Разработка способа и средств обнаружения начальной стадии подземных пожаров

Лобазнов, Антон Владимирович

Пожарная и промышленная безопасность (по отраслям)

автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Разработка способа и средств обнаружения начальной стадии подземных пожаров

кандидата технических наук: Лобазнов, Антон Владимирович
город: Москва
год: 2011
специальность ВАК РФ: 05.26.03
цена: 450 рублей

Диссертация по безопасности жизнедеятельности человека на тему «Разработка способа и средств обнаружения начальной стадии подземных пожаров»

Автореферат диссертации по теме "Разработка способа и средств обнаружения начальной стадии подземных пожаров"

На правах рукописи

ЛОБАЗНОВ Антон Владимирович

РАЗРАБОТКА СПОСОБА И СРЕДСТВ ОБНАРУЖЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность» (в горной промышленности)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2011

I / ЬмР ¿и11

4841019

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный горный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Малашкина Валентина Александровна;

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Коликов Константин Сергеевич;

кандидат технических наук, профессор; Фролов Анатолий Васильевич,

Ведущее предприятие: Управление ВГСЧ МЧС России (г. Москва).

Защита состоится 17 марта 2011 г. в -г^часов на заседании диссертационного совета Д-212.128.06 в Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан февраля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, /7

доктор технических наук ///_/ л Королева В Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время на рудниках и угольных шахтах России пожары занимают второе место среди причин травматизма горнорабочих. Доля ущерба от подземных пожаров является самой высокой и составляет 80 - 95 % затрат на ликвидацию всех аварий на горных предприятиях. При этом материальный ущерб от подземных пожаров составляет десятки млн руб. Все это вызвано как снижением производственной дисциплины, так и ухудшением общего технического состояния угольных шахт и рудников. Произошедшие за последнее время пожары на шахтах «Россия» и «Сибирская», а также руднике «Вершино-Дарасунский» подтверждают недостаточную возможность обнаружения подземных пожаров на начальной стадии системой контроля аэрогазовой безопасности на горнодобывающих предприятиях. Задача обнаружения возможной пожароопасной ситуации по-прежнему остается за горным диспетчером, который, на основе субъективного анализа большого количества информации, не всегда может ее выявить.

Единственной возможностью повышения пожарной безопасности в подземных выработках шахт и рудников является постоянный мониторинг аэрологических параметров с их дальнейшим анализом для обнаружения пожара на начальной стадии. Для этого на основе конкретных параметров участка шахты и контролируемых величин параметров шахтной атмосферы необходимо непрерывно осуществлять идентификацию пожарной обстановки на участке, что позволит выявить начавшийся пожар на начальной стадии развития и выполнить действия, направленные на предотвращение или снижение последствий аварий.

Следовательно, разработка способа и средств обнаружения подземного пожара на начальной стадии является актуальной научно-исследовательской задачей, решение которой позволит обеспечить эффективное и раннее обнаружение пожара в горной выработке.

Цель работы заключается в установлении зависимостей предельных значений скоростей нарастания концентрации оксида углерода и температуры воздуха от физических параметров шахтной атмосферы с учетом геометрических и геофизических характеристик участка для создания способа обнаружения начальной стадии подземных пожаров.

Идея работы состоит в мониторинге и учете изменений признаков начальной стадии пожара в подземной выработке шахты или рудника для формирования аварийных критериев обнаружения подземного пожара.

Основные научные положения, разработанные соискателем, и их новизна:

1. Учет предельных значений скоростей нарастания концентрации оксида углерода и температуры воздушного потока в качестве дополнительных информационных параметров пожара позволяет уменьшить время обнаружения подземного пожара.

2. Полученные зависимости для определения предельных значений скоростей нарастания концентрации оксида углерода и температуры воздушного потока учитывают текущие параметры шахтной атмосферы и позволяют определить искомые критерии обнаружения подземных пожаров.

3. В качестве критериев, при которых подземный пожар считается обнаруженным, предлагается использовать условия превышения значений скоростей нарастания концентрации оксида углерода и температуры воздуха предельных значений, вычисленных по полученным зависимостям.

4. Предлагаемый способ обнаружения начальной стадии подземных пожаров основан на обработке автоматизированной системой данных постоянного мониторинга текущих основных и дополнительных информационных параметров (скорости изменения температуры воздушного потока Ут и концентрации оксида углерода VCo> температуры воздуха, расхода концентрации оксида углерода, давления и влажности воздуха) и их анализе в соответствии с разработанными критериями.

5. Реализация данного способа возможна при использовании предлагаемой структуры автоматизированной системы обнаружения подземных пожаров и разработанного алгоритма, основанного на полученных зависимостях для определения предельных значений дополнительных информационных параметров подземного пожара.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются достаточным для математической обработки массивом полученной информации в результате теоретических и опытно-промышленных исследований; удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и натурных исследований на действующих горподобывающих предприятиях (погрешность не превышает 12 %); положительными результата-

ми внедрения системы обнаружения начальной стадии пожара на руднике «Комсомольский» ОАО «ГМК «Норильский Никель».

Научная значимость работы состоит в установлении аварийных критериев и разработке алгоритма функционирования системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров для снижения времени его обнаружения.

Практическая значимость работы заключается в разработке автоматизированной системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров, функционирующей по предложенному алгоритму. Использование данной системы на горном предприятии позволит повысить уровень пожарной безопасности за счет адаптированного подхода к выявлению ранних признаков подземного пожара.

Реализация результатов работы. Предложенный способ обнаружения начальной стадии подземных пожаров использован при разработке автоматизированной системы обнаружения начальной стадии пожаров рудника «Комсомольский» ОАО ГМК «Норильский Никель».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научных симпозиумах «Неделя горняка» в 2008 и 2010 гг., заседании кафедры «Аэрология и охрана труда» (М1ТУ, 2009 и 2010 гг.) и научно-технической конференции «Современные техника и технологии горно-металлургической отрасли и пути их развития» (Навои, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них 4 в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, содержит 36 рисунков, 11 таблиц, 3 приложения, список использованных источников из 136 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

При эндогенных подземных пожарах основной опасностью являются выделяемые продукты горения, а при экзогенных — малое время развития до активной фазы горения. Каждый из двух видов подземных пожаров может явиться причиной начала другого пожара.

Анализ статистических данных за последние годы по подземным пожарам на горнодобывающих предприятиях РФ показал явное отсутствие тенденции их уменьшения. При этом наибольшее количество подземных пожаров было отмечено на горных предприятиях Ростовской области и Печорского бассейна (рис. 1).

Рис. 1. Количество подземных пожаров по данным ВГСЧ Печорского бассейна

Наиболее опасными местами возникновения подземных пожаров оказались: конвейерные и вентиляционные штреки, наклонные и тупиковые выработай, очистные забои, выработки, выходящие на поверхность.

Проблемы обнаружения и локализации подземных пожаров являлись предметом многочисленных исследований ученых: А.А. Скочинскиго, А.М. Терпигорева, JI.H. Быкова, Ю.Ф. Булгакова, В .Я. Балтайтиса, В.А. Порталы,

B.М. Маевской, В.И. Захарова, В.А. Бонецкого, Ф.И, Шаровара, М.Д. Азбеля,

C.Н. Осипова, В.М. Жадана, С.А. Алексеенко, Б.И. Медведева, В.Г. Игишева, Е.Ф. Карпова, Л.П. Белавенцева, Griffin R., Grosshandler L. и других.

В настоящее время практически на всех отечественных шахтах и рудниках единственным средством, используемым для целей обнаружения пожара, являются системы аэрогазового контроля, функция обнаружения подземного пожара в которых не предусмотрена. При этом надежного способа, позволяющего обнаружить подземный пожар на его начальной стадии, также не существует.

В связи с этим в диссертации решались следующие задачи:

1) исследование изменения параметров шахтной атмосферы в горных выработках при появлении и развитии подземных пожаров;

2) выявление основных аэрологических факторов и соответствующих информационных параметров, необходимых для эффективного обнаружения начальной стадии подземных пожаров;

3) установление аварийных критериев обнаружения начальной стадии подземных пожаров, а также их зависимостей от текущих аэрологических параметров атмосферы;

4) разработка способа обнаружения начальной стадии возникновения подземных пожаров, обеспечивающего эффективную регистрацию признаков подземных пожаров;

5) разработка системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров и алгоритма ее функционирования, обеспечивающих повышение уровня пожарной безопасности горного предприятия.

По результатам обзора отечественной и зарубежной литературы и анализа состояния промышленной безопасности, а также причин возникновения подземных пожаров предложена классификация способов повышения пожарной безопасности на горном предприятии (рис. 2).

Задачи Число жертв среди рабочих Число травм рабочих Время простоев производства Затраты на восстановление производства после пожара

Организационные мероприятия Организация технологического процесса Технологическое оборудование Внедрение системы обнаружения пожаров

Обучение персонала Стремление к безлюдной добыче Внедрение нового безопасного оборудования Контроль, мониторинг

ю 8 С С и Инструктаж персонала Существенное сокращение длины выработок Прогнозирование пожарной ситуации в шахте

Контроль за персоналом Добыча угля длинными забоями План ликвидации аварий

Организация комфортных условий труда

к 1 чило жертв среди рабочих =>0 число травм среди рабочих => 0 Время простоев производства => иш Затраты на восстановление производства => лш

Рис. 2. Классификация способов повышения пожарной безопасности на горном

предприятии

Обнаружение подземного пожара на ранней стадии может быть обеспечено только благодаря постоянному контролю его ранних признаков (информа-

ционных параметров), для выявления которых был проведен общий анализ процесса развития возгорания материала.

Было установлено, что все расчетные величины для определения характеристик пожара можно разделить на две группы параметров: параметры, относящиеся к свойствам горящего материала и параметры, однозначно определяющие состояние среды, в которой происходит возгорание.

Также было установлено, что ввиду сложности физических процессов развития пожара в подземных выработках идентификацию состояния шахтной атмосферы на участке с начавшимся пожаром целесообразно осуществлять с учетом не только геометрических параметров аварийного участка, но и геофизических параметров - это глубина и разница давлений между поверхностью и местом возникновения возгорания.

Проведенный анализ процесса развития подземного пожара показал, что начальная стадия, характеризуемая тремя признаками, может быть дополнена по второму и третьему признакам дополнительными информационными параметрами:

пламя - измеряемый параметр: оптическое излучение в инфракрасном диапазоне с длинами волн в области 2,7 и 4,3 мкм;

-тепло - измеряемый параметр: температура рудничного воздуха. Дополнительный информационный параметр: скорость изменения температуры;

состояние атмосферы - измеряемые параметры: содержание оксида углерода и продуктов пиролиза в рудничной атмосфере, оптическая плотность (задымленность) воздуха. Дополнительные информационные параметры: скорость изменения концентрации оксида углерода и продуктов пиролиза в рудничной атмосфере.

При постоянном мониторинге и анализе основных и дополнительных информационных параметров подземный пожар может считаться обнаруженным в случае превышения величины любого информационного параметра его предельного значения, то есть достижения аварийного критерия.

Анализ динамики развития подземных пожаров позволил выделить основные особенности обнаружения их начальной стадии с учетом предложенных дополнительных информационных параметров (рис. 3). При этом было отмечено, что наиболее эффективными дополнительными аварийными критериями для раннего обнаружения подземного пожара являются скорость роста температуры воздуха и скорость увеличения концентрации оксида углерода.

основные особенности при обнаружении подземного пожара

технологические I

и конструктивные

физические

различные параметры выработок в разных местах (изгибы, соединения, сопряжения, изменение сечения и длины)

большая протяженность и разветвленность подземных выработок, сложность вентиляционной системы

связанные с тепломассопереносом

параметры воздушной струи (состав воздуха,

газы, динамика характеристик,скорость потока воздуха и т.д.)

не связанные с тепломассопереносом

спектральные характеристики, плотность воздуха (просветленность), элекгромалштные ристики

характер

наблюдаемые изменения параметров шахтной атмосферы в подземных выработках при появлении признаков подземного пожара

в а

Р =

» I

а о

И I I

я 2 8 я

£ « Ев о)

>> I-

Рис. 3. Основные особенности обнаружения начальной стадии подземного пожара

В результате аналитических исследований было установлено, что изменение температуры по длине выработки во время экзогенного пожара можно выразить следующей функцией:

(1)

где Т0 - температура газового потока в выработке до пожара, К; г - время развития пожара, с; х - расстояние по выработке от зоны активного горения, м; Г, -максимальная температура газообразных продуктов горения в зоне очага, К (Г, изменяется в пределах 1273... 1573 К); Р - периметр выработки, м; - площадь поверхности горения в зоне горения на момент времени г, м2; V - скорость движения газового потока, м/с; Ъ - толщина горящего материала, м; Ь -расстояние от первоначальной точки возникновения очага пожара, м.

Также установлено, что изменение температуры в области, примыкающей к очагу эндогенного пожара, может быть представлено следующей функцией:

/яс), (2)

где Т0- температура начала горения кокса (углерода), К; Та - температура атмосферного воздуха, К; - тепловой эффект реакции, кДж/моль; Мс - молярная масса углерода С; С ^ - средняя удельная массовая теплоемкость воздуха, кДж/кг-К; Т0 - температура продуктов горения в зоне очага горения, К; С ^ -удельная массовая теплоемкость С02 = 1.311 кДж/кг-К; Су„2 - удельная массовая теплоемкость N2 = 1.233 кДж/кг-К; С- удельная массовая теплоемкость N = 1 кДж/кг К; т п - масса продуктов горения, кг; тс- масса углерода, кг.

Известно, что главной особенностью эндогенных пожаров является их медленное развитие на начальной стадии (рис. 4), которая может длиться до нескольких суток. Поэтому постоянный мониторинг информационных параметров экзогенных пожаров уже включает в себя контроль характеристик начальной стадии эндогенных пожаров в реальном времени.

Г, К 0 20 40 60 80 100 120 т, час (экю)

1600

1200 800 400 0

0 10 20 30 40 50 т,сут(эндо)

--Развитие эндогенного пожара

-Развитие экзогенного пожара

-1 / -/- / /

/ / У

г /1

у/--- 1

Рис. 4. Сравнение времени развития эндогенного и экзогенного пожаров

Важным информационным параметром обнаружения подземного пожара является величина концентрации оксида углерода, значение которой может быть аппроксимировано уравнением:

Ссо=ат2 +Ьт + с, (3)

где а,Ь,с - экспериментальные коэффициенты, зависящие от свойств горящего материала, его влажности, скорости движения воздуха в выработке.

Статистические данные и результаты аналитических исследований показали, что значения аварийных критериев начавшегося пожара зависят от текущих физических параметров шахтной атмосферы с учетом геометрических и геофизических характеристик участка.

Было установлено, что предельные значения скорости роста концентрации оксида углерода и скорости температуры воздушного потока, при которых подземный пожар считается обнаруженным, можно представить в виде функций:

Усо„ =КТ,У,Ссо,\¥,Н,Ь,8^Ршр,р,ра,ТаУ, (4)

Уг.„ =КТ,¥,СсоЖ,Н,Ь,5.ыр,Р^р,ра,Та), (5)

где р - абсолютное давление в месте контроля шахтной атмосферы, Па; Н -глубина точки контроля, м; Ь - длина участка выработки с начавшимся пожаром, м; - площадь сечения выработки, м2; Р - периметр выработки, м; ра - абсолютное давление на поверхности, Па; Та - температура воздуха на поверхности, К.

Определение степени влияния каждого из информационных параметров на значения предельных аварийных критериев в функциях (4) и (5) аналитическим путем в настоящее время не представляется возможным, и поэтому требуется ее экспериментальное уточнение.

Из-за сложности моделирования исследуемого процесса в лабораторных условиях экспериментальные исследования проводились в шахтных условиях (рудник «Комсомольский», ЗФ ОАО «ГМК «Норильский Никель»). При этом использовались современные методы и средства измерения контролируемых величин, регрессионный анализ и метод математической статистики.

Основой для проведения эксперимента являлась опытно-промышленная автоматизированная система обнаружения пожаров (рис. 5).

Условные обозначения

Сетевая

коммуникационная шина

Универсальная полевая коммуникационная шина

Порядковый номер станции

Ведущая сгашцвя 7

Ведомая

станция

Набор датчиков доя контроля параметров атмосферы: концентрация СО, скорость воздуха, температура, влажность, даление

Ведущая станция

Ведомая станция контроля параметров атмосферы

Рис. 5. Структурная схема системы обнаружения пожара

Система представляет собой комплекс из ведущих и ведомых станций, коммуникационного оборудования, сервера базы данных, управляющего программного обеспечения сервера, а также компьютера рабочего места диспетчера системы с необходимым программным обеспечением.

Ведомые станции были установлены в 22 точках контроля на четырех воздухоподающих стволах рудника (рис. 6). Каждая ведомая станция состоит из: блока питания, датчика концентрации оксида углерода, датчика скорости потока воздуха, датчика относительной влажности воздуха, датчика абсолютного давления, блока световой и звуковой сигнализации и кнопки ручного ввода «Пожар».

Рис. 6. Расположение станций на стволах КС и СС (гор. -540, -580 м)

В опытно-промышленной системе обнаружения подземных пожаров были произведены измерения соответствующих контролируемых величин, которые изменялись в следующих пределах: барометрическое давление шахтной атмосферыр = 99641,8...110335,1 Па; глубина расположения точек замера относительно поверхности Н = -580... 12,8 м; температура шахтного воздуха в точке замера 7^276...289,6 К; скорость воздушного потока в точке замера V =0,01... 15,97 м/с; относительная влажность воздуха W = 82...100 %; концентрация оксида углерода СО = 0,0... 13,9 млн'1; плотность воздуха р = 1,2152...1,3513 кг/м3.

Обработка полученной выборки экспериментальных данных на ЭВМ позволила установить зависимости для определения предельных значений аварийных критериев пожара, представленные уравнениями регрессии:

УСОкр =8,82-1,52-10'27,-1,7-10^Я-

-2,16 • 10"2 К-2,49-+ 0,0055-)^-3,4-10"2Ссо, (6)

Ут = 77,62-0,1088-Г-7,1-10~3 - Я-7,82-10

*Р

-34,39 • р-0,02 • IV+3,47 -Ю~2Ссо-6,5-10'3Ссо2, (7)

где УсокрУт - критические скорости роста концентрации оксида углерода СО

и температуры Т во время начальной стадии возникновения пожара, Т - температура воздуха, К; Н - глубина точки (знаковая величина), м; V - скорость воздушного потока, м/с; р - плотность воздуха, кг/м3; IV - влажность воздуха,

%; Ссд - концентрация оксида углерода, млн'1.

Погрешность аппроксимации опытных значений величин на всем исследуемом диапазоне для зависимостей ( 6 ) и ( 7 ) составляла не более 8%.

Результаты экспериментальных исследований, выраженные полученным уравнением регрессии для предельного значения скорости роста концентрации оксида углерода, представлены в виде диаграммы (рис. 7) изменения значений для контрольных точек во время нормального, неаварийного режима движения воздуха.

УСОкр, млн"'/мин 2

1,8

1,6 1,4 .1,2 1

№ пунктов замера

Рис. 7. Изменение критической скорости роста концентрации оксида углерода в неаварийном режиме для пунктов замера рудника «Комсомольский»

\ кг \ г- Г\/

в V V а V в

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

Сравнение результатов экспериментальных исследований с общепринятым критерием обнаружения пожара в подземной выработке - превышением уровня концентрации оксида углерода (80 % ПДК) показало, что время обнаружения пожара уменьшается на 30 - 200 % в сравнении с критерием допустимого уровня концентрации оксида углерода (рис. 8).

х, мин 18 15 12 9 6 3

в __0 превыше превыше ние уро ниеуро вия ПДК вня крип СО агаескоп с] гор о ста I >оста СО Ш-

Щ 1

Л Р 1

1 1

15 16 17 № пунктов замера

Рис. 8. Зависимость времени обнаружения начальной стадии подземного пожара от выбора критерия его регистрации

Установлено, что в некоторых точках использование аварийного критерия скорости роста оксида углерода было единственным критерием, который позволил обнаружить начавшийся подземный пожар. Использование данного аварийного критерия подземного пожара, определяемого из уравнения (6), учитывающего текущие физические параметры шахтной атмосферы, геометрические и геофизические характеристики участка, позволяет регулировать уровень срабатывания оборудования и приборов регистрации информационных параметров пожара в зависимости от быстро меняющегося состава подземной атмосферы.

На основе выполненных исследований автором был предложен способ обнаружения начальной стадии подземных пожаров, учитывающий динамику развития возгорания в подземной выработке рудника или шахты. Данный способ предполагает обработку данных по результатам постоянного контроля значений текущих основных и дополнительных информационных параметров

(скоростей изменения температуры воздушного потока VT и концентрации оксида углерода Veo), их анализ и сравнение с предельными значениями, определенными по уравнениям (6) и (7).

Для реализации предложенного способа обнаружения начальной стадии подземных пожаров автором разработаны специальные средства в виде автоматизированной системы обнаружения подземных пожаров, а также алгоритм работы системы, основанный на полученных зависимостях и учитывающий текущее состояние шахтной атмосферы на участке.

Предложенная система предоставляет оператору не только актуальные данные по текущим контролируемым параметрам шахтной атмосферы, но и информацию о пожарной обстановке в виде вероятности возникновения пожара в этих точках. Для получения функция вероятности подземного пожара был проведен анализ экспериментальных данных на ЭВМ с применением метода нейросетевого моделирования.

В результате данного исследования с использованием пакета прикладных программ ST Neural Networks была выбрана модель обобщенной регрессионной нейронной сети (GRNN) для определения функции вероятности подземного пожара на участке.

а б

Рис. 9. Зависимость вероятности возникновения подземного пожара на участках рудника «Комсомольский» а) от концентрации оксида углерода и температуры воздуха; б) от длины и площади аварийной выработки.

Результаты тестирования полученной нейросетевой модели представлены в виде графиков (рис. 9 а, б) изменения вероятности возникновения подземного пожара на участках рудника «Комсомольский» в зависимости от меняющихся аэрологических и геофизических параметров для средних значений аэрологических параметров в неаварийном режиме.

Результат работы нейросетевой модели представлен в виде программного модуля, включенного в состав алгоритма работы автоматизированной системы обнаружения начальной стадии подземного пожара (рис.10).

Выполнение блоков действий в соответствии с алгоритмом работы системы обнаружения начальной стадии подземного пожара происходит в непрерывном режиме по замкнутому циклу. До входа в цикл задаются исходные данные для всей шахты или участков. Далее, в зависимости от типа контролируемого участка, выбирается расчетная модель, учитывающая возможное место возникновения пожара и горючий материал. Например, околоствольный двор с электросиловым хозяйством и большим количеством силовых и информационных кабелей, подвержен экзогенному пожару, также, например, как и склад ГСМ. Но тупиковая выработка угольной шахты наиболее вероятней станет местом появления эндогенного пожара.

После получения данных и их анализа проверяется соответствие на непревышение уровней ПДК и переход в основные блоки. В данных блоках выполняются комплексные проверки по температуре воздуха, оксиду углерода, давлению и влажности воздуха.

Блок комплексной проверки по оксиду углерода не является селективным, так как оксид углерода образуется в процессе различных искусственных окислительных процессов, в том числе в результате взрывных работ, работы двигателей внутреннего сгорания, нагревания и непосредственного возгорания материалов. В случае возможного появления оксида углерода от искусственных химических процессов, например от работы двигателей внутреннего сгорания, необходимо выделение действительного содержания оксида углерода.

I. Вход по т*Амеру ({ <30 сек) или в случае изменения первичных одкных.

Прогноз, вывод текущих и средних оовданнй по участим*. <

Вывод текуовсх аварийных сообщений.

Остановить работы на опасном участке. Вывести людей. Ввести ПЛА.

Места возможного возникновения подземного пожаре т-

Горючие материалы

1. Надшахтные -»"»м"^ и объекты, ^ склады, окопоеполькые дворы, наклонные выработки, выработки с хорошим проветриванием.

2. Конвейерные выработки (в т.ч. аапоюше выработки о ленточными ко нее й ерами)

3. Тупиковые к

мвлопроветрхваемые выработки.

4. Грузовые квершлаги, транспортные, выработки с возможным нахождением ПДМ в других машин.

1. Электрооборудование и кабеля, деревянная крепь, минеральное масло а гидросистемах

2. Прорезиненные конвейерные ленты и вентиляционные трубы, деревянная крепь.

3. Горючи крепь, электрооборудование н кабели, ГСМ

4. Электрооборудование, горючая крепь, ГСМ

Получение параметров атмосферы для 1-го Проверка верности да Выбор типа расчетной модели, интервалов анализа

участка ТьУи^, СО,, Р( измерения и критических значений параметров для участка *

т нет

® ©

Проверка со

температуре воздуха:

т,<т,„ ;

УТ<У, *

Рис. 10. Алгоритм работы автоматизированной системы обнаружения начальной стадии подземного пожара

Для этой цели предусмотрены дополнительные блоки в алгоритме системы обнаружения подземных пожаров (рис. 11).

Рис. ] 1. Блоки выделения действительного значения концентрации оксида

углерода

Отображение информации о работе системы происходит на дисплее автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора с привязкой к реальным подземным объектам (рис. 12).

- — I—МТ ;■—и"^"]' Рис. 12. Снимок экрана АРМ оператора системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров рудника «Комсомольский»

Предложенная реализация в случае реального пожара позволит легко локализовать место его появления. Сообщения могут отображаться на экране дисплея в виде текстов и графиков или выдаваться в форме предупредительных звуковых, световых и аварийных сигналов. В случае если один из критериев в алгоритме работы системы дает положительный результат, пожар на участке считается обнаруженным.

Внедрение системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров на руднике «Комсомольский» ОАО «ГМК «Норильский Никель» позволило: повысить уровень пожарной безопасности и уменьшить время обнаружения начальной стадии подземных пожаров; учитывать текущие параметры шахтной атмосферы при выборе критических параметров обнаружения подземного пожара; оценить вероятность возникновения пожара на участке; повысить уровень общей безопасности производства и снизить уровень аварийности в руднике в целом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной для горной промышленности задачи по разработке способа и средств обнаружения начальной стадии подземного пожара на основании предложенных аварийных критериев подземного пожара, вычисляемых в соответствии с установленными зависимостями для определения предельных значений скоростей нарастания концентрации оксида углерода и температуры воздушного потока, обеспечивающих повышение пожарной безопасности при ведении горных работ.

Основные выводы и практические результаты, полученные лично автором заключаются в следующем:

1. На основе теоретических и экспериментальных исследований установлено, что важными дополнительными информационными параметрами начинающегося подземного пожара являются скорости нарастания концентрации оксида углерода и температуры воздуха.

2. Установлено, что вследствие меняющихся физических параметров шахтной атмосферы, а также различных геометрических и геофизических параметров в различных выработках и на различных участках шахты величины критических значений аварийных критериев пожара необходимо определять в зависимости от этих условий.

3. Получены зависимости для определения предельных значений скоростей нарастания концентрации оксида углерода и температуры воздушного потока во время начальной стадии подземного пожара. Погрешность аппроксимации опытных значений на всем исследуемом диапазоне составляла не более 8%.

Учет скорости нарастания концентрации оксида углерода в шахтной атмосфере в качестве аварийного критерия пожара при постоянном мониторинге данного параметра позволяет уменьшить время обнаружения начальной стадии подземного пожара на 30 - 200 %, а в некоторых случаях является единственной возможностью для его регистрации.

4. Разработан способ обнаружения подземного пожара на начальной стадии, основанный на обработке данных результатов постоянного контроля значений текущих основных и дополнительных информационных параметров, их анализе и сравнении с предельными значениями. Вычисление предельных значений дополнительных информационных параметров осуществляется по полученным зависимостям.

5. Разработан алгоритм работы системы обнаружения начальной стадии подземного пожара, учитывающий динамику развития пожара в подземной выработке рудника или шахты. Для исключения воздействия оксида углерода, выделенного в результате искусственных химических реакций, предложены действия по отделению содержания его действительной концентрации.

6. Разработана структура системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров, которая может быть представлена в виде автоматизированной системы, реализующей возможности предложенного способа регистрации признаков начавшегося пожара в подземных выработках.

7. В результате внедрения автоматизированной системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров на руднике «Комсомольский» ОАО «ГМК «Норильский Никель» в течение 6-ти месяцев работы был обнаружен один экзогенный пожар в его начальной стадии. Это позволило горному диспетчеру ввести ПЛА через 5 минут после начала пожара и избежать существенного материального ущерба.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Лобазнов A.B., Малашкина В.А. Система автоматизированного контроля возгораний в угольных шахтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2008. -№6. - С. 232-237.

2. Свидетельство №2008613219 РФ. Программное обеспечение "Ni-Мониторинг (подсистемы "Аварийные вентиляционные режимы - пожар")/ Ро-манченко С.Б., Кумпан A.B., Котлярский АЛ., Лобазнов A.B. Правообладатель ЗАО «Промтех»; опубл. 19.06.2008.

3. Лобазнов A.B., Чудинов С.Г., Пасечник И.А. Автоматизированная система обнаружения начальной стадии подземных пожаров //Безопасность труда в промышленности. Промышленная безопасность - 2008. -№12. - С. 4951.

4. Чудинов С.Г., Лобазнов A.B., Пасечник И.А. Учет начальных стадий аварийной ситуации в шахте //Уголь. - 2009. - №1. - С. 69-70.

5. Пасечник И.А., Лобазнов A.B., Чудинов С.Г., Автоматизированная система обнаружения подземных пожаров // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2009. -№2. - С. 236 - 242.

6. Лобазнов A.B., Малашкина В.А. Обзор методов обнаружения подземных пожаров //Научный вестник МГГУ. -2010. -№3. -С. 64-69.

7. Заявка на патент 2010133876 РФ. Способ и средство обнаружения ранней стадии подземного пожара / Лобазнов A.B. - Поступл. 13.08.2010. Вход №048048.-34 с.

Подписано в печать^5/2?2011 Формат 60x90/16

Объем 1 печ. л. Тираж 100 экз. Заказ №

ОИУП Московского государственного горного университета, 119991, Москва, Ленинский проспект, 6

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Лобазнов, Антон Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Анализ состояния промышленной безопасности и причин возникновения подземных пожаров на угольных шахтах и рудниках.

1.2 Основные методы обнаружения начальной стадии подземных пожаров. Классификация способов повышения пожарной безопасности на горном предприятии.

1.2.1 Физиологический метод.

1.2.2 Тепловой метод (физический).

1.2.3 Дымовой (физический).

1.2.4 Химико-аналитический метод (метод мониторинга газового состава).

1.2.5 Метод прогнозирования по выбросу метана.

1.2.6 Минералогический метод.

1.2.7 Статистический метод.

1.2.8 Классификация способов повышения пожарной безопасности на горном предприятии.

1.3 Установление факторов, определяющих основные технологические и конструктивные требования к средствам обнаружения начальной стадии возникновения подземных пожаров.

1.4 Направления повышения эффективности работы системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров.

1.5 Задачи исследования.

Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШАХТНОЙ АТМОСФЕРЫ ПРИ РАЗВИТИИ ПОЖАРА

2.1 Механизмы и особенности развития пожара в горной выработке. Информационные параметры пожара.

2.2 Условия возникновения возгораний. Аварийные критерии регистрации пожаров.

2.3 Исследование изменения температурного поля воздушного потока в горной выработке при появлении и развитии возгораний.

2.3.1 Исследование изменения температурного поля при экзогенном пожаре.

2.3.2 Исследование изменения температурного поля при эндогенном пожаре.

2.3.3 Предельное значение скорости роста температуры воздуха.

2.4 Исследование изменения концентрации оксида углерода в атмосфере подземной выработки при развитии пожара.

2.5 Экспериментальные исследования.

2.5.1 Обзор технических средств и систем для обнаружения подземного пожара.

2.5.2 Экспериментальные исследования.

Выводы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Определение предельных значений дополнительных информационных параметров подземного пожара.

3.2 Результаты экспериментальных исследований, представленные уравнениями регрессии для определения.

3.3 Практическое значение результатов исследований.

Выводы.

4. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ОБНАРУЖЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ ПОДЗЕМНОГО ПОЖАРА.

4.1 Определение критериев обнаружения начальной стадии подземного пожара.

4.2 Разработка способа обнаружения начальной стадии подземного пожара на основе исторических и текущих параметров шахтной атмосферы

4.2.1 Выбор и определение математической модели и параметров нейронной сети для функции вероятности пожароопасной ситуации

4.2.2 Обучение и тестирование модели нейронной сети для функции зависимости вероятности пожароопасной ситуации.

4.3 Разработка алгоритма функционирования системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров.

Выводы.

5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ.

5.1 Исходные данные.

5.2 Выбор мест установки датчиков системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров.

5.3 Требования к элементам системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров.

5.3.1 Требования к комплексу технических средств.

5.3.2 Требования к программному обеспечению и алгоритму работы.

Выводы.

Введение 2011 год, диссертация по безопасности жизнедеятельности человека, Лобазнов, Антон Владимирович

Практически любое звено технологической цепочки горных работ в той или иной степени подвергается высокому риску пожара. Проблема высокой пожароопасности становится особенно острой, когда любое происшествие, связанное с пожаром или взрывом, чревато не только материальными, но и социальными последствиями.

Актуальность работы

По данным Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору первые два места в списке наиболее травматических аварий на предприятиях и объектах горных работ по видам неразрывно делят между собой пожары (экзогенные и эндогенные) и взрывы газа. Доля ущерба от подземных пожаров является самой высокой и составляет 80 — 95 % затрат на ликвидацию всех аварий на горных предприятиях [1]. При этом материальный ущерб от подземных пожаров составляет десятки миллионов руб. Все это вызвано, как снижением производственной дисциплины, так и ухудшением общего технического состояния угольных шахт и рудников. Произошедшие за последнее время пожары на шахтах «Россия» и «Сибирская», а также руднике «Вершино-Дарасунский», подтверждают недостаточную возможность обнаружения подземных пожаров на начальной стадии системами аэрогазового контроля и защиты на горнодобывающих предприятиях.

Кроме того, в последние годы аварии в горнодобывающей промышленности все чаще становились техногенными катастрофами с огромными социальными последствиями не только для предприятия, но и для всего региона. Например, взрывы метана на шахте «Распадская» 9 мая 2010 года парализовали не только работы на всей шахте, но и привели к большому дефициту угля на металлургических предприятиях России. Авария унесла жизни 90 человек.

Работа средств аэрогазового контроля, остающаяся по сей день единственным средством по мониторингу и контролю пожарной обстановки в шахтах, требует пристального внимания со стороны обслуживающих служб. Такое внимание могут позволить далеко не все шахты. Морально устаревшие, потерявшие заводскую точность приборы газового контроля только в последние годы начали модернизировать, а в редких случаях заменять на более современные технические средства. Задача обнаружения возможной пожароопасной ситуации по-прежнему остается за горным диспетчером, который, на основе субъективного анализа большого количества информации, не всегда может ее выявить.

В последние годы наметилось несколько основных направлений противодействия подземным пожарам и взрывам:

• совершенствование технологических процессов в целях сокращения времени контакта топлива с атмосферным кислородом и влагой, уменьшения пылеобразования, исключения потенциальных источников зажигания (перегрева);

• использование специального взрывозащищенного оборудования и специальных строительных конструкций;

• обработка угля (для угольных шахт) специальными веществами, ингибирующими процессы самовозгорания и препятствующими возникновению взрыва;

• проведение организационно-технических мероприятий на производстве, связанных, прежде всего, с укреплением производственной дисциплины и повышением технического уровня персонала предприятия;

• использование специальных систем обнаружения пожаров, а также противопожарной защиты и их тушения.

К сожалению, необходимо отметить, что большинство мероприятий, проводимых по этим направлениям, не дают требуемого эффекта. Например, в угледобывающем производстве практически невозможно контролировать образование просыпей угля, а также возникновение взрывоопасных концентраций угольной пыли в моменты запуска и останова оборудования, при авариях оборудования. Наличие в подземных выработках большого количества кабельных трасс, в том числе силовых, проведение сварочных и других огневых работ повышает риск возникновения пожароопасной ситуации в несколько десятков раз. Использование же взрывозащищенного оборудования, конструкций, а также применение специальных химических средств, приводит к значительному увеличению материальных затрат и снижению рентабельности.

Для достижения максимальной эффективности и увеличения уровня финансовой прибыли, предприятия горной отрасли зачастую пренебрегают элементарными нормами безопасности. В то же время, формализм в вопросах проведения работ по профилактике аварий со стороны личного состава горноспасательного взвода, обслуживающего объекты технологической цепочки горнодобывающих отраслей, иногда доходит до небывалых пределов. Вследствие этого становятся возможными нарушения установленных мер пожарной безопасности при выполнении работ в горных выработках.

Согласно «Единым правилам безопасности при разработке рудных и нерудных месторождений» [2], все шахтные конвейеры должны быть оборудованы аппаратурой управления и контроля. Но умышленное отключение или загрубление показаний аппаратуры управления конвейерами приводит к возникновению постоянных экзогенных пожаров.

Технологическое совершенствование отрасли в «Стратегии экономического развития Сибири до 2020 года» [3] выделено одной из основных целей. Но отсутствие реальной концепции работы отрасли, поиск максимальной выгоды, возведенный в ранг главных показателей страны в «Энергетической стратегии России до 2030 года» [4] и отсутствие финансирования модернизации технологии производства, создают все условия для того, чтобы такие аварии происходили все чаще.

Основные научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:

4. Предлагаемый способ обнаружения начальной стадии подземных пожаров основан на обработке автоматизированной системой данных постоянного мониторинга текущих основных и дополнительных информационных параметров (скорости изменения температуры воздушного потока VT и концентрации оксида углерода Veo, температуры воздуха, расхода концентрации оксида углерода, давления и влажности воздуха) и их анализе в соответствии с разработанными критериями.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждены:

• подтверждаются достаточным для математической обработки массивом полученной информации в результате теоретических и опытнопромышленных исследований (1 рудник общим объемом в 22 точки контроля, 110 анализируемых параметров);

• удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и натурных исследований на действующих горнодобывающих предприятиях (погрешность не превышает 12 %);

• положительными результатами апробирования разработанного способа обнаружения начальной стадии пожара на руднике «Комсомольский» ОАО «ГМК «Норильский Никель»;

• использованием современного математического программного обеспечения для статистической обработки экспериментальных данных: Sta-tistica 6.1, Microsoft Excel 2007 и др.

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались на научных симпозиумах «Неделя горняка» в 2008 и 2010 гг., заседании кафедры «Аэрология и охрана труда» (МГГУ, 2009 и 2010 гг.) и научно-технической конференции «Современные техника и технологии горно-металлургической отрасли и пути их развития» (Навои, 2010 г.).

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликовано семь научных ' работ, из них 4 в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.

Объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, содержит 36 рисунков, 11 таблиц, 3 приложения, список использованных источников из 136 наименований.

Заключение диссертация на тему "Разработка способа и средств обнаружения начальной стадии подземных пожаров"

Основные выводы и практические результаты, полученные лично автором, заключаются в следующем:

2. Установлено, что вследствие меняющихся физических параметров шахтной атмосферы, а также различных геометрических и геофизических параметров в различных выработках и на различных участках шахты, величины критических значений аварийных критериев пожара необходимо определять в зависимости от этих условий.

Учет скорости нарастания концентрации оксида углерода в шахтной атмосфере в качестве аварийного критерия пожара при постоянном мониторинге данного параметра позволяет уменьшить время обнаружения начальной стадии подземного пожара на 30 — 200 %, а в некоторых случаях является единственной возможностью для его регистрации.

7. В результате внедрения автоматизированной системы обнаружения начальной стадии подземных пожаров, на руднике «Комсомольский» ОАО «ГМК «Норильский Никель» с начала периода эксплуатации был предотвращен один экзогенный пожар в его начальной стадии. Это позволило избежать существенного материального ущерба.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Лобазнов, Антон Владимирович, диссертация по теме Пожарная и промышленная безопасность (по отраслям)

1. Ушаков К.З., Каледина Н.О., Кирин Б.Ф., Сребный М.А., Дико-ленко Е.Я., Ильин A.M., Семенов А.П. Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело. Учебное пособие -М: МГГУ, 2008. — 487 с.

2. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом: ПБ 03-553-03; Утв. Ростехнадзором России 13.05.03. М., 2005. - 85 с.

3. Стратегия экономического развития Сибири до 2020 года. Утв. 7 июня 2002 года распоряжением Правительства Российской Федерации № 765-р.

4. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Утв. распоряжением Правительства Российской Федерации 13 ноября 2009 года № 1715-р.

5. Годовой отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2007 году / Колл. авт. — Под общ. ред. К.Б. Пуликовского. М.: Промышленная безопасность, 2008. — 548 с.

6. Годовой отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2008 году / Колл. авт. М.: Промышленная безопасность, 2009. — 447 с.

7. Осипов С.Н., Жадан В.М. Вентиляция шахт при подземных пожарах. -М.: Недра, 1973. 152 с.

8. Грядущий Б.А. Исследование опасностей в угольных шахтах, разработка и реализация способов снижения их негативного воздействия. -Научн. докл. д.т.н. Днепропетровск: Горная Академия Украины, 1995. - 71 с.

9. Бонецкий В.А. Основы пожаробезопасного ведения горных работ на базе исследования аэротермодинамики обрушенных пород и деформированного массива: Диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук 05.26.01, 05.15.02-Кемерово; 1983.-464 с.

10. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М., Наука, 1981.

11. Седов Л.И. Методы теории подобия и размерности в механике. М., Наука, 1987.

12. Саранчук В.И., Баев Х.А. Теоретические основы самовозгорания угля. -М.: Недра, 1976. 245 с.

13. Веселовский В.С., Алексеева Н.Д., Виноградова Л.П. и др. Самовозгорание промышленных материалов. М.: Наука, 1964. - 321 с.

14. Лаевский Ю.М. О распространении фронта пламени в пористых инертных средах. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, Препринт № 299, 1981. -36 с.

15. Методические рекомендации о порядке проведения аэрогазового контроля в угольных шахтах: РД 15-06-2006; Утв. Ростехнадзором России 10.07.06.-М., 2006.-29 с.

16. Правила безопасности в угольных шахтах. ПБ 05-618-03; Утв. Ростехнадзором России 05.06.03. М., 2010.-150 с.

17. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Утв. 22 июля 2008 Федеральным законом № 123-ФЭ. М., 2009. - 191 с.

18. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации. ППБ 01-03. Утв. приказом МЧС России от 18.06.2003 № 313. -М., 2010. 175 с.

19. Автоматические системы пожаротушения и пожарной сигнализации. Правила приемки и контроля. Методические рекомендации. -М.: ВНИИПО, 1999,121 с.

20. ГОСТ 27331 -87. Пожарная техника. Классификация пожаров.

21. ГОСТ 12.1.004-91* ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

22. Hl ib 104-03. Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях.

23. НПБ 88-2001*. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования.

24. Средства пожарной автоматики. Область применения. Выбор типа. Рекомендации. -М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004 г. 113 с.

25. Дмитрюк Н.Ф., Иванов Ю.И., Игнатенко А.П., Воронкова H.H. Эффективные способы и средства обнаружения эндогенных пожаров и борьба с ними. М.: ЦНИЭИуголь, 1981. - 46 с.

26. Маевская В.М." Факторы, обусловливающие возникновение пожаров в шахтах. В кн.: Материалы Семинара по горной теплотехнике. Выпуск 5. - Киев: Изд-во Ин-татехнич. информ., 1964, с. 163-167.

27. Соколов Э.М., Качурин Н.М. Углекислый газ в угольных шахтах. -М.: Недра, 1987.-142 с.

28. Медведев Б.И. Тепловые основы вентиляции шахт при нормальных и аварийных режимах проветривания. — Киев-Донецк: Высшая школа, 1978.-156 с.

29. Blickonsderfer R., Deardorffer D., Kelley J. Jndendivity of Some Coal-Cutter Materials by Jmpact Abrasion in Air - Methane/ - U.S. Burean of Mines. Report of Investigations 7 930, 1974.

30. Шривер К., Маркс В. Э. Сокращение опасности воспламенения метана при работе проходческих комбайнов избирательного действия. -Глюкауф, 1980, № 15, с. 37-42.

31. Edwards John С. Mathematical modeling of spontaneous heating of a coalbed. /Rept Invest. Gur. Mines US Dep. Inter. - 1990 - № 9296. - p. 1.

32. Шаровар Ф.И. Методы раннего обнаружения загораний. M.: Стройиздат, 1988. - 337 с.

33. Машковцев И.Л., Балыхин Г.А. Аэрология и охрана труда на шахтах и в карьерах. М.: Изд-во УДЫ, 1986. - 312 с.

34. Абрамов А.Ф., Бойко В.А., Гращенков Н.Ф. и др. Справочник по рудничной вентиляции. М., Недра, 1977, 328 с.

35. Шаровар Ф.И. Принципы построения устройств и систем автоматической пожарной сигнализации -М.: Стройиздат, 1983 335 с.

36. Захаренко Д.М. Проблемы раннего обнаружения очагов пожара, тления; взрыва угольной пыли / Сб. тез. Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы использования канско-ачинских углей на электростанциях». Красноярск, 2000. — С. 141 — 150.

37. Griffin R. In-Mine Evaluation of Underground Fire and Smoke Detectors. Morgantown WV: University of West Virginia, 1978. 18 p.

38. William L. Grosshandler . A Review of Measurements and Candidate Signatures for Early Fire Detection. Gaithersburg: NISTIR, 1995. 36 p.

39. Edwards C. John. Multiple Fire Sensors for Mine Fire Detection and Nuisance Discrimination. // NIOSH Technology News, September 2002, № 498.

40. Портола B.A. Пожарная безопасность горных предприятий — Учебное пособие КузГТУ: Кемерово, 2008 - 158 с.

41. Методика классификации шахт по пожарной опасности. Н.В. Каледин, Я.М. Семепий, В.Т. Хорольский и др. Донецк: ВНИИГД, 1983 - 15 с.

42. Чудинов С.Г. Модели и алгоритмы прогнозирования аэрогазовой ситуации для информационно-аналитической системы безопасности шахты:

43. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук 05.13.01 Москва; 2009.-32 с.

44. Абросимов A.A., Топольский Н.Г., Федоров A.B. Автоматизированные системы пожаровзрывобезопасности нефтеперерабатывающих производств. -М.: АГПС МВД России, 2000. 239 с.

45. Легасов В.А., Чайванов Б.Б., Черноплеков А.Н. Научные проблемы безопасности современной промышленности // Безопасность труда в промышленности, 1988, №8. -с.44-51.

46. Методические рекомендации по созданию автоматизированных систем управления в области пожарной безопасности // Отчет по НИР. Под. ред. Топольского Н.Г. -М.: АГПС МЧС РФ, 2005.

47. Танклевский JI.T. Разработка теоретических основ, методов и технических средств повышения эффективности автоматических систем обнаружения пожара. Дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. — М.: ВИПТШМВДРФ, 1995.

48. Федоров A.B. Научные основы создания автоматизированной системы управления противопожарной защитой нефтеперерабатывающих производств. Дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. -М.: АГПС МВД России, 2000.

49. Топольский Н.Г, Основы автоматизированных систем пожаровзрывобезопасности объектов. -М.: МИПБ МВД России, 1997. -164 с.

50. Картозия Б.Л., Федунец Б.И., Шуплик М.Н., Малышев Ю.Н. и др. Шахтное и подземное строительство. -М.: Академия горных наук. -2001. 732 стр.

51. Захаренко Д.М. Особенности развития теплофизических процессов самовозгорания и взрыва пыли бурых углей: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук 05.26.03 Красноярск; 2001. -23 с.

52. Глузберг Е.И. Теоретические основы прогноза и профилактики шахтных эндогенных пожаров М.: Недра, 1986—161 с.

53. Стариков Т.П., Завражин В.В., Старикова И.Г.и др. Научные основы метода прогноза очагов самовозгорания угля. — В кн.: Физико-технические проблемы горного производства / Сб-к научн. труд. вып. 9. -Донецк: ИФГПНАНУ, 2006, с. 102-107.

54. Деглин Б.Н. Блеск и нищета прогнозирования. — Уголь Украины, 2004, № 10, с. 31-35.

55. Кузин В.А., Пучков М.М., Венгеров И.Р. и др. Методика прогнозирования температурных условий в выработках вентиляционных горизонтов глубоких шахт. Макеевка — Донбасс: Изд-во Мак НИИ, 1984. - 61 с.

56. Щербань А.И. Проблемы прогноза теплового режима шахт и подземных сооружений. В кн.: Проблемы горной теплофизики. / Материалы Всесоюзн. научно - техн. конф. - Л.: Изд-во ЛГИ, 1974, с. 127—132.

57. Беляев В.И., Ивахненко А.Г., Флейшман Б.С. Кибернетические методы прогнозирования научно технического прогресса. — Автоматика, 1968, №3, с. 49-57.

58. Кричевский Р.М. К прогнозу выделения метана на угольных шахтах Донбасса. Бюллетень МакНИИ, 1947, № 15, с. 37-46.

59. Grace R., Guzman A.M., Purta D:A. Method And System For Detecting Underground Mine Fires / United StatesPatent №5049861, 1978.

60. Горноспасательное дело. Выпуск 4. /Сб-к научных трудов. — Донецк: ВНИИГД, 1971. 160 с. 7

61. Хорольский В.Т., Захаров А.Б., Шульга Ю.Н., Семений Я.М. Методика расчёта пожароопасности шахт. — В кн.: 60., с. 3-12.

62. Финько B.JI. Разработка средств и способов предотвращения пожаров в скважинах. Диссертация . к.т.н. — Донецк: ДонУГИ, 1987. — 231 с.

63. Далькевич В.М. Метод и средство повышения эффективности обнаружения и предупреждения пожаров в шахтах. Диссертация . к.т.н. -Донецк: ВНИИГД, 1988. - 228 с.

64. Каймаков A.A., Торгашов B.C., Песок С.А. и др. Взрывобезопас-ность рудничного электрооборудования. М.: Недра, 1982. - 207 с.

65. Чарков В.П., Греков С.П. и др. Анализ пожаров от короткого замыкания в кабельных сетях на шахтах УССР. В кн.: 60., с. 61-67.

66. Кузнецов C.B., Кригман Р.Н. Природная проницаемость угольных пластов и методы ее определения. — М.: Наука, 1978. — 122 с.

67. Нестеренко A.B. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. Учебн. пособие. — Высшая школа, 1971 — 460 с.

68. Сайт «Гидравлика». Лекции по курсу «Основы гидравлики». A.A. Кононов, Д.Ю. Кобзов, Ю.Н. Кулаков, С.М. Ермашонок. http://gidravl.narod.ru/gidrosopr.html.

69. Малашкина В.А., Ушаков К.З. Гидравлика — Учебник. М: Горная книга, 2009-414 с.

70. Карпов Е.Ф., Басовский Б.И. Контроль проветривания и дегазации в угольных шахтах: Справ, пособие. М.: Недра, 1994. - 336 с.

71. Руководство по определению параметров подземного пожара и выбору эффективных средств его тушения. Донецк, ВНИИГД, 1985.

72. Алексеенко С.А. Исследование аэротермодинамических параметров вентиляционного потока в горных выработках при пожарах и разработка метода их расчета. Автореферат диссертации канд. техн. наук, 1984.

73. Портола В.А. Локация очагов подземных пожаров с поверхности. Монография, КГТУ,- Кемерово, 2001, 176 с.

74. Игишев В.Г., Белавенцев Л.П., Портола В.А. Разработка и внедрение новых способов профилактики, локации и локализации очагов самовозгорания угля в действующих выемочных полях шахт Кузбасса Кемерово: Кузбассвузиздат, 2006 — 98 с.

75. Шувалов М.Г. Основы пожарного дела. М.: Стройиздат, 1983.

76. Азбель М.Д. Разработка многофункциональной автоматизированной системы аэрогазового контроля в угольных шахтах: Диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук 05.26.03 Кемерово; 2002. - 235 с.

77. C.D. Litton. Guidelines for siting product-of-combustion fire sensors in underground mines. United States Department of the Interior Bureau of Mines. Information circular. 1983, № 8919.

78. Алексеенко С.А. Исследование аэротермодинамических параметров вентиляционного потока в горных выработках при пожарах и разработка метода их расчета. Автореферат диссертации канд. техн. наук, 1984.

79. Лукьянченко A.A., Федоров A.B., Соколов A.B. «Газовые сенсоры — новое направление в развитии пожарных извещателей». Мир и безопас-носность. 2006, № 4.

80. В.А. Скрицкий, А.П. Федорович, В.И. Храмцов. Эндогенные пожары в угольных шахтах, природа их возникновения, способы предотвращения и тушения. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2006. — 171с.

81. Новые представления о природе начального теплового импульса при возникновении очагов самовозгорания угля в шахтах / В.Б. Попов, В.А. Скрицкий, В.И. Храмцов, С.В. Обидов // Безопасность труда в промышленности. 2002. №3. - С. 36-38.

82. Информационно-аналитический горнопромышленный портал России. «Аварии в шахтах Кузбасса. Некоторые причины их возникновения». В.А.Скрицкий. http://miningexpo.ru/articles/339.

83. Захаренко Д.М. Особенности развития тепло физических процессов самовозгорания и взрыва пыли бурых углей: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук 05.26.03 Красноярск; 2001. — 23 с.

84. Коренной К.Н. Оптимизация параметров систем управления проветриванием рудных шахт в условиях аварийных ситуаций: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук 25.00.20 Екатеринбург; 2009.-21 с.

85. Поздняков К.И., Шабельников A.B. и др. Изменения температуры воздушной струи по длине выработки при развитии в ней пожара. Сб. трудов ВНИИГД № 10, 1991.

86. Лобазнов A.B., Чудинов С.Г., Пасечник И.А. Автоматизированная система обнаружения начальной стадии подземных пожаров. //Безопасность труда в промышленности. -2008. -№12. С. 49-51.

87. Кравченко Е.В., Кудинов В.П., Легащева Е.В. Причины пожаров на ленточных конвейерах и способы их предотвращения. Журнал "Безопасность труда в промышленности", 1994, № 2.

88. Сипетов B.C., Карпиловский B.C., Демчук О.Н. Применение метода конечных элементов к решению стационарной задачи теплопроводности кусочно-неоднородных систем. -ИФЖ, 1988, т. 55, № 6, с. 1014-1020.

89. Венгеров И.Р. Теплофизика шахт и рудников. Математические модели. Том 1. Анализ парадигмы. — Донецк: Норд-Пресс, 2008. — 632 с.

90. Козлюк А.И., Топчиенко Б.И., Гущин A.M. Аналитическое решение задачи о прогреве горных пород в выработке с пожаром. В кн.: Разработка месторождений полезных ископаемых. / Респ. межвед. научно-техн. сб-к,вып. 62. - Киев: Техшка, 1982, с.119-126.

91. Каламкаров A.A., Кудрявцев Б.А., Рудакова О.Б. Теплопроводность многослойного композитного клина. ИФЖ, 1993, т. 64, № 4, с. 487491.

92. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача — Учебник для вузов — М.: Энергия, 1975 — 488 с.

93. Зборщик М.П., В.В. Осокин. «Горение пород угольных месторождений и их тушение». ДонГТУ, Донецк, 2000, 180 с.

94. Инструкция по системе аэрогазового контроля в угольных шахтах. РД 05-429-02. М., НТЦ «Промышленная безопасность», 2002.

95. Святный В.А. и др. Подсистема автоматизированного контроля параметров рудничной атмосферы. «Уголь Украины», 1989, № 6, с. 37-38.

96. Сайт компании ООО НПФ "Экотехинвест". Разработка системы инженерно-технических мероприятий по нормализации газового режима шахт, http://www.ecotech-invest.ru/publication3 .html.

97. Руководство по оборудованию и эксплуатации многофункционального информационно-управляющего комплекса аппаратуры «Микон 1Р». Екатеринбург, 1997, 99 с.

98. Сайт компании «Ингортех». Микон III. http://www.ingortech.ru/index.php?option=comcontent&task==view&id=149&Ite mid=69.

99. Информационный портал по системам пожарной безопасности. «Раннее обнаружение пожаров на ленточных конвейерах с использованием термокабеля». М.Д. Азбель, Б.А. Анненков, Б.Г. Горшков. http://fireengine.ru/article/protectowire/lentochnyi-konveier.

100. Хейн В., Хольке К, «Испытание устройств для обнаружения ранних признаков подземных пожаров». Глюкауф. 1985. № 24, с.25-28

101. Заявка на патент. 2010133876 РФ. Способ и средство обнаружения ранней стадии подземного пожара / Лобазнов A.B. Поступл. 13.08.2010. Вход № 048048. - Бюл. №. - 34 с.

102. ГОСТ Р ИСО 5725. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Части 1, 2, 3, 4, 5, 6.

103. Боровиков В.П., Боровиков И.П. STATISTICA Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. - М., 1998. - 592 с.

104. Боровиков В.П. Популярное введение в систему STATISTICA. -М., 1998.-266 с.

105. Боровиков В.П., Ивченко Г.И. Прогнозирование в STATISTICA в среде Windows 95 (основы теории и интенсивная практика на компьютере). -М., 1999.-382 с.

106. STATISTICA фирменное руководство. -М.: Компания StatSoft, 1995.-3756 с.

107. Богатова В.П. Регрессионный анализ данных на ПК в примерах и задачах (система STATISTICA). Учебн. пособие. ВГУМФ: Воронеж. 200Г. -35 с.109; Боровиков В. Искусство анализа* данных на компьютере: Для профессионалов. СПб.: Питер, 2003. - 688 с.

108. Нейронные сети. STATISTICA Neural Networks: Методология и технологии современного анализа данных / Под редакцией В.П. Боровикова. М.: Горячая линия - Телеком, 2008. - 392 с.

109. Вуколов Э.А. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов STATISTICA и EXCEL.: Учебн. пособие. М.:ФОРУМ, 2008. - 464 с.

110. Агафонов В.В., Копылов Н.П. Вопросы проектирования, монтажа и эксплуатации установок аэрозольного пожаротушения — Учебно-методическое пособие / Под ред. Копылова Н.П.- М.: ВНИИПО, 2001 115 с.

111. Баратов А.Н., Иванов E.H. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. М., Химия, 1979.

112. Марьянович Т.П. и др. «Имитационное моделирование процессов управления пожарной защитой угольных шахт». Управляющие системы, и машины. 1988, № 3.

113. Козлкж А.И. Противопожарная защита угольных шахт // Техника. Киев, 1990

114. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования. Введ. 01.07.92. — М.: Изд-во стандартов, 1996. — 54 с.

115. Жарикова М.В., Ляшенко Е.Н. Оценка последствий лесных пожаров //Проблемы информационных технологий. — 2009. №1 (005). — с. 21.

116. Patterson D.W. Artificial Neural Networks. New Jersey: Prentice Hall.-1996.-400 p.

117. Чудинов С.Г., Лобазнов A.B., Пасечник И.А. Учет начальных стадий аварийной ситуации в шахте. //Уголь. -2009. -№1. С. 69-70.

118. А.Н. Горбань. Обобщенная аппроксимационная теорема и вычислительные возможности нейронных сетей // Сибирский журнал вычислительной математики 1998. Т.1, №1, с. 12-24.

119. Солдатова О.П., Семенов В.В. Применение нейронных сетей для решения задач прогнозирования. Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» 1270 2006. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2006/136.pdf

120. Wei, W.W. Time series analysis: Univariate and multivariate methods. New York: Addisson Wesley, 1989. 33 p.

121. Simon Haykin. Neural Networks and Learning Machines. New Jersey: Prentice Hall. 2008. - 936 p.

122. Штарк А., Зейфарт X., Среденшек X., Штойдель Й. Состояние и развитие системы обнаружения ранних стадий подземных пожаров на шахтах компании «Бергбау АГ Липпе». Глюкауф (русский перевод), 1982, № 8.

123. Welstead S.T. Neural network and fuzzy logic applications in C/C++. New York: Wiley Professional Computing. 1994. - 494 p.

124. Федоров A.B. Разработка автоматизированного комплекса взры-вопожарозащиты объектов нефтепереработки на примере Московского нефтеперерабатывающего завода: Дис. на соиск. уч. степ, канд. техн. наук. -М.: ВИПТШ МВД России 1993, -230 с.

125. Федоров A.B. Выбор математического аппарата для прогнозирования пожароопасных ситуаций в АСУТП нефтеперерабатывающего производства // Системы безопасности СБ98: Сб. науч. тр. -М.: МИПБ МВД РФ, 1998, с. 33-35.

126. Топольский Н.Г., Демехин Ф.В. Комплексная оценка эффективности автоматизированных систем противопожарной защиты предприятий нефтепереработки с использованием видеотехнологий // Безопасность жизнедеятельности, №1, 2009 г. с. 22-26.

127. Малинин В.Р. Теоретические основы оценки и способы снижения техногенной опасности резервуарного хранения нефти и нефтепродуктов. Дисс. на сосиск. уч. ст. д.т.н., -СПб, СПбУ МЧС РФ, 2005, 235 с.

128. Топольский Н.Г., Бубырь Н.Ф., Грошенков В.А. Концепция АСУПЗ и уровни автоматизации процессов обеспечения пожарной безопасности АЭС. Указатель депонированных рукописей. -ГРЩ МВД СССР: 1990. №8 14 с.

129. Топольский Н.Г. Проблемы автоматизации процессов обеспечения пожарной безопасности АЭС. Сб. науч. тр. -М.: ВИПТШ МВД СССР: 1991.-С.179-185.

130. Землянухин М.В. Повышение эффективности АСУ противопожарной защитой АЭС на основе совершенствования средств обнаружения пожара. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. -М.: АГПС МЧС РФ, 2006.

131. Брушлинский H.H., Семиков В.JI. Концепция системы обеспечения безопасности народного хозяйства // Пожарное дело. — 1990, №12. с.27-30.

132. Клубань В. С, Петров А. П., Рябиков В. Пожарная безопасность промышленности и агропромышленного комплекса: Учебн. для пожарно-технических училищ. — М.: Стройиздат, 1987. — 477 с.

133. Поздняков К.И., Дольнова О.Ф. «Расположение датчиков СО для обнаружения очагов подземных пожаров в ранней стадии развития» В сб. Тактика ведения горноспасательных работ и оснащения ВГСЧ. Донецк, ВНИИГД, 1987.

Похожие работы

Безопасность жизнедеятельности человека
05.26.00