Обоснование эффективных режимов оперативного автоматического управления вентиляцией газовых шахт

• Автор: Чонков, Иван Костадинов
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Актуальность автоматического управления воз.цухораспределением на выемочном

участке
1.2. Состояние вопроса автоматизации и управления проветриванием. Обзор математических моделей участков и алгоритмого управления.

1.3. Анализ существующих методов и средств непрерывного контроля концентрации

метана

1.4. Постановка задачи исследования

Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДАТЧИКОВ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАНА.
2.1. Факторы, влияющие на инерционность
датчиков
2.2. Анализ динамических характеристик
датчиков
2.3. Экспериментальное исследование динамических характеристик серийно выпускаемых датчиков концентрации метана.
2.4. Моделирование динамических характеристик датчика ДМТ3 на ЭВМ.
Выводы
3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА МОДЕЛИРОВАНИЯ УПРАВЛЕНИЯ
АЭР0ГАДИНАШЧЕСК0Й СИТУАЦИЕЙ С УЧЕТОМ
ИНЕРЦИОННЫХ СВОЙСТВ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ
3.1. Подход к моделированию
3.2. Выбор адекватной аналитической модели описания аэрогазодинамики выемочного участка
3.3. Оценка диапазонов изменения инерционности средств контроля при моделировании
3.4. Разработка алгоритма моделирования процесса управления расходом воздуха.
Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНЕРЦИОННОСТИ СРЕДСТВ
КОНТРОЛЯ МЕТАНА НА ПРОЦЕСС УПРАВЛЕНИЯ
АЭРОГАЗОДИНАМИКОЙ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА ПО
4.1. Методика исследования ПО
4.2. Анализ результатов моделирования
4.3. Установление зависимости приращения расхода воздуха от интервала регулирования и инерционности средств контроля.
4.4. Обоснование эффективных режимов регулирования расходами воздуха.
4.5. Экономическая эффективность использования рекомендаций по изменению инерционности датчиков концентрации метана
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Этапы решения проблемы автоматизации проветривания шахт предполагают создание: системы контроля параметров рудничной атмосферы, системы диспетчерского управления проветриванием, системы автоматического управления проветриванием (САУЛ). В решение проблемы автоматизации проветривания большой вклад внесли коллективы ИЩ им. А.А. КЩ Каз. ССР, ИГТМ АН УССР, КНИУИ, ГУА, МГИ, ЛГИ, ДПИ и другие организации. В НРБ аналогичные работы ведутся коллективами ШИПКИ "Мин-проект" и ВМГИ - София. Исследования советских ученых: Ф. А.Абрамова, А. Д.Багриновс-кого, В. А . Бойко, А. С.Бурчакова, Н. Н.Петрова, Л. А.Пучкова, К. Ушакова, Л . П.Фельдмана, Р. Б.Тяна, И. М.Местера, В. А.Святного, И. И.За-сухина и многих других - посвящены этой проблеме и позволили перейти в настоящее время к практической реализации систем автоматического управления вентиляцией выемочных участков. С года Московским горнил институтом и институтом ГУА осуществляется разработка системы автоматического управления проветриванием на базе шахты "Коммунист” ПО "Октябрьуголь", выбор и обоснование которой проводились по разработанным "Функциональным требованиям к системе автоматического управления вентиляцией шахт” и которая в наибольшей степени отвечает предъявляемым требованиям к шахтам как объектам автоматического управления вентиляцией. Осуществляется техническая реализация САУЛ. Введена в эксплуатацию новая схема вентиляции шахты, установлен вентилятор главного проветривания с управляемым приводом, принята в эксплуатацию первая очередь системы - система диспетчерского контроля и управления технологическими процессами. Поскольку создание всех видов обеспечений: технологического, математического, техничес-кого-осуществляется в значительной степени параллельно, в создаваемой системе недостаточно проработаны вопросы взаимосвязи всех элементов и функционирования всей системы в целом. Состояние вопроса автоматизации и управления проветриванием. Автоматизация процесса управления объектом предполагает решение трех задач: получение математического описания объекта управления, синтез системы автоматического управления, оптимального в смысле выбранного критерия, техническая реализация полученной системы. В соответствии с этими этапами проведем анализ существующих решений по созданию систем . Переходные аэродинамические процессы, возникающие на участках шахт при изменениях расхода воздуха и дебитов источников ме-тановыделения, характеризуют . Поэтому изучение физической природы этих процессов, разработка и исследование их математических моделей являются важной задачей, решаемой в рамках проблемы автоматизации управления проветриванием шахт. В связи с тем, что источники метановыделения распределены вдоль выработок, переходные аэрогазодинамические процессы тлеют различные количественные характеристики в разных пунктах участков. При исследовании методов и алгоритмов управления проветриванием, оценки влияния колебаний расходов воздуха на газовые режимы, при реверсировании воздушных потоков и решении других задач получение процессов изменения концентраций не только ка выходе участка, но и в других заданных пунктах выработок представляет большой практический интерес, так как позволяет всесторонне оценить газовую обстановку на участках. Получение математического описания, отражающего физическую сущность протекания аэрогазоцинамических процессов на выемочном участке, является неотъемлемой задачей в решении вопроса алгоритмизации процесса оперативного управления вентиляцией. Это вызвало появление большого количества работ по изучению переходных газодинамических процессов. При этом, исследователи дают различное физическое толкование возникающих явлений и используют при их описании различные методы. Последние несколько условно модно разделить на детерминистские, то есть использующие то или иное физическое представление, и статистические, позволяющие получить описание объекта, не вдаваясь в физику происходящих в нем явлений. Одно из направлений, основанное на физическом толковании переходных газодинамических процессов, представляют работы Ф. С.Клебанова / , /, который в качестве основной причины возникновения всплесков при регулировании рассматривает перераспределение воздуха между лавой и выработанным пространством.