CC BY
17
УДК 622 822.22
В. В. Матвеев
УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЕЙ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ, ЛОКАЛИЗАЦИИ И ЛИКВИДАЦИИ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ
Работы по предупреждению, локализации и ликвидации эндогенных пожаров на шахтах являются одними из основных технологических процессов наряду с подготовкой и добычей полезных ископаемых. Управление ими начинается на стадии проектирования и связано с принятием проектных решений, направленных на обеспечение безопасности ведения горных работ. Выработка решений осуществляется на основе предварительной оценки горногеологических и горно-технических факторов. На этапе эксплуатации шахт управление базируется на данных, характеризующих состояние горного массива, шахтной атмосферы, химического состава вытекающей из выработок воды и режимов работы технологического оборудования
В настоящее время на шахтах России в основном используются устаревшие телеметрические системы контроля окиси углерода ("СИГМА-СО"), метана ("МЕТАН"), контроля состояния технологического оборудования ("ВЕТЕР"). Новые средства контроля состояния шахтной среды промышленностью не освоены и серийно не выпускаются [1]. Однако и эта аппаратура применяется ограниченно. Чаще всего оценка опасности самонагревания углей и эндогенных пожаров основывается на периодическом (раз в смену, в сутки) контроле концентрации газов переносными приборами. Используемые методы оценки не соответствуют современным требованиям и не обеспечивают возможность принятия решения по управлению профилактическими работами. Информация хранится в виде текстовых документов (рапорт сменного мастера). Малодоступна графическая информация (схемы горных работ, схемы вентиляции и др.) по объектам повышенной опасности. Значительная часть статистической информации об имевших место эндогенных пожарах (в частности, по ОАО "Челябинскуголь" имеются данные о 686 эндогенных пожарах) хранится в отчетах, текстовых документах и практически не доступна для оперативного использования. Статистические данные по некоторым шахтам устаревают, так как разрабатываются новые горизонты, пласты, а некоторые шахты вообще закрыты. Обновление и уточнение статистических данных не проводятся Проектные документы по шахтам, новым горизонтам, лавам и т.п. выполнены в виде текстовых отчетов и хранятся в библиотеках, отделах. Для оперативного использования они малодоступны.
Все это ограничивает возможности использования статистических данных и имеющейся документации для оценки степени опасности ведения горных работ на стадии проектирования и
«г этапе принятия решения по управлению технологическими процессами в процессе экш>атации.
Для профилактики эндогенных пожаров предлагается реализовать комплексную ясдгистему оценки и прогнозирования в составе систем управления угольных шахт и
Jбviдинeний. Подсистема предусматривает статистический анализ информации об опасных
«
самонагреваниях углей и пожарах с коррекцией статистических данных на основе экспертно-стзтистических систем (ЭСС)[2), дискретный с ограниченным интервалом времени контроль гиовыдслений. систематический дистанционный контроль газовыделений, организацию экспертной оценки степени опасности эндогенных пожаров, обработку результатов экспертизы, их лаод в компьютерную систему и представление для использования, передачу данных в компьютерную сеть шахты (объединения), обработку, хранение и предъявление пользователям
В-
IЛ ПР. диспетчеры),
Комплексная подсистема прогнозирования и профилактики эндогенных пожаров базируется на использовании современных распределенных систем поддержки принятия решений (СПР) (см.рисунок).
Основу информационного обеспечения составляет канат выявления ранних стадий самонагреваний углей поданным непрерывного (дискретного) приборного контроля.
Измерение осуществляется с заданным интервалом. Фиксируются значения контролируемых параметров и их изменение во времени. Осуществляется сравнение измеренных значений с фоновыми (заданными, допустимыми). При ухудшении (уменьшении или возрастании) этих параметров возможно изменение (сокращение) интервата контроля. Данные вводятся в Паспорта опасности объектов (ПОО) и через КИС поступают лицу, принимающему решение.
Второй информационный канат образуют экспертные оценки ранних стадий самонагревания углей и, следовательно, прогнозирования опасности. Экспертизой осуществляется ранжирование горно-технологических объектов по уровню опасности. Соответствующие данные вводятся в ПОО. Обработка экспертных оценок осуществляется методами парного сравнения, вероятностной интерпретации и методом теории нечетких множеств [3]. Интерватьная оценка передается через комбинированную информационную систему лицу, принимающему решение.
Оценивается влияние различных горно-технологических факторов на опасность эндогенных пожаров. По разработанной методике вычисляется уточненная оценка и представляется главному инженеру шахты (объединения) для решения о датьнейшем использовании полученных уточненных данных.
По канату 'Технологические факторы" в подсистему вводятся данные об изменении в ходе
осуществления горных работ (по сравнению с проектными значениями) основных
♦
технологических факторов.
Обьект эксперты
11 Г
^Информация/
I
Экспертные фуппы
Обработка экспертных данных
Статистическая информация
Совместная обработка статистических и экспертных данных
Экспсрткая оценка
Обработка статистических данных
Интегрированная оценка
Статистическая оценка
ш
Средства и системы контроля параметров
I ~~
Сравнение контролируемых параметров и их производных с фоновыми значениями
I
Комплексная информационная подсистема (КИС)
ЛПР
а) оценка состояния объекта (стадии, развитие)
б) принятие решения (программа работ, сроки и тп)
в) контроль процессов предупреждения, локализации и ликвидации опасных явлений
г) сценка результатов
I
Управление
Контроль отклонений техиологиче-
Фмтор Проект Опи
1. Мощность аиста
2 Ълыюсп утяя
У Дну«■«■■
Паспорт опасности объекта
Структура информационного обеспечения в системе управления опасными явлениями
Таким образом, для принятия решений о стадиях самонагревания углей и тенденциях их ха^зития (следовательно, решения-прогноза об опасности эндогенного пожара) должностным зкпм предъявляются три комплекса информации:
I Данные непрерывного (дискретного) приборного газового контроля на объекте.
2. Экспертные оценки опасности объектов самонагревания углей.
3. Данные об отклонениях технологических параметров горных работ от проектных значений.
Фоном, на котором принимаются решения, являются статистические оценки влияния различных горно-геологичсских и горно-технологических факторов на опасные процессы.
Управляющие воздействия осуществляются с использованием методов теории поддержки принятия решений.
На шахте "Центральная" ОАО "Челябинскуголь" разработан проект комплекса аппаратуры газового контроля "МИКОН-1Р", который войдет впоследствии в автоматизированную подсистему предупреждения, локализации и ликвидации эндогенных пожаров В настоящее время система позволяет контролировать эндогенную пожароопасность на южном крыле шахты по газовому составу шахтной атмосферы (метан, оксид углерода, водород, кислород), параметрам микроклимата (скорость движения воздуха). Были опрошены группы экспертов, которые позволили уточнить статистические данные об эндогенных пожарах.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Матвеев В. В. Методы и средства индексации эндогенной пожароопасное™ /УГГТА. -Екатеринбург. 1996. • Деп. в ВИНИТИ 22.11.96, Ю405.В36, 1996. - 66 с.
2. Матвеев В.В., Казаков Ю. М. Экспертно-статистический метод корректировки прогноза эндогенной пожароопасности на угольных шахтах //Известия вузов. Горный журнал. - 1998. - N1. -С. 108-1 И.
3. Матвеев В. В. Прогнозирование эндогенной пожароопасное™ на угольных шахтах /УГГГА. -Екатеринбург. 1998. - Деп. ВИНИТИ 15.06.98 Ю405.В98. 1998. - 114 с.
УДК 622-7-52: 51.001
Е.В. Прокофьев, В.Н. Ефремов, Э.С. Лапин
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМИЧЕСКИХ СТРУКТУР МОДЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ПРОЦЕССОВ ПОДГОТОВКИ И ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ
ИСКОПАЕМЫХ
При проектировании систем автоматизации технологических процессов важное значение имеет предварительное исследование объекта автоматизации с целью изучения его статических и
47
