Математическое моделирование шахтных вентиляционных сетей, содержащих выработки с неустойчивым проветриванием

• Автор: Иванников, Александр Любимович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ существующих методов, алгоритмов и программ расчта вентиляционных сетей

1.2. Обзор известных способов учта внутренних источников тяги.

1.3. Существующие системы и датчики контроля состояния проветривания шахг

1.4. Выводы. Цель и задачи исследования

2. Исследование аэрогазо и термодинамических процессов в горных выработках при турбулентных, ламинарных и промежуточных режимах движения

2.1. Разработка математической модели аэрогазо и

термодинамических процессов в горных выработках при

турбулентных, ламинарных и промежуточных режимах

2.2. Учт действия тепловых источников тяги на шахтную
вентиляционную сеть.
2.3 Учт действия источников метановыделения на шахтную вентиляционную сеть.
2.4 Выводы.
3. Разработка высокоточного метода, алгоритма и программы расчта вентиляционных сетей шахт.
3.1. Разработка метода межузловых депрессий ММД
3.2. Разработка алгоритма и программы расчта вентиляционных сетей методом межузловых депрессий
3.3. Подготовка исходных данных для расчта режимов проветривания шахт в нормальных и аварийных условиях.
3.4. Проверка достоверности и точности разработанного метода
межузловых депрессий.
3.5. Выводы.
4. Прогноз устойчивости вентиляционных струй методом межузловых депрессий ММД.
4.1. Исследования нарушения режима проветривания горных выработок при закорачивании и местном реверсировании вентиляционных струй
4.2. Прогноз устойчивости вентиляционных струй при пожарах по методу межузловых депрессий.
4.3. Прогноз устойчивости вентиляционных струй при выбросах метана в лавах и подготовительных выработках.
4.4. Рекомендации по применению разработанного метода ММД и прогнозу устойчивости вентиляционных струй.
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Предложенный метод позволяет повысить точность расчётов вентиляционных сетей при оценке устойчивости струй в нормальных и аварийных условиях. Реализация работы. Результаты исследований используются в учебном процессе при подготовке дипломированных специалистов по направлению «Информационные системы» специальности «Информационные системы и технологии». Апробация результатов работы. Научные положения и основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научном симпозиуме «Неделя горняка» ( - гг. Электротехники и информационных систем» МГГУ (- гг. ФГУП «Гипроуголеавтоматизация» ( г. Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в четырёх работах, в т. ВАК. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения, содержит рисунков, таблиц, список использованной литературы из 8 наименований. В угольной промышленности стран СНГ используется более десятка программ, комплексов и автоматизированных рабочих мест (АРМ), позволяющих проводить расчёты воздухораспределения в горных выработках на основе решения сетевой вентиляционной задачи. Моделирование воздухораспределения в выработках широко распространено для обработки результатов депрессионных съёмок, при проектировании горных работ, реконструкции шахтных вентиляционных сетей, при составлении планов ликвидации аварий. Обширные исследования для расчёта сложных вентиляционных сетей шахт и рудников выполнены в горном институте Уро РАН (г. Пермь) [ 1, -]. Сущность комбинированного метода расчёта заключается в том, что входные данные поступают либо при считывании аэродинамической информации, либо на основе сигналов, поступающих от датчиков расхода воздуха. БКПРУ-2 ОАО «Уралкалий», при создании расчётных сетей и систем проветривания рудников в Соликамске, Новомосковске и республике Беларусь. Объединенная» в нормальных и аварийных условиях (при пожаре в стволе шахты «Центральная») [2]. Центральная». Разработан НПО «Респиратор» (Украина) [3 - 6] комплекс программ «Вентиляция шахт» для решения задач вентиляции и разработки планов ликвидации аварий. Вентиляция шахт» включает в себя: программное обеспечение для решения прикладных задач, графический редактор для создания баз данных, их корректировки и наглядного представления результатов расчёта на схемах. В настоящее время разработка «Вентиляция шахт» используется не только на ведущих шахтах Украины, но и внедрена в ВГСЧ Ростовской и Белгородской областей России. Программный комплекс неоднократно применялся в ходе ликвидации аварий на шахтах «Западная» и « лет Октября» «Ростовгипрошахт» и в ГП «Артикуголь». Кроме указанных программных комплексов можно отметить ещё программу МШМОБТІ, написанной на языке РЬ - 1 для использования на ЭВМ серии ЕС [7] и программу «РЕВОД» [8], ориентированную на операционную систему МБ БОБ, которые уже устарели. Но дело не в том, устарел программный комплекс или нет. Его можно модернизировать, как всё время модернизируются комплексы «Аэроссть», «Вентиляция шахт» и «Ревод». Учитывая существенную специфику моделирования подземного пожара и особую его опасность как вида аварии, проектируется на основе комплекса «Ревод» также программная система МАВР (Моделирование Аварийного Воздухо Распределения). Модернизируемая система РЕВОД состоит из стартовой программы и четырех подсистем РЕВОД - 1, РЕВОД -2, РЕВОД -3 и РЕВОД -4. Обязательными данными являются топология сети, сопротивления ветвей, и параметры вентиляторов главного проветривания . Подсистема РЕВОД позволяет комплектовать и использовать электронные библиотеки ВГП и ВМП, объединять две отдельные ШВС в единую сеть, автоматически сравнивать наборы данных. ВГП и др. В подсистеме РЕВОД - 4 реализована основная часть положений, изложенных в источнике. Подсистема предоставляет пользователю возможность выполнять прогноз газообилыюсти тупиковых выработок и выемочных участков, расчет необходимого расхода воздуха для их проветривания, производить выбор средств проветривания, определение максимально допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору и Др.