Исследование и разработка системы управления шахтным гидротранспортом

• Автор: Папаяни, Федор Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Донецк
• Количество страниц: 234 c. : ил

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ И МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ШАХТНЫМ ГИДРОТРАНСПОРТОМ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Гидротранспортная система шахты как объект управления .

1.2. Анализ существующих математических моделей, используемых в управлении шахтным гидротранспортом I

1.3. Анализ существующих методов управления шахтным гидротранспортом

1.4. Анализ существующей структуры технических средств, а также методов синтеза и оптимизации структур систем управления

1.5. Цель и задачи исследований .

1.6. Выводы .

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ ШАХТЫ КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ.

2.1. Выбор метода построения и допущения модели ЪЧ

2.1.1. Метод построения модели . 3

2.1.2. Входная информация ЗЬ

2.1.3. Допущения модели
2.2. Моделирование движения безнапорных потоков гидросмеси
2.2.1. Моделирование движения потоков .
2.2.2. Определение скоростей потоков . 5Ь
2.2.3. Расчет эквивалентных параметров русла.
2.2.4. Алгоритм моделирования движения безналор
Стр.
ных потоков гидросмеси
2.3. Моделирование баланса гидросмеси в пульповодосборнике углесосной станции
2.4. Моделирование подачи эрлифтного гидроподъема и баланса гидросмеси в его пульповодосборнике
2.5. Экспериментальные исследования объекта и оценка точности моделирования
2.6. Выводы .
3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ШАХТНЫМ ГИДРОТРАНСПОРТОМ У
3.1. Управление одиночной углесосной станцией
3.2. Управление гидроподъемом. I оО
3.3. Управление гидротранспортом шахты
3.4. Исследование алгоритмов управления объектами гидротранспортной системы шахты на математических моделях процессов
3.5.Выводы
4. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ШАХТНЫМ ГИДРОТРАНСПОРТОМ .
4.1. Формализованная постановка задачи синтеза и оптимизации структуры системы управления . I
4.2. Критерий оптимизации структуры I
4.3. Основные положения синтеза оптимальной структуры системы управления шахтным гидротранспортом I 3 i
4.4. Синтез оптимальной структуры основных контуров системы управления шахтным гидротранспортом.
4.4.1. Синтез оптимальной структуры контура Г1 2
4.4.2. Синтез оптимальной структуры контуров
Г2 и ГЗ. ЬЬ
Стр.
4.5. Особенности организации локальных средств управления объектами.
4.6. Выводы I
5. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ, ВНЕДРЕНИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТОК. I Ь
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Расчеты показывают, что интегральная погрешность за период транспортного запаздывания безнапорных потоков достигает и более. Кроме того, областью использования такой модели являются лишь участки безнапорных гидротрасс без разветвлений, характеризующиеся однородными параметрами русла, тогда как на практике чаще всего встречаются разветвленные древообразно коммуникации, каждая ветвь которых состоит из участков, характеризующихся индивидуальными параметрами протяженностью, уклоном, формой желобов . Возможный вариант использования указанной модели состоит в установке значительного числа дифицитных лотковых расходомеров, размещенных через каждые м, в том числе в местах всех ветвлений . Однако этот вариант практически неприемлем изза значительных затрат и малой надежности общей схемы моделирования. Следовательно, достоверное моделирование безнапорных потоков для любых гидротрасс должно основываться на исследовании всех значимых факторов, влияющих на , и на использовании минимума входной информации только данных о притоках от забоев. Однако, вопервых, подача эрлифтного гидроподъема может существенно меняться как показывают расчеты,до в зависимости от текущих условий, и вовторых, на шахтах встречаются пульповодосборники с кусочнолинейной характеристикой Х га С 7 , что связано с организацией дополни
тельных ходков с целью увеличения приемных емкостей. Как показал анализ опубликованных работ , , , , для диаметров сэ 0, м, применяемых на гидрошахтах в качестве центрального гидроподъема, упомянутая зависимость для подачи эрлифта в явной форме не была разработана. Анализ существующих методов управления шахтным гидротранспортом
Существующие методы управления шахтным гидротранспортом наиболее полно представлены исследованием , в котором, в частности, обоснованы критерии эффективности управления как отдельными объектами, так и всей гидротранспортной системой в целом. Системы водоснабжения забоев и насосная станция являются автономными узлами, определяющими возмущающее воздействие в системе гидротранспорта. Вмешательство в их автономную работу рассматривается как крайнее средство. ЯЛ ъ рр 0Х 1. Лаг 1. ХР 1. Тэ период определения эффективности, смена. Щ СаХ ЧХЛ, соответственно текущий объем заполнения, верхнее и нижнее значения рабочей емкости пульповодосборника. В работе также обоснована иерархия критериев выполнение критерия 1. Данные критерии приняты в настоящей работе. Т узла, причем транспортное запаздывание является расчетной величиной 2 для среднего статистического потока. Однако, использование величины фиксированного транспортного запаздывания определяет неудовлетворительные по точности результаты, что является причиной низкой эффективности рассматриваемого метода управления. В разработках , , приведены методы и реализующие их устройства по управлению углесосными станциями на основе прогнозного притока и его транспортного запаздывания. Однако прогнозный приток в данных методах определяется программным графиком работы забоев на основании статистических данных и закладывается в прогнозную модель как программа работы. Практически же составить программный график работы забоев для условий гидрошахт на произвольный, выбранный в течение рабочей смены, период управления, соизмеримый с временем транспортного запаздывания, не представляется возможным даже с учетом предыстории по причине слабой корреляционной связи между графиками работы отдельных добычных агрегатов ив целом забоев различных времен ных интервалов в том числе и смежных , что связано с рядом как объективных факторов горногеологические условия, работоспособность и износ оборудования и т. Причем, транспортное запаздывание потока гидросмеси от забоев при данном управлении также задается некоторой фиксированной усредненной величиной, что, как указано выше, обусловливает низкую эффективность регулирования. В целом, стабилизация уровня в зумпфе углесосной станции в заданных пределах и с заданной точностью при использовании приведенных выше методов регулирования носит вероятностный характер.