Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Технология добычи и обогащения углей в Печорском бассейне [коллектив. моногр

.].pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.14 Mб
Скачать

отдельных 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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ