Мірошниченко В. В. Вдосконалення методів моніторингу аерогазодинамічних параметрів та оцінки аерологічного ризику вентиляційних систем вугільних шахт з використанням СМАРТ-технологій

Об'єкт дослідження - аерогазодинамічні процеси у шахтних вентиляційних системах. Мета роботи - вдосконалити методи, встановити закономірності та розробити інформаційно-вимірювальні смарт-технології моніторингу складних аєрогазодинамічних мереж вугільних шахт для підвищення рівня безпеки та зниження аварійності у вугільній галузі. Методи дослідження - для досягнення поставлених завдань у роботі використаний комплексний метод досліджень, що включає: аналіз існуючих літературних джерел і узагальнення науково-технічних досягнень в області підвищення безпеки, моніторингу та контролю аерогазодинамічних параметрів та оцінки аерологічного ризику вентиляційних систем вугільних шахт, теорії ризиків, теорії управління, теорії графів, нелинійного програмування, математичного аналізу, теорії ймовірності та математичної статистики із застосуванням сучасних інформаційних систем і обчислювальних комплексів. Вперше розроблено метод визначення зон загазування шахтної вентиляційної мережі вугільних шахт при повороті екзогенної пожежі та встановлено закономірності зміни концентрації газоподібних продуктів в першій виробці контуру, в яку безпосередньо надходять газоподібні продукти від вогнища пожежі, від концентрації газоподібних продуктів та витрат повітря у виробці, що подає газоподібні продукти від вогнища пожежі в першу виробку контуру рециркуляції, та сумарних витрат повітря всіх виробок зони загазування. Вперше розроблено метод визначення ризику раптового викиду вугілля, породи і газу, з урахуванням гірничо-геологічних, гірничотехнічних та людського чинників та встановлено залежності зміни ризику від коефіцієнту усунення порушень, який характеризує вплив людського чинника. Вперше обґрунтовано критерій адекватності інформаційно-вимірювальних смарт-технологій моніторингу складних аєрогазодинамічних мереж - максимальна нев'язка витрат повітря у вузлах модельованої мережі та вирішено задачу структурної ідентифікації аеродинамічних параметрів шахтної вентиляційної мережі в умовах неповної та недостатньо достовірної інформації. Розроблено та впроваджено інструкцію - корпоративний стандарт, який регламентує безпечне ведення гірничих робіт на вугледобувних шахтах ДТЕК ЕНЕРГО. У ній описано важливий технічний аспект, спрямований на зниження ризиків за газовим фактором, для лав, що відпрацьовують запаси із застосуванням стовпової системи розробки. Пропоновану схему технологічних процесів газоізоляціі тупиків вентиляційних штреків апробовано на практиці; отримано хороші результати в плані безпеки і економічної ефективності. Вона обов'язкова до застосування на шахтах ДТЕК і може бути рекомендована для інших вугледобувних підприємств, що розробляють газоносні пласти.