автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Разработка теории и методов анализа и синергетического управления горнотехнологическими процессами

Министерство науки, высшей школы и технической политики России

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт

На правах рукописи АЮРОВ Валерий Дмитриевич

УДК 622.272.06.001 : .622.86

РАЗРАБОТКА ТЕОРИИ И МЕТОДОВ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА Я СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГОРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

Специальность 05.15.02 — «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» Специальность 05.26.01 — «Охрана труда и пожарная безопасность»

Автореферат диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1992

Ра-бота выполнена в Московском ордена Трудового Крас--о Знамени торном институте.

Научный ¡консультант

чл.-кор. РАН, докт. техн. наук, проф. ПУЧКОВ Л. А.

Официальные оппоненты: до,кт техн. наук, проф. ЧЕРНЯК И. Л., докт. техн. наук МАТВИЕНКО Н. Г., докт. техн. наук, прйф. ШЕВЕЛЕВ Г. А.

Ведущее предприятие — Институт угля 00 РАН.

в г< . час. на заседании специализированного совета Д-053.12.02 при Московском ордена Трудового Красного Знамени горнам институте: 117935, ГСП, Москва, В-49, Ленинский троспехг, 6.

С диссертацией можно ознакомиться -в библиотеке института.

Защита диссертации состоится

Автореферат разослан « . . . »

1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета

докт. техн. наук, проф. КУЗНЕЦОВ Ю. Н.

йтг.гп I

-'у?: т'Г;

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

- Актуальность работы. Развитие современной подземной угледобычи базируется на использовании все более .мощной, сложной н дорогостоящей техники. Однако результаты внедрения этой техники не всегда оправдывают возлагаемых на нее надежд, так как не приводят к адекватному повышению нагрузки на забои. Более того, несмотря на все нововведения, начиная с 1975 г., в отечественной угольной промышленности наблюдается ухудшение показателей технико-экономической эффективности функционирования горных объектов.

Сложившаяся ситуация объясняется не только негативным следствием все возрастающей сложности горно-геологических условий, в которых реализуются технологические процессы добычи угля, но к отсутствием обобщающей технологической концепции управления горными объектами.

Дело в том, что процессы угледобычи на горных объектах формируются как результат взаимодействия технологического оборудования и горного . массива, образующими- систему, функционирование которой может быть охарактеризовано не только показателями интенсивности добычи угля, показателя-.-ми техники безопасности и экономическими показателями, но и параметрами протекающих горнотехнологических процессов, ибо горный объект .представляет собой не только систему взаимодействующих горнотехнических элементов, но и. систему порождаемых этим взаимодействием физически разнородных и разномасштабных гор'нотехнологических процессов.

Пространственно-временное самоотождествление такой системы постоянно .происходит за. счет реализации дикловари-аитиого ввода в систему и- вывода из нее потоков энергии, вещества и информации. Поэтому горный объект — это всегда открытая термодинамически неравновесная диссппативная система горнотехнологических .процессов.

Субъективные лолытки навязать такой системе несвойственный еп режим функционирования очень опасны, так как ведут не только к снижению качества функционирования си. стемы, сопровождающегося ухудшением показателей интенсивности угледобычи, ее безопасности и экономичности, но и могут завершиться катастрофой.

Разумно и объективно необходимо синергетическое управление такими системами, основывающееся на понимании и поддержании механизма и системных «признаков их функционирования. Такая кон'цештция управления горнотехнологическими ¡процессами будет акцентировать системные признаки функционирования торного объекта, а не затушевывать их. Поэтому надо выявить эти признаки и раскрыть механизм формирования горного объекта как открытой диссипативной системы горнотехнологических процессов. Эта основа позволит осмысленно строить концепцию управления горнотехно-логичесжими (процессами, которая естественным образом будет согласовываться с законами Природы, реализующимися (При построении ею открытых диссипативных систем, а. не противоречить им.

Таким образом, речь идет о необходимости разработки новой формы организации научных знаний о горнотехнологических процессах горных объектов, новом их видении, дающем целостное (представление как о закономерностях реализации ароцессов и их взаимосвязях, так и о методах поддержания их системности. Поэтому разрабатываемая теория и методы системного анализа и синергетического управления горнотехнологическими процессами имеют важнейшее научное и .практическое значение.

Системы всегда конкретны, поэтому указанная теория и методы разрабатываются на примере основного технологического звена угольной газовой шахты — выемочного участка.

Цель работы — разработка теории и методов системного анализа и синергеткческого управления горнотехнологическими процессами выемочного участка угольной газовой шахты.

Основная идея работы заключается в представлении выемочного участка самоорганизующейся системой горнотех-н-олоспических процессов.

Методы исследований. Работа выполнена с привлечением основных положений системного анализа и междисциплинарных научных дисциплин (синергетики и кибернетики), использованием законов сохранения и принципа минимума диссипации энергии и энтропии, (базируется на шахтных и лабораторных исследованиях и применении аппарата теории информации и математической статистики.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Гор.нотехнологические процессы, инициируемые деятельностью человека, реализуются в гравитационном поле Земли, поэтому вследствие действия принципа .минимума диссипации .из них самопроизвольно образуется открытая диссн-дативпая система, обладающая квазистационарной устойчивостью за счет непрерывной реализации в горном объекте процессов ввода и вывода вещества, энергии и информации.

2. Явление самопроизвольного возникновения открытой диссилативной системы торнотехнологических процессов характерно для нормальных условий функционирования горного объекта и проявляется в наличии следующих закономерностей :

все горнотехнологические процессы стратифицируются по пространственно-временным слоям, в результате чего каждый цикл более ¡крупномасштабного процесса локализует в себе статистически устойчивое число циклов мелкомасштабного процесса;

одномасштабные слои горнотехнологических .процессов в результате такой стратификации оказываются относительно изолированными друг от друга, поэтому в них справедливы законы сохранения;

параметры пространственно-временной локализации и параметры интенсивности каждого слоя горнотехнологичесхих процессов подчиняются нормальному закону распределения, что характеризует относительную изотропность свойств и условий взаимодействия одномасштабных горнотехнических элементов горного объекта и предопределяет правомерность описания этого взаимодействия послойными линейными моделями, отражающими специфику реализации законов сохранения;

■послойные реализации горнотехнологических 'процессов ритмичны и отписываются аппаратом периодически коррелированных случайных процессов;

внутриуровневая согласованность физ-ически разнородных горнотехнологических процессов во всех слоях стратифицированной системы, за исключением слоя их инициирования, обеспечивается параметрами горного давления, а в слое инициирования— суточным режимом выемки угля;

межуровневая согласованность разномасштабных горнотехнологических процессов обеспечивается их энергетическим к информационным взаимодействием.

3. В процессе функционирования горного объекта рационально поддерживать /целостность возникающей диссипатив-ной системы горнотех'нологических процессов. Для этого необходимо, во-первых, этому объекту задавать оптимальную, с точки зрения добротности системы его горнотехнологических процессов, плановую нагрузку и, во-вторых, контролируя параметры состояния данной системы, постоянно удерживать ее подсистемами АСУ техники безопасности (АСУ ТБ) в области гомеостазиса, определяемой требованиями Правил безопасности. "

4. Предложенный адаптационный механизм поддержания гомеостазиса диссипагивной системы горнотехнологических процессов исходит из необходимости максимального согласования подсистем АСУ ТБ с горным объектом и друг с другом и так же, как и управляемая система горнотехнологических

процессов, реализует принцип минимума диссипации, поэтому, способствуя ее самоорганизации, он наиболее эффективно расширяет ее потенциальные возможности противостоять катастрофам.

5. Согласование подсистем АСУ ТБ с торным объектом обеспечивает наилучшее отражение в них закономерностей функционирования выявленной диссипативной системы горнотехнологических процессов и 'позволяет систематизировать на этой основе все способы контроля, анализа и управления в подсистемах, а использование принципа минимума диссипации в адаптационном механизме поддержания гомеостазиса системы (Приводит к необходимости ранжирования и ¡кооперирования этих способов и дает возможность из открытого их множества отобрать самые эффективные.

6. Реализация адаптационного механизма гомеостазиса диссипативной систсмы торнотехнологических процессов связана с необходимостью использования оперативного стратифицированного контроля параметров состояния системы, обеспечивающего своевременное обнаружение появления в ней аномальных пространственно-временных локализаций, и разномасштабных методов их оперативного анализа, позволяющих идентифицировать причины, ¡параметры и тенденции развития обнаруженных аномальных локализаций системы. Эта реализация предусматривает использование двух принципиально различных методов управления горнотехнолсгическими процессами: компенсации, удерживающей параметры состояния системы внутри области ее гомеостазиса, и координации, возвращающей параметры состояния системы в область ее гомеостазиса.

7. Разработанные методические основы (построения подсистем оперативного контроля, анализа и управления горнотехнологическими процессами выемочного участка позволяют усовершенствовать функционирование ¡подсистем контроля, анализа и управления газовыми ситуациями в выработках выемочного участка и функционирование подсистем контроля, анализа и управления состоянием приза'бойной части его горного массива. Эти основы дают возможность не только научно обосновать технологию информационного обеспечения указанных подсистем и систематизировать открытое и альтернативное множество используемых в них способов контроля, анализа и управления, но и позволяют разработать новые технические решения по их реализации, отличающиеся синергети--:еской направленностью и более глубокой физической обоснованностью.

8. Синергетическая направленность технических решений всегда акцентирует системность функционирования выемочного участка. Она свойственна как для ¡предложенного в работе метода стратифицированного контроля параметров газо-

воздушной смеси в выработках выемочного участка и разработанного метода согласования его аэро- и газодинамического режимов вентиляции, так и для ¡предложенных способов реализации пространственно-временного согласования горных работ на выемочном участке и способов координации аномальных состояний лркзабойной части его горного <массива. Внедрение синергетически натравленных технических решений целесообразно и с точки зрения увеличения темпов добычи угля, и с точки зрения безопасности, и с тачки зрения экономики.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована:

использованием концептуальных положений системного анализа н .междисциплинарных научных дисциплин — кибернетики и синергетики, положениями законов сохранения и принципа минимума диссипации, аппарата теории информации и математической статистики;

результатами шахтных и лабораторных исследований горнотехнологических процессов, которые базируются на 'Представительном объеме наблюдений и экспериментов (шахтные наблюдения и эксперименты отражают закономерности реализации горнотехнологических процессов в 37 очистных и 41 подготовительных забоях; лабораторные эксперименты отражают закономерности реализации аэрогазодинамических процессов при 1-В-'Н-щт схеме ¡проветривания выемочного участка в широком диапазоне интенснвностей вентиляции его выработанного пространства, оцениваемых величиной чисел* Рей-нольдса от 0,07 до 5,00, и закономерности разупрочнения газонасыщенного угля с I .по V тип нарушенности с давлением насыщения метана до 3,0 МПа) ;

положительными результатами лромышленных 'испытаний автоматизированного метода .прогноза выбросоопасности угольных пластов в подготовительных забоях Донецкого бассейна;

опытными испытаниями АСУ вентиляции шахты «Коммунист» ПО «Окгябрьуголь».

Научная новизна работы:

установлено явление самоорганизации горнотехнологических процессов в ¡функционирующих горных объектах, выявлены причины его (происхождения и закономерности проявления?

разработан междисциплинарный инструментарий исследования процессов диссилативных горнотехнологических систем, основывающийся на последовательном иерархическом их описании моделью .периодически ¡коррелированных случайных процессов и (предполагающий обязательное согласование параметров ее ритмики с параметрами диссипативной ¡пространственно-временной решетки системы, возникающей вследствие

взаимодействия ее элементов и определяющей структуру дис-сипативйои системы й индивидуальность пространственно-временной локализации протекающих в ней процессов;

разработана стратифицированная (модель целостной совокупности открытого .множества физически разнородных и разномасштабных горнотехнологичеоких процессов выемочного участка угольной газовой шахты. Эта модель отражает закономерности самоорганизации .материи и характеризуется слоевой упорядоченностью зависимостей, описывающих реализацию горнотехнологк'ческих (Процессов, их внутри- и межуро-вневой согласованностью;

сформулирована и решена задача синергетического управления горнотехнологическими (процессами, предусматривающая, с одной стороны, задание каждому функционирующему горному объекту оптимальной, с точки зрения до'бротности системы его горнотехнологических (Процессов, плановой нагрузки и, с другой стороны, достоянный контроль параметров состояния этой системы с удержанием ее ягодсистема.ми АСУ ТБ в области гомеостазиса, определяемой требованиями Правил безол ясности;

разработаны основы технологии информационного обеспечения и согласования подсистем АСУ ТБ выемочного участка угольной газовой шахты — типичной диссипативной системы .горнотехнологических процессов;

разработаны методические основы оперативного стратифицированного контроля горнотехнологических процессов, их системного анализа и синергетического управления.

Научное значение работы заключается в разработке теории синергетического управления горнотехнологическими процессами (подземных горных объектов, обеспечивающего высокое качество их функционирования.

Практическое значение работы заключается в том, что разработанные теоретические положения 'и .методы синергетического управления горнотехнологическими процессами; в шахтах (позволяют:

обосновать структуру и параметры взаимосвязанного информационного обеспечения подсистем оперативного контроля состояний газовой атмосферы в выработках выемочного участка и состояний лр'изабойной части разрабатываемого участком горного (Массива;

предложить критерии безынерционного обнаружения фиксированных в пространстве и времени аномалий в состоянии газовой атмосферы выработок выемочного участка и в состоянии призабойной части разрабатываемого горного ¡массива;

разработать способы оперативного содержательного анализа аномальных состояний в газовой атмосфере выработок выемочного участка и аномальных состояний в лризабойной части разрабатываемого ¡горного массива;

разработать способы синергетичеокого управления газовыми ситуациями выемочного участка и-состоянием призабойной части разрабатываемого горного (Массива;

разработать рекомендации по совместному фунюционироваг пню на выемочном участке взаимосвязанных систем управления горнотехнолотическими процессами, которые позволяют наиболее рационально использовать для эффективного функционирования участка имеющиеся технологические приемы и технические средства;

¡предложить способы формирования целостности выемочного участка, которые обеспечивают пространственно-временную согласованность динамической составляющей горного давления с технологическими операциями по проведению подготовительных выработок выемочного участка и по управлению состоянием пород его основной кровли и за счет этого повышают качество функционирования участка.

Реализация выводов и рекомендаций работы осуществлена путем внедрения их на угольных шахтах Донбасса и принятия к использованию проектными и научно-исследовательскими институтами.

Автоматизированный метод .прогноза выбросоопасности угольных пластов в подготовительных забоях, разработанный совместно с лабораторией теории и прогноза внезапных выб-' росов Института горного дела им. А. А. Скочинекого, прошел промышленные испытания и рекомендован к использованию на шахтах Донбасса.

При текущем прогнозе выбросоомасных зон по сейсмоаку-стичеокой эмиссии на шахтах Центрального района Донбасса используется «Способ определения места установки сейсмо-приемников в разрабатываемом горном массиве» (патент на изобретение № 1601С374).

Способ сейомоакусгического контроля параметров разрабатываемого выбросоопасного угольного пласта» разработан при непосредственном участии автора и принят к использованию Комплексным научно-исследовательским и проектночкон-структорским институтом по проблемам Центрального района Донбасса (ДонНИИ). .

Государственным Макеевским научно-исследовательским институтом по безопасности работ в горной промышленности (МакНИИ) используются разработанные при участии автора «Способ определения (безопасной призабойной части выбросоопасного угольного пласта» (патент по заявке № 4893687) и «Способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа» (патент по заявке № 4796043).

«Способ сейсмического контроля параметров разрабатываемого горного массива» (патент по заявке № 4769401), а так-, же «Способ ведения горных работ на угольных пластах» (патент по заявке № 4932813) используются на шахтах шахтоуправления им. газеты «Социалистический Донбасс».

Метод аэро'газодинамического шглас-ования-режимов вентиляции выемочных участков газовой шахты, а также разработанные при участии автора компенсационный и .координационный способы аэродинамического управления газовыми ситуациями на выемочных участках использованы в АСУ вентиляции шахты «Коммунист» ПО «Оетябрьуголь».

Апробация работы. Основные результаты работы, отдельные ее .положения и разделы диссертации в челом докладывались на Всесоюзной конференции по геамеханическим проблемам высокопроизводительной разработки тонких и средней мощности ¡пластов на глубоких горизонтах (Донецк, 1980); на Всесоюзной научно-технической конференции .молодых ученых и специалистов угольной промышленности по совершенствованию технологии, .механизации и организации производств при добыче угля (Москва, 1983); Всесоюзной научной школе йо деформированию и разрушению материалов с дефектами и динамическими явлениями в горных .породах и выработках (Симферополь, 1987); на. Республиканской конференции .по ¡проблемам совершенствования пылегазового режима в угольных шахтах (Макеевка, 1988); на III Всесоюзной конференции по "перспективным методам ¡планирования и анализа экспериментов при исследовании случайных .полей и лроцессов (¡Гродно, 1988); на Международном симпозиуме по ¡прогнозированию и предупреждению горных ударов и внезапных выбросов угля, породы и газа (Острава, Чехословакия, 1989); на XIV Всесоюзном симпозиуме по логическому управлению с использованием ЭВМ (Москва — Феодосия, 1991); на Международном семинаре то автоматизации научных 'исследований в геологии, горном, деле и экологии (Москва, 1991); на VIII Всесоюзном совещании ¡по управлению вентиляцией и газодинамическими явлениями в шахтах (Новосибирск, 1991) и на научных чтениях по технико-экономическому анализу и теории проектирования в горном деле (Алма-Ата, 1991)

Публикация. Основное содержание диссертации опубликовано в 37 печатных трудах, включая 16 авторских свидетельств и 4 .положительных решения на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов и заключения; содержит 364 страниц -машинописного текста, 64 рисунка, 11 таблиц и описок литературы из, 175 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Горнотехнологические процессы подземных горных объектов находятся шостоянно в центре внимания ведущих ученых в области горнего дела. Большой вклад в изучение горнотехно-лагических лроцессов выемочных участков угольных шахт внесли Ф. А. Абрамов, А. Т. Айруни, А. С. Бурчаков, А. А. Борисов, В. Н. Вылегжанин, Г. П. Данилина, А. Н. Зо-

рнн, Ф. С. Клебанов, Ю. Н. Кузнецов, Н. Г. Матвиенко, В. И. Ни'колин, И. М. Петухов, Л. А. Пучков, Е. И. Рогов, И. В. Сергеев, К 3. Ушаков, С. В. Цон, О. И. Чернов, И. Л. Черняк, Г. А. Шевелев, О. Я'коби, С. А. Ярунин, В. С. Ямщиков »др.

Горнотехнологическпе 'Процессы выемочного участка разномасштабны и физически разнородны, случайны и ритмичны, характеризуются одномасштабной и разномасштабной взаимосвязанностью. Открытое множество горнотехнологических процессов выемочного участка—это всегда целостный «клубок» взаимосвязанных событий, чутко реагирующих и на изменение условий отработки пласта, и на возмущения в технологии, и на изменение условий существования Земли. Выемочный участок — это открытая квазистационарная диссипа-тивная система горнотехнологических процессов, которая инициируется деятельностью человека и представляет собой одну из специфических форм самоорганизаци материи.

Накопленный опыт подземной угледобычи свидетельствует о неразумности попыток «обмана» таких систем и навязывания им чуждых режимов функционирования. Поэтому лучше не мешать Природе строить данные системы, а помогать ей, руководствуясь ¡механизмом, который она использует при их .построении.

Для реализации этой синергегической идеи управления горнотехнологическими процессами в работе решались следующие задачи:

1. Разработка междисциплинарного инструментария исследования процессов диссипативных горнотехнологических систем, характеризующегося и полнотой используемой фор-маль-ной .модели процессов на разных уровнях иерархии их рассмотрения, и способностью учета индивидуальности каждой диссипативной горнотехнологической системы.

2. Разработка стратифицированной модели (целостной совокупности открытого множества физически разнородных и разномасштабных горнотехнологических процессов выемочного участка угольной шахты.

3. Выявление причин и закономерностей самоорганизации горнотехнологичес-ких .процессов.

4. Разработка адаптационного механизма оперативного контроля качества функционирования диссипативных систем из горнотехнологп'ческих процессов, анализа их состояния и-удержания в области гомеостазиса.

5. Разработка технических решений для функционально-ориентированных подсистем АСУ ТБ выемочного участка угольной та'зовой шахты с целью демонстрации разумности и. (перспективности реализации синергетичеокого подхода к управлению его ¡горнотехнологическими процессами.

Необходимость решения первой .задачи обусловлена тем обстоятельством, что вопрос системности исследования горнотехнологических ¡процессов — это не только вопрос полноты заложенной в основу исследований ¡содержательной модели системы, но и вопрос полноты используемого при исследовании инструментария.

В качестве основы такого инструментария принята ¡модель периодически коррелированных случайных процессов

(1)

Кя(1,и) = Кх{*+Т*,и), (2)

где пгх (0 и тх + Т*) — математические ожидания процесса X и) и Кх {( Т*, и) — корреляционные функции; Т*—средний период повторяемости процесса. Это целесообразно потому, что все горнотехнологичеокие процессы всегда реализуются на базе той пространственно-временной структуры, которая ¡предопределена основными ¡параметрами его взаимодействующих горнотехнических элементов, а эти параметры хотя и .меняются от цикла к ¡циклу, но в среднем обнаруживают большую статистическую устойчивость.

Для выемочных участков .пологих пластов Донбасса повторяемость процессов всегда имеет явный физический смысл и определяется размером зон согласования процессов:

Т\~''—1„\ 7ц" = £д; Т\\\—Тс\ Т'{х

Тй* — тп\ Гц" —Гп; Т\] \ — ¡с\ Т*\-

где и Т1а —шаг осадки основной кровли и период осадки ¡соответственно; Гс и I, —-длительность суток и среднее надвигание за'боя за сутки соответственно; Ьл и Тя —длина лавы и среднее время цикла выемки .полосы угля соответственно; ¿п и тп — средний размер зоны разгрузки призабойной части пласта л о ¡фактору горного давления и 'Мощность угольной пачки соответственно.

Каждый ¡процесс реализуется на фоне более крупномасштабного процесса, поэтому для идентификации его параметров в регистрограммах разработанный инструментарий использует алгоритм экспоненциального сглаживания. Параметр сглаживания в этом алгоритме определяется выделяемым слоем процессов ,ц находится по одной из формул:

Т Г

а,.. : = — . <4)

Т I

' с ш

С повторяемостью -процессов связано формирование разномасштабных систем отсчета у выемочного участка: любой

т

* ТМ

(3)

'"л . /п '

«П

Ни

его ¡процесс состоит из подпроцессов и разворачивает через свою реализацию еще более крупномасштабный процесс.

Разработанный инструментарий исследования горнотехнологических процессов позволил -выявить их пространственно-временную стратн'фицированность. Процессы оказались вложенными друг в друга., причем ¡эта вложенность из-за размытости периодов повторяемости процессов не строгая, но статистически устойчивая. Каждый процесс реализуется на базе параметров пространственно-временной решетки системы (рис. 1). Эта решетка возникает вследствие взаимодействия горнотехнических элементов системы и отражает структуру и локалкзованнссть протекающих в системе процессов. Поэтому можно говорить, что разработанный инструментарий исследования позволяет идентифицировать структуру модели днссппатишюй горнотехнологической системы.

Структура модели диссилативной системы горнотехноло-гнческих процессов выемочного участка ¡позволила упорядочить открытое множество его физически разнородных и разномасштабных процессов.

Каждый слой стратифицированных горнотехнологических процессов относительно изолирован друг от друга. Поэтому в его рамках справедливы законы сохранения. Это означает, что рассмотрение послойных отношений всегда следует связывать с рассмотрением либо массовых отношений, либо энергетических отношений, либо отношений, основанных на. законе сохранения импульса.

Слоевая упорядоченность горнотехнологических процессов становится особо явной ¡при нормальных условиях функционирования выемочного участка. Эти условия проявляются в следующей закономерности: все ¡пространственно-временные характеристики горнотехнологических процессов и параметры их интенсивности начинают удонлетворительно аппроксимироваться нормальным законом распределения, который отражает изотропность свойств и условий взаимодействия горнотехнических элементов. В работе показано, что указанную изотропность можно оценить коэффициентом вариации параметров .процесса. Это продемонстрировано на примере анализа статистик газовыделения из подготовительных выработок, проводимых буровзрывным способам, где ухудшение горно-геологических условий отработки пласта сопровождается ростом коэффициента вариации газовыделения и наоборот.

Слоевая изотропность процессов позволяет формализовать запись послойных статических характеристик выемочного участка

' Г-Гф = А'„р£ [(А'- ЗД, (5)

>лде У и Уф — оцениваемый шараметр горнотехнологического процесса и его фоновое значение соответственно; X и Хф— контролируемый параметр горнотехнологического процесса и его фоновое значение соответственно; КЛр — коэффициент пропорциональности; Ц-} — оператор линейного преобразования. Статические характеристики устанавливаются в рамках строго определенного изолированного слоя горнотехнодо-гических процессов и отражают специфику реализации в нем законов сохранения.

В рамках каждого слоя стратификации торнотехнологиче-ские (процессы ритмичны и описываются аппаратом периодически ¡коррелированных случайных процессов. Послойная ритмика процессов обусловливает послойный пульсирующий характер передачи информации. При нормальных условиях функционирования выемочного участка в каждом слое его горнотехнологических процессов создается максимальная пропускная 'способность.

Все горнотехнологические .процессы в .каждом слое стратификации согласованы .между собой. Вывод о наличии такой закономерности следует ц из теории иерархических систем, где утверждается, что возникновение стратификации всегда сЕязано со свойством согласованности семейства функций {/¿¡} относительно так называемой согласующей функции, осуществляющей их упорядочение, и из современных ¡представлений на природу явления возникновения самоорганизации .материи, предполагающих обязательное наличие для этого внешнего силового поля, и из последних исследований МГИ, ЛГИ, ИГД им. А. А. Скочинскаго, ¡ВНИМИ, МакНИИ и других институтов, раскрывающих участие .параметров горного давления в реализации горногехнологических процессов.

Основываясь на этс.м выводе, в работе рассмотрен характер внутриуровневой согласованности параметров горнотех-нслогических ¡процессов, фиксируемых .при бурении шпура в краевую часть пласта. Показано, что используемые для идентификации состояний призабойной части пласта показатели (х). XV (х),...}, .где д (л;) — начальная скорость газовыделения с характерного интервала шпура и № (х)—мощность акустического сигнала, регистрируемого при бурении этого интергала, ка« семейство функции согласуются между собой функцией сг (х) —нормальной составляющей напряжений п .призабойной части пласта (рис. 2). Зона согласования функций от л = 0 ;до л: = /„, где /п — координата максимума концентрации напряжений. В рамках зоны согласования выделяются: размер зоны разгрузки гоо (газовому фактору /Гф, размер зоны разупрочнения угля I и, при наличии защемления краевой части пласта, размер зоны защемления / ,.

В зоне разупрочнения уголь разинтегрироцан горным давлением и ведет себя, как текучеее тело. Величина касатель-

пого напряжения текучести угля в этой зоне определяется исходными прочностными свойствами угля, оцениваемыми модулем упругости Юнга, величиной давления газа и боковым давлением. При снятии бокового давления с кромки забоя касательное напряжение текучести разулро-чненного угля существенно уменьшается. ¡Поэтому происходит дальнейший рост размера зоны разупрочнения угля. В процессе этого разупро-чненил ¡происходит сближение вмещающих шород. На кромке забоя оно наиболее сильно и .при больших размерах зоны разупрочнения приводит к защемлению ¡краевой части пласта, т. е. к .появлению боковой составляющей торного давления. За счет этого .процесса в зонах .малопрочного угля происходит подторможение формирования больших зон разгрузки. При наличии сильно препарированного угля защемление пласта связано с формированием малопроницаемой зоны на ¡кромке забоя. Поэтому непосредственно за ней может фиксироваться дополнительный максимум в начальной скорости газовыделения.

Внутриуровневая согласованность горнотехнологических процессов проявляется и в вышележащем слое их стратификации. Только согласование параметров ¡процессов здесь ¡происходит не непосредственно с функцией а (х), а опосредованно через характерные параметры состояния ¡призабойной части пласта., определяемые этой функцией, при этом они согласуются на длине очистного забоя Ья с масштабом детализации 11п —либо размером характерных ¡параметров состояния призабойной части, пласта, либо их приращением. В частности, в работе показано, что первый вид согласования характерен для мощности сейсмоахустического сигнала, фиксируемого на первом интервале шпура, и зависящего от размера зоны разупрочнения угля ¡и факта наличия или отсутствия защемления краевой части пласта, а второй вид согласования характерен для газовыделения из призабойной части пласта, определяемого приростом размера зоны разгрузки / Гф, и сейсмоакустической эмиссии ,пласта, определяемой ¡приростом размера /п.

Согласованность горнотехнологичесюих процессов данного уровня стратификации проявляется и в динамике нормированных реакций ¡призабойной части .горного массива на выемку угля. Эти нормированные реакции устойчиво описываются формулой

(0 ~ 0,5 -)- 1), (6)

которая отражает во времени мин, характер изменения нормированных выделений .метана из забоев при проведении в них ¡буровзрывных работ, характер нормированного сближения вмещающих пород после очередного цикла выемки комбайном и приращение нормированных разностей смежных значений содержания газа в исходящих струях лав во время ведения в них работ по добыче угля.

Горнотехнологические способы более крупномасштабных слоев стратификации, также согласуются друг с другом. В работе .доказано, что согласующая функция 'процессов, реализующихся на протяжении суток, представлена суточной ритмикой выемки угля, а согласующая функция процессов, реализующихся на шаге осадки основной кровли, изменением .параметров динамической составляющей горного давления.

Горнотехнологические процессы разных уровней стратификации, несмотря на явно выраженную изолированность, постоянно взаимодействуют между собой: мелкомасштабные процессы, аккумулируя свой эффект, побуждают к реализации крупномасштабные, а те доминантно распределяют свое влияние на мелкомасштабные. Анализом реальных регистрограмм горнотехнологических процессов смежных слоев стратификации доказано, что это взаимодействие описывается формулами

где и — мощности реализации низкочастотного (крупномасштабного) и вы.скочастотного (мелкомасштабного) процессов соответственно; Евк —энергия реализации высокочастотного процесса; Л£(1 —изменение .количества энергии реализации низкочастотного процесса.; г]—дисперсионное отно-шспне временных параметров масштабирования низкочастот-шение; п — отношение временных параметров масштабирования низкочастотного (Тп) и высокочастотного (Г„) процессов

Дисперсионное отношение в межуровневых функциях (7) и (8) отражает объективное существование «перекачки» энергии из одного слоя стратифицированной системы в другой. Величина этого показателя в виде отношения супер- и субгармонических составляющих ¡контролируемого .процесса характеризует доминирование накопления или затрат энергии в системе, поэтому его успешно применяют для прогноза выб-росоопасности.

Б работе для анализа процессов накопления и затрат энергии в системе предложена методика стратификации многомодальных спектров. Она базируется на представлении нелинейной системы совокупностью линейных систем и позволяет осуществлять не только количественное оценивание накопленной ■в системе энергии, что важно для прогноза мощности возможных ее катастроф, но и оценивать показателем добротности качество системы.

Чем выше показатель добротности систем, тем меньше они рассеивают энергии и тем выше их качество. Реализация

1 " ^ = 1 ^ Ек

Н»

(8)

(л = Ти/Тй).

принципа минимума диссипации в гравитационном поле Земли обусловливает причину самоорганизации горнотехнологических процессов выемочного участка.

В работе показано, что, стремясь реализовать принцип минимума диссипации, Природа «заставляет» взаимодействовать как одномасшта'бные, так и разномасштабные горнотехнологические процессы. Энергетическая сторона одномасштабного или внутрислоевого взаимодействия процессов проявляется в их взаимокорреляции. Информационная сторона этого взаимодействия отражена во взаимной информации процессов друг о друге. Энергетическая сторона разномасштабного или межслоевого взаимодействия физически однородных процессов проявляется во взаимосвязи мощностей их реализации. Информационная сторона данного взаимодействия отражается в агрегировании информации, идущей с нижележащего слоя стратифицированной системы в ее вышележащий слой, и в распределении величин прироста мер хаоса в вышележащих слоях системы на среднее количество информации в ее нижележащих слоях.

Рассеивание энергии в диссипативных системах происходит послойно, поэтому добротность выемочного участка можно определить следующим образом:

Оу =---. (9)

•у 1,64 • Л'с

где Кс — коэффициент вариации суточной добычи угля. В работе показано, что добротность добычных процессов в свою очередь легко оценивается по совокупности статистических параметров других горнотехнологических процессов выемочного участка.

Разумная деятельность человека в горном массиве закономерно согласуется с явлением самоорганизации горнотехнологических процессов и связана с увеличением показателя добротности участка, увеличение которого всегда сопровождается ростом добычи угля (рис. 3).

(При разработке адаптационного механизма поддержания гомеостазиса выемочного участка учитывалось то обстоятельство, что подсистемы контроля, анализа и управления объективно базируются на информационной основе: в них отражается часть информационных процессов объекта. Поэтому между состоянием подсистем и описываемой ими частью объекта необходимо соответствие как интенсивности информационных потоков, так и их структуры.

¡Количество информации не может превысить информационной емкости контролируемых сигналов объекта. Поэтому сбор информации надо осуществлять с таких его участков, где эта емкость имеет наибольшее значение. Выемочный уча-

сток стратифицирован, а его 'процессы имеют пространственно-временную локализацию. Поэтому на выемочном участке существуют наиболее информативные места для контроля процессов каждого уровня стратификации. В координатах максимальной информативности всегда происходит изменение знака производной контролируемого параметра.

|Координаты максимальной информативности не постоянны, но обладают статистической устойчивостью. Эта устойчивость обусловливает существование на участке наиболее информативных зон. В работе предложены критерии выделения этих зон и показано, что в них всегда устанавливаются стационарные датчики.

-Контроль горнотехнологических процессов возможен только при достаточном уровне их информативной различимости. По этой причине в работе рассмотрены вопросы приоритета контролируемых параметров, целесообразности осуществления параллельного контроля и оценки его достаточности.

Оперативный контроль параметров горнотехнологическпх процессов предназначен для обнаружения аномалий в функционировании 'системы горнотехнологических процессов. Слои горнотехнологических процессов выемочного участка являются весьма низкочастотными, т. е. медленно протекающими и крупномасштабными, поэтому для обнаружения аномалий нельзя использовать осредненные характеристики. Дело в том, что с момента появления аномалий в системе ее процессы становятся существенно нестационарными, а аппарат осреднения исходит из их стационарности, к тому же выявление аномалий на основе осреднений происходит с запаздыванием, а это чревато опасностью реализации катастроф.

Учитывая изложенное, в работе предложено определять момент появления аномалий в системе по относительному размаху 6 —отношению наибольшего и наименьшего значений контролируемого параметра системы на характерной зоне осреднения. Закономерности распределения статистики относительного размаха изучались по выборкам газовыделений из подготовительных выработок, проводимых буровзрывным способом вне аномальных зон угольных пластов. Установлено, что эта статистика отражает размах колебаний информационной емкости контролируемого параметра. Она функционально связана с коэффициентом вариации параметров и так же, •как и он, отражает слоевую изотропность конкретного слоя горнотехнологических процессов. Из функции распределения данной статистики установлено, что обнаружение величин 6>7 эквивалентно безынерционному обнаружению аномалий. Это неоднократно подтверждено идентификацией выбро-соопасных зон.

Каждая аномалия в системе отражает появление анизотропии свойств и условий взаимодействия горнотехнических

элементов выемочного участка в конкретном слое стратификации его горнотехнологических процессов. Эга анизотропия нарушает линейность статических характеристик объекта (5). Поэтому безынерционное обнаружение аномалий в системе может быть основано и на рассмотрении изменчивости отношений физически однородных величин, отражающих структурные особенности слоевой реализации законов сохранения. В работе показано, что для этого можно использовать массовые и энергетические отношения.

Раскрыть содержание обнаруженной аномалии можно только за счет анализа информационной избыточности контролируемых параметров. Этот анализ может носить одномас-штабный и разномасштабный характер.

¡В рамках одномасштабного анализа устанавливаются причинно-следственные связи в контролируемых процессах объекта, уточняются оценки параметров его состояния и 'верифицируется содержание аномальных ситуаций. В работе показано, что механизм верификации ситуаций реализует принцип минимума диссипации и предполагает сначала ранжирование аргументов булевых функций по приоритету, а затем набор из них тех, которые в рамках имеющейся избыточной информации гарантируют минимальный прирост энтропии.

¡В разномасштабном анализе параметров гернотехнологи-чесгаих процессов выделяются два различных вида анализа: вертикально-последовательный и.вертикально-параллельный.

Содержание вертикально-последовательного анализа сводится к последовательному нисходящему рассмотрению особенностей реализации все более и более мелкомасштабных горнотехнологических процессов. Раскрытие стратифицированной системы при таком рассмотрении становится все более детальным. В каждом слое системы может существовать свой собственный набор методов и алгоритмов содержательного анализа горнотехнологических процессов, но с методической точки зрения все они идентичны и реализуют законо-!мерности одномасштабного анализа. Фиксируемые на более крупномасштабном уровне стратификации процессов случайные отклонения от закономерной ритмики на мелкомасштабном уровне при таком анализе всегда раскрываются через характерные параметры состояния объекта с точностью до уровня еще более мелкомасштабной стратификации.

Содержание вертикально-параллельного анализа связано с необходимостью совокупного рассмотрения реализаций разномасштабных ¡процессов. Это позволяет анализировать как статический «образ» системы — ее спектр, так и оценивать качество системы — ее добротность, определять количество накопленной в системе энергии и тенденции ее развития.

Для поддержания своей целостности выемочный участок вынужден постоянно оценивать свое состояние относительно

2

17

границ области гомеостазиса, которые определены нормативными документами. Это оценивание осуществляется по коэффициенту запаса

/„-, Л! р . (10) сл-

где х и х,,р — среднее значение и предельно допустимый уровень контролируемого параметра соответственно; ах—сред-неквадратическое отклонение. Параметры горнотехнологических процессов стратифицированы, поэтому стратифицированы и коэффициенты запаса.

Средние значения контролируемых параметров по каждому слою стратификации горнотехнологических процессов ритмичны. Поэтому ритмичны и коэффициенты запаса системы по этим параметрам. Данная ритмика порождает ритмику вероятностей превышений Контролируемым параметром своего предельно допустимого уровня. А так как такая ритмика нежелательна, то система пытается скомпенсировать ее наличием резерва в параметрах других процессов. Такой вид реакции системы назван компенсацией.

Каждый случай превышения контролируемым параметром предельно допустимого уровня тождествен появлению аномалии определенной пространственно-временной локализации. Аномалии уменьшают пропускную способность стратифицированных слоев и поэтому блокируют диссипацию энергии в системе. Это приводит к чрезмерным ее накоплениям в системе и создает потенциальную опасность катастрофы. Компенсация как метод адаптационного механизма обеспечения гомеостазиса системы в таких случаях безосновательна и бесполезна. Поэтому система использует другую стратегию — координацию.

И компенсационный, и координационный методы управления предполагают использование принципа обратной связи, но реализуют его с разной целью и разными алгоритмами. Компенсация отрабатывает нежелательную ритмику контролируемых параметров при нахождении их в области гомеостазиса, а координация за кратчайшее время' пытается ликвидировать выход этих параметров за ее границы. При компенсации обратная связь используется для формирования однозначных управляющих воздействий, которые базируются на линейных статических характеристиках (5) и связаны с абсолютной величиной отклонений контролируемого параметра от уровня его стабилизации. При координации обратная связь служит только для определения момента окончания координирующего воздействия, которое прекращается при выходе контролируемого параметра на уровень его стабилизации. Преимущество, предоставляемое наличием канала обратной

связи, с момента, начала до .момента окончания координирующего воздействия при этом никак не используется, а неопределенность действий устраняется тем, что при координации используется весь резерв управляющего воздействия.

И компенсация, и координация могут быть реализованы разными способами. Множество этих способов открыто, поэтому из них отбираются наилучшие. Ранжирование способов осуществляется по критерию минимума затрат, реализуемых объектом для повышения своей организованности.

Для сохранения гомеостазиса выемочный участок не всегда использует самые лучшие способы. Дело в том, что он вынужден поддерживать свое состояние в области гомеостазиса не по одному, ало нескольким параметрам. Поэтому способы с высоким приоритетом кооперируются между собой. В этой борьбе «сообществ» выживают те, которые лучше реализуют принцип минимума! диссипации.

'Горнотехнологические процессы выемочного участка стратифицированы. Поэтому стратифицированы и методы реализации адаптационного механизма обеспечения его гомеостазиса. В работе показано, что эти методы разделяются по темпу использования управляющих воздействий, по локализации мест их приложения и по различимости управляющих воздействий.

•Сопоставление компенсационного и координационного методов управления горнотехнолоптческими процессами выемочного участка позволяет констатировать следующее.

Во-лервых, координация имеет (Приоритет перед .компенсацией. Этот приоритет распространяется с уровня стратификации, на котором обнаружена аномалия, на все нижележащие уровни. Причина приоритета состоит в том, что метод компенсации основан на слоевой изотропности системы, а обнаруженная аномалия свидетельствует об обратном. Крупномасштабные аномалии всегда акцентируют анизотропию свойств на более мелкомасштабных уровнях, поэтому компенсация на этих уровнях становится неэффективной. Технические последствия такого приоритета заключаются в том, что при обнаружении аномалии все процессы компенсации на данном и нижележащих уровнях стратификации блокируются.

¡Во-вторых, компенсация и координация базируются на разных моделях. Компенсация ориентирована, на учет относительной изотропности свойств элементов агрегируемого уровня, поэтому все ее модели линейны. Координация ориентирована на устранение последствий анизотропии этих свойств, поэтому все ее модели нелинейны, более того, вероятностно-статистические характеристики этих моделей обладают повышенной неустойчивостью, вследствие чего причинно-следствен-

2*

19

ные связи между управляемой и управляющей величинами малодостоверны.

(В-третьих, область применения компенсации и координации ориентирована на специфику горно-геологических и горнотехнических условий, >в рамках которых выемочный участок функционирует как система. С увеличением геологической неоднородности условий отработки 'пласта, а также при применении проектно-технических решений, акцентирующих проявление этой неоднородности, компенсация утрачивает свою зф-фективность. Повсеместно в таких условиях используется координация. С улучшением горно-геологических условий необходимость в частом применении координации, чрезвычайно трудно поддающейся автоматизации, отпадает. Основную роль по обеспечению гомеостазиса системы в таких условиях играет компенсация.

Сохранение гомеостазиса выемочного участка требует совместного функционирования целого ряда подсистем АСУ ТБ. Поэтому необходимо их согласование. Это согласование предложено осуществлять на основе слоевой дифференциации подсистем, использующей явление стратификации горнотехнологических процессов.

Слоевая дифференциация позволяет, во-первых, функционально разделить подсистемы одноцелевого назначения по наиболее эффективным, с точки зрения принципа, минимума диссипации, способам управления, определяя для каждого из них рациональную область частот контролируемого параметра, отклонения которого они обязаны отработать. Во-вторых, слоевая дифференциация подсистем делает возможным слсевое рассмотрение аспектов их совместного функционирования. Один из таких аспектов связан с возможностью «исчезновения» информации у какой:либо из подсистем за счет того, что сигналы, несущие эту информацию, компенсируются другой подсистемой. А другой аспект связан с необходимостью разрешения конфликтных ситуаций, когда управляющее воздействие какой-либо подсистемы, компенсируя нежелательное отклонение одного контролируемого параметра, способствует нежелательному росту другого, приводящего к той же опасности.

(Предотвратить «исчезновение» информации позволяет свойство ее инвариантности к виду материального .носителя, так как, исчезая при компенсации одного параметра, она неизбежно появляется в другом. В ра,боте показано, что при многопараметрическам .контроле это .перераспределение информации легко учитывается.

Разрешение конфликтных ситуаций связано с поиском компромиссных решений. В работе показано, что компромиссное решение всегда характеризуется наличием точки равновесия, в области которой управление 'параметрами нежела-

тельно вообще. Вне области этой точки каждый из параметров имеет свою рациональную область управления.

•Совместное взаимозависимое функционирование подсистем АСУ ТБ возможно лишь в рамках компенсационного метода. При координации -управляющие воздействия всегда ориентированы на ликвидацию наихудшей •опасности и не допускают взаимозависимого функционирования подсистем.

Синергетически ориентированные технические решения разрабатывались в работе для двух подсистем: подсистемы контроля, анализа и управления газовыми ситуациями в выработках выемочного участка и подсистемы контроля, анализа и управления состоянием разрабатываемого горного массива. Структура изложения предложенных технических решений для обеих подсистем идентична и имеет своей целью демонстрацию закономерностей реализации разработанной теории синергетического управления.

(В рамках подсистемы контроля, анализа и управления газовыми ситуациями выемочного участка в работе сначала рассмотрены способы определения мест наиболее рациональной установки газоизмерительной аппаратуры. Эти способы учитывают пространственно-временной характер стратификации контролируемых процессов — колебаний концентрации метана и расхода воздуха — и обеспечивают наивысшую их различимость. Они ориентированы на учет индивидуальной специфи-. ки процессов массопереноса в выработках и отождествляют наиболее вероятные места формирования в них непредвиденных газовых ситуаций. Способы апробированы шахтными экспериментами.

Последующим рассмотрением содержания оперативного контроля параметров газовоздушной смеси установлена объективная необходимость обеспечения согласованности интервалов опроса датчиков и параметров пространственно-временной структуры горнотехнологических процессов участка. Эта согласованность гарантирует стратифицированное отражение состояний характерных пространственно-временных локализаций выемочного участка в подсистемах газовой защиты и делает недопустимым ввод каких-либо выдержек времеил на ее срабатывание. Статистическими исследованиями показано, что между длительностью превышений концентрацией метана своего предельно допустимого уровня в исходящей струе участка и амплитудой превышения не существует значимой связи, поэтому ввод выдержек времени фактически оставляет без блокирования развитие аномалий на более мелкомасштабных пространственно-временных локализациях выемочного участка.

Стратифицированный контроль параметров газовоздушной смеси в выработках выемочного учаегка позволяет вести мониторинг коэффициента запаса выемочного участка до гра-

ниц области его гомеосгазиса по газовому фактору. Анализом экспериментальных значений коэффициентов запаса показано, что в них отражается ритмика осадок основной кровли и тренд горно-геологических условий.

'Предложенными способами анализа газодинамических ситуаций в выработках выемочного участка продемонстрировано, что анализ всегда основывается на имеющейся информационной избыточности. Шахтные экспериментальные данные показывают, что эта избыточность может содержаться в аэродинамической и газодинамической взаимосвязи показаний датчиков и поволять идентифицировать причины аварийных загазирований выработок ¡и их длительность. Она может содержаться ®о в,ременной взаимосвязи показаний одного и того же датчика и позволять выявлять появление посторонних источников газовыделения в забое вы,работки, например суфляра, и во взаимосвязи .показаний пары датчиков, ¡контролирующих параметры одной и той же вентиляционной струи, и .позволять идентифицировать аномальные ситуации в выработке до ее загазирования, например указывать на появление опасности местного скопления .газа в выработке или на под-свежение датчика воздухом с вентиляционного става. Показано, что использование имеющейся избыточности в способах происходит всегда по пути наименьшего прироста энтропии и предполагает учет специфики послойной ритмики газодинамических процессов и особенностей реализации в выработках законов сохранения.

Способы синергетического управления газодинамическими ситуациями выемочного участка рассмотрены в работе в двух аспектах: с позиций аэрогазодинамического согласования режимов вентиляции участка и с позиций функциональной дифференциации. В рамках первого аспекта рассмотрено как статическое, так и динамическое согласование режимов вентиляции участка. В рамках второго аспекта на примере предложенных способов компенсации и координации проиллюстрированы особенности 'предложенного метода их систематизации— функциональной дифференциации.

Статическое согласование режимов вентиляции выемочного участка предполагает рациональное распределение расхода воздуха на участке, обеспечивающее равенство коэффициентов запаса характерных зон участка по газовому фактору. В работе показано, что условие статического согласования газовых ситуаций на участке определяется равенством отношений коэффициентов запаса расхода воздуха и коэффициентов вариации колебаний содержания газа в исходящей струе лавы и выемочного участка.

Динамическое согласование режимов вентиляции выемочного участка обеспечивается обоснованностью параметров аэродинамических управляющих воздействий, компенсирую-

щих нежелательные отклонения содержания метана в его исходящей струе. В работе показано, что это обоснование требует знания закономерностей реализации газодинамических процессов на выемочном участке, знания коэффициента корреляции между сглаженными значениями концентрации метана и расхода воздуха, и знания коэффициента регрессии изменений содержаний газа по расходу воздуха. С учетом этих требований с работе дано обоснование расчетных формул для определения количества ступеней регулирования расхода воздуха на участке и оценки их абсолютной величины. Предложен регулятор для реализации указанных параметров и даны рекомендации по обеспечению эффективной его работы в выработке с исходящей струей. Объективность предложенных расчетных формул подтверждена шахтным экспериментом и базируется на закономерностях газодинамических процессов выемочных участков, охватывающих широкий спектр условий отработки угольных пластов.

Функциональная дифференциация способоз управления газовыми ситуациями охватывает способы компенсации нежелательных отклонений содержания газа и способы их координации, только первые дифференцируются по слоям страт, а вторые — по стратам.

В работе, в частности, показано, что компенсация нежелательных суточных ритмичных колебаний содержания газа в исходящей струе участка может быть осуществлена и способами дегазации разрабатываемого пласта, и способами дегазации выработанного пространства, и аэродиначеским путем. При этом их применение всегда порождает ритмику регулирующего параметра. Аналогичное альтернативное множество способов компенсации существует и :в вышележащем, и в нижележащем слоях стратификации. Функциональная дифференциация как бы раскладывает разнородные и разномасштабные способы компенсации нежелательных колебаний содержания газа по пространственно-временным нишам — слоям страт. В рамках каждой ниши способы проходят конкурентный отбор н могут кооперироваться. В конечном итоге «выживают» те способы и их сообщества, которые лучше реализуют принцип минимума диссипации.

Способы координации газовых ситуаций выемочного участка также стратифицированы, ибо ориентированы на стратифицированный контроль состояний объективно существующих пространственно-временных локализаций. При координации обязательно стратифицированное блокирование работ и исключение наиболее вероятных причин загазирования. Одним из способов координации является подача на участок максимально возможного расхода воздуха — метод безопасного оперативного управления вентиляцией. Поэтому в работе дано обоснование условий его реализации. Оно базируется на ре-

зультагах физического моделирования .переходных газодинамических процессов и на шахтных экспериментах.

В рамках подсистемы контроля, анализа и управления состоянием разрабатываемого горного массива в работе также сначала рассмотрены способы информационного обеспечения. Это рассмотрение содержит разработку способов определения наиболее информативных мест контроля, поддержания их инвариантности к изменению координат источника образования сигналов и оценку допустимости использования сигналов в подсистемах.

¡Предложенными способами определения мест установки сейсмопр'иемников в горном массиве и способами формирования улучшенных условий приема сейсмосигналов из разрабатываемого горного массива продемонстрирована рациональность обеспечения максимальной различимости сигналов, увеличения их добротности. Показано, что в сейсмоакустических сигналах отражаете» .процесс возбуждения локальной приза-бойной части горного массива — резонансной нелинейной системы. На шахтных экспериментам проиллюстрированы особенности. формирования сейсмосигналов, в частности, то обстоятельство, что уровни сейсмоакустических сигналов всегда отражают размер зоны разупрочнения I и факт защемления краевой части пласта, а их спектры.— наличие расслоений во вмещающих пласт пародах. Этими же экспериментами показано, что в спектре сейсмоеигнала всегда, доминируют те составляющие, которые являются источником возбуждения остальных.

Изменение координат источника возбуждения призабой.ной части горного массива меняет условия приема сейсмосигналов и затрудняет их сопоставление и анализ. Поэтому в работе предложены технические решения по обеспечению условий инвариантности приема.

'Контролируемые параметры сейсмосигналов должны выделяться на фоне технологических помех, т. е. удовлетворять условию минимально допустимой меры информативной различимости. Реализация этого требования сводится к решению двух задач: к определению эффективного радиуса действия сейсмоприемника и к определению допустимой области использования применяемы« методов контроля. Поэтому в работе далы рекомендации по их решению..

•Последующим рассмотрением физически разнородных и разномасштабных способов контроля параметров состояния призабойной части горного массива показано, что эти способы базируются на послойных особенностях реализации законов сохранения и ориентированы на выявление наиболее информативных мест в горном массиве. Эти информативные места всегда приурочены к координатам изменения знака производной контролируемого параметра и имеют содержатель-

ный смысл. Так, шахтными экспериментами 'показано, что последовательная смена знака производной мощности сейсмо-акустического сигнала, регистрируемого при бурении шпура в глубь массива, отождествляется соответственно с окончанием зоны защемления краевой части пласта /3, зоны разупрочнения / и зоны разгрузки по фактору горного давления /п (рис. 2). Аналогичным образом последовательные изменения знака производной начальной скорости газовыделения на длине шпура, при отсутствии защемления, указывают на окончание зоны разгрузки ¡призабойной насти .пласта ¡по газовому фактору /1ф и по'фактору горного давления /„, а изменение знака .производной относительной величины утечек воздуха через выработанное пространство отражает моменты начала и окончания осадки пород основной кровли.

В работе показано, что открытое множество физически разнородных и разномасштабных способов контроля: параметров состояния призабойной части горного массива дифференцируется по слоям стратифицированной системы.. В этих слоях способы конкурируют между собой с возможностью кооперирования в «сообщества» для обеспечения необходимого уровня информативной различимости.

Обнаружение аномалий в призабойной части горного массива осуществлялось по статистикам газовыделения. В работе показано, что поцикловой анализ газошыделений позволяет достаточно просто обнаруживать выбросоопасные зоны при проведении подготовительных выработок. Такое обнаружение выбросоопасны.х зон получило название автоматизированного метода прогноза выбросоопасности. Метод прошел промышленные испытания и рекомендовал -к применению.

'Последующим рассмотрением -предложенных способов анализа аномальных состояний -призабойной части горного массива на содержательном уровне продемонстрированы закономерности реализации одно -и разномасштабного анализа. В рамках одномасштабного анализа показана возможность использования информационной избыточности для уточнения оценки .размера зоны разгрузки /гф и установления содержания аномальных ситуаций в забое, а в рамках разномасштабного анализа — ¡практическая необходимость реализации вертикально-последовательного и вертикально-параллельного анализов.

Вертикально-параллельный анализ позволяет рассматривать спектры быстропротекающих горнотехнологических процессов и на этой основе контролировать состояния призабойной части горного массива, например, по спектрам сейсмоаку-стических сигналов определять опасность обфушения пород •непосредственной, кровли пласта. Он позволяет также вести активный сеймоакусгический прогноз выбросоопасности, где учитывается не только доминирование накопления или затрат энергии в призабойной части горного массива, но и ее количество.

Закономерности вертикально-последовательного и вертикально-параллельного анализов подтверждены шахтными экспериментами и с необходимостью реализуются как в разрабатываемых, так и в ¡нормативных методах прогноза выбросо-опасности.

Синергетически ориентированные способы управления состоянием разрабатываемого горного массива рассматривались в работе в основном с позиций метода координации. Это обусловлено его акцентированной практической значимостью для сложных горно-геологических условий добычи угля и наглядностью демонстрации с его гаомощью того факта, что поведение человека в горном массиве не произвольно: он постоянно вынужден поддерживать системные признаки функционирования им же созданного технического организма — выемочного участка для избежания опасности его катастроф. Эта вынужденность проявляется и в необходимости обязательного рационального отбора управляющих воздействий и согласования их параметров с параметрами аномальных состояний призабойной части торного массива, и в необходимости обязательного учета при реализации способов координации закономерностей разупрочнения газонасыщенного угля с целью недопущения катастрофического его ¡разрушения в выработки, и >в необходимости согласования уровней стратификации аномалий с уровнями стратификации способов их координации.

В работе показано, что универсальных способов координации аномальных состояний призабойной части торного мае-, сива не существует. Все способы координации ориентированы на специфику горно-геологических и горнотехнических условий отработки пласта, базируются на содержательном понимании каждой обнаруженной аномалии и учитывают особенности реализации способов ее координации. Например, это может быть или нагнетание твердеющей смолы в характерные зоны призабойной части угольного пласта для лредотвра-. щения процесса разрушения газонасыщенного угля на вновь формируемой во время выемки угля плоскости забоя, или вибрирование вмещающих пород ш забое для формирования необходимой зоны разгрузки в краевой части пласта, или нагнетание на .контакты пласта с вмещающими породами незатвер-девающих вязких смесей для ликвидации защемления краевой части пласта. Использование способов координации вне рамок аномалий конкретного содержания не только нежелательно, но и недопустимо, поскольку способствует формированию аномалий другого содержания.

Процесс подготовки газодинамических явлений всегда связан с накоплением энергии в призабойной части горного массива, достаточной для реализации механизма разрушения и /выноса газонасыщенного утля. Способы координации предназначены для предотвращения этого накопления энергии и ее

безбифуркационного освобождения. Поэтому в работе исследованы закономерности разупрочнения газонасыщенных образцов угля. В .результате исследований установлено, что разупрочнение газонасыщенных углей всех типов нарушенности происходит аналогично разупрочнению скальных пород и зависит только от коэффициента неравномерности их напряженного состояния Ки^>{аг + Р)/ {а\ + Р), где 01 и а3 — осевое и боковое нормальные .напряжения соответственно сг2 = стз; Р—'величина давления газа в испытываемых образцах угля. При коэффициенте неравномерности К„ >0,25 может возникать только текучесть угля, а при. /С„<0,|25—только его разрушение. При реализации способов координации для безбифуркационного освобождения энергии в призабойной части горного массива необходимо «е допускать возникновения условий разрушения угля. .Вышеуказанные способы координации это ограничение повсеместно пытаются реализовать.

Необходимость согласования уровней стратификации аномалий с уровнями стратификации способов координации очевидна, поскольку отражает факт использования идентичных систем масштабирования.

Идентично стратифицированные способы координации аномальных состояний призабойной части горного массива конкурируют между собой и могут кооперироваться в .«сообщества» для минимизации затрат на их реализацию.

'С текучестью пород связано возникновение волны динамической составляющей горного давления от ведения очистных работ. Эта вол'на, ритмично пульсируя, движется 'по горному массиву синхронно с фронтом очистных работ. Параметры волны определяются характерными параметрами состояния разрабатываемого горного массива—размером зоны разгрузки призабойной части пласта по фактору горного давления /„ и шагом обрушения пород основной кровли Ьш. В работе показано, что целенаправленное пространственно-временное согласование технологических операций по проведению подготовительных выработок и по управлению состоянием пород основной кровли с динамической составляющей горного давления уменьшает проявление анизотропии свойств разрабатываемого гарного массива и способствует минимизации затрат на выполнение горных работ. Шахтные данные подтвердили разумность такого согласования как с точки зрения безопасности горных работ, так и снижения их трудоемкости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

:В диссертации разработана целостная совокупность теоретических положений, квалифицируемая как новое крупное достижение в развитии теории управления горнотехнологическими процессами,, имеющей существенное значение для подземной добычи угля.

Основные научные и практические результаты исследований:

1. Установлено явление самоорганизации горнотехнологических процессов действующих горных объектов, выявлены причины и закономерность этой самоорганизации. Показано,' что горнотехнологические процессы в своей целостной совокупности представляют собой одну из специфических форм самоорганизации материи, которая постоянно самоотождествляется в пространстве и времени за счет цикловариантного обмена с окружающей средой энергией, веществом и информацией и одисывается классом открытых диссипативных систем.

i2. Разработан междисциплинарный инструментарий исследования процессов диссипативных горнотехнологическпх систем. Этот инструментарий основывается на последовательном иерархическом использовании модели периодически коррелированных случайных процессов к описанию всех процессов исследуемой диссипативной системы и предполагает обязательное согласование параметров ритмики данной модели с параметрами диссипативной пространственно-временной решетки системы (эта решетка возникает вследствие взаимодействия элементов системы и определяет как структуру системы, так и индивидуальность пространственно-временной локализации протекающих в ней процессов).

3. Разработана стратифицированная модель целостной совокупности открытого множества физически разнородных разномасштабных горнотехнологических процессов выемочного участка угольной газовой шахты. Показано, что эта модель отражает закономерности самоорганизации материи и характеризуется слоевой упорядоченностью зависимостей, описывающих реализацию горнотехнологических процессов, их внутри- и межуровневой согласованностью.

4. (Показано, что системное качество инициируемых деятельностью человека в горном массиве горнотехнологических процессов разумно оценивать показателем их добротности. Данный показатель, характеризуя меру упорядоченности возникающих диссипативныех систем горнотехнологических процессов и их способность рассеивать в окружающую среду энергию и энтропию, объективно отражает потенциальную способность этих систем сохранять свой гомеостазис.

5. Разработана синергетическая концепция управления горнотехнологическими процессами. Эта концепция предусматривает, с одной стороны, задание каждому функционирующему объекту оптимальной, с точки зрения до'бротности системы его порнотехнологических процессов, плановой нагрузки и, с другой стороны,, постоянный контроль параметров состояния, этой системы и удержание ее подсистемами АСУ ТБ в обла-

сти гомеостазиса, определяемой требованиями Правил безопасности.

В рамках синергетической концепции управления горнотехнологическими процессами разработан адаптационный механизм поддержания гомеостазиса выемочного участка угольной шахты как диссипативной системы. Этот механизм исходит из условия обязательной реализации максимального согласования всех участковых подсистем АСУ ТБ с выемочным участком и агрегирования их с ним в единое целое. Он включает в себя как технологию информационного обеспечения участковых подсистем и согласования их друг с другом, так и методы оперативного контроля, анализа и управления горнотехнологическими процессами выемочного участка.

Показано, что построение адаптационного механизма поддержания гомеостазиса выемочного участка повсеместно базируется на закономерностях слоевой самоорганизации материи, а сам механизм всегда ориентирован на наилучшую реализацию принципа минимума диссипации.

7. Разработана технология информационного обеспечения функционально ориентированных подсистем АСУ ТБ выемочного участка. Эта технология включает в себя способы 'пространственно-временного согласования наиболее информативных зон выемочного участка с местами установки датчиков, способы поддержания инвариантного съема с них информации при нестационарном характере ее генерирования и критерий допустимости использования контролируемых параметров в подсистемах по признаку информативной .различимости. Верификация содержания предложенных способов подтверждена шахтными экспериментами и свидетельствует о необходимости ужесточения требований Правил безопасности в части совершенствования информационного обеспечения действующих подсистем.

8. Разработаны методические основы оперативного контроля параметров горнотехнологических процессов выемочного участка угольной шахты. Эти основы включают в себя метод определения рациональных пространственно-временных интервалов опроса датчиков, их одно- и разномасштабную синхронизацию друг с другом, метод слоевой обработки контролируемых параметров для получения информации о реализации процессов заданного уровня агрегирования и критерии выявления аномалий в функционировании выемочного участка.

Использование указанных основ позволило провести усовершенствование функционально ориентированных подсистем АСУ Т,Б выемочного участка, в частности, разработать новый методический подход к контролю параметров газовоздушной смеси в выработках выемочного участка, разработать метод систематизации способов оперативного контроля парамет-

ров состояния призабойной части горного массива и новые способы поциклового безынерционного обнаружения в нем аномальных зон.

9. Разработаны методические основы оперативного анализа горнотехнолотических процессов выемочного участка угольной шахты. Они базируются на объективной пространственно-временной стратификации горнотехнолотических процессов, ориентированы на полное использование информационной избыточности, содержащейся в твднтролируемыхпараметрах этих процессов, и дают возможность как одно- й разномасштабной идентификации аномальных пространственно-временных локализаций выемочного участка, обнаруженный оперативным контролем, так и оценивания качества и тенденций развития протекающих на участке горнотехнолотических процессов.

(Показано, что использование указанных методических основ перспективно и для целей оперативной идентификации аномальных газовых ситуаций в горных выработках выемочного участка, и для целей оперативной идентификации опасных локальных состояний разрабатываемого горного массива, поскольку позволяет формализовать механизм поиска простых и эффективных технических! решений по распознаванию причин формирования аномальных газовых ситуаций в выработках выемочного участка и прогнозированию в его забоях газодинамических явлений и обрушений.

10. Разработаны методические основы оперативного управления горнотехнологическими процессами выемочного участка угольной шахты,. Эти основы позволяют реализовать си-нергетическое поддержание параметров состояния диссипа-тивной системы горнотехнологических процессов выемочного участка внутри области ее гомеостазиса за счет возможности использования двух принципиально различных методов управления горнотехнологическими процессами: компенсации, направленной на ликвидацию нежелательных отклонений контролируемых параметров процессов от заранее заданного рационального уровня их стабилизации внутри области гомеостазиса системы, и координации, направленной на быстрейшую ликвидацию отклонений этих па1раметров за границы области ее гомеостазиса.

Показано альтернативное многообразие способов реализации указанных методов управления горнотехнологическими процессами и предложены критерии их ранжирования к кооперирования. Выявлены закономерности реализации этих способов и рассмотрены методические аспекты, формирования их основных параметров.

Использование указанных методических основ позволило разработать:

метод аэрогазодинамичеокого согласования режимов вентиляции выемочного участка, 'в рамках которого оптимизиро-

Ваны пара-метры как стационарного, так н динамического режимов вентиляции участка;

метод систематизации компенсационных и координационных способов борьбы с газом на' выемочном участке и новые технические решения- по их реализации;

способы координации состояний призабойной части горного массива, реализующие перевод его в неопасное состояние при наименьших затратах энергии и недопущении процесса развязывания бифуркационного разрушения газонасыщенного угля в горные выработки.

ill. Предложены способы формирования целостности выемочного участка, обеспечивающие пространственно-временную согласованность динамической составляющей горного давления с технологическими операциями по проведению подготовительных выработок и с технологическими операциями по управлению -состоя«нем пород основ-ной кровли. Эта согласованность уменьшает акцентирующее влияние динамической составляющей горного давления на анизотропию свойств разрабатываемо,го горного массива- и за. счет этого повышает системность функционирования выемочного участка.

>12. Показано, что повьгшен-ие системности функционирования. выемочного участка, достигаемое применением синерге-тнчески направленных технических решений, обеспечивающих согласованность взаимодействия его горнотехнических элементов, целесообразно и с точки зрения повыше-ния темпов добычи угля, и с то'чки зрения безопасности, и с точки зрения экономики. Эта направленность на повышение системности функционирования горных объектов объективно необходима. Она отражает требования как накопленного опыта- работы горных предприятий, так и доминантную тенденцию развития технического прогресса в угледобыче.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Аюров В. Д. Структура и закономерности колебаний концентраций метана в исходящих струях выемочных участков. Тез. Всесоюз. конф. «Геомеханические проблемы высокопроизводительной разработки тонких и средней мощности пластов на глубоких горизонтах». Донецк, 1980.— с. 40.

2. Аюров В. Д., Горбунов Н. И., Поэкядаева Н. И. Статистический анализ динамики загазова.ннй выемочных участков.— В сб.: Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело». М: ЦНИЭИуголь, 1980. До 10,—с. 9—10.

3. Аюров В. Д. Колебания концентрации метана в исходящих струях выемочных участков.— В сб.: «Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело». М.: ЦНИЭИуголь, 1982, № Ы.— с. 23—24.

4. Пучков Л. Д., Аюров В. Д. Метод комплексного безопасного управления- вентиляцией газовой шахты^/Извеетия вузов. Горний журнал.— 1082, № !,— с. 43—49.

5 Аюров В. Д. Закономерности газовыделения в вкбросоопаснкх зонах пластов. Тез. Всесоюзн. науч. техн. конф. молодых ученых и специалистов угольной промышленности «Совершенствование технологии механизации и организации производства при добыче угля». М., 1983.— с. 69.

6. Аюров В. Д., Иванов Б. М., Шлимовичус Я. Г. Идентификация по газоаыделению свойств пласта и вмещающих пород//Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках: Тез. Всесоюзн. науч. школы.— Симферополь, 1987.— с. 8—9.

7. Иванов Б. М., Хейфец А. Г., Аюров В. Д. Автоматизированный способ _прогноза выбросоопасных зон угольных пластов на шахтах Донбасса.— В сб.: «Прогноз и предотвращение внезапных выбросов при проведении подготовительных выработок на выбросоопасных пластах». М.: ИГД им. Скочинского, 1987, № 252,—с. 70—74.

8. Иванов Б. М., Хейфец А. Г., Аюров В. Д. Анализ результатов промышленных испытаний автоматизированного способа прогноза выбросоопасных зон угольных пластов.— В сб.: Вопросы предотвращения внезапных выбросов.— М„ ИГД и.м. А. А. Скочинского, 1987 — с. 46—51.

9. Аюров В. Д., Королевский К. Ю. Метод анализа случайных поо-цег.сов газовышелекия из добьичных участков угольных шахт. Тез. Ш Всс.-согозн. конф. «Перспективные методы планирования и анализа' эксгери-уентов при исследовании случайных полей и процессов».— Гродно, 1988.— с. 75.

10. Аюров В. Д., Королевский К. Ю. О рациональном функционировании систем автоматизированного управления проветриванием. Тез. Рес-публ. конф. «Проблемы совершенствования иылегазового режима на угольных шахтах». Макеевка, 1988.— с. 5—7.

11. Иванов Б. ¡VV., Хейфец А. Г., Аюров В. Д. Автоматизированный способ гропноза выбросоопасных угольных пластов. Труды симпозиума по прогнозг-рзвг.нию и предупреждению горных'ударов и внезапных выбросов угля, псооды и газа.— Острава, Чехословакия, 1989.

12. Аюров В. Д. Самоорганизация горнотехнологических процессов. Тез. докл. Междунар. семинара «Автоматизация научных исследований в геологии, горном деле, экология». М.: 1991,—с. 2.

13. Пучков Л. А., Аюров В. Д. Ритмика и сгратифи.цированность гор-ногехнологическнх процессов выемочного участка угольной шахты.— В кц.: Комплексное освоение месторождений твердых полезных ископаемых. Вып. I,— М.; Недра, .1991,— с. 268—275.

14. Аюров В. Д. Методы поддержания целостности д нее ил а тив.ных структур из горногехнологических процессов. Тез. докл. XIV Всесоюзн. симпозиума «Логическое управление с использованием ЭВМ»,— Москва — Феодосия, 1991,—с. 341—346.

.15. Аюров В. Д. Си.нергетический подход к добыче угля в шахтах/ Технико-экономический анализ и теория проектирования в горном деле: Научные чтения.—Алма-Ата: КазПТИ, 1991,—с. 42.

16. Пучков Л. А. Аюров В. Д. Синергетическая коннеппля управления горнлте.хнологнеокими процессами в угольных шахтах.— М.: МГИ, 1991 —47 с.

17. Пучков Л. А., Бахвалов Л. А. Методы и алгоритмы автоматического управления проветриванием угольных шахт. Разд. 1.3; 2.2; 3.2; 3.3 и 3.4 — М.: Недра, 1992.—399 с.

18. А. с. 1328547 (СССР). Способ определения безопасных зон выемки приззбоинон части выбросоопаепого угольного пласта/ В. Д. Аюров, Б. М. Иванов, А. Т. Курносое,— Опубл. в" Б. И., 1987, № 29.

19. А. с. 1362080 (СССР). Способ контроля состояния и срухтуры горного массива в очистных забоях/В. Д. Аюров, А. Г. Хименко, А. Г. Дородников,—Опубл. в Б. И., 1987, № 42

20. А. с. 1439267 (СССР). Способ определения места установки газо-измер.чтелыюй аппаратуры в горных выработках/В. Д. Аюров. А. Г. Хейфец, И. К. Бусыгин, С. 3. Шкуидин — Опубл. в Б. И., 1988, № 13.

' 21. А. с. 1454987 (СССР). Способ контроля формы очистного забоя/ В. Д. Аюров, В. В. Савченко,— Опубл. в Б. И., 1989, № 4.

22. А. с. 1463934 (СССР). Способ предотвращения выбросов угля и газа/В. Д. Аюров, В. С, Бабенко,— Опубл. э Б. И., 1989; № 9.

23. А. с. 1481434 (СССР). Способ управления газовыделением на выемочном участке/В. Д. Аюров, Ю. Т. Товстога'нь, В. В. Коршун, Гн Д. Ал-дагошов.— Опубл. в Б. И., 1989, № 19. >

24. А. с. 1484973 (СССР). Gnoco6 определения нарушенных зон пласта/В. Д. Аюров, В. А. Давиденко, Б. М. Иванов, Ю. Т. Товстогаиь.— Опубл. в Б. И., 1989, № 21.

25. А. с. 1539325 (СССР). Способ определения места установки газоизмерительной аппаратуры/В. Д. Аюров, К. Ю. Королевский.— Опубл. в Б. И., 1990, № 4.

26. А. с. 1544973 (СССР). Способ контроля состояния пород основной кровли/Л. А. Пучков, В. Д. Аюров, К. Ю. Королевский, А. А. Зимин,— Опубл. в Б. И., 1990, № 7.

27. А. с. 15484S4 (СССР). Способ определения безопасных зон циклической выемки призабойной части газоносного угольного пласта/ В. Д. Аюров,—Опубл. в Б. И., 1990, № 9.

28. А. с. 1550172. (СССР). Способ идентификации суфляров/ В. Д. Аюров, И. В. Сергеев, Б. М. Иванов,— Опубл. в Б, И., 1990, '№ 10.

29. А. с 1601374 (СССР). Способ определения места установки сейс-моприемников в разрабатываемом горном массиве/В, Д. Аюров.— Опубл. в Б. И., 1990, № 39.

30. А. с. 1603023 (СССР). Слособ приема акустически сигналов из разрабатываемого угольного пласта/В. Д. Аюров, В. С. Бабенко.— Опубл. в Б. И„ 1990, № 40.

■31. А. с. 1613644 (СССР). Способ определения безопасной зоны разгрузки в очистном забое/В. Д. Аюров, В. С. Бабенко,—Опубл. в Б. И., 1990, № 46.

32. А, с. 1647153 (СССР). Способ предотвращения внезапных: выбросов/В. Д. Аюров.— Опубл. в Б. И., 1991, № 1.7.

33. А. с. по заявке № 4769401 от 13.09.1991. Способ сейсмического контроля параметров разрабатываемого горного массива/В. Д. Аюров, В. С. Бабенко.

34. А. с. по заявке № 4796043 от 26.06Л991. Способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа/В. Д. Аюров, Г. Н. Фепт, В. С. Бабенко.

35. А. с. 1709112 (СССР). Способ борьбы с внезапными выбросами угля и газа в очистных забоях/А. Г. Хейфец, В. Д. Аюров, Б. М. Иванов, В. С. Бабенко,—Опубл. в Б. И„ 1992, № 4.

36. А. с. по заявке № 4932&13 от 30.04.1991. Способ ведения горных ■работ на угольных пластая/В. Д. Аюров.

37. А. с. по заявке № 4893687 от 24.09,1990. Способ определения безопасной призабойной зоны выбросоопасного угольного пласта/А. Г. Хейфец, В. Д. Аюров, Л. А. Вайншгейн.

Подписано в печать Объем 2 п. л.

Формат 60x90/16 Заказ № 1044

1992 г. Тираж 100 экз.

Типография Московского горного института. Ленинский проспект, д. 6