автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Прогностические информационно-математические модели компьютеризированного мониторинга рудничной атмосферы в угольных шахтах

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ СРЕД КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННОГО МОНИТОРИНГА.

1.1. Компьютеризированные системы контроля рудничной атмосферы.

1.2. Методы контроля и прогноза динамических газопроявлений.

1.3. Анализ известных моделей геомеханических и аэрогазодинамических процессов при проведении горных выработок.

1.4. Основные предпосылки создания информационно-математических сред компьютеризированного мониторинга.

ГЛАВА 2. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ИНФОРМАЦИОННО-МАТЕМАТИЧЕСКИМ СРЕДАМ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННОГО МОНИТОРИНГА РУДНИЧНОЙ АТМОСФЕРЫ

2.1. Классификация задач рудничной аэрогазодинамики.

2.2. Адаптивность.

2.3. Многоуровневость, распределенность и модульность АСМРА.

2.4. Поэтапность реализации АСМРА.

2.5. Пространственно-временное моделирование.

2.6. Ситуационное моделирование.

2.7. Непрерывность и комплексность прогноза динамических газопроявлений.

2.8. Спектральный подход к оценке динамичности газопроявлений.

2.9. Аналитическая оценка перспективности гидроогневого способа дегазации.

2.10. Выводы.

ГЛАВА 3. КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОТРАНСИВЕННО-ИМИТАЦИОННАЯ МАКРОМОДЕЛЬ АЭРОГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКЕ.

3.1. Модель поинтервального прогноза газовыделения.

3.2. Модель поинтервального расчета режимов проветривания.

3.3. Моделирование процесса выбора ВМП.

3.4. Компьютеризация имитационной макромодели.

3.5. Выводы.

ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АЭРОГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКЕ НА ЭЛЕМЕНТАРНОМ ШАГЕ.

4.1. Математическая модель напряженно-деформированного состояния массива в окрестности выработки.

4.2. Модель газокинетических процессов в призабойной части пласта.

4.3. Исходные положения по формированию модели аэрогазовых процессов на элементарном шаге подвигания забоя.

4.4. Модель развития зоны газового дренирования в окрестности движущейся выработки.

4.5. Модель газовыделения из потенциальных источников.

4.6. Сплайн-модель распределения воздушной смеси в выработке.

4.7. Модель массопереноса аэрогазовой смеси. Физические задачи.

4.8. Установка начального и граничного условий в задачах массопереноса аэрогазовой смеси.

4.9. Решение задач массопереноса аэрогазовой смеси.

4.10. Оперативная модель подготовительной выработки.

4.11. Выводы.

ГЛАВА 5. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ МОДЕЛИ ГАЗОКИНЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНАХ ВЛИЯНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК.

5.1. Многофакторный информационно-пространственный подход к описанию газокинетических свойств массива.

5.2. Компьютерная макромодель оценки углегазовых ресурсов.

5.3. Компьютерная макромодель регионального прогноза газовыделения и планирования метанодобычи на выемочном участке.

5.4. Компьютерная макромодель отслеживания изменений газоносности массива.

5.5. Диалого-графический интерфейс компьютерных макромоделей.

5.6. Пространственно-временная модель газовыделения из пласта-спутника.

5.7. Выводы.

ГЛАВА 6. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ НАСТРОЙКИ ПРОГНОСТИЧЕСКИХ

МОДЕЛЕЙ.

6.1. Подготовительная выработка - объект оптимизации и экстремального управления.

6.2 Метод поисковой оптимизации.

6.3. Задачи исследования КГС и сходимости поискового алгоритма оптимизации.

6.4. Сравнительная эффективность КГС в линейном поле.

6.5. Влияние нелинейности функции на эффективность оценки ее градиента.

6.6. Связь КГС с методом наименьших квадратов.

6.7. Устойчивость КГС к плотности распределения испытаний.

6.8. Сходимость АПО на квадратичной модели в условиях помех.

6.9. Сходимость АПО на центральной модели.

6.10. Выводы.

ГЛАВА 7. ИНФОРМАЦИОННАЯ СРЕДА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННОГО МОНИТОРИНГА РУДНИЧНОЙ АТМОСФЕРЫ.

7.1. Направления создания информационной среды компьютеризированного мониторинга.

7.2. Интеграция горно-геологической и оперативной информации и ее конкретно-ориентированная подготовка к использованию в компьютерных макромоделях.

7.3. Газогеомеханическая структуризация ГГ-данных.

7.4. Объемная регуляризация горно-геологической информации.

7.5. Оценка корректности и надежности горно-геологической информации.

7.6. Графическая интерпретация и визуализация данных.

7.7. Информационная модель среды функционирования АСМРА.

7.7. Выводы.

Актуальность проблемы. Одним из основных направлений реструктуризации угольной промышленности России является переход на высокопроизводительные угледобывающие забои, что обуславливает увеличение в несколько раз скоростей их подвигания. Этот фактор в значительной мере усиливает динамику ситуаций газопроявлений, усугубляет газодинамическую обстановку в горных выработках в целом, обостряя тем самым проблему "газового" барьера и сокращая резерв времени, необходимый для принятия адекватных мер по ее нормализации.

В условиях быстроменяющейся газодинамической обстановки в горных выработках первостепенное значение приобретает непрерывное и надежное прогнозирование ситуаций газопроявлений, начиная с этапа проектирования (региональные прогнозы газовыделения) до оперативных прогнозов газопроявлений в ходе ведения работ. Достижение этого уровня требует совершенствования известных и разработки новых моделей геогазодинамического состояния массива и аэрогазодинамики горных выработок пространственно-временного характера - моделей, учитывающих режимы подвигания забоев, опирающихся на пространственно-распределенную горногеологическую информацию, адаптируемых к конкретной горнотехнологической обстановке по фактическим данным из выработок и функционирующих в рамках современных систем мониторинга рудничной атмосферы (СМРА).

Известные СМРА и нормативные (согласно действующим нормам и правилам) подходы к прогнозу газопроявлений уже не обеспечивают оперативности и надежности адекватных технологических решений. Несмотря на широкое и достаточно долгое применение СМРА на практике и их компьютеризацию, они по прежнему остаются системами контролирующего типа, обеспечивающими регистрацию фактических данных о состоянии рудничной атмосферы и их пороговый контроль. По сути, системы фиксируют отдельные уже реализованные ситуации газопроявлений вне связи с развитием аэрогазовой обстановки в целом в зонах влияния выработок.

В свете отмеченных обстоятельств в работе развит подход, обеспечивающий переход на качественно новый уровень, - прогнозирование реакции возмущенного горными работами массива и газоносных пластов, отслеживание и прогноз аэрогазовых потоков в нем. Для решения этой актуальной проблемы разработан аппарат информационно-математических сред (ИМС) прогнозирования газопроявлений, обеспечивающий создание адаптивных систем мониторинга рудничной атмосферы (АСМРА) на базе современного компьютеризированного технического обеспечения.

Диссертационная работа обобщает результаты научно-исследовательских работ и этапов, выполненных под руководством или при непосредственном участии автора: в Институте угля СО РАН, с 1997 г. Институт угля и углехимии СО РАН, (1989-1999 гг.) по направлениям 4.1.17., .4.1.18 фундаментальных исследований, согласно перечню приоритетных направлений, утвержденных Правительственной комиссией 28.05.96 г., а также по государственной программе "Недра России", региональной подпрограмме "Уголь Кузбасса", входящей в комплексную программу "Сибирь" СО РАН, и в соответствии с планами НИР Института угля и углехимии СО РАН на 199799 гг. (Тема. "Научное обоснование и сопровождение процессов реструктуризации угольной промышленности в условиях перехода к рынку и децентрализации управления". Работа 10.1.6. "Разработка пространственных моделей газогеомеханических процессов в массиве горных пород с переменными свойствами при ведении горных работ в угольных шахтах").

Цель работы. Разработка адаптивной информационно-математической среды компьютеризированного мониторинга рудничной атмосферы, обеспечивающей адекватное горнотехнологическим условиям прогнозирование аэрогазовой обстановки в горных выработках и в зонах их влияния.

Идея работы. Интеграция пространственно-временных моделей газопроявлений, учитывающих генетическую связность геомеханических, газокинетических и аэрогазодинамических процессов в зонах влияния горных выработок, пространственно-распределенных картин горнотехнологических условий, математических средств адаптации моделей по фактическим данным о состоянии рудничной атмосферы и информационно-вычислительных ресурсов компьютеризированных СМРА.

Методы исследований. Методы статистики и теории вероятностей для анализа горно-геологических данных (ГГ-данных); методы механики сплошных сред для описания НДС приконтурной части пласта; методы математической физики для формирования математической модели аэрогазодинамических процессов в подготовительной выработке и оценки перспективности гидроогневой дегазации; квазиградиентные методы оптимизации для настройки прогностических моделей; разностные и итерационные методы для решения дифференциальных уравнений фильтрации и массопе-реноса; методы комбинаторного и спектрального анализа для комплексной оценки результатов прогностических моделей динамических газопроявлений; метод наименьших квадратов и методы пространственного моделирования для формирования компьютерных макромоделей; методы сплайн-аппроксимации для конструирования пространственно-временной модели газовыделения из пласта-спутника, проектирования ИСФ, картирования и трассирования ГГ-данных; методы модульного и объектно-ориентированного программирования для программных реализаций разработанных подходов и моделей.

Защищаемые научные положения:

• необходимыми условиями создания информационно-математических сред компьютеризированного мониторинга рудничной атмосферы являются их адаптивность, модульность и многоуровневость, распределенность и поэтапность развития прогностических свойств, а пространственно-временное моделирование геомеханических и аэрогазодинамических процессов в возмущенном горными работами массиве, ситуационное моделирование горнотехнической и аэрогазодинамической обстановки в горном блоке, непрерывность и комплексность оценки газодинамической опасности пластов создают достаточные условия повышения надежности и объективности прогноза газопроявлений в зонах ведения горных работ;

• сочетание возможностей ситуационного моделирования и гибких информационных технологий модульного типа обеспечивает надежную идентификацию моделей аэрогазовых потоков в горном блоке;

• минимизация интегрального показателя вида опасности динамических газопроявлений обеспечивает структурную адаптацию комплекса моделей оперативного прогноза в меняющейся горнотехнической обстановке;

• сочетание дискретного пространственного представления ГГ-данных и традиционных вычислительных схем прогноза газопроявлений обеспечивает создание адекватной реальным условиям компьютерной макромодели аэрогазодинамических процессов в подготовительной выработке, а имитация ее подвигания выявляет оптимальное сочетание способов и средств вентиляции и дегазации по трассе проведения;

• модель НДС массива в окрестности прямоугольного выреза, моделирующего забой подготовительной выработки на элементарном шаге ее подвигания, позволяет уточнить зависимость газовыделения в призабойный объем от спада нормальных напряжений в этой зоне, а математическая модель, учитывающая генетическую связность геомеханических и газокинетических процессов в приконтурной части пласта и изменчивость свойств и условий его залегания вдоль трассы, устанавливает связь между параметрами этих процессов и видом газопроявлений;

• введение в модель массопереноса воздухо- и газопритока из всех потенциальных источников на элементарном шаге подвигания подготовительной выработки выявляет особенности аэрогазодинамики объекта и обеспечивает формирование единой модели, в рамках которой отдельные участки выработки (модули модели) генетически, в форме сочетания граничных условий, связаны друг с другом;

• многофакторное информационно-пространственное описание горнотехнологической обстановки в горном блоке обеспечивает создание компьютерных макромоделей газокинетических процессов, прогнозирующих его квазистационарное состояние в ходе отработки отдельных выемочных участков;

• пространственно-временное представление газокинетических и геомеханических процессов в массиве горных пород позволяет сформировать соответствующую картину распределения газовых потоков в зонах влияния выработок с учетом режима подвигания очистного забоя;

• настройка прогностических моделей обеспечивается итерационными методами квазиградиентной оптимизации, параметры которых идентифицируются в соответствии с изменчивостью критерия рассогласования модельных и реальных результатов;

• интегро-дифференциальный подход к процессу накопления и регламентации ГГ-данных, их газогеомеханическая структуризация и объемная регуляризация, локализация и интеграция с оперативными данными, распределенность баз данных создают необходимые и достаточные условия для проектирования модульной адаптивной модели информационной среды функционирования компьютеризированного мониторинга рудничной атмосферы, а экспертно-графический и статистический анализ на этапе компьютерной подготовки ГГ-данных обеспечивают достаточно высокий уровень их надежности и объективности.

Обоснованность и достоверность научных положений выводов и рекомендаций обеспечены: корректностью сформулированных задач в результате использования их классических постановок и эволюции представлений о моделях состояния призабойной части пласта и массива в целом; использованием при разработке математической модели аэрогазодинамических процессов в подготовительной выработке уравнений математической физики - фильтрации и массопереноса; применением методов пространственного моделирования и, в частности, методов сплайн-аппроксимации для создания комплекса компьютерных макромоделей газокинетических и аэрогазодинамических процессов в горных выработках, модели газовыделения из пласта-спутника и ИСФ; применением методов оптимизации для идентификации параметров прогностических моделей; использованием средств и технологий эксперт-но-графического и статистического анализа для оценки достоверности ГГ-данных; количественным сопоставлением результатов моделирования с фактическими данными, расхождение с которыми составило не более (10-20)%; и подтверждены результатами апробации компьютерных макромоделей при решении задач рудничной аэрологии.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• разработан системный подход к информационно-математическим средам компьютеризированного мониторинга рудничной атмосферы, обеспечивающий эволюционный характер развития систем мониторинга в соответствии с тенденциями совершенствования пространственно-временных прогностических моделей и средств их информационной поддержки;

• установлено, что применение гибких информационных технологий обеспечивает адекватное описание горнотехнологической обстановки во времени и пространстве и сводит решение объемной задачи аэрогазового распределения к ряду простых, пространственных задач, подобных задачам естественного воздухораспределения;

• создан алгоритм структурной адаптации комплекса моделей оперативного прогноза газодинамической опасности пластов к меняющейся горнотехнологической обстановке;

• установлено, что дискретное пространственное моделирование горно-геологиче-ских и технологических данных на этапе проектирования подготовительной выработки выявляет особенности аэрогазодинамических процессов с точностью до шага их дискретизации, а компьютерная имитация подвигания забоя формирует стратегию ее проведения, рационально сочетающую способы и средства вентиляции и дегазации;

• разработана математическая модель НДС массива в окрестности подготовительной выработки на элементарном шаге ее подвигания, учитывающая декомпрес-сионные свойства массива в зоне пластических деформаций и связность геомеханических и газокинетических процессов в приконтурной части пласта;

• разработан аналитический аппарат, описывающий связность геомеханических, газокинетических и аэрогазодинамических процессов на элементарном шаге подготовительной выработки в форме математической модели, параметры которой идентифицируются путем минимизации критерия рассогласования модельных и реальных сигналов газовыделения;

• разработан многофакторный информационно-пространственный подход к оценке квазистационарных состояний массива в зоне влияния горных выработок и созданы компьютерные макромодели, обеспечивающие оперативность этих оценок в зависимости от изменчивости свойств массива и технологических параметров;

• получено математическое описание газовыделения из пласта-спутника в зоне влияния горных выработок и создана пространственно-временная модель газокинетической реакции массива с учетом развития свода разгрузки и режима подвигания очистного забоя;

• обосновано применение квазиградиентных алгоритмов поиска для решения задач настройки прогностических моделей с позиций многопараметрической оптимизации критериев рассогласования модельных и реальных результатов и разработан метод идентификации их параметров в соответствии с изменчивостью критерия;

• установлены характерные особенности и направления разработки компьютерных форм представления и пространственного описания горно-геологических и оперативных данных в виде нерегулярных и регулярных локализуемых баз и банков данных о газокинетическом состоянии массива, обеспечившие создание единой, долговременной и стабильной информационной основы систем мониторинга в виде модели информационной среды их функционирования, обладающей возможностями структурной адаптации к горнотехнической обстановке, уровню и классу решаемых задач.

Личный вклад автора состоит в разработке научных и практических основ информационно-математических сред компьютеризированного мониторинга рудничной атмосферы (ИМС КМ) и включает:

• разработку системного подхода к ИМС КМ;

• разработку гибкой информационной технологии для решения задач объемного распределения аэрогазовых потоков в зонах влияния горных выработок с позиций ситуационного моделирования;

• разработку алгоритма структурной адаптации комплекса моделей оперативного прогноза газодинамической опасности пластов;

• создание компьютерной пространственно-имитационной макромодели аэрогазодинамических процессов в подготовительной выработке;

• разработку математической модели НДС массива в окрестности подготовительной выработки на элементарном шаге ее подвигания, учитывающей декомпрес-сионные свойства массива в зоне пластических деформаций и связность геомеханических и газокинетических процессов в приконтурной части пласта;

• разработку математической модели аэрогазодинамических процессов в подготовительной выработке на элементарном шаге ее подвигания;

• создание комплекса компьютерных макромоделей газокинетических процессов в зоне влияния горных выработок на основе многофакторной информационно-пространственной оценки квазистационарных состояний массива;

• разработку пространственно-временной модели газокинетических процессов в массиве с учетом режима подвигания очистного забоя;

• разработку математического аппарата настройки прогностических моделей;

• создание адаптивной модели ИСФ КМ.

Практическое значение работы. Результаты выполненных исследований позволяют: создавать АСМРА с поэтапным развитием их прогностических возможностей; адаптировать параметры прогностических моделей и ИСФ системы к конкретной горнотехнической и газодинамической обстановке в горных блоках и выработках, оценить газовыделение из различных его источников в горные выработки на стадии их проектирования и непосредственно в ходе ведения работ; оценить углегазовые ресурсы в пределах шахтоучастков, горизонтов и шахтопластов; получить распределение аэрогазовых потоков в горных блоках и дать перспективу его изменения в соответствии с ходом горных работ; формировать сигналы газовыделения в выработки и на их основе проводить оперативный контроль и прогноз газопроявлений в них; сформировать комплекс нерегулярных и регулярных баз ГГ-данных различной степени локализации; решать задачи комплексного использования углегазовых ресурсов; существенно снизить объемы анализируемых данных и создать резерв времени для предварительного анализа принимаемых решений.

Реализация работы. Разработанные в ходе исследований методические, модельные, информационные и программные средства легли в основу подготовленной к промышленной апробации АСМРА в виде ее 1-ой очереди, адаптивной автоматизированной системы прогноза газопроявлений (АдАСП ГП/1). Промышленную апробацию прошел автономный программный комплекс, реализованный на базе компьютерных макромоделей горных выработок и нерегулярных баз ГГ-данных. Базы ГГ-данных охватывают 10 шахтных полей и содержат около 5000 пластопересечений. На основании данных моделирования проанализированы газокинетические условия отработки порядка 30 лав в пределах Чертинского месторождения, а также предложены решения прикладных задач: а) по комплексному использованию углегазовых ресурсов на шахтах "Чертинская" и "Западная"; б) по определению максимально допустимых нагрузок на очистные забои на шахтах "Западная" и им. С.М. Кирова; в) по повышению надежности способов нормализации и контроля газовой обстановки в выработках на шахтах "Западная" и "Первомайская". В конкурсе по внедрению (промышленному освоению) современных технологий и средств для "Территориальной 9 программы по улучшению условий, охраны труда и промышленной (техногенной) безопасности на предприятиях базовых отраслей промышленности Кемеровской области на 1998-2000 гг." работа "Провести промышленные испытания и внедрить адаптивную автоматизированную систему контроля и прогноза газопроявлений в угольных шахтах (АдАСП ГП)" заняла третье место.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на Международном симпозиуме по вопросам компьютерного контроля и предупреждения газогеомеханических ситуаций посредством мониторинга на угольных шахтах (США, Колорадо, 1995); Международной научно-практической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (Кемерово, 1997); Международной научно-практической конференции "Наукоемкие технологии угледобычи и углепереработки" (Кемерово, 1998); Международной научно-практической конференции " Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию" (Кемерово, 1999); VI Международной научно-практической конференции "Перспективы развития горнодобывающей промышленности" (Новокузнецк, 1999); научно-практической конференции "Опыт и перспективы наукоемких технологий в угольной промышленности Кузбасса" (Кемерово, 1998); Всероссийском отраслевом семинаре по вопросам совершенствования вентиляции и дегазации (Кемерово, 1994); Всероссийской научно-практической конференции "Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах" (Кемерово, 1994); I Всесоюзном семинаре " Информатика недр" (Кемерово, 1987); V Всесоюзном симпозиуме "Проблемы создания преобразователей формы информации" (Киев, 1984); II Всесоюзном семинаре "Численные методы нелинейного программирования" (Харьков, 1976); Всесоюзном совещании "Системы автоматизации научных исследований" (Рига, 1975); III Всесоюзном совещании по проблемам теоретической кибернетики (Новосибирск, 1974); Всесоюзном симпозиуме по алгоритмическому обеспечению систем управления производственными процессами (Алма-Ата, 1974); VI Всесоюзной конференции по экстремальным задачам (Талин, 1973); III Всесоюзном совещании по статистическим методам в процессах управления (Москва, 1973);.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 50 печатных работах, включая 2 патента.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения, изложенных на 240 страницах машинописного текста, и содержит 74 рисунка, 10 таблиц и список литературы из 127 наименований.

Основные результаты заключаются в следующем.

1. Адаптивность информационно-математической среды (ИМС) компьютеризированного мониторинга рудничной атмосферы обеспечивается посредством ее компонентной, структурной и параметрической настройки в соответствии с развитием горных работ, изменчивостью свойств массива и технологий ведения этих работ.

2. Модульность ИМС определяет рамки автономной разработки отдельных ее компонент на базе уже функционирующего информационно-программного обеспечения. Ее многоуровневость и распределенность разделяют во времени и пространстве математические ресурсы согласно решаемых задач и компетентного использования первичной и результирующей информации, а поэтапность регламентирует процесс эволюционного развития ИМС и структурно-организационные рамки ее реализации.

3. Пространственные информационные модули (ПИМ) в отличие от сетей иерархического типа: расширяют диапазон описания газокинетических свойств пластов посредством регулярно-пространственного объединения горно-геологических, оперативных и модельных данных; объемно имитируют зоны влияния горных выработок посредством пространственной адаптации своих структур, стыковки модулей и моделирования ситуаций газопроявлений на их границах; трансформируют объемную задачу аэрогазового распределения в ряд пространственных задач, решение которых упрощается и ускоряется за счет их регулярной структуры. Степень пространственной дискретизации ПИМ уменьшается по мере удаления геологических структур от разрабатываемого пласта. Наибольшая дискретизация свойственна ПИМ выемочного участка (средний шаг 40-50 м - соответствует протяженности призабойного части лавы), а шаг дискретизации, в общем случае, неравномерен и увеличивается по мере удаления от забоя в соответствии с затуханием геомеханических процессов в массиве.

4. Компьютерное пространственно-имитационное моделирование аэрогазодинамических процессов в подготовительной выработке посредством поинтервального прогноза газовыделения по ее трассе и оперативного расчета режимов проветривания с выбором системы трубопроводов и вентиляторов развивает возможности многовариантного проигрывания стратегии ее проведения на базе диалого-графического интерфейса, обеспечивая заблаговременное выявление участков повышенного газовыделения и разработку рациональной технологии проведения, надежность которой определяется степенью дискретизации данных по трассе (40-50 м) и точностью имитации газовыделения из источников.

5. Моделирование упругопластического течения массива в окрестности прямоугольного выреза, характеризующего забой подготовительной выработки на элементарном шаге, показывает, что эпюры упругих напряжений, учитывающие криволинейный характер линий тока, существенно отличаются от эпюр в окрестности круглого выреза начальной амплитудой и большей (в 4/3 раза) степенью крутизны, а характер спада нормальных к контуру выреза напряжений описывается экспоненциальной зависимостью от времени, в то время как НДС впереди забоя, в его бортах, кровле и почве в результате упругопластического течения - однотипными экспоненциальными зависимостями, учитывающими сцепление материала, угол его внутреннего трения, геометрические параметры выреза и удаленность от него.

6. Пренебрежение возможным эффектом сублимации (по А.Т. Айруни) части газовой компоненты среды приводит к полному газоистощению зоны ГД, что противоречит фактам, однако, учет в модели НДС обратной связи "давление газа - нормальные напряжения" приводит процесс газоистощения в зоне ГД в соответствие с действующими нормальными напряжениями и с точностью до эпюры давления устанавливает влияние газовой компоненты на протяженность зоны НДС впереди забоя и в бортах (степень влияния пропорциональна отношению давления газа к коэффициенту сцепления за зоной ГД).

7. Математическая модель аэрогазодинамических процессов в подготовительной выработке на элементарном шаге ее подвигания обладает свойствами адаптивности и преемственности. Адаптивность обеспечивается поцикловой настройкой параметров модели на реальные сигналы газовыделения, а преемственность - учетом генетической связанности газогеомеханических и аэрогазодинамических процессов в пределах проводимых циклов выемки и в отдельных частях выработки:

• развитие зоны ГД и характер спада газовыделения через вновь образованную поверхность аппроксимируется зависимостями вида Z=Z0(l—е-"'), J = J()e~pt, где t -время развития процесса с момента обнажения некоторой точки окрестности или ее захвата зоной ГД, а их параметры устанавливаются путем минимизации рассогласования между модельными и реальными сигналами газовыделения;

• динамика газовыделения через обнажаемую поверхность в результате последовательных элементарных подвиганий забоя описывается композицией дискретного ряда экспонент, смещаемых со скоростью обнажения поверхности.

• внутренняя противоречивость модели или сбои в аппаратуре контроля выявляются по взаимному рассогласованию реальных сигналов в призабойном объеме и в выработке в целом, что обеспечивает оценку ее покомпонентной неадекватности, распределение концентрации метана в выработке и формирование модельных сигналов для оперативного прогноза газодинамического состояния пласта;

• временной шаг или период съема данных с сигнала газовыделения должен быть пропорционален призабойному объему и обратно пропорционален утроенной скорости потока в этом объеме;

• использование для решения задачи массопереноса разностных схем (реальные сигналы газовыделения в призабойный объем и в устье выработки поочередно использовались в качестве граничных условий) приводит к устойчивому результату, рассогласование между реальными и модельными сигналами лежит в пределах точности замеров датчиками контроля и не превышает (10-20)%;

• повышенное газовыделение из бортов на некотором участке выработки приводит к образованию устойчивой зоны с повышенной концентрацией метана, в некоторых случаях снизить концентрацию и устранить эту зону можно за счет перераспределения утечек воздуха на прилегающих интервалах.

8. Многофакторное пространственное представление ГГ-данных в рамках компьютерных макромоделей создает качественно новые возможности по исследованию квазистационарных состояний массива, которые обеспечиваются адекватностью моделей горнотехнологической обстановке (их структурная адаптации на основе систем базовых скважин и порядка аппроксимационной модели), единой многофакторной аппроксимирующей функцией (порядок ее пространственного базиса определяет поле моделей от линейной до четвертого порядка, а идентификация параметров производится методом наименьших квадратов с использованием "взвешивания" скважин), выявлением временной составляющей газокинетических процессов посредством моделирования последовательного ряда квазистационарных состояний (соответствуют поочередно отрабатываемым участкам лавы) и формированием картины их изменения путем "сшивки" отдельных состояний, отслеживанием изменений газоносности пластов в результате их газоистощения в зонах влияния выработок, оценкой углегазовых ресурсов по единичным горным блокам (обеспечивает максимальный учет угле-газонасыщенности области моделирования и изменчивость свойств среды), учетом влияния геологических нарушений путем наложения их зон на пространственные карты газовыделения и соответствующей корректировкой прогнозных оценок в них. Пространственное распределение базовых скважин и их минимально-необходимое число определяется изменчивостью свойств массива и составляет 3-24 единиц в зависимости от порядка аппроксимационной модели. Оптимальные свойства проявляют системы скважин, компактно представляющие область моделирования в количестве 10-12 единиц, и квадратичные модели, использующие процедуру их взвешивания.

9. Пространственно-временное моделирование газодинамических процессов в зонах влияния горных выработок обеспечивается: раздельным моделированием пространственной и временной составляющих процесса газовыделения из пластов-спутников и учетом пространственной изменчивости их свойств посредством сплайн-аппроксимации результатов временного моделирования в пространстве систем скважин или сетки области моделирования; введением особенностей процесса разгрузки массива при движении очистного забоя через параметры зон упругих и пластических деформаций (ЗУД, ЗПД); включением пласта-спутника в процесс газоистощения с момента захвата его ЗУД и выключением после выхода из ЗПД; моделированием газоистощения пласта-спутника с учетом скорости продвижения ЗУД и раздельным учетом газопритока в призабойную часть выработки и в выработанное пространство.

10. Математический аппарат настройки прогностических моделей базируется на квазиградиентном алгоритме поисковой оптимизации и обеспечивает идентификацию параметров всех моделей ИМС. Алгоритм устойчив к виду плотности распределения испытаний в гиперкубе поиска градиентных направлений, обладает возможностью их итерационного уточнения, в обстановке помех и дрейфа экстремума обеспечивает среднеквадратичную сходимость в его окрестность, оптимально масштабирует параметры процесса поиска (шаг, размер гиперкуба испытаний, показатель сходимости, распределение испытаний по этапам поиска). Алгоритм обладает высоким быстродействием, требует малой памяти и сомодостаточен в смысле использования одной и той же информации для оценки направления поиска и идентификации локальных моделей критерия оптимизации, используемых для масштабирования его параметров.

11. Пространственное представление ГГ-данных на основе систем геологоразведочных скважин (ГРС) месторождения характеризуется независимостью информационной интерпретации и реализации данных ГРС друг от друга, возможностью постепенного наращивания баз ГТ-данных по мере появления новых ГРС, независимостью решения задач от процесса накопления ГГ-данных, их полноты и плотности системы ГРС, быстрой реализуемостью информационных и модельных средств обеспечения прогноза газопроявлений. Однако, такое представление не позволяет интегрировать оперативные и ГГ-данные, что осложняет реализацию и адаптацию пространственно-временных моделей. База ГГ-данных по отдельному шахтному полю в среднем содержит 100 скважин, что соответствует примерно 104 единицам данных.

12. Пространственное представление ГГ-данных на сетке шахтного поля месторождения обеспечивает формирование регулярных баз ГГ-данных и создание долговременной стабильной информационной основы для АСМРА в виде его сплайн-модели, которая посредством локализации своих участков формирует ПИМ горных выработок, выемочных участков, участков пластов или междупластий, находящихся в зонах ведения горных работ и т.д. Локализация и интеграция моделей ГГ-данных с оперативными данными и объединение ПИМ друг с другом в соответствии с развитием этих зон создает модульную структурно адаптируемую информационную среду функционирования АСМРА. Модель шахтного поля с шагами дискретизации 200 м в среднем характеризуется 105 единицами данных, а расхождение ее результатов, например, с изогазами и абсолютными отметками пластов не превышает 5%.

13. Непрерывное отслеживание газодинамической активности пласта на базе структурно адаптируемого комплекса моделей оперативного прогноза динамических газопроявлений расширяет диапазон их эффективного применения по совокупности горно-геологических условий и обеспечивает выявление зон опасных газопроявлений на ранней стадии вхождения в них.

14. Информационно-математические среды определяют конкретно-ориентированные по комплексу горнотехнологических условий рамки функционирования адаптивных систем мониторинга рудничной атмосферы, обеспечивают повышенную надежность и объективность прогноза газокинетической и аэрогазодинамической обстановки в зонах ведения горных работ, а на основе непрерывного и оперативного отслеживания ее изменения создают достаточный резерв времени для принятия адекватных управленческих решений и мер по предотвращению опасных газопроявлений, повышению ритмичной работы забоев, увеличению их производительности, рациональному использованию углегазовых ресурсов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих трудах.

1. Gritsko G.I., Vlasenko B.V., Polevszczikov G.Ja., Presler V.T. Computer control and prediction of gas-geomechanic situation during monitoring at coal mines. Proceedings of the Third International Symposium on Mine Mechanization and Automation, Golden, USA. 12 -14 June 1995. Volume I, pp. 4.1 -4.12.

2. Presler V.T., 1995: "The Informational Aspects of Coal Mine Automatized Gas Release Prognostic System": Coalbed Methane: Forecasting, Monitoring, Utilization; the first English language issue of CBM Center's Newsletter, 1995, pp. 1-3.

3. Polevszczikov G.Ja., Presler V.T, Trisno s.k., 1995: "Adaptive Spatial Forecast of a Face Gasinness": Coalbed Methane: Forecasting, Monitoring, Utilization; the Second English language issue of CBM Center's Newsletter, 1995, pp. 14-16.

4. Mashchenko I.D., Timoshenko A.M., Polevszczikov G.Ja., Presler V.T. 1996: "Examination of Conditions to Design High - Productivity Coal Faces With Regard of Gas Factor": Coalbed Methane: Forecasting, Monitoring, Utilization; the Third English language issue of CBM Center's Newsletter, 1996, pp. 27-30.

5. Polevszczikov G.Ja., Presler V.T., Garnaga F.V., 1997: "Analitical Assessment of Hydro-Flame Degasification Prospects For Coal Seams": Coalbed Methane: Forecasting, Monitoring, Utilization; the Third English language issue of CBM Center's Newsletter, 1997, pp. 17-21.

6. Особенности аэрогазодинамических процессов на выемочных участках /Преслер В.Т. и др. //Вестник Куз.ГТУ, 6 (13), Кемерово, 1999. с. - 49-55.

7. Информационные и графические технологии в рамках адаптивных автоматизированных систем прогноза и контроля газопроявлений в угольных шахтах. /Преслер В.Т., Гарнага А.В. //Международная научно-практическая конференция " Перспективы развития горнодобывающей промышленности", Новокузнецк, 1999. с. - 14-17.

8. Информационно-графический подход к автоматизации методов текущего прогноза газодинамической активности пласта. /Преслер В.Т., Гарнага А.В. //Международная научно-практическая конференция "Перспективы развития горнодобывающей промышленности", Новокузнецк, 1999. с. - 11-14.

9. Динамическая модель подготовительной выработки. /Преслер В.Т., Гарнага А.В. //Международная научно-практическая конференция "Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию", Кемерово, Т.2, 1999. с.-210-220.

10. Компьютерные технологии контроля газодинамической опасности в угольных шахтах. /Преслер В.Т., Гарнага А.В. //Международная научно-практическая конференция "Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию", Кемерово, Т.2, 1999. с. - 150-156.

11. Динамическое моделирование газопроявлений при проведении выработок по газоносным пластам. /Преслер В.Т. и др. //Метан угольных шахт. Прогноз, управление, использование. Препринт метанового центра, 2, 1998. с. - 12-17.

12. Основные подходы к проектированию информационной модели углегазового месторождения. /Преслер В.Т. и др. //Научно-техническая конференция "Опыт и перспективы наукоемких технологий в угольной промышленности Кузбасса", Кемерово, 1998. с.- 158-165.

13. Автоматизация контроля и прогноза газопроявлений в угольных шахтах. /Преслер В.Т. и др. //Международная научно-практическая конференция " Наукоемкие технологии угледобычи и углепереработки", Кемерово, 1998. с. - 158-160.

14. Управление метановыделением на выемочных участках. /Преслер В.Т. и др. //Уголь, 7, 1998. с. - 58-60.

15. Программно-техническая основа компьютеризации системы контроля рудничной атмосферы. /Преслер В.Т, Гарнага А.В. //Международная научно-практическая конференция " Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири", Кемерово, 1997, Т.1. е. - 116-120.

16. Адаптивный автоматизированный прогноз газопроявлений на выемочном участке. /Преслер В.Т. и др. //Международная научно-практическая конференция " Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири", Кемерово, 1997, Т.1. с. - 112-116.

17. Аналитическая оценка перспективности гидроогневой дегазации угольных пластов. /Преслер В.Т. и др. //Метан угольных шахт. Прогноз, управление, использование. Препринт метанового центра, 1, 1997. с. - 8-13.

18. Обеспечение высокопроизводительной добычи угля на основе комплексного использования ресурсов углегазового месторождения. /Преслер В.Т. и др. //Метан угольных шахт. Прогноз, управление, использование. Препринт метанового центра, 2, 1996. е. - 16-18.

19. Анализ условий проектирования высокопроизводительных забоев по газовому фактору. /Преслер В.Т. и др. //Метан угольных шахт. Прогноз, управление, использование. Препринт метанового центра, 1, 1995. с. - 8-10.

20. Автоматизированные системы прогноза газопроявлений в угольных шахтах. /Преслер В.Т. и др. //ФТПРПИ, 3, 1996. с. - 54-60.

21. Адаптивный пространственный прогноз метанообильности очистного забоя.

Преслер В.Т. и др. //Метан угольных шахт. Прогноз, управление, использование. Препринт метанового центра, 3, 1995. с. - 3-5.

22. Информационные аспекты адаптивной автоматизированной системы прогноза газопроявлений в угольных шахтах. /Преслер В.Т. //Метан угольных шахт. Прогноз, управление, использование. Препринт метанового центра, 1, 1995. с. - 11-13.

23. Программное обеспечение прогнозирования и расчета воздуха при переменных свойствах горного массива на базе мониторинговых систем. /Преслер В.Т, Головков М.А. // Всероссийский отраслевой семинар по вопросам совершенствования вентиляции и дегазации,., Кемерово, 1994. с. - 30-32.

24. Основные положения по проектированию автоматизированных систем прогноза и контроля рудничной атмосферы на базе отечественного оборудования и персональных компьютеров. /Преслер В.Т. и др. //Всероссийская научно-практическая конференция "Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах", Кемерово, 1994. с.-29-30.

25. Особенности математического и программного обеспечения систем газодинамического мониторинга угольных шахт. /Преслер В.Т, Головков М.А. // Всероссийская научно-практическая конференция "Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах", Кемерово, 1994. с. - 13-15.

26. Информационная модель газодинамического состояния участков шахтного поля. /Преслер В.Т и др. //Уголь, 9, 1993. с. - 19-21.

27. Диалоговые средства для решения задач технологической подготовки горных работ на микро-ЭВМ. /Головков М.А., Преслер В.Т //Вопросы горного давления, 48, Новосибирск, 1990. с. - 65-72.

28. Системный подход при определении основных параметров шахты. /Преслер В.Т и др. //Всесоюзный семинар "Информатика недр", Кемерово, 1987. с. - 21-22.

29. Автоматизированный комплекс по расчету крепей подготовительных выработок. /Преслер В.Т и др. //Всесоюзный семинар "Информатика недр", Кемерово, 1987. с.-22-25.

30. Автоматизированный выбор механизированных крепей с помощью микроЭВМ. /Преслер В.Т и др. //Всесоюзный семинар "Информатика недр", Кемерово, 1987. с.-25-26.

31. Программный комплекс по обработке натурных замеров на магнитной ленте. /Преслер В.Т и др. //Вопросы горного давления, Новосибирск, 1985. с. - 50-54.

32. Прогнозирование горного давления на основе шахтных измерений с применением микро-ЭВМ. /Преслер В.Т. //Вопросы горного давления, Новосибирск, 1985. с. -26-33.

33. Опыт построения интегрированно-преобразующих информационных систем в задачах АСУ и САПР на основе типовых СУБД и ИПС. /Преслер В.Т. и др. //V Всесоюзный симпозиум "Проблемы создания преобразователя формы информации", ч. 2, Киев, "Наукова Думка", 1984. с. - 56-57.

34. Диалоговая система "Оператор - ЭВМ Саратов" на примере АСУ ускорителем. /Захаров В.В., Преслер В.Т. //Электронная техника, 7, вып. 4(89), 1978. с. - 64-70.

35. Системы автоматизированного сбора информации и управления ускорителями. /Преслер В.Т. и др. //Всесоюзное совещание по ускорителям заряженных частиц, Дубна, 1978. с.-40.

36. Влияние нелинейности функции на эффективность оценки ее градиента. /Захаров В.В., Преслер В.Т. // Проблемы случайного поиска, 7, Рига, "Зинатне", 1978. с. - 149-158.

37. Элементы сходимости простого псевдоградиентного метода в условиях помех. /Захаров В.В., Преслер В.Т. //Автоматика и вычислительная техника, 5, Рига,

Зинатне", 1978. с. - 60. Статья депонированная в ВИНИТИ, Щеп. 639-78 от 20.02.78.

38. Устойчивость статистических методов оценки градиента к виду плотности распределения переменных и точность их фиксации. /Захаров В.В., Преслер В.Т. //Известия АН СССР, Техническая кибернетика, 2, 1978. с. - 200-201.

39. Симметричные и ортогональные пробы в задаче оценки градиента. /Захаров В.В., Преслер В.Т. //Всесоюзный семинар "Численные методы нелинейного программирования", Харьков, изд. ХГУ, 1976. с. - 175-177.

40. О математическом обеспечении автоматизации ускорителя в режиме "ЭВМ-Советчик". /Преслер В.Т. и др. //Всесоюзное совещание "Системы автоматизации научных исследований", Рига,. "Зинатне", 1975. с. - 156-161.

41. Структура и рабочие функции автоматизированной системы управления синхротроном. /Преслер В.Т. и др. //Всесоюзное совещание "Системы автоматизации научных исследований", Рига, "Зинатне", 1975. с. -24-26.

42. Алгоритм, реализующий управляющую связь "ЦВМ-Советчик". /Преслер В.Т. и др. //Всесоюзная конференция " Разработка и практическое применение электронных ускорителей", Томск, изд. ТГУ, 1975. с. - 204-206.

43. Статистические оценки градиента по равномерным испытаниям. /Захаров В.В., Преслер В.Т. //Проблемы случайного поиска, 4, Рига, 'Зинатне", 1975. с. - 95-107.

44. Алгоритмы идентификации и оптимизации в условиях применения малых ЦВМ. /Захаров В.В., Преслер В.Т. //Всесоюзный симпозиум по алгоритмич. обеспечению систем управления производственными процессами, Алма-Ата, 1974. - с.24-26.

45. Машинная имитация АСУ синхротроном "Сириус". /Преслер В.Т. и др. /ЯП Всесоюзная конф. по проблемам теоретической кибернетики, Новосибирск, 1974. - с. 38.

46. Идентификация линейной формы методом интегрального сглаживания. /Захаров В.В., Преслер В.Т. //III Всесоюзное совещание по статистическим методам в процессах управления, Москва, 1973. - с. 71-73.

47. Сравнение двух методов оценки градиента. /Захаров В.В., Преслер В.Т. //VI Всесоюзная конференция по экстремальным задачам, Талин, 1973. - с. 138.

48. Алгоритм управления синхротроном в режиме ЦВМ-Советчика. /Преслер В.Т. и др. //Всесоюзная конференция "Разработка и практическое применение электронных ускорителей", Томск, изд. ТГУ, 1972. - с. 113-114.

49. Способ управления газовыделением при отработке свиты угольных пластов. Патент РФ 2118458 от 27.08 1998. /Преслер В.Т. и др.

50. Способ проветривания высокогазообильных очистных забоев. Патента РФ 2149263 от 25.03.1998. /Преслер В.Т. и др.

Автор выражает свою глубокую признательность и благодарность Полеещикову Геннадию Яковлевичу и Головкову Михаилу Анатольевичу за плодотворное сотрудничество на протяжении ряда лет, в течение которых были созданы теоретические и практические основы адаптивных прогнозирующих систем мониторинга рудничной атмосферы в угольных шахтах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основании выполненных автором исследований по информационно-математическому моделированию газокинетических и геомеханических процессов, вызываемых технологическим воздействием на массив горных пород, разработаны теоретические положения по созданию адаптивных информационно-математических сред прогнозирования газопроявлений, совокупность которых можно квалифицировать как крупное достижение в применении математического моделирования в развитии научных исследований в области рудничной аэрологии.

1. Автоматизированный способ прогноза выбросоопасных зон угольных пластов на шахтах Донбасса / Иванов Б.Н., Хейфиц А.Т., Асоров В.Д. // Научные сообщения ИГД им. А.А. Скочинского, 1986. Вып. 252, - с. 70-74.

2. Автоматизированный контроль газодинамической опасности при проведении выработок по угольным пластам / Полевщиков Г.Я., Гарнага А.В. // Метан угольных шахт: прогноз, управление, использование. Препринт метанового центра, Кемерово, 1998. №1,-с. 12-14.

3. Автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления (АСОДУ) на базе электроники FESTO // Рекламный проспект ООО "Фесто-РФ", Новосибирск.

4. Адаптивное управление подземной технологией добычи угля / В.Н. Вылегжа-нин, Витковский Э.И., Потапов В.П. Новосибирск: Наука, 1987. - 232 с.

5. Айзаксон Э. Давление горных пород в шатах. -М.: Госгортехиздат, 1961. 176 с.

6. Айруни А.Т. Газовая динамика и закономерности изменения фильтрационных параметров угольных пластов в зонах влияния горных выработок // Проблемы современной рудничной аэрологии. М.: Наука, 1974. - с. 46-62.

7. Айруни А.Т. Прогнозирование и предотвращение газодинамических явлений в угольных шахтат. М.: Наука, 1987. - 283 с.

8. Александров А.В., Потапов В.Д. Основы теории упругости и пластичности. М: Высшая школа, 1990. - с.

9. Алексеев А.Д., Айруни А.Т., Зверев И.В. и др. Распад твердых углегазовых растворов // Физико-технические горные проблемы, 1994. №3, - с. 65-75.

10. Алгоритмы аппроксимации поверхности, заданной значениями в узлах нерегулярной сетки / Крутиков В.Н., Злобина С.Л., Бувальцев Н.Ф. // Математические заметки ЯПУ. Якутск, 1998. Т.2, №2 - 18 с.

11. Базы и банки данных / Четвериков В.Н. и др. // Учебник для вузов. М: Высшая школа, 1987. - 250 с.

12. Балашова Т.А. Исследование влияния динамических нагрузок на интенсификацию десорбции метана и выбросоопасность пласта: Автореферат дисс. канд. техн. наук. Кемерово, 1998. - 25 с.

13. Белоногов Г.Г., Кузнецов Б.А. Языковые средства автоматизированных информационных систем. М.: Наука, 1983. - 288 с.

14. Бобин В.А. Разработка теоретических основ и методик расчета движения угля и газа при внезапных выбросах: Автореферат дис. канд. техн. наук. М.: 1980. - 17 с.

15. Богумирский Б. Эффективная работа на IBM PC в среде Windows 95. СПб.: Питер, 1997,- 1120 с.

16. Борисенко А.А. Роль газового фактора в механизме внезапного выброса // Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело, 1968. №10, - с.8-11.

17. Букаревич Ю.Б., Пушкина Н.В. СУБД Access для Windows 95 в примерах. -СПб.: BHV Санкт-Петербург, 1997. - 400 с.

18. Владимиров B.C. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1967. - 436 с.

19. Воронин В.Н. Основы рудничной аэрогазодинамики. М.: Углетехиздат, 1951. -491 с.

20. Временная инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа. М.: ИГД им. А.А. Скочинско-го, 1983.-с. 39-45.

21. Временное руководство по применению автоматизированного способа прогноза выбросоопасных зон угольных пластов на шахтах Донбасса. Москва - Комму-нарск, 1985.- 18 с.

22. Временное руководство по применению автоматизированного способа прогноза выбросоопасных зон угольных пластов на шахтах Карагандинского бассейна. -Москва Караганда, 1988. - 11 с.

23. Временное руководство по применению автоматизированного способа прогноза выбросоопасных зон угольных пластов и контроля эффективности противовыброс-ных мероприятий на шахтах Кузбасса. Москва - Кемерово, 1992. - 16 с.

24. Вылегжанин В.Н. Адаптивные модели и алгоритмы прогноза газодинамических явлений на угольных шахтах. Новосибирск, 1977. - с. 112-114.

25. Газообильность угольных шахт СССР. Эффективные способы искусственной дегазации угольных пластов на больших глубинах / Отв. редактор Г.Д. Лидин. М.: Наука, 1987. - 200 с.

26. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1967.

27. Геомеханические основы создания безопасной технологии и проходческих комплексов для угольных шахт // Технология разработки мощных пластов Кузбасса / Евсеев B.C., Мурашев В.И., Полевщиков Г.Я. и др. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1985. - сЛ 1-18.

28. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы. М.: Наука, 1977. - 440с.

29. Грицко Г.И., Власенко Б.В. Экспериментально-аналитический метод определения напряжений в массиве горных пород. Новосибирск: Наука, 1976. - 192 с.

30. Гурский Е.И. Теория вероятностей с элементами математической статистики. -М.: Высшая школа, 1971. 328 с.

31. Дегазация угольных пластов и вмещающих пород при проведении горных выработок // Временное руководство и типовой проект. М.: ГНТИЛ по горному делу, 1962,- 116 с.

32. Ермаков С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы. М.: Наука, 1971.

33. Ермольев Ю.М. Методы стохастического программирования. М.: Наука, 1976. - 240 с.

34. Захаров В.В. Вычисление градиента посредством интегрального сглаживания // Труды V Всесоюзного симпозиума по экстремальным задачам. Горький, 1971.

35. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля и газа. М.: Недра, 1989., - 159 с.

36. Ионов В.Н., Огибалов П.М. Напряжение в телах при импульсивном нагруже-нии. М.: Высшая школа, 1975. - 423 с.

37. Карманов В.Г. Математическое программирование. М.: Наука, 1980. - 256 с.

38. Калиткин Н.Н. Численные методы. М.: Наука, 1978. - 512 с.

39. Кнуренко В.А., Русанов В.А. Зональность газодинамических явлений в шахтах Кузбасса. Кемерово, КузГТУ, 1998.-227 с.

40. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. Основные алгоритмы, Т.1. -М.: Мир, 1976.

41. Компьютерная система контроля окружающей среды / Колосюк В.П., Маар К.Эл. // Безопасность труда в промышленности, №2, 1997.

42. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1970.

43. Кузнецов С.В., Бобин В.А. Определение зон разрушения и опрокидывания вентиляционной струи при внезапных выбросах // Механика горных пород и проявление горного давления. М.:СФТГП ИФЗ АН СССР, 1977. - с. 43-60.

44. Кузнецов С.В., Онопчук В.Н. Движение газоугольной смеси при внезапных выбросах // Физ.-техн. пробл. разработки полезных ископаемых, 1974. №2. с. 94-100.

45. Кузнецов С.В., Онопчук В.Н. О распространении волны разряжения в газоугольной смеси и отжиме (выдавливании) призабойной полосы угольного пласта при внезапных выбросах // Физ.-техн. проблемы разработки полезных ископаемых, 1972. №2. с. 79-84.

46. Кузнецов С.В., Онопчук В.Н. Характерные особенности движения газоугольной смеси при внезапных выбросах // Проблемы современной рудничной аэрологии. -М.: Наука, 1974. с. 162-167.

47. Кузнецов С.В., Трофимов В.А. Анализ результатов измерения давления газа в угольных пластах в связи с проявлением проницаемости около скважин и горных выработок // Физ.-техн. проблемы разработки полезных ископаемых, 1998. №2. с. 17-22.

48. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973. - 850 с.

49. Малышев Ю.Н., Айруни А.Т., Зверев И.В. Высокопроизводительные технологии добычи и дегазации газоносных угольных пластов/УГорный вестник, 1996. №3. с. 11-18.

50. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1977. - 456 с.

51. Моисеев Л.Л. Моделирование стационарных установок горных предприятий //Вестник КузГТУ, 2, 2000, с. 13-18.

52. Методика и аппаратура для акустического контроля выбросоопасности угольных пластов / Мирер С.В., Хмара О.И., Маслиников Е.В. // Научные сообщения ИГД им. А.А. Скочинского. М., 1988. - с 20-24.

53. Методика проведения вакуумно-газовой съемки в дегазационных газопроводах угольных шахт и рекомендации по использованию ее результатов для повышения эффективности дегазации. Кемерово: ВостНИИ, 1989. - 23 с.

54. Методика прогноза газодинамических явлений с использованием аппаратуры контроля метана при проведении подготовительных выработок. / Отв. за выпуск По-левщиков Т.Я. Кемерово, 1994. - 12 с.

55. Методы прогноза и предотвращения выбросов газа, угля и пород / Малышев Ю.Н., Айруни А.Т и др. М.: Недра, 1995. - 352 с.

56. Мудров В.И., Кушко В.Л. Методы обработки измерений. М.: Советское радио, 1976. - 192 с.

57. Мурашев В.И., Бульбенко B.JI. Развитие внезапного выброса угля и газа при проведении подготовительных выработок// Уголь, 1978. №3. с. 19-22.

58. Мурашев В.И. Исследование геомеханических процессов в угольных шахтах применительно к проблеме безопасного ведения горных работ. Москва, 1980., - 30 с.

59. Мясников А.А., Казаков С.П. Проветривание подготовительных выработок при проходке комбайнами. М.: Недра, 1981. - 269 с.

60. Мясников А.А., Патрушев М.А. Основы проектирования вентиляции угольных шахт. М.: Недра, 1971.- 232 с.

61. Налимов В.В. Теория эксперимента. -М.: Наука, 1971.

62. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. — М.: Наука, 1965.

63. Николаев Е.Г. О скорейшем спуске, основанном на методе случайного т-градиента. // Автоматика и вычислительная техника, 1970, №3.

64. Никольский А.А. О волнах внезапного выброса газированных пород. // Доклады АН СССР, 1953. Т.88. с. 623-627.

65. Ольховиченко А.Е. Прогноз выбросоопасности угольных пластов. М.: Недра, 1982.-278 с.

66. Ордынцев В.М. Математическое описание объектов автоматизации. М.: Машиностроение, 1965.

67. Осипов С.Н. Борьба со взрывами газа в горных выработках. М.: Недра, 1972. -160 с.

68. Оценка эффективности методов поиска экстремума по критерию затрат в обстановке помех. / Добрынин Л.В., Шалыгин А.С. // Автоматика и вычислительная техника, 1974. №3.

69. Папазов М.Г., Могильный С.Г. Теория ошибок и способ наименьших квадратов. М.: Недра, 1968. - 302 с.

70. Петерсен И.Ф. К применению регрессивного анализа в проблемах оптимизации // Труды 1-го Всесоюзного симпозиума по статистическим проблемам в технической кибернетике. Адаптивные системы. Большие системы. -М.: Наука, 1971.

71. Петерсен И.Ф. Метод воспроизводящих ядер и идентификация полиномов на р-мерном шаре. Идентификация. М.: Наука, 1970.

72. Пирумов У.Г., Росляков Г.С. Численные методы газовой динамики. М.: Высшая школа, 1987. - 232 с.

73. Полевщиков Г.Я. Разработка адаптивных методов предупреждения и локализации динамических газопроявлений при проведении выработок по угольным пластам: Автореферат дисс. докт. техн. наук. Кемерово, 1998. - 52 с.

74. Поляк Б.Т., Цынкин Я.З. Псевдоградиентные алгоритмы адаптации и обучения // Автоматика и телемеханика, 1973. №3. 45 с.

75. Поляков Д.Б., Круглов И.Ю. Программирование в среде Турбо Паскаль. М.: МАИ, 1992. - 576 с.

76. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М.: Недра, 1989. 400 с.

77. Применение ЭВМ для решения задач метановыделением в шахтах / А.А. Мясников, В.П. Садохин, Т.С. Жирнова. М.: Недра, 1977. - 248 с.

78. Прогноз горно-геологических условий разработки угольных пластов методами шахтной геологии и геофизики // Сборник научных трудов. Ленинград, 1985. 374 с.

79. Райбман Н.С. Что такое идентификация? М.: Наука, 1970.

80. Растригин Л.А. Системы экстремального управления. М.: Наука, 1974.

81. Растригин J1.A. Случайный поиск в процессах адаптации. Рига: Зинатне, 1973.

82. Растригин JI.A. Случайный поиск. Рига: Зинатне, 1965.

83. Растригин JI.A. Статистические методы оценки градиента // Автоматика и вычислительная техника, 1970, №4.

84. Растригин JI.A. Статистические методы поиска. -М.: Наука, 1968.

85. Региональный прогноз выбросоопасности угольных пластов Кузбасса / Кну-ренко В.А. и др. Кемерово: Из-во АГН, 1997. - 119 с.

86. Руководство по дегазации угольных шахт, М.: Недра, 1989. - 209 с.

87. Руководство по проектированию и организации дегазации при проведении капитальных и подготовительных горных выработок на строящихся и действующих шахтах. Ротапринт ВНИИОМШСа, -Харьков, 1969. 72 с.

88. Руководство по проектированию проветривания угольных шахт, М.: Недра, 1989.-287 с.

89. Самарский А.А., Попов Ю.П. Разностные схемы газовой динамики. М.: Наука, - 352 с.

90. Систематизированные данные по внезапным выбросам угля и газа на шахтах восточных и северных месторождений страны / Розанцев Е.С. и др. Кемерово, 1974. - 428 с.

91. Сопоставление различных критериев выбросоопасности угольных пластов при проведении подготовительной выработки / Бабенко B.C., Ткаченко Е.С., Зеленская Е.И. // Уголь, июль, 1991. 2 с.

92. Сплайны в инженерной геометрии / Завьялов Ю.С., Jleyc В.А., Скороспелое В.А. М.: машиностроение, 1985. 224 с.

93. Статистическая теория эмиссионных явлений в нагруженных структурно-неоднородных горных породах и задача прогнозирования динамических явлений /Иванов В.В., Егоров П.В., Лимонов А.Г. //ФТПРПИ, 1990, 4. с. 59-65.

94. Сравнительная оценка эффективности некоторых методов многопараметрической оптимизации // Препринт НИИ ЭФА. Г-0308, Ленинград, 1976.

95. Стечкин С.Б., Субботин Ю.Н. Сплайны в вычислительной математике. М.: Наука, 1976. - 248 с.

96. Талалай A.M. К сравнению различных реализаций методов градиента и статистического градиента // Автоматика и вычислительная техника, 1973. №6.

97. Талалай A.M. К сравнению способов нахождения частных производных в условиях случайных помех // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1973. №3.

98. Тарасов Б.Г. Прогноз газообильности выработок и дегазация шахт. М.: Недра, 1973.-208 с.

99. Тихонов А.В., Самарский А.В. Уравнения математической физики. М.: Физ-матгиз. - 250 с.

100. Тян Р.Б., Потемкин В.Я. Управление проветриванием шахт. Киев: Наукова Думка, 1977.-204 с.

101. Уайлд Д.Дж. Методы поиска. Экстремумы. М.: Наука, 1967.

102. Управление газовыделением на угольных шахтах / Калиев С.Г. и др. М.: Недра, 1985, - 224 с.

103. Уравнения в частных производных математической физики / Кошляков Н.С., Глинер Э.Б., Смирнов М.М. М.: Высшая школа, 1970. - 712 с.

104. Фадеев Д.К., Фадеева В.Н. Вычислительные методы линейной алгебры. М.:1. Физматгиз, 1963.

105. Фейт Г.Н. Результаты моделирования процесса разрушения газонасыщенного угля при внезапных выбросах // Научные сообщения ИГД им. А.А. Скочинского. Вып. 169. Люберцы, 1978. - с. 84-88.

106. Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1976. - 400 с.

107. Ходот В.В. Внезапные выбросы угля и гза. М.: Госгортехиздат, 1961. - 363 с.

108. Ходот В.В., Коган Г.Д. О моделировании внезапных выбросов угля и газа // Физ.-техн. проблемы разработки полезных ископаемых, 1979. №5. - с. 74-78.

109. Ходот В.В. Приближенный метод расчета газовыделения из угля при внезапном выбросе // Научные сообщения ИГД им. А.А. Скочинского. Вып. 187. Люберцы, 1980.-с. 49-55.

110. Ходот В.В., Яновская М.Ф. Скорость газовыделения из угля при его разрушении // Рудничная аэрология. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - с. 112-118.

111. Христианович С.А., Салганик Р.Л. Внезапные выбросы угля (породы) и газа. Напряжения и деформации // Ин-т проблем механики АН СССР. Препринт №155. -М, 1980.

112. Христианович С.А., Салганик Р.Л. Выбросоопасные ситуации. Дробление. Волна выброса // Ин-т проблем механики АН СССР. Препринт №152. -М., 1980.

113. Христианович С.А. Свободное течение грунтовой массы, вызванное расширением содержащегося в порах газа высокого давления. Волна дробления // Ин-т проблем механики АН СССР. Препринт №128. М., 1979.

114. Христианович С.А. Распределение давления газа вблизи движущейся свободной поверхности // Изв. АН СССР, ОТН. Механика и математика, 1953. №12. с. 1673-1678.

115. Цыпкин Я.З. Адаптивные алгоритмы оптимизации при априорной неопределенности // Автоматика и телемеханика, 1979. №6.

116. Цыпкин Я.З. Адаптивные методы выбора решений в условиях неопределенности // Автоматика и телемеханика, 1976. №4.

117. Чернов О.И., Пузырев В.Н. Прогноз внезапных выбросов угля и газа. -М.: Недра, 1979.-295 с.

118. Численные методы / Данилина Н.И. и др. // Учебник для техникумов. М.: Высшая школа, 1976. - 370 с.

119. Численные методы газовой динамики. М.: Высшая школа, 1987. - 232 с.

120. Шадрин А.В., Зыков B.C. Акустическая эмиссия выбросоопасных пластов. -М., 1991.43 с.

121. Шадрин А.В. Способ сигнализации о происшедшем внезапном выбросе угля и газа и устройство для его осуществления // Управление вентиляцией и газодинамическими явлениями в шахтах. Новосибирск, 1979. - с. 48-51.

122. Jon Matcho, David R. Faulkner. Using Delphi. Special Edition. Que Corporation, 1995.-464 p.

123. Microsoft Office 97. M.: Издательский отдел "Русская редакция", 1997, - 352 с.

124. Minoru Mitsumasu. Japan-China joint research on the prevention of spontaneous combustion / Coal & Safety, 1998. №13. p. 18-21.