guuvestВестник университетаVestnik Universiteta1816-42772686-8415State University of Management10.26425/1816-4277-2020-3-76-83guuvest-2134Research ArticleРАЗВИТИЕ ОТРАСЛЕВОГО И РЕГИОНАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯDEVELOPMENT OF INDUSTRY AND REGIONAL MANAGEMENTМЕТОДОЛОГИЯ ОПЕРАТИВНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ НЕШТАТНЫХ ГАЗОВЫХ СИТУАЦИЙ НА ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКАХ ШАХТMETHODOLOGY FOR RAPID DETECTION OF ABNORMAL GAS SITUATIONS AT THE EXCAVATION SITES OF MINEShttps://orcid.org/0000-0003-3793-8361КуприяновВ. В.KupriyanovV. V.

д-р техн. наук,  

г. Москва

Doctor of Technical Sciences,

Moscow

msmu_asu@mail.ruФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»РоссияNational University of Science and Technology «MISiS»Russian Federation202028052020037683Copyright © Куприянов В.В., 20202020Куприянов В.В.Kupriyanov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.guu.ru/jour/article/view/2134

Статья направлена на развитие одного из подходов к принятию решений персоналом по оперативному анализу и интерпретации аварийных ситуаций в горных выработках. Предложена методика количественной оценки нестационарных процессов для обнаружения нештатных газовых ситуаций и аварийных загазирований. Она ориентирована на полное использование информационной избыточности, содержащейся в экспериментальных реализациях результатов взаимодействия технологий с призабойной частью горного массива. Были применены следующие положения: появление нештатных газовых ситуаций приводит к разрыву взаимодействия газодинамических процессов на участках записи метанограмм, а наличие связи свидетельствует о «штатном» развитии ситуаций. Показано, что в целом методика реализуется в два этапа: оценка существенности связи путем проверки значимости коэффициента ранговой корреляции Спирмена при его аппроксимации распределением Стьюдента и проверка стационарности наблюдаемой связи на двух временных интервалах наблюдения. Установлено, что предложенная методика при соответствующей модификации применима и для идентификации суфляров в горных выработках. Предложены две методики мониторинга газовыделений. Верификация их содержания подтверждена шахтными экспериментами.

The article is directed to the development of one of the approaches to decision-making by the personnel on the meaningful analysis and interpretation of emergency situations in mine workings. The technique of quantitative estimation of non- stationary processes for detection of abnormal gas situations and emergency gassing has been offered. It has been focused on the full use of information redundancy, contained in the experimental implementations of the results of the interaction of technologies with the bottomhole part of the mountain massif. The following provisions were applied: the appearance of abnormal gas situations leads to a rupture of the interaction of gas dynamic processes at the sites of recording methanegrams, and the presence of a link indicates a «regular» development of situations. It has been shown, that, on the whole, the methodology is implemented in two stages: the evaluation of the significance of the connection by verifying the significance of the Spearman rank correlation coefficient when it is approximated by Student’s distribution and checking the stationarity of the observed connection at two time intervals of observation. It has been established, that the proposed technique, with appropriate modification, is also applicable to identification of soullars in mine workings. Two methods for monitoring gas evolution have been proposed. Verification of their content has been confirmed by mine experiments.

нештатная газовая ситуациягорная выработкаметанограммаконтролируемый параметрвыбросоопасные зоныгазовыделениепылевыделениесуфлярнестационарный процессранжированиеранговая корреляциякоэффициент корреляции Спирменадоверительная вероятностьпереборные методыкритерий непротиворечивостиabnormal gas situationmine workingmethanegramcontrolled parameteremission hazard zonesgas evolutiondust generationsoullarnonstationary processrankingrank correlationSpearman correlation coefficientconfidence probabilityexhaustive methodsconsistency criterionReferencesИвахненко, А. Г., Ивахненко, Н. А., Костенко, Ю. В. Непараметрические прогнозирующие модели МГУА // Автоматика. – 1989. – № 3. – С. 3-10.Ivakhenko A. G., Ivakhenko N. A., Kostenko Yu. V. Neparametricheskie prognoziruyushchie modeli MGUA [Nonparametric predictive models of MGAA]. Avtomatika, 1989, no. 3, pp. 3-10.Качурин, Н. М, Клишин, В. И., Борщевич, А. М., Качугин, А. Н. Прогноз метановой опасности угольных шахт при интенсивной отработке угольных пластов. – Тула: ТулГУ, 2013. – 219 с.Kachurin N. M., Klishin V. I., Borshchevich A. M., Kachurin A. N. Prognoz metanovoi opasnosti ugol’nykh shakht pri intensivnoi otrabotke ugol’nykh plastov [Forecast of methane hazard of coal mines with intensive mining of coal seams]. Tula, TulGU, 2013. 219 p.Кожевников, Ю. В. Введение в математическую статистику. – Казань: КГТУ, 2013. – 196 с.Koshevnikov Yu. V. Vvedenie v matematicheskuyu statistiku [Introduction to mathematical statistics]. Kaza`n, KGTU, 2013. 196 p.Козырева, Е. Н., Шинкевич, М. В. Разработка рекомендаций по повышению эффективности управления газовыделением на выемочных участках // Вестник Кузбасского государственного технического университета. – 2016. – № 5. – С. 138-142.Kozyreva E. N., Shinkevich M. V. Razrabotka rekomendatsii po povysheniyu effektivnosti upravleniya gazovydeleniem na vyemochnykh uchastkakh [Development of recommendations to improve the efficiency of gaz evolution management at the excavation sites]. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2016, no. 5, pp. 138-142.Куприянов, В. В., Баранникова, И. В. Методологические аспекты диспетчерского контроля газовоздушных ситуаций на участках шахты // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2016. – № 9. – С. 46-58.Kupriyanov V. V., Barannikova I. V. Metodologicheskie aspekty dispetcherskogo kontrolya gazovozdushnykh situatsii na uchastkakh shakhty [Methodological aspects of air-gaz situations dispatching control at the sites of mine]. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten’[Mining Informational and Analytical Bulletin], 2016, no. 9, pp. 46-58.Пучков, Л. А., Аюров, В. Д. Синергетика горно-технологических процессов. – М.: МГГУ, 1997. – 264 с.Puchkov L. A., Ayurov V. D. Sinergetika gornotekhnologicheskikh protsessov [Synergetics of mining technology processes]. Moscow, MGGU, 1997. 264 p.Хан, Г., Шапиро, С. Статистические модели в инженерных задачах. – М: Мир, 1980. – 395 с.Khan G., Shapiro S. Statisticheskie modeli v inzhenernykh zadachakh [Statistical models in engineering problems]. Moscow, Mir, 1980. 395 p.Химмельблау, Д. Анализ процессов статистическими методами. – М.: Мир, 1983. – 957 с.Khimmel’blau D. Analiz protsessov statisticheskimi metodami [Process analysis by statistical methods]. Moscow, Mir, 1983. 957 p.Kupriyanov, V. V., Kupreev, N. I. Intelligence computer-aided industrial ecology system // CAD/CAM, Robotics and Factories of the Future: Proceedings of the 6th International Conference. London, Aug. 19-22, 1991. – London: South Bank Polytechnic, 1991. – Pp. 184-188.Kupriyanov V. V., Kupreev N. I. Intelligence computer-aided industrial ecology system. CAD/CAM, Robotics and Factories of the Future: Proceedings of the 6th International Conference. London, Aug. 19-22, 1991. London, South Bank Polytechnic, 1991, pp. 184-188.Liu, Q., Meng, X., Hassall, M., Li, X. Accident-causing mechanism in coal mines based on hazards and polarized management // Safety Science. – 2016. – Vol. 85. – Pp. 276-281.Liu Q., Meng X., Hassall M., Li X. Accident-causing mechanism in coal mines based on hazards and polarized management. Safety Science, 2016, vol. 85, pp. 276-281.Jiang, F., Yin, Y., Zhu, Q., Wang, C., Qu, X., Yanshilixue, Yu., Gongcheng, X. Experimental study of precaution technology of heading face coal and gas outburst based on dynamic changes of stress and methane concentration // Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. – 2014. – No. 33. – Pp. 3581-3588.Jiang F., Yin Y., Zhu Q., Wang C., Qu X., Yanshilixue Yu., Gongcheng X. Experimental study of precaution technology of heading face coal and gas outburst based on dynamic changes of stress and methane concentration. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2014, no. 33, pp. 3581-3588.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.