22

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Государственное высшее учебное заведение

“Национальный горный университет”

Кафедра АОТ

Лекция №5

доц. Алексеенко С.А.

Раздел 2. Горноспасательное дело Тема “ Прогнозирование аварийной опасности шахт”

(для студентов специализации: 7.090301.05 “Охрана труда в горном

производстве”)

Днепропетровск

2012

План лекции

1. Способы прогнозирования аварийности

2. Прогноз опасности внезапных выбросов

3. Прогноз угрозы горных ударов

4. Прогноз газообильности и местных скоплений метана

5. Прогноз пожароопасности

6. Прогноз взрывоопасности угольной пыли

7. Прогноз опасности затопления

8. Прогноз опасности химического заражения

9. Прогноз аварийных ситуаций в подземных выработках методом

биолокации

Рекомендуемая литература

1. Смоланов С.Н., Голинько В.И., Грядущий Б.А. Основы горноспасательного дела (учебное пособие для студентов высших учебных заведений). – Днепропетровск: Издательство НГУ – 2001. – 274с. (С.85-96).

1. Способы прогнозирования аварийности

При выполнении анализа аварийности на предприятиях угольной промышленности обычно принимается за базовый показатель (100 % или единица) значения анализируемых показателей за предыдущий год или средний за пятилетний период. Такой подход позволяет определить только сравнительные показатели без выявления общей тенденции развития того или иного события и не пригоден для определения стратегии совершенствования технологии и технических средств повышения противоаварийной устойчивости шахт.

Научное обоснование какого-либо решения обычно предусматривает три основных действия: анализ, объяснение и прогноз. Известно много способов прогнозирования, классифицирующихся по различным принципам. По степени формализации способы прогнозирования делятся на:

- интуитивные и

- формализованные.

Первый обычно применяется при простом объекте прогнозирования, или настолько сложном, что аналитически невозможно учесть все обусловливающие его факторы, а также при нестабильном во времени состоянии условий, влияющих на основные показатели прогнозируемого явления, процесса и т.д.

Второй - формализованный способ состоит из четырех групп методов: экстраполяционных, структурных, ассоциативных и опережающей информации. Каждая группа, в свою очередь, предусматривает возможность прогнозирования несколькими методами. Например, при экстраполяции возможно применение методов наименьших квадратов, экспоненциального сглаживания, вероятностного и адаптивного моделирования.

При методе наименьших квадратов для принятого на основании статистических данных уравнения регрессии определяются численные значения входящих в уравнение параметров. Этот метод обычно рекомендуется при небольшом временном промежутке прогнозирования, т.е. для краткосрочного прогноза изменения изучаемого процесса. Наиболее универсальным и эффективным является разработанный Р.Г. Брауном метод экспоненциального сглаживания, позволяющий получить не только оценку параметров принятого уравнения регрессии, но и тенденцию изменения исследуемого процесса, проявляющуюся к моменту последнего наблюдения. При этом методе принимается экспоненциальное убывание значимости (веса) от более поздних наблюдений к - ранним.

Для изучаемого статистического динамического ряда принимается параметр сглаживания и вычисляется экспоненциальная средняя. Порядок ее вычисления зависит от вида принятой модели: линейной, квадратичной или обобщенной - и производится по стандартным программам.

Указанные методы целесообразно применять при анализе тенденций изменения во времени, например, различных видов аварий на основе статистических данных о каждом виде при достаточно большой ретроспективе. При этом важным условием для выявления тенденций изменения состояния объекта прогнозирования является соблюдение требования малого значения показателя t глубины прогнозирования

t = D t / t(х) << 1, (1)

где t - время упреждения (срока) прогноза; t(х) - предшествующее время, за которое имеются достоверные статистические данные, характеризующие прогнозируемый показатель.

Вторым условием является эволюционное развитие объекта прогнозирования, т.е. достаточно стабильные во времени или закономерно изменяющиеся характеристики факторов, оказывающих решающее влияние на объект прогнозирования. Появление случайных факторов снижает достоверность прогноза тенденций изменения, или делает нецелесообразным прогноз на большую перспективу. В текущий кризисный период состояния экономики Украины это положение в полной мере относится к анализу аварийности на угледобывающих предприятиях, аварийной нагрузки на отдельные подразделения и в целом по ГВГСС в связи с нестабильной работой отрасли, снижением уровня добычи угля, ухудшением производственной дисциплины, моральным и физическим износом оборудования. Поэтому, дать достоверный количественный прогноз изменения аварийности на ближайшие 5 - 10 лет (как общей, так и по отдельным ее видам) путем использования экстраполяционных методов невозможно. Прогнозирование целесообразно выполнять только на ближайшую перспективу, главным образом, методом экспертных оценок.

Как отмечалось ранее, на формирование опасных ситуаций в горных выработках решающее влияние оказывают природные горно-геологические условия. Это предопределило необходимость выполнения прогноза зон возможного проявления в горных выработках различных вредных и опасных факторов. Такое требование предписано “Правилами безопасности в угольных шахтах”, а основные положения по выявлению опасных зон и проведению мероприятий, предупреждающих возникновение опасной обстановки, отражены в ряде нормативных документов.

Структура природных факторов, влияющих на формирование аварийной опасности в шахтах, и этапы прогнозирования их проявления приведены на рис.4.2. Основой для прогноза возможных опасных явлений на стадии проектирования вскрытия шахтного поля, пласта и выемочного участка служат данные геологоразведочных работ и опыт отработки смежных пластов и горизонтов.