Г.И.


ДонНТУ, кафедра автоматики и телекоммуникаций


        Угольные шахты Украины, особенно Донбасса, характеризуются самыми сложными горно-геологическими условиями в сравнении с другими странами. Средняя глубина разработки пластов превышает 720м, а 33 шахты работают на глубине 1000-1400 м. Из 190 действующих шахт 90 процентов опасны по содержанию газа метана.
        В качестве примера рассмотрим шахту имени 60-летия Советской Украины. Она является типичным представителем шахт Донбасса. Рассмотрим самую газообильную лаву этой шахты – з-ю восточную лаву Мандрыкинского пласта центральной панели Н4.
          Согласно [1] для контроля выделения метана в лаве датчики установлены следующим образом:
        1) Датчик для измерения концентрации метана на откаточном штреке. Устанавливается на штреке между лавой и распределительным пунктом. Место расположения датчика не более 50 м от лавы под кровлей. Этот датчик предназначен для измерения концентрации метана, при превышении ее предельного значения передать сигнал на отключение электроэнергии.
        2) Датчик измерения концентрации метана в призабойном пространстве. Устанавливается на расстоянии 5м от забоя под кровлей на стене противоположной воздушному потоку. Этот датчик предназначен для измерения концентрации метана в призабойном пространстве и при превышении ее предельного значения передачи сигнала на отключение электроэнергии.
        3) Датчик для измерения концентрации метана в тупике штрека. Устанавливается под кровлей в тупике вентиляционного штрека, который не может быть более 6м. Этот датчик предназначен для измерения концентрации в тупике и передачи сигнала на отключение электроэнергии при превышении концентрации предельного значения.
        4) Датчик для измерения концентрации метана в исходящей струе на вентиляционном штреке. Устанавливается под кровлей на расстоянии 20м от сопряжения вентиляционного штрека и другой выработки (уклон, ходок). Этот датчик предназначен для измерения концентрации метана в исходящей струе и передачи сигнала на отключение электроэнергии при превышении концентрации предельного значения.
            Места расположения датчиков изображены на рисунке 1.



Рисунок 1. Места расположения датчиков

          Однако, данная система имеет существенные недостатки:
          1) недостаток объема получаемой информации о газовыделении;
          2) отсутствие прогнозирования взрывоопасной ситуации.
        В связи с этим поставлена задача улучшения информационного обеспечения системы контроля выделения метана. С этой целью, в соответствии с рекомендациями научного исследовательского института «Автоматгормаш имени Антипова» [2], должно быть изменено положение и количество датчиков метана. Эти датчики должны быть установлены вдоль лавы на стойках крепи под кровлей. Расстояние между датчиками еще не утверждено, но обсуждается предложение НИИ «Автоматгормаш имени Антипова», чтобы расстояние не превышало 20м. Технологически удобно устанавливать датчики на стойках крепи.
        Основными источниками выделения метана в лаве являются: выделение метана из забоя, из транспортируемого угля, суфлярные выделения метана из угольного пласта.
           Информация с датчиков будет обрабатываться микроконтроллером. В зависимости от концентрации метана в лаве микроконтроллер, на основе заложенного алгоритма, информирует диспетчера и принимает решение об отключении электроэнергии или изменении скорости движения комбайна.
        Дальнейшие исследования направлены на разработку информационной системы по контролю метановыделения с улучшенными характеристиками.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт, под ред. С.В. Янко, С.П. Ткучук и др. – Киев: Основа, 1994.– 312с.
2. Отчет НИИ «Автоматгормаш имени Антипова». Донецк-2002.