Прогностические информационно-математические модели компьютеризированного мониторинга рудничной атмосферы в угольных шахтах

• Автор: Преслер, Вильгельм Теобальдович
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 238 с. : ил.

1.1. Компьютеризированные системы контроля рудничной атмосферы.

1.2. Методы контроля и прогноза динамических газопроявлений

1.3. Анализ известных моделей геомеханических и аэрогазодинамических процессов при проведении горных выработок
1.4. Основные предпосылки создания информационноматематических сред компьютеризированного мониторинга.
ГЛАВА 2. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ИНФОРМАЦИОННОМАТЕМАТИЧЕСКИМ СРЕДАМ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННОГО МОНИТОРИНГА РУДНИЧНОЙ АТМОСФЕРЫ .

2.1. Классификация задач рудничной аэрогазодинамики

2.2. Адаптивность

2.3. Многоуровнсвость, распределенность и модульность АСМРА

2.4. Поэтапность реализации АСМРА

2.5. Пространственновременное моделирование.

2.6. Ситуационное моделирование

2.7. Непрерывность и комплексность прогноза динамических газопроявлений
2.8. Спектральный подход к оценке динамичности газопроявлений
2.9. Аналитическая оценка перспективности гидроогневого способа дегазации
2 Выводы.
ГЛАВА 3. КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОТРАНСИВЕННОИМИТАЦИОННАЯ МАКРОМОДЕЛЬ АЭРОГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКЕ
3.1. Модель поинтервального прогноза газовыделения.
3.2. Модель поинтервального расчета режимов проветривания
3.3. Моделирование процесса выбора I1.
3.4. Компьютеризация имитационной макромодели
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АЭРОГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРО
ЦЕССОВ В ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКЕ НА ЭЛЕМЕНТАРНОМ ШАГЕ8б
4.1. Математическая модель напряженнодеформированного состояния массива в окрестности выработки
4.2. Модель газокинетических процессов в призабойной части пласта
4.3. Исходные положения по формированию модели аэрогазовых процессов на элементарном шаге подвигания забоя.
4.4. Модель развития зоны газового дренирования в окрестности движущейся выработки
4.5. Модель газовыделения из потенциальных источников.
4.6. Сплайнмодель распределения воздушной смеси в выработке
4.7. Модель массопереноса аэрогазовой смеси. Физические задачи.
4.8. Установка начального и граничного условий в задачах массопереноса аэрогазовой смеси.
4.9. Решение задач массопереноса аэрогазовой смеси
4 Оперативная модель подготовительной выработки.0
4 Выводы.
ГЛАВА 5. ПРОСТРАНСТВЕННОВРЕМЕННЫЕ МОДЕЛИ ГАЗОКИНЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНАХ ВЛИЯНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
5.1. Многофакторный информационнопространственный подход к описанию газокинетических свойств массива
5.2. Компьютерная макромодель оценки углегазовых ресурсов
5.3. Компьютерная макромодель регионального прогноза iазовыделения и планирования метанодобычи на выемочном участке.
5.4. Компьютерная макромодель отслеживания изменений газоносности массива.
5.5. Диалогографический интерфейс компьютерных макромоделей.
5.6. Пространственновременная модель газовыдслсния из пластаспутника
5.7. Выводы
ГЛАВА 6. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ НАСТРОЙКИ ПРОГНОСТИЧЕСКИХ
МОДЕЛЕЙ.
6.1. Подготовительная выработка объект оптимизации и экстремального управления.
6.2 Метод поисковой оптимизации
6.3. Задачи исследования КГС и сходимости поискового алгоритма оптимизации.
6.4. Сравнительная эффскгивность КГС в линейном поле.
6.5. Влияние нелинейности функции на эффективность оценки ее градиента
6.6. Связь КГС с методом наименьших квадратов
6.7. Устойчивость КГС к плотности распределения испытаний
6.8. Сходимость АПО на квадратичной модели в условиях помех
6.9. Сходимость АПО на центральной модели
6 Выводы.
ГЛАВА 7. ИНФОРМАЦИОННАЯ СРЕДА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННОГО МОНИТОРИНГА РУДНИЧНОЙ АТМОСФЕРЫ.
7.1. Направления создания информационной среды компьютеризированного мониторинга.
7.2. Интеграция горногеологической и оперативной информации и ее конкретноориентированная подготовка к использованию в компьютерных макромоделях
7.3. Газогеомеханическая структуризация ГГданных
7.4. Объемная регуляризация горногеологической информации.
7.5. Оценка корректности и надежности горногеологической информации
7.6. Графическая интерпрегация и визуализация данных.
7.7. Информационная модель среды функционирования АСМРА
7.7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Используемые на практике модели регионального прогноза газовыделения и оперативного текущий, локальный прогноза динамических газопроявлений носят в основном статичный характер, не учитывают динамику зон влияния выработок, пространственную распределенность горногеологических условий, связность гсомеханических и газокинетических процессов в этих зонах е аэрогазодинамикой процессов в выработках. Модели не компьютеризированы, что затрудняет их оперативное использование в быстроменяющейся горнотехнологической обстановке. В то же время усилиями отечественных ученых на протяжении последних десятилетий разработаны физические основы геогазокинетических и аэрогазодинамических процессов в зонах влияния горных выработок, обеспечивающие переход от исследования макродинамики процессов к мезоуровню, в рамках которого существенное значение приобретает моделирование и прогнозирование аэрогазовой обстановки в горном блоке и в выработках с учетом динамики зон газового дренирования угольных пластов в окрестности выработок и их газоистощен нем в соответствии с развитием этих зон и гсомеханической разгрузкой массива в результате малых подвиганий забоев. Достигнутый теоретический и практический уровень исследования макродинамики процессов в зонах влияния горных выработок, его интеграция с пространственнораспределенной картиной горногеологических факторов в этих зонах, воссоздаваемой на основе баз ГГданных, и наличие персональных компьютеров обеспечивает необходимые предпосылки для создания информационноматематических сред регионального прогнозирования газопроявлений на этапе проектирования горных работ.