Моделирование и комплексный анализ топологических параметров вентиляционных сетей для обеспечения пожарной безопасности при разработке угольных и газовых месторождений

Подземные горные работы, включая подземную добычу угля, сопровождаются авариями и пожароопасными ситуациями, создающими угрозу жизни шахтеров. Пожароопасность возрастает с увеличением глубины ведения горных работ. В настоящее время большинство аварий на угольных шахтах составляют подземные пожары. Стоимость ликвидации подземных пожаров составляет 80–95% стоимости ликвидации всех аварий, происходящих на горнодобывающих предприятиях. Поэтому разработка новой методики моделирования параметров вентиляционной сети шахты для повышения надежности управления аэрогазовым режимом на участке выемки является весьма актуальной. Комплексный анализ и оценка газодинамических процессов на исследуемых угольных шахтах выполнены с использованием методов теории вероятностей и математической статистики. Пространственные данные обрабатывались методом сплайн-интерполяции в программе gnuplot. В результате получено обобщенное выражение для передаточных функций объектов угольной шахты с учетом запаздываний, включающее описание динамических свойств горных участков при различных режимах работы. Доказана принципиальная возможность применения графического метода оценки дополнительных параметров участков ветвей вентиляционной системы путем выравнивания их профилей на эквивалентном расстоянии относительно произвольного аналога. Усовершенствованный метод пространственного моделирования использован для определения газодинамических характеристик на основе аддитивных газодинамических процессов. Проведены исследования и разработан метод управления процессом изменения связей между устройствами (контроллерами и переключателями) технической системы для повышения надежности безопасного ведения горных работ. В последующих исследованиях необходимо более детально уточнить особенности взаимосвязей между изучаемыми параметрами в нескольких проекциях пространства отклика.