Інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір"

Розглянуто питання взаємодії вентиляційної системи шахти з іншими її технологічними підсистемами, і зроблено висновок про необхідність створення єдиної системи вхідної інформації для вентиляційних розрахунків, яка складалася б із попередньої, спрямованої на врахування впливу технологічних і геомехан...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2017
Hauptverfasser:	Бунько, Т.В., Кокоулін, І.Є., Жалілов, О.Ш., Мірошниченко, В.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2017
Schriftenreihe:	Геотехнічна механіка
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158583
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір" / Т.В. Бунько, І.Є. Кокоулін, О.Ш. Жалілов, В.В. Мірошниченко // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпро: ИГТМ НАНУ, 2017. — Вип. 135. — С. 46-55. — Бібліогр.: 4 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-158583
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1585832019-09-08T01:25:28Z Інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір" Бунько, Т.В. Кокоулін, І.Є. Жалілов, О.Ш. Мірошниченко, В.В. Розглянуто питання взаємодії вентиляційної системи шахти з іншими її технологічними підсистемами, і зроблено висновок про необхідність створення єдиної системи вхідної інформації для вентиляційних розрахунків, яка складалася б із попередньої, спрямованої на врахування впливу технологічних і геомеханічних факторів на стан провітрювання, і безпосередньо вентиляційної, призначеної для розрахунків аерогазодинамічних параметрів вентиляційної системи шахти. Обґрунтовано терміни підготовки окремих видів інформації з метою оптимізації просторово-часових змін квазістабільних періодів роботи шахти. Рассмотрен вопрос взаимодействия вентиляционной системы шахты с другими ее технологическими подсистемами, и сделан вывод о необходимости создания единой системы исходной информации для вентиляционных расчетов, которая состояла бы из предварительной, направленной на учет влияния технологических и геомеханических факторов на состояние проветривания, и непосредственно вентиляционной, предназначенной для расчетов аэрогазодинамических параметров вентиляционной системы шахты. Обоснованы сроки подготовки отдельных видов информации с целью оптимизации пространственно-временных изменений квазистабильных периодов работы шахты. Issues of interaction between mine ventilation system and its other technological subsystems were considered, and it is concluded that calculation of ventilation networks needs a united system of input information consisting of: preliminary information, which takes into account impact of technological and geomechanical factors on the rate of ventilation, and direct information about the ventilation system, which would be used for csalculation air-gas dynamic parameters of ventilation system in the mines. Duration of preparation of certain types of information used for optimizing spatial-temporal changes of kvazystable periods of mine work is grounded. 2017 Article Інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір" / Т.В. Бунько, І.Є. Кокоулін, О.Ш. Жалілов, В.В. Мірошниченко // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпро: ИГТМ НАНУ, 2017. — Вип. 135. — С. 46-55. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158583 622.451:621.63:681.518 uk Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
description	Розглянуто питання взаємодії вентиляційної системи шахти з іншими її технологічними підсистемами, і зроблено висновок про необхідність створення єдиної системи вхідної інформації для вентиляційних розрахунків, яка складалася б із попередньої, спрямованої на врахування впливу технологічних і геомеханічних факторів на стан провітрювання, і безпосередньо вентиляційної, призначеної для розрахунків аерогазодинамічних параметрів вентиляційної системи шахти. Обґрунтовано терміни підготовки окремих видів інформації з метою оптимізації просторово-часових змін квазістабільних періодів роботи шахти.
format	Article
author	Бунько, Т.В. Кокоулін, І.Є. Жалілов, О.Ш. Мірошниченко, В.В.
spellingShingle	Бунько, Т.В. Кокоулін, І.Є. Жалілов, О.Ш. Мірошниченко, В.В. Інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір" Геотехнічна механіка
author_facet	Бунько, Т.В. Кокоулін, І.Є. Жалілов, О.Ш. Мірошниченко, В.В.
author_sort	Бунько, Т.В.
title	Інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір"
title_short	Інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір"
title_full	Інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір"
title_fullStr	Інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір"
title_full_unstemmed	Інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір"
title_sort	інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір"
publisher	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
publishDate	2017
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158583
citation_txt	Інформаційне забезпечення структурно -параметричної реконфігурації системи "вентилятор головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа – вироблений простір" / Т.В. Бунько, І.Є. Кокоулін, О.Ш. Жалілов, В.В. Мірошниченко // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпро: ИГТМ НАНУ, 2017. — Вип. 135. — С. 46-55. — Бібліогр.: 4 назв. — укр.
series	Геотехнічна механіка
work_keys_str_mv	AT bunʹkotv ínformacíjnezabezpečennâstrukturnoparametričnoírekonfíguracíísistemiventilâtorgolovnogoprovítrûvannâšahtnaventilâcíjnamerežaviroblenijprostír AT kokoulíníê ínformacíjnezabezpečennâstrukturnoparametričnoírekonfíguracíísistemiventilâtorgolovnogoprovítrûvannâšahtnaventilâcíjnamerežaviroblenijprostír AT žalílovoš ínformacíjnezabezpečennâstrukturnoparametričnoírekonfíguracíísistemiventilâtorgolovnogoprovítrûvannâšahtnaventilâcíjnamerežaviroblenijprostír AT mírošničenkovv ínformacíjnezabezpečennâstrukturnoparametričnoírekonfíguracíísistemiventilâtorgolovnogoprovítrûvannâšahtnaventilâcíjnamerežaviroblenijprostír
first_indexed	2025-07-14T11:08:55Z
last_indexed	2025-07-14T11:08:55Z
_version_	1837620355608346624
fulltext	ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. № 135 46 УДК 622.451:621.63:681.518 Бунько Т.В., д-р техн. наук, ст. наук. співр., Кокоулін І. Є., канд. техн. наук, ст. наук. співр. (ІГТМ НАН України) Жалілов О.Ш., магістр (ДП «Селидіввугілля») Мірошниченко В.В.,магістр (ДПЕК) ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТРУКТУРНО - ПАРАМЕТРИЧНОЇ РЕКОНФІГУРАЦІЇ СИСТЕМИ «ВЕНТИЛЯТОР ГОЛОВНОГО ПРОВІТРЮВАННЯ – ШАХТНА ВЕНТИЛЯЦІЙНА МЕРЕЖА – ВИРОБЛЕНИЙ ПРОСТІР» Бунько Т.В., д-р техн.наук, ст. научн. сотр., Кокоулин И.Е., канд. техн. наук, ст. научн. сотр. (ИГТМ НАН Украины), Жалилов А.Ш., магистр (ГП «Селидовуголь») Мирошниченко В.В., магистр (ДТЭК) ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРУКТУРНО - ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ РЕКОНФИГУРАЦИИ СИСТЕМЫ «ВЕНТИЛЯТОРЫ ГЛАВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ – ШАХТНАЯ ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ СЕТЬ – ВЫРАБОТАННОЕ ПРОСТРАНСТВО» Bunko T.V., D.Sc. (Tech.), Senior Researcher, Kokoulin I.Ye., Ph.D. (Tech.), Senior Researcher (IGTM NAS of Ukraine) Zhalilov A.Sh., M.S (Tech) (SE «Selydivvugillya») Miroshnichenko V.V., M.S (Tech) (DFPC) INFORMATIVE PROVIDING OF STRUCTURE-PARAMETRICAL RECONFIGURATION OF SYSTEM «MAIN FANS - MINE VENTILATION NETWORK – GOAF» Анотація. Розглянуто питання взаємодії вентиляційної системи шахти з іншими її техно- логічними підсистемами, і зроблено висновок про необхідність створення єдиної системи вхідної інформації для вентиляційних розрахунків, яка складалася б із попередньої, спрямо- ваної на врахування впливу технологічних і геомеханічних факторів на стан провітрювання, і безпосередньо вентиляційної, призначеної для розрахунків аерогазодинамічних параметрів вентиляційної системи шахти. Обгрунтовано терміни підготовки окремих видів інформації з метою оптимізації просторово-часових змін квазістабільних періодів роботи шахти. Такий підхід правомірний для використання на багатовентиляторних вугільних шахтах із значним взаємовпливом вентиляторів головного провітрювання на вихідному струмені повітря за на- ________________________________________________________________________________ © Т.В. Бунько, І.Є. Кокоулін, О.Ш. Жалілов, В.В. Мирошниченко, 2017 ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. № 135 47 явності обширних вироблених просторів виїмкових дільниць, інтенсивної роботи підйому і необхідності використання реверсивних і комбінованих вентиляційних режимів, якою є, наприклад, шахта «1/3 Новогродівська» ДП «Селидіввугілля». На прикладі цієї шахти розглянуто постановку задач розрахунку повітророзподілу у системі «ВГП – ШВМ - ВП» і диференційовано підготовку інформаційного забезпечення для вирішення задач у окремих постановках. Ключові слова: технологічні підсистеми, вентиляційна мережа, вентилятор головного провітрювання, вироблений простір, аерогазодинамічні параметри Рішення будь-якої гірничотехнічної задачі з використанням оригінального програмного забезпечення вимагає організації певного інформаційного інтер- фейсу. Першим етапом при цьому є підготовка початкової інформації для вирі- шення поставленої задачі, і далі робота будується за стандартною схемою: фор- муються інформаційні масиви, в результаті рішення задачі на імітаційних мо- делях отримуються деякі проміжні результати, вони аналізуються користува- чем і, з урахуванням внесених поправок, проводиться повторне рішення задачі з отриманням остаточного результату. З метою можливості повторення і уточне- ння результатів розрахунку вони поміщуються в базу інформаційно-аналітичної системи. Таким чином організується робота системи «вентилятори головного провітрювання – шахтна вентиляційна мережа» («ВГП - ШВМ»). Інакше організується система, що реконфігурується. Проведений аналіз і постановка задачі комплексування системи «ВГП – ШВМ» спочатку з виробленим простором (ВП), а потім і з іншими підсистемами технологічного процесу шахти виявили необхідність врахування взаємовпливу як елементів системи «ВГП – ШВМ - ВП», так і системи в цілому з іншими технологічними операціями, пов'язаними з провітрюванням, які представлені, для різних технологічних періодів роботи шахти, у табл. 1. Таблиця 1 – Технологічні операції шахти, пов'язані з провітрюванням Технологічний період Технологічна операція, пов'язана з провітрюванням Розкриття а) проходка гірничих виробок б) підтримання гірничих виробок в) підйом Підготовка а) проходка гірничих виробок б) підтримання гірничих виробок в) охорона гірничих виробок г) гірничий транспорт д) підйом Відпрацьовування а) проходка гірничих виробок б) підтримання гірничих виробок в) погашання гірничих виробок г) відбудовування гірничих виробок д) охорона гірничих виробок е) гірничий транспорт ж) підйом и) врахування температурних умов провітрювання к) взаємовплив ВГП на вихідному струмені повітря л) дегазація ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. № 135 48 Реконфігурация системи «ВГП – ШВМ - ВП» викликає зміни і у всіх взаємозв'язаних з нею технологічних ланках шахти, і навпаки, – в цьому і полягає значення і наслідки реконфігурації. Подальші дії передбачають вивчення змін, що відбулися, їх комплексування, оцінку рівня їх впливу на вентиляційну систему (і прогнозування при цьому зворотного зв'язку), і підготовку нової, принципово відмінної початкової інформації, попутно вирішивши ряд додаткових задач щодо визначення її елементів, послідовно знімаючи обмеження загальної постановки і підводячи до рішення основної задачі з конкретно вентиляційними обмеженнями. Тому підготовка початкової інформації повинна розбиватися на ряд етапів (а сама інформація - на три класи). Структура початкової інформації для вирішення задач комплексування венти-ляційної системи «ВГП – ШВМ - ВП» представлена у табл. 2. Класи підготовки інформації позначені в таблиці римськими цифрами. До класу I відноситься інформація, яка готується і актуалізується для власне вентиляційних розрахунків. Як видно з табл. 2, багато елементів за своїм призначенням співпадають з елементами класу III. Це і зрозуміло: в ході реконфігурації відбувається перетворення топологічної структури ШВМ і, відповідно, зміна її параметрів додаванням (видаленням) деяких елементів масивів пп 1, 3-5 таблиці. До класу II відносяться елементи інформаційного забезпечення, незмінні при проведенні структурно-параметричної реконфігурації системи. Вони можуть бути підготовлені одиноразово і незмінно використовуватися у всіх подальших розрахунках. До класу III включено інформацію, що відноситься до всіх варіантів реконфігураційних змін у системі «ВГП – ШВМ - ВП». Особливо слід виділити елементи інформаційного забезпечення, що відносяться винятково до третього класу, які вимагають для проведення подальших розрахунків не просто коректування, а підготовки заново. Це, наприклад, геометричні характеристики ВП (вони хоча і не мають чіткого фізичного сенсу, використовуються для розділення ВП на ділянки-кластери, кількість і розміри яких можуть в ході чергового етапу реконфігурації істотно змінитися), місця розташування вимірних станцій аеродинамічних параметрів у виробках, що оконтурюють ВП, підсхеми провітрювання ВГП. До складу початкової інформації входить також ряд елементів, які є не маси- вами даних, а змінними параметрами. Це, наприклад, реальні значення nш,, mш, NВГП, NРКП, 4СНС на Zn, глибина обладнаних підйомом кліті шахтних стовбурів, швидкість руху сосудів, їхні геометричні розміри і параметри аеродинамічного удару і т.д. Їх підготовка не вимагає особливих навиків; слід просто керуватись вказівками інструкцій з підготовки початкової інформації для функціонування інформаційно-аналітичної системи розрахунку вентиляції системи «ВГП – ШВМ - ВП». ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. № 135 49 Таблиця 2 – Структура вхідної інформації для вирішення задач комплексування вентиляційної системи «ВГП – ШВМ - ВП» № п/ п Тип інформації Ідент и- фікат ор Розмір -ність max об'єм Кла с Періодичність підготовки Коментарі 1 2 3 4 5 6 7 8 1 Топологічна : - вузол - гілка (виробка) шахти i, j (i,j) 1400 (mш) 2000 (nш) I, III I- за необхідні- стю III – за умовами реконфігурації Періодичність визначається технологом При переході до наступного квазiстабiльного пері- оду (Iст ± IIIнов = Iнов) 2 Коефіцієнт ае- родинамічного опору α(i,j) 2000 (за необх.) II одноразово Використовується для розрахунку R(i,j) за відсутніс- тю даних ПДЗ (або в деяких випадках реконфігура- ції) 3 Аеродинамічний опір (i,j) R(i,j) од. СІ 2000 I за необхідністю За результатами ПДЗ або за частковими підвимірами у період між ними 4 Довжина виробки L(i,j) м 2000 I,III Те ж За погоризонтною схемою шахти, матеріалами ПДЗ, під час реконфігурації – у відповідності до її харак- теристик 5 Площа поперечного перетину виробки S(i,j) м2 2000 I,III '' Те ж 6 Депресія природної тяги he(i,j) од. СІ ~100 I '' Розраховується або задається за необхідністю для вертикальних або похилих виробок 7 Аеродинамічний опір у реверсивному режимі R(i,j) од. СІ 2000 I за необхідністю За результатами ПДЗ під час планового реверсування або (у проміжках між ними, за появи місцевих опорів або під час реконфігурації) аналітичним методом 8 Коефіцієнти напірної характеристики ВГП a,b 10 (Nв) II,III одноразово(III – за необхідністю) III – під час реконфигурації, пов'язаної із зміненням режиму роботи ВГП. Коефіцієнт «a» має умовну розмірність аеродинамічного опору, «в» - депресії ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. № 135 50 Продовження табл. 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Елементи R(i,j), що є стовбуром, оснащеним підйомом Rc Rпос Rарм Од. СІ Те ж '' ~10 II одноразово Опір власне стовбура, підйомних посудин (для кожно- го) і напрямного армування відповідно. Диференціація використовується для імітаційного моделювання руху посудин у прив'язці до графіка роботи підйому 10 Параметри ВП LВП SВП м м2 кількість ВП III у кожному періоді роботи ділянки Параметри умовні, використовуються для контролю змін ВП протягом квазістабільного періоду роботи ділянки 11 Топологія і пара-метри ділянки, що реконфігурується (i,j) L(i,j) S(i,j) R(i,j) м м2 од. СІ у об'ємі ді- лянок, що реконфігу- руються III 1 раз у кожному квазістабільному періоді (змінення «ШВМ- ВП») Використовуються під час реконфігурації ШВМ в ціло- му (виключаючи опис елементів ВП). Реконфігурація стосується інформації пп 1,3,4,5 12 Кластери ВП I,II,III Те ж III Те ж Спільно з інформацією п. 10 використовується під час кластерного моделювання квазістабільного періоду створення і зміни топології і параметрів ВП і визначен- ня RВП, Zн 13 Додаткові параметри теоретико множинної моделі системи «ВГП – ШВМ – ВП» HOR NIME TIPE ΔR 4СНС од. СІ % 2000 2000 2000 NРРВ I,III одноразово Те ж '' '' розрахункове Не використовуються у вентиляційних розрахунках (крім ΔR, яке на tтапах I и III характеризує змінення повного R(i,j) у різних квазістабільних періодах), а призначена для організації графічного інтерфейсу, дру- ку проміжної інформації, визначення переліку основ- них і додаткових споживачів повітря 14 Підсхеми провіт- рювання ВГП Ui невизначе на I,III 1 раз у кожному квазістабільному періоді (змінення «ВГП – ШВМ») Спершу визначається за результатами ПДЗ, згодом ви- користовується для вибору оптимального режиму спі- льної роботи ВГП у кожному квазістабільному періоді функціонування системи (тобто інформації п. 8) і під час рішення вентиляційних задач ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. № 135 51 Першим об'єктом, для якого було підготовлено і використано вхідну інфор- мацію для розрахунку вентиляційної системи, що реконфігурується, стала шах- та «Новогродівська» ДП «Селидіввугілля».Докладну характеристику її і підхо- ди до структурно-параметричної реконфігурації вентиляційної системи наведе- но у [1]. Вентиляційну систему «ВГП - ШВМ» задано графом G(X,U), для кожної гілки якого відомі довжина L(i,j), аеродинамічний опір R(i,j) і площа поперечного перетину S(i,j). Таким чином, кожна гілка цієї мережі може бути однозначно визначена вектором станів K(i, j, Q, L, S, R) (Q(i,j) – витрата повітря в гілці (метаноповітряної суміші в елементі кластера ВП [2]) – параметр, що підлягає розрахунку в ході рішення вентиляційних задач). При моделюванні повітророзподілу у ШВМ враховуються закони розподілу повітря в ШВМ, рівняння, що апроксимує робочу характеристику ВГП, залеж- ності між аеродинамічним опором виробки, її перетином, довжиною і коефіці- єнтом аеродинамічного опору виробки, а також ряд обмежень, що вносяться з метою її структурної і параметричної реконфігурації. Загальна математична постановка задачі, що нами розглядається, має наступний вигляд. ( , ) ( , ) 0, 1,..., , l ш i j U Q i j l m ⊂ = =∑ (1) 2 ( , ) ( , ) ( ) ( ( ( , )) ( , ) ( , ) ) ( ( ( , ) ( , ) ( , )) ( , ) 0, 1, ..., 1 b n е ВП ВП ВП i j U ш ш i j U U sign Q i j R i j Q i j h sign Q i j R i j Q i j H i j n m μ μ μ ⊂ ⊂ ± + + = = − + ∑ ∑ ∩ (2) ,),(),,(),(),(),( 2 bUjijiQjibjiajiH ⊂−= (3) 2,5 ( , ) ( , ) ( , )( , ) , ( , ) , ( , ) i j L i j P i jR i j i j U S i j α = ⊂ (4) 2,( , ) , 1 2,( , ) , 1,( , ) I ВП II ВП III ВП i j U n n i j U i j U ⎧ ∈ ⎪⎪= ∈⎨ ⎪ ∈⎪⎩ ≺ ≺ (5) . . . . . . . . . . . .; ; min 3; 1I II III I II III II ВП ВП ВП ВП з с з с з с з с з с з сL L L L k k k k k k k′= + + = + + = ≤ ≺ (6) ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. № 135 52 , . .min max , 1,2,..., еф н i j з сj m Z i kε → = = (7) [ ] [ ] ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) i k вх i k вх k k k j i U i k k j i U C j i Q j i Q j i C Q j i Q j i ∈ ∈ + Δ = + Δ ∑ ∑ (8) ΔQ(i,j)=Q(i,j) [ ] ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) 1 . ( , ) i k вх i k вых k k i i U k i j U Q i i Q i i Q i j ∈ ∈ ⎧ ⎫+ Δ ⎪ ⎪ −⎨ ⎬ ⎪ ⎪ ⎩ ⎭ ∑ ∑ (9) ( ){ } 1 1 min . в вm m в в i j i j U U U = = = →∩∪∪ (10) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) min ( , ) max ( , ) , в вых выхk k pв в k l m p k m k m общ k k m j j U j j U j jm U j j U j j U Q j j Q j j U Q j j Q j j Q j j ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ≤ ⎧ ⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪= → +⎨ ⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∑ ∑⎪ ⎪⎩ ⎭ ∑ ∑ ∑ ∑ (11) Rзаг(i,j)= R(i,j)+ Rарм + Rс (12) 1 2 1 2 1 2 ( , ) , 2( , ) ( , ) , 0 ( , ) , ( , ) 2 , 0, арм c c гор c общ арм c c c гор c арм c c c R i j R H H H hR i j R i j R R H H H i j U t v R i j R R H H ⎧ + − = ⎪⎪= + + − ∈ =⎨ ⎪ + + − =⎪⎩ ≺ ≺ (13) де he – депресія природної тяги у гілці контуру; Ul, Uμ, Ub, Ux – множини гілок, інцидентних l – тому вузлу, належних μ – му незалежному контуру і відображаючих ВГП; H(i,j) – депресія гілки (i,j); a(i,j,), b(i,j) – коефіцієнти напірної характеристики ВГП; α(i,j) – коефіцієнт аеродинамічного опору; P(i,j) – периметр виробки, QВП(i,j), RВП(i,j) – витрата метаноповітряної суміші і опір елемента кластера ВП відповідно; nш, mш - кількість гілок і вузлів у розрахунковій схемі системи «ВГП – ШВМ - ВП» відповідно; . ., ,ВП ВП з сU L k - ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. № 135 53 множини елементів класте-ра ВП, довжина елемента кластера ВП і кількість станцій виміру аеродинамічних параметрів у межах кластера (верхній індекс – номер фрагмента кластера); Zн – вимірна станція; mеф – оптимальна кількість таких станцій; mв – кількість ВГП; в iU - зона впливу i – го ВГП; ,вих вхU U - множини виробок, інцидентних вузлу i з боку виходячого і входячого струменя повітря відповідно; Rарм, Rс – аеродинамічний опір армування стовбура і підйомної посудини відповідно [3]; Hc – висотна відмітка знаходження підйомної посудини; hc, v –висота посудини і швидкість її руху відповідно; t – час аеродинамічної взаємодії посудин; mв – кількість ВГП; Ci – концентрація метану у вузлі i границі ВП; ( , )kQ i iΔ - дебіт метаноповітряної суміші, яка поступає з ВП до вузла i. Ця постановка є універсальною, враховує всі можливі варіанти провітрюван- ня шахти і всі технологічні обмеження, що накладаються. Власне розрахунок повітро- і газорозподілу в системі «ВГП – ШВМ - ВП» здійснюється рішенням системи рівнянь (1) – (2) (якщо розглядається система «ВГП - ШВС» - з рівняння (2) виключається другий доданок в першому підсумовуванні) при обмеженнях (3), (4). Решта обмежень не є обов'язковими і враховуються шляхом рішен-ня відповідних технологічних задач з подальшим коректуванням елементів системи «ВГП – ШВМ - ВП». Обмеження (5) – (7) відносяться до структурної ре-структуризації системи «ВГП - ШВМ» при під'єднуванні до неї ВП і вдосконалення топологічної структури останньої. Обмеження (8) – (9) визначають кон-центрацію і кількість метану, що поступає з ВП на вентиляційний штрек в ході параметричної реструктуризації системи «ВГП – ШВС - ВП». Обмеження (10) - критерій топологічної, (11) – параметричної взаємозв'язаності ВГП на витіка-ючому струмені повітря [4]. Обмеження (12) – (13) відносяться до врахування зміни режиму роботи ВГП, пов'язаного з рухом підйомних посудин в стовбурах. Таким чином, обмеження (5) – (13) торкаються вдосконалення початкової інформації для проведення вентиляційних розрахунків у системі «ВГП – ШВМ - ВП». Відмінність цієї постановки задачі від існуючих, що використовуються вугільними шахтами, полягає в наявності показника ступеню n замість 2 в рівняннях другого закону мереж (цим здійснюється враховування ВП під час моделювання системи «ВГП – ШВМ - ВП»), врахуванням метановиділення з ВП і його дебіту, що поступає з ВП на вентиляційний штрек, взаємовпливу ВГП і ряду технологічних чинників, що впливають на процес повітророзподілу у вентиляційній системі. У раніш існуючих постановках всі параметри з обмежень (5) – (13) або не враховувались, або вважалися відомими; нинішній підхід передбачає визначення їх за запропонованими методиками. _________________________________ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Комплексирование параметров вентиляторов главного проветривания и реконфигурируемой вентиляционной сети угольной шахты / А.Ф. Булат, Т.В. Бунько, А.Ш. Жалилов, И.А. Ященко, И.Е. Кокоулин. – Днепр, 2017. – 172с. ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. № 135 54 2. Построение имитационной кластерной модели системы «горные выработки – выработанное пространство» / Т.В. Бунько, И.Е. Кокоулин, А.Ш. Жалилов [и др.] // Геотехническая механика: межвед. сб. науч. трудов / ИГТМ им. Н.С. Полякова НАН Украины. – 2014. – Вып. 118. – С. 81-89. 3. Бунько Т.В. Влияние положения сосудов в стволах на работу вентиляторов главного проветривания в условиях шахты «1/3 Новогродовская» / Т.В. Бунько, И.Е. Кокоулин, А.Ш. Жалилов // Геотехническая механика: межвед. сб. науч. трудов / ИГТМ им. Н.С. Полякова НАН Украины. – 2016. – Вып. 127. – С. 186-196. 4. Анализ взаимного влияния вентиляторов главного проветривания вентиляционной системы угольной шахты./ Т.В. Бунько, И.Е. Кокоулин, А.Ш. Жалилов, М.Н. Дудник // Znanstvena misel – Ljubljana. – 2017. – no.5 – Vol. 2. – pp. 65-71. REFERENCES 1. Bulat A.F., Bunko, T.V., Zhalilov, A.Sh., Yashchenko, I.A. and Kokoulin, I.Ye. (2017), Kompleksirovanie parametrov ventilyatorov glavnogo provetrivaniya i rekonfiguriruyemoy ventilyansionnoy seti ugolnoy shakhty [Complexing parameters of main fans and reconfigurated ventilation network of coal mine], Dnepr, UA. 2. Bunko, T.V., Kokoulin, I.Ye., Zhalilov, A.Sh. [and others] (2014), «Construction of simulation cluster model of the system «mine working – worked out space», Geo-Technical Mechanics, no.118, pp. 81- 89. 3. Bunko, T.V., Kokoulsn, I.Ye. and Zhalilov, A.Sh. (2016), «Influencing position of cages in the shafts to work of main fans in the conditions of the mine «1/3 Novogrodovskaya», Geo-Technical Mechanics, no.127, pp. 186-196. 4. Bunko, T.V., Kokoulin, I.Ye., Zhalilov, A.Sh. and Dudnik, M.N. (2017), «Analysis of the mutual influencing of main fans of the ventilation system of coal mine, Znanstvena misel – Ljubljana, no.5, Vol. 2, pp. 65-71. ____________________________________ Про авторів Бунько Тетяна Вікторівна, доктор технічних наук, старший науковий співробітник, старший науковий співробітник у відділі проблем розробки родовищ на великих глибинах, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України (ІГТМ НАН України), Дніпро, Україна, bunko2017@ukr.net Кокоулін Іван Євгенович, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, старший науковий співробітник у відділі проблем розробки родовищ на великих глибинах, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України (ІГТМ НАН України), Дніпро, Україна Жалілов Олександр Шамілійович, магістр, головний механік ДП «Селидіввугілля», Селидове, Україна, zhalilov.aleksandr@gmail.com Мирошниченко Вадим Володимирович, магістр, начальник відділу вентиляції і дегазації Департаменту з технічного розвитку Дирекції по видобутку вугілля ДТЕК ЕНЕРГО, Київ, Україна, miroshnichenkovvl@dtek.com About the authors Bunko Tetyana Viktorivna, Doctor of Technical Sciences (D.Sc), Senior Researcher, Senior Reseacher in Department of problems of underground mines in great depths, M.S. Poljakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM NASU), Dnepr, Ukraine, bunko2007@mail.ru Kokoulin Ivan Yevgenovych, Candidate of Technical Sciences (Ph.D.), Senior Reseacher, Senior Reseacher in Department of problems of underground mines in great depths, M.S. Poljakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM NASU), Dnepr, Ukraine Zhalilov Oleksandr Shamiliyovych, Master of Science, Chief Mechanical Engineer of the State Enterprise «Selidovugol», Selidovo, Ukraine, alnat01@mail.ru. Myroshnichenko Vadym Volodymyrovych, Master of Science, Head of Ventilation and Degassing group Technical Development Department of Coal Production directorate DFEK Energy, Kiev, Ukraine, miroshnichenkovvl@dtek.com mailto:bunko2007@mail.ru� mailto:bunko2007@mail.ru� mailto:alnat01@mail.ru� ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. № 135 55 _____________________________________ Аннотация. Рассмотрен вопрос взаимодействия вентиляционной системы шахты с другими ее технологическими подсистемами, и сделан вывод о необходимости создания единой системы исходной информации для вентиляционных расчетов, которая состояла бы из предварительной, направленной на учет влияния технологических и геомеханичес-ких факторов на состояние проветривания, и непосредственно вентиляционной, предна- значенной для расчетов аэрогазодинамических параметров вентиляционной системы шах-ты. Обоснованы сроки подготовки отдельных видов информации с целью оптимизации пространственно-временных изменений квазистабильных периодов работы шахты. Такой подход правомерен для использования на многовентиляторных угольных шахтах со значительным взаимовлиянием вентиляторов главного проветривания на исходящей струе воздуха при наличии обширных выработанных пространств выемочных участков, интенсивной работы подъема и необходимости использования реверсивных и комбинированных вентиляционных режимов, какой является, например, шахта «1/3 Новогродовская» ГП «Селидовуголь». На примере этой шахты рассмотрена постановка задачи расчета воздыухораспределения в систеиме «ВГП – ШВС - ВП» и дифференцирована подготовка информационного обеспечения для решения задач в отдельных постановках. Ключевые слова: технологические подсистемы, вентиляционная сеть, вентилятор главного проветривания, выработанное пространство, аэрогазодинамические параметры Annotation. Issues of interaction between mine ventilation system and its other technological subsystems were considered, and it is concluded that calculation of ventilation networks needs a united system of input information consisting of: preliminary information, which takes into account impact of technological and geomechanical factors on the rate of ventilation, and direct information about the ventilation system, which would be used for csalculation air-gas dynamic parameters of ventilation system in the mines. Duration of preparation of certain types of information used for optimizing spatial-temporal changes of kvazystable periods of mine work is grounded. Such approach is grightful for multiventilator coal mines with considerable two-way influence of main fans on the outgoing stream of air in conditions of great goafs available in the working areas, intensive hoisting operations and necessity of using reverse and combined regimes of ventilation, which is characteristic for the «1/3 Novogrodivska» Mine of the state company «Selydivvugillya». On the example of this mine raising tasks of calculation of air-distribution in the «MF – MVN - Goaf» system is considered and differentiated preparation of the informative providing for the decision of tasks in the separate raising. Keywords: technological subsystems, ventilation network, main fan, goaf, air-gas dynamic parameters Статья поступила в редакцию 28.07.2017 Рекомендовано к печати д-ром техн. наук С.П. Минееым Sb 135.pdf ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ОЦЕНКИ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ REFERENCES УДК 622.349.5.002.68:622.8 Рекомендовано к печати д-ром техн. наук Б.А. БлюссомУДК 622.7.069.002.5:[621.796:622.002.68].001.24 ОБҐРУНТУВАННЯ ТА РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ ОБЛАДНАННЯ PARAMETERS JUSTIFICATION AND CALCULATION FOR SEPARATOR DIVIDING WASHERY REFUSES INTO STREAMS WITH DIFFERENT CONCENTRATION _______________________________________________________ Обоснование методов и алгоритмов оценки геомеханической безопасности ведения горных работ

Institution

Ähnliche Einträge