книги из ГПНТБ / Технология добычи и обогащения углей в Печорском бассейне [коллектив. моногр
.].pdfотдельных позиций плана в ранее закодированные ветви измене ния вносить не следует.
Время для внесения изменения в существующие исходные дан ные по любой шахте на полугодие составляет не более двух ра бочих дней. Скорость печати — одна позиция за 3—4 мин. Преду смотрена выборочная печать любой заданной позиции.
В алгоритме используются некоторые положения из теории графов и теории множеств.
Пусть будут заданы: множество М — номера узлов в шахтной
вентиляционной сети, элементы множества М — а, |
б; множество |
|
КС — код сети, элементы множества |
КС — коды ветвей а, б, где |
|
а — номер первого узла и б — номер |
второго узла |
кода ветви. |
Говорят, что задан граф КС, если каждому элементу множества КС поставлена в соответствие упорядоченная пара элементов из множества М. Другими словами, код ветви определяется номера ми двух узлов сети, например 24,51.
Граф называется о р и е н т и р о в а н н ы м , если задана неко торая ориентация ветви. Код сети является ориентированным гра фом, так как направление движения воздуха задается в направ лении от первого узла кода ветви ко второму. Но если по данно му коду сети возможно движение в любом направлении, напри мер движение людей при выходе из шахты, то граф перестает быть ориентированным.
Граф называется с вяз ным, если любые два его узла можно соединить непрерывной последовательностью ветвей, называемой цепью или путем.
К о н т у р о м называется замкнутый путь, т. е. начинающийся
и оканчивающийся в одном и том же узле. |
называется |
«д е р е- |
||
Связный граф, |
не имеющий контуров, |
|||
в о м». |
Очевидно, |
в «дерево» можно превратить любой |
связный |
|
граф, |
постепенно |
удаляя «лишние» ветви, |
замыкающие |
контур. |
В «дереве» существует только один путь — от любого узла до на чального ребра, называемого «корнем дерева». Ветви, замыкаю щие контур, называются базами, а весь массив баз — «антидере вом».
При обработке исходных данных ЭВМ использует числовую информацию о логических и математических связях между раз личными параметрами системы. В конечном итоге работы про граммы вся полученная информация переводится в текстовую форму и выводится на печать на широкую бумажную ленту
(на АЦПУ-128).
Для перевода кодов ветвей и шифров мероприятий с числовой формы в текстовую служат массивы исходных данных, называе мых «библиотека названий» и «библиотека мероприятий».
Шифры представляют собой трехразрядные числа, соответст вующие определенному коду ветви и названию выработки или мероприятия;
136
|
«библиотека |
названий» |
Шифр |
Выработка |
|
017 |
Главный ствол |
|
065 |
Откаточный квершлаг № 114-В |
|
126 |
Промежуточный штрек пласта Четвертого пятого горизонта |
|
135 |
Лава № 128 пласта Тройного |
|
354 |
От квершлага № 1 до бремсберга № 76 |
|
|
«библиотека мероприятий» |
|
Шифр |
Мероприятие |
Ответственное лицо и |
исполнитель |
||
005 |
Отключить электроэнергию по всей шахте |
Дежурный диспетчер |
026 |
Доставить противопожарный поезд к месту |
Десятник ВШТ |
054 |
аварии |
Старший забоя |
Отключить электроэнергию на забойных ме- |
||
|
ханкзмах |
|
Форма оперативной части плана ликвидации аварий, приводи мая в инструкции к правилам безопасности, предусматривает три принципиально различные раздела этой формы: мероприятия по спасению людей и ликвидации аварий, а также лица, ответствен ные за выполнение мероприятий, и исполнители; пути и время выхода людей; пути движения отделений ВГСЧ и задание.
В соответствии с этими разделами в программе приняты раз личные приемы для реализации поставленной задачи.
В программе применяется способ выборки текста мероприятий по шифрам этих мероприятий в исходных данных. Основные по ложения способа выборки сводятся к следующему:
каждому мероприятию и соответствующему ответственному ли цу и исполнителю присваивается определенный шифр;
постоянные мероприятия, не включающие наименования шахт ных объектов, кодируются для каждой шахты (бассейна) постоян
ным шифром, например: |
Дежурный диспетчер или |
|
001 |
Вызвать ПГСП и ВГСЧ |
|
|
|
дежурная телефонистка |
соответствующий каждому шифру текст хранится в «библиотеке мероприятий» и вызывается программой для печати на подготов ленное место в выходной форме;
для печати различных мероприятий при пожаре и взрыве вво
дится признак, записываемый в четвертом разряде шифра" |
(1 — |
только при пожаре, 0 — при пожаре и взрыве, 2 — только |
при |
взрыве).
Для определения путей вывода людей из аварийной ветви при аварии в некоторой ветви кода сети применяется способ последова тельного преобразования полного связного графа КС в некоторые подграфы с иными свойствами:
137
АГ |
— аварийный |
граф —связный ориентированный |
граф, |
||||||
|
обладающий свойствами: |
|
|
|
|
|
|||
|
все ветви АГ поражены продуктами горения; |
|
|||||||
|
движение для людей по ветвям АГ допускается только |
||||||||
|
по направлению движения воздуха; |
|
|
|
|||||
|
первой ветвью АГ является выработка, где произошла |
||||||||
|
авария, она же является корнем АГ; |
|
|
|
|||||
|
в АГ имеются узлы, к которым подходит свежая струя |
||||||||
СГ |
воздуха, эти узлы |
называются узлами |
выхода — УВ; |
||||||
—свободный граф — связный ориентированный граф, об |
|||||||||
|
ладающий свойствами: |
|
|
|
|
|
|||
|
все ветви СГ являются непораженными выработками и |
||||||||
|
движение людей по ним возможно в любом направле |
||||||||
|
нии; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
корнем или корнями СГ являются выработки с посту |
||||||||
СР |
пающей струей воздуха с поверхности; |
|
|
||||||
— связующие |
ребра — ветви |
связного |
ориентированного |
||||||
|
графа «код сети» КС, не вошедшие в АГ и СГ и имею |
||||||||
|
щие первый узел в СГ, а второй узел в АГ; |
|
|||||||
|
по этим ребрам осуществляется выход людей из пора |
||||||||
|
женных выработок на свежую струю; |
|
|
||||||
|
вторые узлы этих ребер и являются узлами выхода УВ; |
||||||||
|
движение людей по |
этим |
выработкам |
разрешается |
|||||
|
только против струи воздуха; |
|
|
|
|||||
ПВЛ — пути выхода людей от данной ветви до свежей струи; |
|||||||||
|
ПВЛ представляет собой «деревья» в аварийном гра |
||||||||
|
фе АГ; |
|
|
|
|
|
|
|
ребро; |
|
корнем каждого «дерева» является связующее |
||||||||
|
время выхода до свежей струи по ветвям «дерева» ПВЛ |
||||||||
|
является наименьшим из всех возможных путей в АГ; |
||||||||
ПДО — пути движения отделений ВГСЧ — кратчайший путь от |
|||||||||
|
ствола до места аварии для ее ликвидации или крат |
||||||||
|
чайший путь от ствола до |
входа в |
аварийный |
граф |
|||||
|
для спасения людей, застигнутых аварией. |
|
|||||||
Связный ориентированный граф «код сети» приведен на рис. |
|||||||||
56, а |
схематическое |
изображение |
элементарных подграфов АГ |
||||||
и СГ — на рис. '57. |
п р о г р а м м ы |
и |
а л г о р и т м . |
В |
связном |
||||
С о д е р ж а н и е |
|||||||||
ориентированном графе заданным массивом КС необходимо опре делить кратчайший путь от данной ветви («люди») до одного из узлов выхода при аварии в ветви «авария».
Последовательность преобразований: формирование аварийного графа АГ; формирование массива аварийные узлы АУ; формирование связующих ребер СР;
определение кратчайшего пути от ветви «люди» до одного из узлов выхода из всего массива УВ при аварии в ветви «авария»; преобразования последовательности ребер в шифры этих ребер;
138
подготовка исходных данных для расчета очередной пары эле ментов типа «авария» и «люди».
Кратчайший путь движения людей определяется расчетным пу тем как минимальное время движения людей от данной ветви до свежей струи. Критерием минимума является расчетное время
Рис. 56. Связный ориентиро ванный граф «код сети» (на правление движения воздуха в ветвях сети от меньшего номера узла к большему)
Рис. 57. Пути выхода людей из пораженных горных выра боток:
а — место аварии (пожара); b — пу ти движения людей в загазирован-
ных выработках; |
с — пути |
выхода |
||
людей на -свежую струю; |
d — не |
|||
проходимые |
для |
людей |
выработки |
|
(скважины, |
завалы и |
т. |
д.); е — |
|
выработки |
со |
свежей |
струей |
|
выхода людей в условиях задымленной атмосферы в самоспасателях в зависимости от угла наклона выработки. В основу рас четной формулы заложена таблица скоростей движения бойцов ВГСЧ в респираторах в задымленной атмосфере шахтных выра боток. Зависимость скорости движения при разных углах наклона выражается уравнениями:
v = 37,124е_0'0421+“1 вверх по выработке;
V = 40,741е~°’033|~“1вниз по выработке,
139
где v — скорость движения людей в самоспасателях; а — угол на клона выработки по ходу воздушной струи.
При формировании путей движения отделений ВГСЧ для спа сения людей, застигнутых аварией, не удается четко математи чески сформулировать требования по определению выработки, по которой отделение входит в аварийный граф. Для этой цели в исходных данных для каждой позиции указывается номер, ветви (связующего ребра), по которому отделение ВГСЧ входит в ава рийный граф для вывода людей. Все дальнейшие операции поиска пути движения отделения от указанного в ИД ствола и до места аварии выполняются программой по заданному алгоритму.
Алгоритмом предусматривается:
указание основных выработок по пути движения отделения до аварийного графа;
указание всех выработок по пути движения в аварийном гра фе для спасения людей от места входа до аварийной ветви;
указание кратчайшего пути от ствола к месту аварии для вто рого отделения.
Результатом выполнения программы являются напечатанные позиции оперативной части плана ликвидации аварий.
Алгоритмом учтены все требования инструкции к «Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах» по составлению, форме и содержанию оперативной части плана ликвидации ава рий.
Принята форма для печати оперативной части плана ликвида ции аварий.
|
|
|
|
Пожар или взрыв |
|
|
№ п о з и ц и и |
||||
|
Северный откаточный штрек пласта Четвертого третьего горизонта |
|
|||||||||
|
|
|
от квершлага № 1 до бремсберга № 4 |
|
|
|
|||||
Мероприятия по ликвидации |
Ответственное |
Пути выхода |
людей и время выхода |
||||||||
лицо и исполни |
|||||||||||
|
аварии |
|
|||||||||
|
|
тель |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1. |
Вызвать ПГСП и ВГСЧ |
Дежурный |
Люди, |
застигнутые |
аварией |
в брем |
|||||
2. |
Выключить |
электро |
диспетчер |
сберге № |
16-С, выходят |
по |
выработ |
||||
|
энергию |
на |
забойных |
Старший забоя |
кам: откаточный штрек пласта Четвер |
||||||
|
механизмах |
|
|
того третьего горизонта, квершлаг №4, |
|||||||
|
|
|
|
откаточный штрек пласта |
Тройного и |
||||||
|
|
|
|
|
на свежую струю |
|
|
|
|||
|
Пути движения отделений и задание |
Пути движения отделений |
|||||||||
|
|
и задание |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Первое отделение следует по главному |
Второе отделение |
следует по вы |
||||||||
стволу и выработкам: северный откаточный |
работкам: |
северный |
откаточный |
||||||||
штрек пласта |
Четвертого третьего горизонта, |
штрек |
пласта Тройного четвертого |
||||||||
квершлаг № |
3, |
откаточный штрек пласта |
горизонта к |
очагу |
пожара |
для его |
|||||
Тройного и выводит людей из выработок: кон ликвидации вейерный бремсберг № 16-С, рельсовый брем сберг № 16-С и на свежую струю
140
Применение этой программы Позволит формировать и печатать 'оперативную часть плана ликвидации аварий на ЭВМ, в результа те чего значительно сокращается время на печать текста оператив ной части плана ликвидации аварий, исключаются ошибки при определении путей выхода людей, унифицируется форма оператив ной части плана ликвидации аварий. При изменении схемы про ветривания шахты в исходных данных необходимо изменить толь ко ход ветви, а всю остальную обработку новой топологии сети выполнит ЭВМ по заданной программе.
Глава IV
МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
§ 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОЧИСТНЫХ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ КМ-87Д И IMK В ЛАВАХ, ОТРАБАТЫВАЕМЫХ ПО ПАДЕНИЮ И ВОССТАНИЮ ПЛАСТА
Исследования очистных механизированных комплекса КМ-87Д в лавах, отрабатываемых по падению пласта, проводились на шах те «Северная», отрабатываемых по восстанию — на шахтоуправ лении «Заполярное», а комплекса 1МК по падению — на шахте «Юнь-Яга». В табл. 29 приведены лавы, в которых проводились исследования комплексов, и дана краткая горно-геологическая ха рактеристика пластов.
Измерения нагрузок на крепь, усилий предварительного распо ра стоек и передвижки секций крепи производились с применением
самопишущих манометров. Результаты |
измерений приведены в |
|
табл. |
30. |
|
Из табл. 30 видно, что несущая способность крепей М-87Д и |
||
1МК |
в условиях эксплуатации (пласт |
Четвертый — комплекс |
КМ-87Д и пласты Яц и Я 14 — комплекс 1МК) при работе по паде нию и восстанию находилась в пределах, заданных технической характеристикой. Средняя нагрузка на секцию крепи М-87Д при работе по падению составила 88 тс, или 67% несущей способности, а при работе по восстанию — соответственно 82,7 тс, или 63,6%. Нагрузка на секцию крепи 1МК составила 25—35% несущей спо собности.
Нагрузка на переднюю стойку секций обоих типов крепей при
работе по падению была больше, чем |
на заднюю, у |
М-87Д — на |
31%, у 1МК — на 37%, а при работе |
по восстанию |
нагрузка на |
заднюю стойку была больше, чем на переднюю. При работе крепи М-87Д по восстанию просадка стоек не превышала 4 мм за техно логический цикл, составляя в основном 1—-2 мм. У крепи 1МК. она достигала 7 мм. Установлена зависимость усилия предварительно-
142
Шахта |
Лава |
1 |
| Комплекс |
«Северная» |
№ 111-С |
КМ-87Д |
|
«Северная» № 211-С КМ-87Д
Шахто № 422-Ю КМ-87Д управление «Заполярное»
«Юнь-Яга» № 3-В 1МК
т а б л и ц а 29
ТО |
|
К |
Характеристика кровли |
|
Мощность пласта, м |
К |
|
|
|
Способотр ботки |
Уголпадет градусы |
непосредст |
основной |
|
|
|
|
венной |
|
По паде |
1,55 |
4—12 |
Слоистый |
Песчаник |
нию |
|
|
трещинова |
мелкозер |
|
|
|
тый аргил |
нистый, |
|
|
|
лит мощно |
тонкосло |
|
|
|
стью 0,2— |
истый креп |
|
|
|
0,3 м, алев |
кий мощно |
|
|
|
ролит мощ |
стью 8—13 м |
|
|
|
ностью |
|
|
|
|
3,3—3,7 м |
|
По паде |
1,55 |
4—12 |
То же |
То же |
нию |
|
|
|
|
По паде |
1,4 |
6—12 |
Аргиллит |
Песчаник |
нию |
|
|
мощностью |
мелкозерни |
|
|
|
0,1 м, алев стый очень |
|
|
|
|
ролит мощ |
крепкий |
|
|
|
ностью 1,5м |
|
По паде |
1,8 |
4—10 |
Аргиллит |
Песчаник |
нию |
|
|
мощностью |
крупно |
|
|
|
1,8—2,0 м |
зернистый |
|
|
|
алевролит |
|
мощностью 1,0—2,5 м
Т а б л и ц а 30
|
|
|
|
Нагрузка на стойки, |
Максималь |
Усилие |
|
|
|
Нагрузка |
тс |
|
|||
Лава |
Комплекс |
|
|
ная просадка |
передвижки |
||
на секцию |
|
|
стойки |
секции крепи, |
|||
|
|
крепи, |
м |
переднюю |
заднюю |
за цикл, мм |
тс |
|
|
|
|
|
|
||
№ Ш-С |
КМ-87Д |
88 |
|
49,8 |
33,1 |
4 |
7,9 -9,1 |
№ 422-Ю |
КМ-87Д |
82,7 |
|
30,7 |
38,3 |
6 ,5 -7 ,6 |
|
№ 3-В |
1МК |
30—42 |
|
45,5 |
33,9 |
7 |
3,1 —10,0 |
го распора |
и конечной нагрузки для передней и задней стоек при |
||||||
работе крепи М-87Д по падению (рис. 58).
Из рис. 58 видно, что с увеличением усилия предварительного распора обе стойки быстрее и в полной мере воспринимают нагрузку.
На рис. 59 представлены графики распределения конечной на
грузки (рис. |
59, а) и предварительного распора |
(рис. 59,6) для |
стоек секции |
крепи М-87Д. |
^ |
143
Для Передней стойки более характерны нагрузки от 60 тс й выше, а для задней — около 40 тс. Наиболее часто встречающееся усилие предварительного распора у обеих стоек было одинаковым и находилось в диапазоне 26—30 тс. В то же время для передней стойки отмечалось некоторое превышение частости создания пред
а |
|
5 |
|
|
варительного распора в диа |
||||
|
|
|
пазоне свыше 26 |
тс, а для |
|||||
Ртах,70 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
задней — в диапазоне |
менее |
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
20 тс. Таким образом, при |
||||
|
|
|
|
|
работе крепи М-87Д по па |
||||
|
|
|
|
|
дению передние стойки сек |
||||
|
|
|
|
|
ций имели больший предва |
||||
|
|
|
|
|
рительный |
распор, |
чем |
||
|
|
|
|
|
задние. |
|
установле |
||
|
|
|
|
|
Измерениями |
||||
|
|
|
|
|
но, что усилия передвиже |
||||
Рис. 58. |
Зависимость |
максимальной |
на |
ния |
секций |
крепи |
М-87Д |
||
при работе по падению или |
|||||||||
грузки, |
воспринимаемой стойками |
сек |
восстанию находятся |
в пре |
|||||
ции крепи 1МК, от |
усилия |
предвари |
|||||||
|
тельного распора: |
|
|
делах технической характе |
|||||
а — для передней стойки; |
б — для |
задней |
стойки |
ристики и соответственно со |
|||||
|
|
|
|
|
ставляют 6,5—7,6 |
и |
7,9— |
||
|
|
|
|
|
9,1 |
тс. |
|
|
|
Для определения характера взаимодействия перекрытия крепи М-87Д с кровлей в лаве № 111-С производились замеры величины контактных нагрузок, их распределения по перекрытию и степени
г
— |
- |
|
{•
О |
ш |
го 30 |
40 50 Рт ,ТС О 5 10 15 202530Рт тс |
|
Рис. 59. Распределение конечной нагрузки: |
||
|
1— для |
передней |
стойки; 2— дл я задн ей стойки |
контактируемости. Замеры производились с применением тензо метрической площадки, расположенной на перекрытии. Результа ты исследований в лаве №111-С и 1 северной лаве шестого гори
144
зонта, которая располагалась в соседнем выемочном поле и отра батывалась по простиранию, приведены на рис. 60.
Из графиков видно, что вероятность контактирования на кон сольном участке перекрытия при работе крепи по падению почти
а
О |
0,3 |
0,7 |
1,0 |
1,0 |
г ,25 2,55 2,85 3,0 |
Расстаяниенаперекрытию,м
Рис. 60. Графики распределения:
а — вероятности контактирования при работе крепи; б — кон тактных нагрузок по перекрытию при работе крепи; в — нагрузок по перекрытию при работе крепи; 1 — по падению; 2 — по простиранию
на 15% выше, чем при работе по простиранию. Из графика рас пределения нагрузок по перекрытию видно, что над передней стойкой и жесткой частью консоли при работе по падению наблю даются большие величины, чем при работе по простиранию. Точка с минимальными нагрузками на перекрытии смещена к задней01
10 З а к . 734 |
145 |
