автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Повышение эффективности рудничных стационарных установок



ЗАРИПОВ Айдар Хамзович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РУДНИЧНЫХ СТАЦИОНАРНЫХ УСТАНОВОК

Специальность 05.05.06 - «Горные машины»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 05В 2011

Екатеринбург - 2011

4854353

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет».

Научный руководитель-

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор доктор технических наук, доцент

Миняев Юрий Николаевич

Закиров Данир Галимзянович Дмитриев Владимир Трофимович

Ведущая организация - ОАО «Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых «Уралмеханобр».

Защита диссертации состоится 02 марта 2011 г. в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.280.03 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» в зале заседаний ученого совета по адресу: 620144, ГСП, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» Автореферат разослан 25 января 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

д.т.н., профессор —— Хазин М. Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Горные предприятия России имеют относительно низкую эффективность по сравнению с аналогичными предприятиями в других странах, так как тратят в несколько раз больше энергетических ресурсов для производства своей продукции. Такая ситуация с учетом роста тарифов на энергоресурсы обуславливает значительный рост интереса к проблеме повышения эффективности производства в горной промышленности за счет снижения энергопотребления основными технологическими объектами -рудничными стационарными установками (РСУ). Однако предприятия серьезно недооценивают все возможности и выгоды повышения энергоэффективности.

В настоящее время из всех объектов горного производства РСУ, как с технической, так и с технологической точек зрения, в наибольшей степени подготовлены для организации на них эффективно действующего мониторинга. Обусловлено это, в первую очередь, многолетними предыдущими наработками п области контроля параметров и управления данными объектами ^дистанционного, автоматического и т.п.), создавшими к настоящему времени для мониторинга необходимую техническую базу.

Таким образом, решение проблемы обоснования и обеспечения •»ффективной эксплуатации РСУ на основе мониторинга их технического состояния и эффективности представляет собой актуальную научно-практическую задачу, решение которой может обеспечить существенное повышение конкурентоспособности горных предприятий России.

Объект исследования. Рудничные стационарные установки-вентиляторные, водоотливные и компрессорные агрегаты и их внешние сети (проводники пневматической и гидравлической энергий).

Предмет исследований. Рабочий процесс стационарных вентиляторных, водоотливных и компрессорных систем шахт.

Цель работы. Повышение эффективности работы РСУ за счет снижения их энергопотребления.

Идея работы. Эффективность работы РСУ достигается снижением их энергопотребления на основе мониторинга режимов работы и технического состояния.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Математическая модель функционирования РСУ, реализующая оптимальные технологические и эксплуатационные режимы их работы.

2. Метод динамической оптимизации структуры РКУ, уменьшающий удельные затраты энергетических ресурсов на производство сжатого воздуха.

3. Минимизация энергопотребления при эксплуатации РСУ достигается предложенной методикой мониторинга эффективности их работы.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны математические модели, рассматривающие функционирование главных вентиляторных и водоотливных установок и соответствующие сети как единую систему.

2. Исследован процесс диагностирования и выведены целевые функции энергосберегающего управления комплексами РСУ.

3. Разработан метод оптимизации структуры РКУ, гарантирующий их работу в рациональной области.

4. Установлены обобщенные критерии эффективности работы комплексов РСУ, в соответствии с которыми предложены новые подходы к снижению затрат на их эксплуатацию.

Личный вклад автора состоит в проведении экспериментальных исследований, анализе их результатов, разработке обобщенных критериев эффективности функционирования комплексов РСУ на основе мониторинга их технического состояния.

Практическое значение диссертации состоит в следующем:

1) разработаны и внедрены на объектах ОАО «Севуралбокситруда»

системы:

- контроля качества работы поверхностных дренажных водоотливных узлов;

учета параметров работы подземных водоотливных станций;

- учета параметров выработки и потребления сжатого воздуха.

2) предложен способ распределения сжатого воздуха, позволяющий учитывать пространственное расположение компрессора и пневмоприемника.

Достоверность и обоснованность основных научных положений и выводов работы обоснована корректностью использования методов математического и физического моделирования, термодинамики и гидравлики, математической статистики, достаточной сходимостью теоретических и экспериментальных результатов, использованием самых современных методов и средств контроля параметров и режимов эксплуатации РСУ. Относительное расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышает 10-15 %.

Реализация результатов. Результаты работы использованы при:

- создании и внедрении систем контроля качества работы (АСККР) Сосьвинского, Северо-Восточного и Южного дренажных узлов ОАО «СУБР»;

- создании и внедрении системы учета параметров выработки и потребления сжатого воздуха (АСУРВ) шахт ОАО «СУБР». Данная система позволяет вычислять, архивировать и отображать расходы, давления, температуры сжатого воздуха по пяти основным действующим компрессорным станциям: Кальинская 13 (узлы 1, 2); Красная шапочка 14, 15; Черемуховская 9, 10;

- создании и внедрении системы учета параметров сбрасываемых вод шахтных водоотливов и очистных сооружений ОАО «СУБР». Данные системы

внедрены и эксплуатируются на шахтах 16-16 бис, Кальинская, Ново-Кальинская;

- реализации на ОАО «СУБР» двухэтапной программы децентрализации снабжения сжатым воздухом шахтных пневмоприемников с использованием винтовых компрессоров 6ВВ-25/9, 6ВВ-32/7 и УКВШ- 15/7.

Результаты работы используются в процессе обучения студентов направления 150400 - «Технологические машины и оборудование», специальности 150402 - «Горные машины и оборудование» и специальности 140604 - «Электрификация и автоматизация промышленных установок и технических комплексов» Уральского государственного горного университета.

Апробация работы. Результаты работы, ее основные положения докладывались на ежегодных международных симпозиумах «Неделя горняка» (Москва, 2005, 2006, 2010), всероссийских совещаниях по энергосбережению (Екатеринбург, 2005, 2006, 2007), 7-й Международной Карпатской конференции по автоматизации (Чехия, Острава, 2006), ежегодных научно-технических конференциях СГИ-УГГГА-УГТУ (Екатеринбург, 2005, 2006, 2007, 2008), Международных научно-технических конференциях «Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности» (Екатеринбург, 2007, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ в журналах, сборниках научных трудов, материалах международных конференций, в том числе 3 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 114 наименований и трех приложений. Содержит 112 страниц машинописного текста, 20 рисунков и 27 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, выбран объект исследования, сформулированы ее цели, идеи и научные положения, кратко охарактеризовано значение работы.

В первой главе приведены и проанализированы результаты обследований главных вентиляторных установок и главных водоотливных установок (на примере шахт ОАО «СУБР») с целью установления причин их низкой эффективности, а также анализ состояния научных исследований в области рудничных компрессорных установок. Произведен подробный анализ существующих критериев эффективности работы комплексов РСУ.

Значительный вклад в решение проблемы обоснования и обеспечения рациональных режимов и параметров функционирования РСУ с целью снижения затрат внесли многие российские и зарубежные ученые: Г. М. Еланчик, А. П. Батаногов, А. И. Борохович, А. Н. Бредихин, А. И. Веселое, В. Г. Гейер, А. В. Докукин, Н. Г. Картавый, В. Т. Дмитриев,

В. В. Мазуренко, В. В. Алексеев, Ю. Н. Миняев, В. А. Мурзин, Г. М. Нечушкин, Б. А. Носырев, А. П. Гришко, В. С. Пак, В. М. Попов, М. Г. Рипп, В. И. Шелоганов, С. А. Тимухин, Ю. А. Цейтлин и др. Выполненные ими исследования и разработки являются научной основой настоящей работы.

В соответствии с поставленной в работе целью были сформулированы следующие основные задачи исследований:

1. Разработать системные критерии эффективности работы РСУ.

2. Проан&чизировать потери энергии в комплексах РСУ и установить их зависимости от технического состояния установок.

3. Разработать основные принципы и подходы к организации и построению систем мониторинга технического состояния и эффективности работы РСУ во взаимосвязи с горнотехническими условиями.

4. Реализовать результаты выполненных исследований РСУ на шахтах ОАО «Севуралбокситруда».

Вторая глава посвящена обоснованию критериев (индикаторов) эффективности работы комплексов стационарных установок как сложных систем.

Согласно теории сложных систем при выборе критерия их эффективности следует исходить из следующих требований и условий:

- критерий эффективности должен характеризовать не какую-то часть системы (или ее свойство), а именно систему как единое целое;

- критерий эффективности и его зависимость от установленных факторов должны обеспечить возможность получения количественной оценки с требуемой достоверностью;

- область изменения критерия эффективности должна иметь четко очерченные границы.

В соответствии с этими требованиями и условиями, а также системным анализом баланса энергии РСУ выполнено обоснование критериальных зависимостей по каждому виду стационарных установок с учетом специфики и особенностей их работы.

Баланс энергии в поверхностном комплексе главной вентиляторной установки (ГВУ) и шахтной вентиляционной сети (ШВС) следует рассматривать в рамках одной целостной системы с позиции соответствующих общесистемных критериев эффективности. Последнее в полной мере согласуется с определением турбоустановки как совокупности турбомашины и внешней сети.

Общий КПД ГВУ с учетом потерь в двигателе и объемных потерь определяется как

Лу= ПдвВДвсТЬ , (1)

где т|дв, т|в, т|вс, г)0 - КПД соответственно двигателя с трансмиссией, вентилятора и вентиляторной сети (вентиляционные каналы в поверхностном комплексе включены в состав ШВС), объемный.

Скорость движения воздуха, а также сопротивление шахтной сети определяют режим работы данного вентилятора на данную сеть. В связи с этим нецелесообразно отдельно считать КПД вентилятора и КПД вентиляторной сети. Обозначим: г|ау= г|„г|вс - КПД системы вентилятор - сеть (вентиляторной установки).

При расчете значения т|ву полезная мощность равна

К, = ЯтР, (2)

где (?ш - количество воздуха, полезно расходуемого на проветривание, м/с; Р-полная депрессия на стороне всасывания, Па.

Объемный КПД вентиляционной системы

Ло = &./&., (3)

где <2„ - подача вентилятора, м3/с.

Таким образом, с учетом объемных потерь в сети, КПД вентиляторной установки можно определить из уравнения

Лпу = £?ш Аь/Мч (4)

где /V, - фактическая мощность вентилятора, Вт.

По формуле (4) выполнены расчеты фактических значений КПД вентиляторных установок шахт ОАО «СУБР» (табл. 1). Расчеты показывают целесообразность и эффективность мероприятий по снижению сопротивления и герметизации вентиляционных сетей для уменьшения энергозатрат на общешахтное проветривание.

Таблица 1

Характеристика шахтных вентиляционных систем _

№ Предприятие, вентиляционный ствол, тип ВГП Оп, м/с 0ш, м3/с Р, Па К, кВт Лву

I ОАО «Севуралбокситруда», шахта «Черемуховская», СВС, ВИД -31,5 158 130 2203 753 0,51

2 ЦВУ, ВЦ-32 168 142 3205 810 0,59

3 ЮВС, ВЦ - 32 147 110 3557 793 0,49

4 ОАО «Севуралбокситруда», шахта «Ново-Кальинская», ЮВС, ВЦ -31,5 154 138 3523 804 0,60

5 ОАО «Севуралбокситруда», шахта «Кальинская», СВС, ВЦД -47 "Север" 224,3 183 1961 1102,3 0,33

6 ЮВС, ВЦД -32 205 160 4053 1285,3 0,50

7 ОАО «Севуралбокситруда», шахта «Красная шапочка», СВС, ВЦД -31,5 193 175,4 4148 1130 0,64

8 ЦВС, ВЦ-25 (два вентилятора) 133,1 125,6 1999 492 0,51

9 ЮВС, ВЦ-32 145 132,5 2125 579 0,49

Следует отметить, что относительно низкие значения КПД (см. пункты 3, 5, 6, 9 табл.1) системы вентилятор - шахтная вентиляционная сеть на отдельных шахтах обусловлены их спецификой - несоответствием депрессии выработок и расхода воздуха аэродинамической характеристике вентилятора.

С необходимой для инженерных расчетов точностью общий коэффициент полезного действия системы вентилятор - шахтная вентиляционная сеть можно определить из уравнения

ПвУ = 1,05(Е Ььу К,2/(2 Д,)) (.^я'д»)''. (5)

где N^1— полезная мощность двигателя, соответствующая определенному статическому давлению и расходу воздуха (определяется по характеристике вентилятора).

Уравнение (5), полученное в результате рассмотрения общего баланса энергии в системе вентилятор-сеть, позволяет давать однозначную оценку эффективности комплекса главной вентиляторной установки. На рис. 1. приведена зависимость расчетного КПД системы вентилятор ВЦ-25 - шахтная сеть для ГВУ шахты «Красная шапочка» ОАО «Севуралбокситруда» при различных расходах воздуха.

Рис.

60 80 100 120 Расход воздуха, м?/с

I. Зависимость КПД системы вентилятор ВЦ-25- шахтная сеть

Анализ данных табл. 1 и рис. 1 показывает, что параметры рабочего режима вентилятора ВЦ-25 не соответствуют аэродинамической характеристике шахтной сети «Красная шапочка» ОАО «СУБР».

Критерий эффективности работы комплексов главных водоотливных установок должен устанавливаться аналогичным предыдущему образом с учетом общей теории турбоустановок и специфики шахтного водоотлива.

Как известно, полезная гидравлическая мощность ( Ып, Вт), необходимая

для перемещения насосом потока воды, определяется в общем случае по формуле

(6)

где р - плотность шахтной воды, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2, <2 - подача насоса, м3/с; Нм - манометрический напор насоса, м;.

Полезная гидравлическая мощность потока воды в трубопроводе разделяется на следующие составляющие, Вт

(7)

где ^под' ^пер' ^соп " мощности, необходимые соответственно для подъема

воды, перемещения воды, преодоления сопротивления трубопровода при перемещении по нему воды.

Были проанализированы зависимости №п,Мпод,Мпер^соп в функции

скорости перемещения воды по трубопроводу и зависимость КПД трубопровода от скорости движения воды

Мпод + мпер (8)

Мощность, необходимая для перемещения воды по трубопроводу, определяется по формуле

N „ер = Р$<2 Н д = 0.125 л-рс/ ;„р vlp , (9)

где Нд - динамический напор, м; ¿тр - внутренний диаметр трубопровода, м; у„,г, - скорость движения воды, м/с.

Мощность, необходимая на преодоление сопротивлений трубопровода, определяется по следующей формуле

Мсоп=Р8()АНтр , (10)

где АНтр - потери напора в трубопроводе, определяемые по формуле

где Я - коэффициент гидравлического трения воды о стенки трубопровода;^^. - сумма местных сопротивлений трубопровода.

Подставив значения уравнений (9, 10, 11) в выражение (8), после соответствующих преобразований приведем его к виду

ЛтР = (£/-„,Р + 0,5утрШтр + 0,5 Л,, + 0,5^(1^ + ££«)]'' -(12)

Относительно низкая эффективность стационарных компрессорных установок обусловлена в значительной степени большими потерями энергии в пневматических сетях, имеющих, как правило, сложную конфигурацию и значительную протяженность.

Общий КПД компрессорной установки с учетом утечек воздуха может быть определен из уравнения

ЛС _ Лд Лв ЛОС Лу Л" !

(13)

где т|д - КПД двигателя и трансмиссии; т\в - КПД компрессора; г|ос - КПД пневматической трубопроводной сети; г)у - объемный КПД; т]п - КПД превмоприемников;.

Повышение КПД электрической сети, привода, компрессора и приемников - потребителей пневматической энергии технически сложно осуществимо.

КПД участка трубопровода, с достаточной степенью точности, можно определить согласно закону сохранения энергии из формулы

Л, - (Р, - АР,)/ Р, , (14)

где Р, - давление воздуха в начале трубопровода, Па; АР, - потери давления в трубопроводе, Па.

Следует отметить, что обычно при расчете потерь давления не учитывают разности отметок компрессора и потребителя. Это допустимо при относительно небольших глубинах шахт. При давлении у потребителя, равном 0,6 МПа, плотность воздуха может достигать в зависимости от его температуры 8-9 кг/м3. Следовательно, увеличение давления в трубопроводе на глубине 1200-1500 м составит 100... 130 кПа. Величина увеличения давления соизмерима с потерями на трение. В частности, для трубопровода с условным диаметром 250 мм системы снабжения сжатым воздухом шахты 14-14 бис ОАО «СУБР» потери давления на трение составляют 171 кПа на 1,05 км длины воздухопровода (расход воздуха 534,4 м3/мин). Расчетное статическое давление сжатого воздуха на этой же глубине - 95... 100 кПа в зависимости от рабочего давления (без учета снижения температуры воздуха). В связи с этим нами было предложено определять потери давления в трубопроводе по формуле

АР, = X, ¿/эу К,2/(2 Оу) - у8Нт + АР, , (15)

где X,- - коэффициент гидравлических сопротивлений; £,э - эквивалентная длина трубопровода, м; у - плотность воздуха при соответствующем давлении, кг/м3; V, - скорость сжатого воздуха, м/с; Д, - условный диаметр трубы, м; //,„ -разность отметок установки компрессора и потребителя, м; АР, - потери давления за счет уменьшения температуры воздуха, Па.

При движении от компрессорной станции к потребителям сжатый воздух теряет часть тепловой энергии, приобретенную им при сжатии его в компрессоре. По данным наших исследований на шахте № 15 ОАО «СУБР» сжатый воздух в устье ствола имеет температуру на 15...17 К большую, чем у потребителя. Таким образом, потери давления за счет уменьшения температуры воздуха можно определить, используя уравнение Менделеева-Клапейрона

ЛЛ = Л[1-(7У7-НЛ, • (16)

где Т„ - температура воздуха у потребителя, К; Ти - температура в начале воздухопровода, К.

Показатель степени определяется из уравнения

« = /.0[29,3(Гн-Гп)]-', (17)

где ¿о _ длина воздухопровода при прохождении которого сжатый воздух охлаждается от Т„ до Т„, м.

Величина этих потерь зависит от коэффициента теплоотдачи воздухопровода, скорости движения воздуха и расстояния от компрессора до потребителя. Максимальные потери давления при охлаждении воздуха будут тогда, когда температура сжатого воздуха станет равной температуре окружающей среды. Используя закон Ньютона и сохранения энергии, можно определить длину воздухопровода (¿о), при которой потери давления будут максимальными

0>25£)уСруК,/а, (18)

где Ср - теплоемкость сжатого воздуха, Дж/К; а - коэффициент теплоотдачи воздухопровода окружающей среде.

С использованием уравнений (14) и (15) была определена зависимость КПД от диаметра воздухопровода, длины и скорости движения воздуха, т.е. фактически от производительности (см. рис. 2).

На рис. 2 приведены графики зависимости КПД вертикальных воздухопроводов различного диаметра длиной 1500 м от скорости движения воздуха и с учетом его охлаждения от 293 К до 283 К.

5 10 15 20 Скорость воздуха, м/с

Рис. 2. Зависимость КПД воздухопровода от скорости воздуха: 1 - D, = 100 мм; 2 - Dy = 200 мм; 3 - Dv = 300 мм - горизонтальные воздухопроводы;

4 - Dy= 100 мм - вертикальный воздухопровод

Из рис. 2 можно сделать вывод, что при расчете потерь давления в сети необходимо учитывать его уменьшение за счет охлаждения воздуха и увеличение давления за счет разности высот компрессора и потребителя, если компрессор расположен на поверхности шахты.

Третья глава посвящена обоснованию стратегии мониторинга и целевых функций диагностирования и управления комплексами РСУ.

В процессе эксплуатации РСУ их узлы и агрегаты подвергаются постоянному воздействию различных факторов, влияющих на их техническое состояние и, следовательно, на уровень их эффективности. Так, например, абразивный износ рабочих колес насосов и вентиляторов, поломка части пластин клапанов поршневых компрессоров значительно ухудшает энергетические показатели установок в целом на фоне снижения их основных показателей назначения (подачи, давления).

Многообразие и стохастический характер воздействия эксплуатационных факторов на подсистемы РСУ приводит к тому, что при одной и той же продолжительности эксплуатации объекты имеют различное техническое состояние. Следовательно, наработка или календарный срок службы не может характеризовать однозначно как техническое состояние, так и уровень эффективности объектов РСУ в процессе эксплуатации.

Из теории надежности известно, что неработоспособное состояние объекта означает несоответствие требованиям, установленным нормативно-технической документацией его параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции. Множество состояний РСУ может быть разбито на два подмножества 5: объект работоспособен и объект

неработоспособен (5нр). При этом априори принимается, что объект исправен

() (с точки зрения надежности).

Следовательно, возможны следующие соотношения:

(19)

Под работоспособным состоянием РСУ в настоящей работе будем понимать их соответствие системным критериям эффективности (см. раздел 2), а под неработоспособным - их несоответствие. Основной задачей систем отслеживания показателей РСУ и должно быть установление этих соответствий (или несоответствий).

На рис. 3 приведена принципиальная схема управления процессами технической эксплуатации и состоянием РСУ.

Рис. 3. Принципиальная схема управления процессом технической эксплуатации и состоянием РСУ:

БУГ1 - блок управления программой; БП - блок программы управления; УУ -устройство управления; ПТЭ - процесс технической эксплуатации.

Схема реализует принцип управления по отклонению отслеживаемой величины (выходного параметра ;>(/) ), которая сравнивается с задающим воздействием т(Г). В зависимости от необходимого отклонения £(!) формируется соответствующее управляющее воздействие £у(Она процесс технической эксплуатации, а через него и регулирующее //,,(/) на РСУ,которое уменьшает это отклонение. В качестве регулируемой величины могут использоваться энергетические показатели, например удельный расход электроэнергии При этом устанавливается взаимосвязь процессов электропотребления и ¡вменения режимов эксплуатации РСУ с их техническим состоянием.

Наиболее тесное взаимодействие между ними обеспечивает стратегия управления и технического обслуживания по состоянию с непрерывным

контролем параметров установок, определяющих их техническое состояние Она соответствует замкнутой схеме управления. По заданной программе управления функционирует первый контур схемы, отмеченный на рис. 2 пунктирной линией. Для корректировки программы используется второй контур, включающий блок управления программой (БУП), который по измеряемым значениям выходных параметров объекта _>-(/) или входных параметров х(/) и показателей процесса эксплуатации г(/) формирует оператор У(г,у) или У(г,х), обеспечивающий изменение алгоритмов управления.

(20)

Так как К • - функция вероятностей , то она является характеристикой процесса технической эксплуатации и поэтому может служить его целевой функцией. Это означает, что максимум может быть принят в качестве

одного из критериев оптимальности процесса технической эксплуатации, в соответствии с которым должен вестись поиск оптимальных стратегий технического обслуживания, в нашем случае комплексов РСУ, обеспечивающих минимизацию энергетических затрат при безусловном выполнении ими заданных технологических требований.

С учетом этого целевая функция управления главными вентиляторными установками при соответствующих технических и технологических ограничениях и условиях может быть записана следующим образом:

Я у = /{<ЭЧ Г>-Р*П'1у,>в1'й>1)->1Ъ1п (21)

при следующих ограничениях и условиях:

С?и = ^ ^^тах'^у, * ПудопА £ Я;®, < <У„ ,

где (¿зао^)- заданное в функции времени количество воздуха, необходимое

для нормального проветривания горных выработок, м3/с; Р5утах - максимально

допускаемое статическое давление вентилятора главного проветривания (ВГП), Па; 7>ао„- минимально допускаемое значение КПД главной

вентиляторной установки, определяемое согласно уравнения (1) на основе допускаемых значений параметров, входящих в состав этого уравнения; В -множество углов установки 01 лопаточных органов регулирования подачи ВГП; й)н - номинальная частота вращения ротора вентилятора, мин"1.

Анализ функции (21) показывает, что она реализует идею оптимальной стратегии управления ГВУ, поскольку наряду с техническими и технологическими условиями и ограничениями она учитывает также реальное

техническое состояние комплексов установок, обеспечивая минимальное во времени электропотребление всего процесса общешахтного проветривания.

Установлено, что зависимости общего КПД шахтных водоотливных установок имеют сходство с зависимостями КПД насосных агрегатов, в том числе и практическое совпадение экстремумов кривых

пу = /т и?7„. = /<е).

Отсюда целевая функция управления главной водоотливной (насосной)

77= /{Он,; Я ; В ^ ,-,(он,)-> тах установки горного предприятия ' при

следующих ограничениях и условиях (¿т > 0^6\взад, е /!;«„, < анн,

где 0"н6 - минимально допустимое по правилам безопасности значение подачи насоса, м3/ч; А - множество положений рабочего органа (задвижки), регулирующего подачу насоса (в принятом диапазоне и при используемом способе регулирования); СОнн - номинальная частота вращения ротора насоса, мин"1.

Таким образом, может быть составлена математическая модель функционирования комплекса главной водоотливной установки.

Параметры состояния рассматриваемого комплекса изменяются не только при переходе одного подкомплекса к другому, но еще зависят от времени, поэтому для построения математической модели оптимизации необходимо использовать пространственно - временные модели.

В качестве целевой функции может быть принят минимум суточных энергозатрат на эксплуатацию комплекса, т.е.

24

Э= ]Х(0Л->тт, (22)

о :

где N3 (0 - энергетические затраты в единицу времени, кВт-ч.

При решении задачи оптимизации развития рудничных компрессорных установок (РКУ), являющейся комбинаторной экстремальной задачей на графике, в заранее неизвестные интервалы времени g происходит переход от одной структуры РКУ к другой, т.е. траектория движения имеет характер кусочно-постоянных функций, которые находят из следующего условия:

А/к)=ащ шт{Яо(в£+1)1А/к)^)} , где Я0(£,£>+1) - прогнозируемые совокупные потери при выборе к-й альтернативы; /(¿)- информация, полученная к моменту времени g.

Информация должна включать в себя:

- прогноз производительности шахты по горным машинам (ГМ);

- прогноз производительности РКУ по сжатому воздуху;

- прогноз изменения тарифов на энергоносители;

- удельные расходы энергоресурсов для конкретных типов компрессоров;

- предполагаемый график работы РКУ, определяющий распределение времени работы компрессоров с полной и неполной нагрузкой;

- интенсивности потоков отказов и восстановления компрессоров для конкретных структур РКУ.

Оптимальная задача разбивается на четыре составляющие ее подзадачи:

- выбор критериев Н;;

- генерации полного множества вариантов развития конкретного РКУ;

- оценка вариантов по всем критериям;

- многокритериальный выбор наилучшего варианта.

Графики изменения потерь при управляемом развитии РКУ представлены

Точка I = 2 соответствует вводу в эксплуатацию (в составе централизованной РКУ, оснащенной поршневыми компрессорами) турбокомпрессора ТКА-130/9, имеющего меньший; удельный расход электроэнергии по сравнению с удельным расходом электроэнергии для поршневого компрессора 4 ВМ10-100/9.

Точка 1 = 3 соответствует вводу в эксплуатацию передвижного винтового компрессора маслозаполненного типа, установленного в близи шахтных пневматических приемников. При этом практически отсутствуют гидравлические и объемные потери, возникающие в процессе транспортирования сжатого воздуха и составляющие до 40 % при централизованной схеме. Это обеспечивает соответствующее снижение удельных энергетических затрат.

Точка г = 4,5 соответствует вводу в эксплуатацию гидропневматического аккумулятора объемом 5 тыс. м3, обеспечивающим уменьшение потерь производительности по горной массе.

Важно подчеркнуть, что указанный выбор должен осуществляться в тесной взаимосвязи с вопросами влияния тех или иных, структурных и параметрических изменений на достижимое качество управления развития РКУ.

В четвертой главе рассмотрена практическая реализация выполненных исследований. Мониторинг эффективности, осуществляемый при помощи измеряемых величин на программно-прикладном уровне, является основой для решения следующих вопросов рациональной эксплуатации водоотливных установок:

вводить или выводить из работы те или иные насосные агрегаты и

скважины;

- производить откачку воды в соответствии с суточными тарифными графиками за счет возможности контроля уровня и учета количества откачиваемых вод;

- производить подсчет количества отработанных часов каждым из насосов;

определять общий и удельный расход электроэнергии как по каждому насосному агрегату, так и в целом по дренажному участку (подземной насосной станции).

В соответствии с данными требованиями и условиями в рамках настоящей работы на примере Южного дренажного узла (ЮДУ1, ЮДУ2, НЮДУ1, НЮДУ2) ОАО «СУБР» разработана система контроля качества их работы (рис. 5).

гj— ;ЛПД]—[серЕГ—[Кл

Рис. 5. Структура построения информационного канала системы: ТТ - измерительный трансформатор тока; ТН - измерительный трансформатор напряжения; ПМ - преобразователь активной и реактивной мощности (Е849 или Омь 6,08); Ки - контроллер (ADAM 5000 с модулями ADAM 5017); ЛПД - линии передачи данных; Серв - сервер сбора и обработки данных; Кл - клиентское место инженерно-руководящего персонала

Традиционная схема обеспечения сжатым воздухом всех шахтных пневмоприемников предполагает устройство централизованной компрессорной станции, расположенной на дневной поверхности, как правило, не слишком далеко от ствола шахты.

Пневматические сети являются местом наибольших потерь энергии при эксплуатации шахтных пневмоустановок. Устранение этих потерь может быть осуществлено децентрализацией при снабжении пневматической энергией шахтных потребителей сжатого воздуха.

Для реализации этого предложения были приняты винтовые компрессоры маслозаполненного типа, которые в настоящее время являются наиболее надежными и экономичными при производстве сжатого воздуха.

В настоящее время на шахтах ОАО «СУБР» внедрены и находятся в эксплуатации десять винтовых компрессоров 6ВВ-25/9, 6ВВ-32/7 и восемь УКВШ-15/7.

Комплекс для контроля параметров выработки и потребления сжатого воздуха, состоящий из расходомера TMP 700 и встроенного термопреобразователя РТМ-1, предназначен для измерения, обработки и передачи текущих измеренных значений объемного расхода, избыточного давления и температуры сжатого воздуха. Использование современных средств измерений и приборной базы позволяют измерять и вычислять активную и реактивную мощности, общий и удельный расход электроэнергии и приводить к нормальным условиям, вести журналы архивов (минутные, часовые, суточные), передавать текущие и накопленные данные в виде таблиц и графиков на ПК технического персонала и администрации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей диссертационной работе, в которой автором представлены теоретические и практические положения, содержится решение актуальной задачи повышения эффективности РСУ.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Разработаны системные критерии эффективности главных вентиляторных установок.

2. Обоснован критерий эффективности главных водоотливных установок.

3. Разработана математическая модель функционирования пневмосетей РКУ, которая описывает взаимосвязь потерь энергии при транспортировании сжатого воздуха, формирующих процесс пневмопотребления.

4. Разработан метод динамической оптимизации структуры РКУ, уменьшающий удельные затраты энергетических ресурсов на производство сжатого воздуха.

5. Обоснован эффективный способ распределения сжатого воздуха -децентрализация пневмоснабжения, учитывающий пространственное расположение (высотные отметки) компрессора и пневмоприемника.

6. Разработаны и внедрены на ОАО «Севуралбокситруда» следующие

системы:

- контроля качества работы дренажных водоотливных узлов;

- учета параметров выработки и потребления сжатого воздуха;

- учета параметров сбрасываемых вод шахтных водоотливов и очистных сооружений.

Годовой экономический эффект от внедрения вышеперечисленных научных разработок в ОАО «СУБР» составляет 2016 тыс. руб.

Основные научные результаты диссертации опубликованы в следующих изданиях:

В ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК России

1. Зарипов А.Х. О вопросах повышения энергетической эффективности конструктивных решений шахтных осевых вентиляторов // Изв. вузов. Горный журнал. 2007. № 6. С. 55-57.

2. Миняев Ю.Н., Зарипов А.Х., Угольников A.B. Оптимизация развития рудничных компрессорных установок // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. «Горная книга», 2009. № 2. С. 393-396.

3. Зарипов А.Х. Оценка энергетической эффективности работы водоотливных установок и систем подачи сжатого воздуха // Изв. вузов. Горный журнал. 2010. № 4. С. 74-77.

Статьи в других изданиях

4. Косарев Н.П., Носырев М.Б., Зарипов А.Х., Карякин А.Л. Automatically Controlled System of Pump Stations Complex of City Water Supply (Автоматизированная система управления комплексом насосных станций городского водоснабжения). Proceedings of 7th International Carpathian Control Conference ICCC'2006.0strava, Czech Republic, 2006.

5. Миняев Ю.Н., Угольников A.B., Зарипов А.Х. Минимизация потерь энергии при транспортировании сжатого воздуха // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: материалы V Международной научно-технической конференции. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2007. С. 157-163.

6. Тимухин С.А., Зарипов А.Х. Критерии энергетической эффективности комплексов главных вентиляторных и водоотливных установок // Известия Уральского государственного горного университета. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2007. № 22. С. 112-115.

7. Носырев М.Б., Миняев Ю.Н., Зарипов А.Х., Молодцов В.В. Энергосберегающие технологии при производстве сжатого воздуха // Журнал «Энергосбережение и проблемы энергетики Западного Урала». Пермь: 2008. № 1-2. С. 46-46.

8. Миняев Ю.Н., Зарипов А.Х., Тимухин С.А. Повышение энергетической эффективности рудничных стационарных установок // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: материалы VIII Международной научно-технической конференции. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2010. С. 103-106.

Подписано в печать 24.01.2011 г. Формат 60 х 84 1/16. Бумага писчая. Печать на ризографе. Гарнитура Time New Roman. Печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ № 279

Издательство УТТУ 620144, г.Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30 Уральский государственный горный университет Отпечатано с оригинал-макета в лаборатории множительной техники УГГУ

Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследований.

1.1 Актуальность проблемы.

1.2 Обследование главных вентиляторных установок шахт ОАО' «Севуралбокситруда» с целью установления уровня их эффективности.

1.3 Обследование главных водоотливных установок обводненных месторождений (на примере ОАО «Севуралбокситруда») с целью установления основных причин их низкой эффективности.

1.4. Анализ состояния научных исследований в области рудничных компрессорных установок.

1.5. Анализ существующих критериев эффективности комплексов рудничных стационарных установок.

1.6. Задачи исследования диссертационной работы.492. Обоснование критериев эффективности комплексов стационарных установок как сложных систем.

2.1. Обоснование системных критериев эффективности комплексов главных вентиляторных установок.

2.2. Обоснование системных критериев эффективности комплексов главных водоотливных установок.

2.3 Обоснование системных критериев эффективности комплексов стационарных компрессорных установок.

2.4 Исследование изменения экономических затрат при эксплуатации рудничных компрессорных установок.

Выводы по разделу.

3. Обоснование стратегии мониторинга и целевых функций диагностирования и управления комплексами рудничных стационарных установок.

3.1. Общие положения.

3.2. Формализация процесса технической эксплуатации комплексов РСУ

3.3. Обоснование целевых функций управления рудничными стационарными установками.

3.4. Организация мониторинга пневматических сетей рудничных компрессорных установок.

Выводы по разделу.

4. Реализация результатов выполненных исследований.

4.1. Разработка системы автоматизированного отслеживания параметров и режимов работы водоотливных установок.

4.2. Техническое описание системы контроля качества работы Южного дренажного узла (АСККР ЮДУ) ОАО «Севуралбокситруда».

4.2.1. Месторасположение и описание объекта автоматизации.

4.2.2. Цель и назначение АСККР ЮДУ.

4.2.3. Технические характеристики системы.

4.2.4. Технические требования к системе.

4.2.5. Приборы и оборудование системы.

4.3.Децентрализация при снабжении пневматической энергией шахтных потребителей сжатого воздуха.

4.3.1. Внедрение винтовых компрессоров 6ВВ-25/9 и 6ВВ-32/7 производства ОАО «Казанькомпрессормаш».

4.3.2. Внедрение передвижных компрессоров УКВШ-15/7 производства ОАО «НПАО ВНИИкомпрессормаш» г. Сумы (Украина).

4.4. Разработка комплекса для автоматизированного контроля параметров выработки и потребления сжатого воздуха.

4.4.1. Основные требования к комплексу.

4.4.2. Назначение основных средств контроля и обработки данных.

4.4.3. Основные принципы функционирования комплекса.

Актуальность темы. Горные предприятия России имеют относительно низкую эффективность по сравнению с аналогичными предприятиями в других странах, так как тратят в несколько раз больше энергетических ресурсов для производства своей продукции. Такая ситуация с учетом роста тарифов на энергоресурсы обуславливает значительный рост интереса к проблеме повышения эффективности производства в горной промышленности за счет снижения энергопотребления основными технологическими объектами - рудничными стационарными установками (РСУ). Однако предприятия серьезно недооценивают все возможности и выгоды повышения энергоэффективности.

В настоящее время из всех объектов горного производства РСУ, как с технической, так и с технологической точек зрения, в наибольшей степени подготовлены для организации на них эффективно действующего мониторинга. Обусловлено это, в первую очередь, многолетними предыдущими наработками в области контроля параметров и управления данными объектами (дистанционного, автоматического и т.п.), создавшими к настоящему времени для мониторинга необходимую техническую базу.

Таким образом, решение проблемы обоснования и обеспечения эффективной эксплуатации РСУ на основе мониторинга их технического состояния и эффективности представляет собой актуальную научно-практическую задачу, решение которой может обеспечить существенное повышение конкурентоспособности горных предприятий России.

Объект исследования. Рудничные стационарные установки - вентиляторные, водоотливные и компрессорные агрегаты и их внешние сети (проводники пневматической и гидравлической энергий).

Предмет исследований. Рабочий процесс стационарных вентиляторных, водоотливных и компрессорных систем шахт.

Цель работы. Повышение эффективности работы РСУ за счет снижения их энергопотребления.

Идея работы. Эффективность работы РСУ достигается снижением их энергопотребления на основе' мониторинга режимов работы и технического состояния.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель функционирования РСУ, реализующая оптимальные технологические и эксплуатационные режимы их работы.

2. Метод динамической оптимизации структуры РКУ, уменьшающий удельные затраты энергетических ресурсов на производство сжатого воздуха. 3. Минимизация энергопотребления при эксплуатации РСУ достигается предложенной методикой' мониторинга эффективности их работы.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны математические модели, рассматривающие функциони- -рование главных вентиляторных и водоотливных установок и соответствующие сети как единую систему.

2. Исследован процесс диагностирования и выведены целевые функции энергосберегающего управления комплексами РСУ.

3. Разработан метод оптимизации структуры РКУ, гарантирующий их работу в рациональной области.

4. Установлены обобщенные критерии эффективности работы, комплексов РСУ, в соответствии с которыми предложены новые подходы к снижению затрат на их эксплуатацию.

Практическое значение диссертации состоит в следующем:

1) разработаны и внедрены на объектах ОАО «Севуралбокситруда» системы

- контроля качества работы поверхностных дренажных водоотливных узлов;

- учета параметров работы подземных водоотливных станций;

- учета параметров выработки и потребления сжатого воздуха.

2) предложен способ распределения сжатого воздуха, позволяющий учитывать пространственное расположение компрессора и пневмоприем-ника.

Личный вклад автора состоит в проведении экспериментальных исследований, анализе их результатов, разработке обобщенных критериев эффективности функционирования комплексов РСУ на основе мониторинга их технического состояния.

Достоверность и обоснованность основных научных положений и выводов работы обоснована корректностью использования методов математического и физического моделирования, термодинамики и гидравлики, математической статистики, достаточной сходимостью теоретических и экспериментальных результатов, использованием самых современных методов и средств контроля параметров и режимов эксплуатации РСУ. Относительное расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышает 10-15 %.

Реализация результатов. Результаты работы использованы при:

- создании и внедрении систем контроля качества работы (АСККР) Сосьвинского, Северо-Восточного и Южного дренажных узлов ОАО «СУБР»;

- создании и внедрении системы учета параметров выработки и потребления сжатого воздуха (АСУРВ) шахт ОАО «СУБР». Данная система позволяет вычислять, архивировать и отображать расходы, давления, температуры сжатого воздуха по пяти основным действующим компрессорным станциям: Кальинская 13 (узлы 1, 2); Красная шапочка 14, 15; Черемуховская 9, 10;

- создании и внедрении системы учета параметров сбрасываемых вод шахтных водоотливов и очистных сооружений ОАО «СУБР». Данные системы внедрены и эксплуатируются на шахтах 16-16 бис, Кальинская, Ново-Кальинская; реализации на ОАО «СУБР» двухэтапной программы децентрализации снабжения сжатым воздухом шахтных пневмоприемников с использованием винтовых компрессоров 6ВВ-25/9, 6ВВ-32/7 и УКВШ- 15/7.

Результаты работы используются в процессе обучения студентов направления 150400 - «Технологические машины и оборудование», специальности 150402 - «Горные машины и оборудование» и специальности 140604 - «Электрификация и автоматизация промышленных установок и технических комплексов» Уральского государственного горного университета.

Апробация работы. Результаты работы, ее основные положения докладывались на ежегодных международных симпозиумах «Неделя горняка» (Москва, 2005, 2006, 2010), всероссийских совещаниях по энергосбережению (Екатеринбург, 2005, 2006, 2007), 7-й Международной Карпатской конференции по автоматизации (Чехия, Острава, 2006), ежегодных научно-технических конференциях СГИ-УГГГА-УГГУ (Екатеринбург, 2005, 2006, 2007, 2008), Международных научно-технических конференциях «Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности» (Екатеринбург, 2007, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ в журналах, сборниках научных трудов, материалах международных конференций, в том числе 3 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 114 наименований и трех приложений. Содержит 112 страниц машинописного текста, 20 рисунков и 27 таблиц.

Заключение

В представленной диссертационной работе изложены научно обоснованные технические решения по повышению эффективности РСУ.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Разработаны системные критерии эффективности главных вен- ' тиляторных установок.

2. Обоснован критерий эффективности главных водоотливных установок.

3. Разработана математическая модель функционирования пнев-мосетей РКУ, которая описывает взаимосвязь потерь энергии при транспортировании сжатого воздуха, формирующих процесс пневмопотребле-ния.

4. Разработан метод динамической оптимизации структуры РКУ, уменьшающий удельные затраты энергетических ресурсов на производство сжатого воздуха.

5. Обоснован эффективный способ распределения сжатого воздуха - децентрализация пневмоснабжения, учитывающий пространственное расположение (высотные отметки) компрессора и пневмоприемника.

6. Разработаны и внедрены на ОАО «Севуралбокситруда» следующие системы:

- контроля качества работы дренажных водоотливных узлов;

- учета параметров выработки и потребления сжатого воздуха;

- учета параметров сбрасываемых вод шахтных водоотливов и очистных сооружений.

Годовой экономический эффект от внедрения вышеперечисленных научных разработок в ОАО «СУБР» составляет 2016 тыс. руб.

1. Бабак Г.А., Левин Е.М., Пак В.В. Элементы шахтных вентиляционных установок главного проветриваиия. М.: Недра, 1972. 264 с.

2. Шахтные5 вентиляторные установки главного проветривания: Справочник/ Г. А. Бабак, К.П. Бочаров, А.Т. В о лохов и др. М.: Недра, 1982. 296 с,

3. Вентиляторы главного и местного проветривания: Отраслевой каталог 20-90-05: М.: ЦНИИТЭИТяжмаш, 1990. 62 с.

4. Картавый Н. Г. Стационарные машины. М.: Недра, 1981. 327 с.

5. Ковалевская В.И. Оценка эксплуатационной надежности шахтных вентиляторов главного проветривания// Стандарты и качество. 1969; № 4. 36 с.

6. Ковалевская В.И., Спивак В.А., Фальков Б.С. Эксплуатация*шахтных вентиляторов. М.: Недра, 1983. 333 с.

7. Бочаров К.П., Ковалевская В.И. Электропривод и электрооборудование вентиляторных установок главного проветривания// Горные машины и автоматика. 1967. №10; С.80-82.

8. Ковалевская В.И., Пак В.В. Повышение нагруженности шахтных центробежных вентиляторов// Изв. вузов. Горный журнал. 1991. № 3. С.118-123.

9. Ковалевская В.И., Бабак Г.А., Пак В.В. Шахтные центробежные вентиляторы. М.: Недра, 1976. 320 с.

10. Иванов В.В. Перспективы развития шахтных вентиляторов// Уголь Украины. 1991. № 10. С.38-41.

11. Стешенко В.А. Снижение показателей удельного энергопотребления шахтных центробежных вентиляторов главного проветривания // Уголь Украины. 1992; № 7. С. 55-57.

12. Основные причины низкой экономичности шахтных осевых вентиляторов/ Г.А. Бабак, Е.М. Левин, Э.С. Мариновский и др.// Уголь Украины. 1968. №7. С. 17-20.

13. Бабак Г.А., Мариновский Э.С. Методика определения параметров каналов шахтных вентиляторных установок// Горные машины и автоматика. 1968. № 10. С. 38-43.

14. Носырев Б.А., Зуб М.Н. Потери в каналах вентиляторных установок и пути совершенствования каналов// Изв. вузов. Горный журнал. 1964. № 1. С. 147-149.

15. О рациональном использовании электроэнергии вентилятором главного проветривания/ В.И. Ковалевская, В.Е. Фомин, A.B. Миляев, В .И. Дайнега// Уголь Украины. 1985. № 12. С. 19-20.

16. Петров H.H., Пономарев П.Т. Эффективность вентиляции и экономичность вентиляторных установок шахт. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1969. С. 6-8.

17. Тимухин С.А. Потери давления на главных вентиляторных установках// Изв. вузов. Горный журнал. 1987. № 10. С. 115-117.

18. Хронусов Г.С. Комплексы потребителей-регуляторов мощности на горнорудных предприятиях. М.: Недра, 1989. 200 с.

19. Тимухин С.А., Белов C.B. Критерий аэродинамического совершенства воздухоподводящих каналов главных вентиляторных установок// Изв. вузов. Горный журнал. 1981. № 2. С. 71-73.

20. Тимухин С.А. Показатели эффективности эксплуатации главных вентиляторных установок// Изв. вузов. Горный журнал. 1981. № 11. С. 99102.

21. Брага Г.И., Родькин Д.И., Кучеров А.П. Организация режима работы вентилятора на сеть// Изв. вузов. Горный журнал. 1981. № 10. С. 9297.

22. Тимухин С.А. Оценка экономичности главной вентиляторной установки// Изв. вузов. Горный журнал. 1981. № 4. С.81-83.

23. Патрушев М.А., Ус В.Н., Егоркин Н.П. Повышение эффективности использования, основных типов шахтных вентиляционных сооружений// Разработка месторождений полезных ископаемых. 1991. № 889. С. 34-40.

24. Самойленко Е. Я. Исследование и выбор рациональной величины депрессии угольных шахт при различных схемах проветривания: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Донецк: ДНИ, 1978. 21 с.

25. Тимухин С.А. Метод уточненного расчета оптимальной площади поперечного сечения вентиляционных каналов// Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. 1977. № 4. С. 13-14.

26. Бабак Г.А., Макаров В.Н. Повышение экономичности вентиляторов струйным управлением обтеканием лопаток рабочих колес// Повышение эффективности и эксплуатационной надежности шахтных стационарных установок. М.: Недра, 1983. С. 3-18.

27. Тимухин С.А. Обоснование рабочих областей главных вентиляторных установок// Изв. вузов. Горный журнал. 1996. № 7. С. 110-115.

28. Тимухин С.А., Рише А.О., Барон А.И. Исследование средств контроля подачи и давления вентиляторных установок главного проветривания // Изв. вузов. Горный журнал. 1973. № 2. С. 87-89.

29. Тимухин С.А. Сравнительная оценка теплового способа контроля коэффициента полезного действия главных шахтных вентиляторов// Изв. вузов. Горный журнал. 1973. № 1. С. 87-90.

30. Тимухин С.А., Косарев Н.П. Контроль вентиляторных установок главного проветривания в САУП горных предприятий// Изв. вузов. Горный журнал. 1978. № 1. С. 123-126.

31. Разработка системы автоматического контроля и управления ВУГП подземного рудника Гайского ГОКа: Заключительный отчет/ Свердловский горный институт; Руководитель работы Б. А. Носырев.; № ГР 78006159. Свердловск, 1979. 113 с.

32. Косарев Н.П., Тимухин С.А. Измеритель шахтного эквивалентного отверстия// Изв. вузов. Горный журнал. 1978. № 8. С. 110-112.

33. Тимухин С.А., Евсеев A.B., Белов C.B. Методика определения основных показателей, характеризующих работу главных вентиляторных установок//Изв. вузов. Горный журнал. 1995. № 2. С. 123-125.

34. Попов В.М. Шахтные насосы (теория, расчет и эксплуатация): Справочное пособие. М.: Недра, 1993. 224 с.

35. Попов В.М. Водоотливные установки! М.: Недра, 1990. 110 с.

36. Проектирование насосных станций и испытание насосных установок/ под ред. В. Ф. Чебаевского. М.: Колос, 1982. 96 с.

37. Тимохин Ю.Д. Исследование и совершенствование гидравлических устройств шахтных центробежных насосов: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М.: Наука, ВЗПИ, 1990. 25 с.

38. Зимницкий В.А., Умов В.А. Лопастные насосы. М.: Машиностроение, 1986. 74 с.

39. Ломакин A.A. Центробежные и осевые насосы. М.: Машиностроение, 1966. 125 с.

40. Носырев Б.А. Насосные установки горных предприятий. Екатеринбург, 1997. 162 с.

41. Воловик Е.А. Повышение эффективности главных водоотливных установок за счет откачивания насосами неосветленной воды: Автореф. дис. .канд. техн. наук. М.: МГИ, 1989} 132 с.

42. Карелин В.Я., Минаев A.B. Насосы и насосные станции: Учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1986. 320 с.

43. Техническое обслуживание и текущий ремонт стационарного-оборудования/ В.М. Брюков, В.А. Пристром, В.И. Матвеев и др. М.: Недра, 1988.318 с.

44. Распосов H.A. К вопросу аналитического выражения характеристик центробежных насосов// Сб. трудов. 1964. №5. М: Недра, HTM и ТК им. М. М. Федорова. 138 с.

45. Попов В.М., Санин Д. Е. Промышленные испытания мощных водоотливных установок в» условиях обводненных рудных месторождений // Изв. вузов. Горный журнал. 1977. № 6. 48 с.

46. Попов В:М., Мазуренко В.В. Гидравлическая защита последовательно включенных насосов в схеме ступенчатого водоотлива. М.: Недра, HTM и ТК им. М.М. Федорова, 1970. 171 с.

47. Батаногов А.П., Мазуренко В.В. Влияние износа насосов в процессе эксплуатации на эффективность параллельной работы// Горная электромеханика. 1974. Вып. 3. 79 с.

48. Малюшенко В.В., Михайлов А.П. Энергетические насосы: Справочное пособие. М.: Энергоиздат, 1981. 115 с.

49. Выбор оптимального диаметра трубопровода главных водоотливных установок/ В.Г. Гейер, Г.М. Нечушкин, П.Ф. Бешков и др.// Проектирование и строительство угольных предприятий. Донецк, 1971. С. 162168.

50. Методика расчета режимов параллельной работы насосов водоотлива шахт, имеющих большие притоки/ В.Г. Гейер, Г.М. Нечушкин, П.Ф. Бешков и др.// Донецк: НИИГМ им. М.М. Федорова, 1977. 58 с.

51. Попов В.M., Лебедев П.Ф. Анализ сложных гидравлических схем рудничного водоотлива// Горная электромеханика. 1978. Вып. 4. С. 101106.

52. Попов В.М., Санин Д.Е., Сендеров В.А. Способы подвода перепускаемой воды с верхних горизонтов и КПД использования ее энергии// Горная электромеханика. 1978. Вып. 4. С.110-118.

53. Тимухин С.А., Мамедов А.Ш. Коэффициент быстроходности рудничных турбоустановок // Изв. вузов. Горный журнал. 2001. № 6. С. 81-83.

54. Тимухин С.А., Мамедов А.Ш. Оценка энергетической эффективности шахтных насосных установок по удельной мощности// Неделя горняка. Научный симпозиум. Екатеринбург, 2001. 130 с.

55. Стровский В.Е., Макарова C.B. и др. Экономика горного предприятия. Екатеринбург: Уральская гос. горно-геол. академия, 1995. 144 с.

56. Попов В.М., Антошкин А.Г. Промышленное исследование новых средств контроля производительности шахтных водоотливных установок // Изв. вузов. Горный журнал. 1986. № 3.

57. Апаськов Ю.П. Повышение долговечности быстроизнашивающихся узлов шахтных центробежных насосов// Сб. научн. трудов/ ВНИНГМ им. М.М. Федорова. Донецк, 1982. 120 с.

58. Лезнов B.C. Экономия электроэнергии в насосных установках. М.: Энергоиздат, 1991. 134 с.

59. Тимухин С.А., Косарев Н.П., Мамедов А.Ш. Оценка энергетической эффективности рудничных турбоустановок с совместным включением турбомашин // Вестник энергосбережения. 2000. 2(11). С. 36-38.

60. Пути энергосбережения на водоотливных установках шахт ОАО «Севуралбокситруда»/ Н.П. Косарев, В.В. Молодцов и др.// Изв. Уральской гос. горно-геол. академии. Вып. 16. Сер.: Горная электромеханика. 2003. С. 41-43.

61. Тимухин С.А., Белов C.B., Мамедов А.Ш. Математические модели функционирования и оптимизации комплексов главных водоотливных установок // Изв. вузов. Горный журнал. 2002. № 4. С. 121-122.

62. Докукин А.В. Применение сжатого воздуха в горной промышленности. М.: Госгортехиздат, 1962. 348 с.

63. Смородин С.С. Шахтные стационарные машины и установки. М.: Недра, 1975. 280 с.

64. Горбуз Д.Л. Рудничные пневматические установки. М.: Госгортехиздат, 1961. 380 с.

65. Мурзин В.А., Цейтлин Ю.А. Пневматические установки шахт. М.: Недра, 1985.351 с.

66. Фролов П.П. Справочное руководство по компрессорному хозяйству. М.: Госгортехиздат, 1963. 197 с.

67. Моисеев Л.Л. Промышленные исследования воздушно-водяного охлаждения сжатого воздуха// Сборник научных трудов. Кемерово: КПИ, 1981. С. 144-147.

68. Герасименко. Г.П. Комплексное использование пневматической энергии при отработке глубоких горизонтов. М.: Недра, 1971. 110 с.

69. Баранников Н.М. Повышение эффективности рудничных компрессорных станций. М.: Недра, 1972. 173 с.

70. Борохович А.И., Носырев Б.А. Испытание и наладка поршневых компрессоров на рудниках. М.: Металлургиздат, 1954. 212 с.

71. Lemasson G. Les machines transformatrices d'energie. Tome 2. Tur-bo-mashines alternatives. Paris: Librairie Delagrave, 1964. 450 p.

72. Kovats A., Desmur G. Compresseurs centrifuges et axoaux. Paris: Dunod, 1974. 371 p.

73. Lefebvre J: L'air comprime. Production Paris: Bailliero, 1981. 313 p.

74. Френкель М.И. Поршневые компрессоры. M.: Машгиз, 1969.742 с.

75. Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Т.1 Теория и расчет. М.: Колос, 2000. 456 с.

76. Кондратьева Т.Ф. Определение потерь в клапанах поршневого компрессора// Сб. НИИХиммаш. М.: Машгиз, 1958. Вып. 22. С. 40-45.

77. Фролов А.П:, Дмитриев В.Т. Повышение эффективности работы компрессорных станций рудников и шахт// Изв. вузов. Горный журнал. 1982. №7. С. 92-95.

78. Дубинин М.М. Применение прямоточных клапанов в нефтяной и газовой промышленности. М.: Недра, 1974. 64 с.

79. Рыбин А.И., Закиров Д.Г. Экономия электроэнергии при эксплуатации воздушных компрессорных установок. М.: Энергоатомиздат, 1988. 72 с.

80. Закиров Д.Г., Рыбин А.И. Пути повышения эффективности работы и КПД шахтных поршневых компрессоров// Промышленная энергетика. 1975. №6. С. 4-6.

81. Миняев Ю.Н. Энергоаудит. Модернизация компрессорно-воздушного хозяйства промышленных предприятий. Екатеринбург: НПО «Радикал», 2006. С. 108-118.

82. Миняев Ю.Н., Угольников A.B. Энергетическое обследование и рекомендации по снижению потерь энергии в пневматических сетях промышленных предприятий// Всероссийская конференция «Энерго- и ресурсосбережение». Екатеринбург: УГГУ, 2003. С. 15-17.

83. Шаракшанэ A.C., Железнов И.Г., Ивницкий В.А. Сложные системы. М.: Высш. школа, 1977. 247 с.

84. Automatically Controlled System of Pump Stations Complex of City Water Supply (Автоматизированная система управления комплексом насосных станций городского водоснабжения)/ Н.П. Косарев, М.Б. Носырев,

85. Децентрализация' при снабжении пневматической энергией шахтных потребителей сжатого воздуха/ Ю.Н. Миняев, В.Т. Дмитриев, A.B. Угольников, В.В. Молодцов// Энергетика Тюменского региона. 2002. №1. С. 26-30

86. Тимухин С.А., Зарипов А.Х. Критерии энергетической эффективности комплексов главных вентиляторных и водоотливных установок// Изв. УГГУ. Вып.22. 2007. С. 112-115.

87. Медведев Б.Н., Гущин A.M., Лобов B.JI. Естественная тяга глубоких шахт. М.: Недра, 1985. 77 с.

88. Тимухин С.А. Оптимизация рабочих процессов рудничных тур-боустановок// Изв. вузов. Горный журнал. 2004. № 1. С. 84-89.

89. Кузнецов Ю.В., Кузнецов М.Ю. Сжатый воздух. Екатеринбург, 2003. 283 с.

90. Миняев Ю.Н. Энергосбережение при производстве и распределении сжатого воздуха на промышленных предприятиях. Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2002. 131 с.

91. Миняев Ю.Н. Энергетическое обследование пневмохозяйства промышленных предприятий. Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2003. 131 с.

92. Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. М.: Сов. радио, 1977. 488 с.

93. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания как безотказность/ пер. с англ. И.А. Ушакова. М.: Наука, 1985. 328 с.

94. Миняев Ю.Н., Зарипов А.Х., Молодцов В.В. Энергосберегающие технологии при производстве сжатого воздуха рудничными компресIсорными установками// Материалы Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург: УГГУ, 2007. С. 133-134.

95. Зарипов А.Х., Копачев В.Ф., Тютин A.A. О вопросах повышения энергетической эффективности конструктивных решений шахтных осевых вентиляторов// Изв. вузов. Горный журнал. 2007. № 6. С. 55-57.

96. Зарипов А.Х. Оценка энергетической эффективности работы водоотливных установок и систем подачи сжатого воздуха// Изв. вузов. Горный журнал. 2010. № 4. С. 74-77.

97. Справочник по рудничной вентиляции/ под ред. А.Н. Ксенофон-товой. М.: ГНТИ по горному делу, 1962. 491 с.

98. Комаров В.Б., Килькеев Ш.Х. Рудничная вентиляция. М.: Недра, 1969,416 с.

99. Кирин Б.Ф., Ушаков К.З. Рудничная и промышленная аэрология. М.: Недра, 1983.256 с.

100. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом. ПБ-03-553-03.С.-П.: Изд. ДЕАН, 2004. 205 с.

101. Гейер В.Г., Дулин B.C., Заря А.Н. Гидравлика и гидропривод. М.: Недра, 1991.330 с.

102. Михайлов А.К., Ворошилов В.П. Компрессорные машины. М.: Энергоатомиздат, 1989. 289 с.

103. Александров А.П., Воронецкий A.B., Смыслов Д.Д. Сжатый воздух и энергозатраты// Стеклянная тара. 2002. № 6. С. 8-9.

104. Александров А.П., Воронецкий A.B., Смыслов Д.Д. Cooper Compression: Авиационная технология в производстве сжатого воздуха// Стеклянная тара. 2002. № 2. С. 6-7.

105. Смородин С.С. Проектирование рудничных воздухопроводных сетей. Л.: ЛГИ, 1980. 97с.

106. Миняев Ю.Н., Зарипов А.Х., Угольников A.B. Оптимизация развития рудничных компрессорных установок// Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. «Горная книга», 2009. №2. С.393-396.

107. Энергосберегающие технологии при производстве сжатого воздуха/ М.Б. Носырев, Ю.Н. Миняев, А.Х. Зарипов, В.В. Молодцов// Энергосбережение и проблемы энергетики Западного Урала. Пермь. 2008. №1-2. С. 46-46.