Теоретические основы геомеханического обеспечения технологической подготовки горных работ на угольных шахтах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.02, доктор технических наук Вылегжанин, Вячеслав Николаевич

• Вылегжанин, Вячеслав Николаевич
• доктор технических наук
• 1982

Оглавление диссертации доктор технических наук Вылегжанин, Вячеслав Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. СОСТОЯНИЕ И НАУЧНЫЕ ПРОБЛЕШ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ГОРНЫХ РАБОТ НА УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ (НА ПРИМЕРАХ ПРЩ1РИЯТИЙ КУЗБАССА]

1.1. Существующие методы и модели при управлении и проектировании угольных шахт.

1.2. Анализ специфики технологической подготовки горных работ на шахтах Кузбасса.24.

1.3. Обоснование теоретических проблем и методов их решения.45.

Глава 2. ТШОЛОГИЧЕСШ СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ ШАХТЫ В ПРОЦЕССЕ ПОДГОТОВКИ И ОТРАБОТКИ ЗАПАСОВ ГОРИЗОНТА.60.

2.1. Иерархическая структура гибридной математической модели горно-технологического комплекса угольной шахты.6J

2.2. Анализ чувствительности ЭММ для оптимизации компонентов горно-технологического комплекса угольной шахты. 2.3. Стратегические принципы технологической подготовки горных работ в сложных горно-геологических условиях. . .8I.

2.4. Основные методические положения разработки моделей двухуровневой оптимизации ТС угольной шахты.

Глава 3. ФИЗИКО-ГЕОМЕШИЧЕСКИЕ ОСНОШ АДАПТАЦИИ ТС ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ПОРОДНЫМ МАССИВОМ.Р.

3.1. Геомеханические аспекты взаимодействия элементов среды и технологии. . . .JQ.4.

3.2. Адаптивность ТС при физическом взаимодействии элементов среды и технологии.10.

3.3. Регламентация и управление сложной физико-геомеханической тто ситуацией.

Глава 4. ГЕОМЕХАНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ГОРНЫХ РАБОТ В СЛОЖНЫХ УСЛОВИЯХ. . . . . . Щ

4.1. Методы прогноза и комплексной оценки горно-геологических условий шахтных полей.

4.2. Геомеханические процессы и их модели дога обеспечения технологической подготовки горных работ (ТЕЕГР).

4.3. Моделирование сложной горнотехнической обстановки . ^

4.4. Принципы организации и применения информационного банка

Шахтное поле" для геомеханического обеспечения ТПГР.2.05.

Глава 5. АДАПТИВНЫЕ МОДЕЛИ ТС ПОДГОТОВКИ И ОТРАБОТКИ ШЕМОЧНЫХ ПОЛЕЙ.,21.6.

5.1. Математическая модель очистного забоя оснащенного ОЖ.23.

5.2. Модель оптимизации ТС разработки пласта по восстанию с закладкой. . . . . j2^8.

5.3. Математические модели ТС подготовки и отработки выемочных полей в сложных ИУ.240.

Глава 6. СИНТЕЗ МОДЕМ ОПТИМИЗАЦИЙ КОМПОНЕНТОВ ГОШО-ТЕХНОЛОГЙ~ ЧЕСК0Г0 КОМПЛЕКСА ШАХТЫ.258.

6.1. Оптимальный синтез основных параметров горно-технологического комплекса шахты. .Щ®.

6.2. Алгоритмы выбора оптимальной последовательности подготовки и отработки запасов с учетом геомеханических регламентации.2Q8.

6.3. Алгоритмы адаптивного управления развитием горных работ.277.

Глава 7. РЕАЛИЗАЩЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОДСИСТЕШ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ГОРНЫХ РАБОТ В ЗАДАЧАХ ОАСУ- и САПР-У10ЛЬ.

7.1. Практические аспекты реализации подсистемы ТПГР в задачах ОАСУ- и САПР-уголь.-.

7.2. Конкретная иллюстрация технологических решений при подготовке и отработке запасов горизонтов угольных шахт.

7.3. Экономическая эффективность и перспективы использования подсистемы ТПГР.3Q4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические основы геомеханического обеспечения технологической подготовки горных работ на угольных шахтах»

Настоящая работа посвящена развитию нового направления в горной науке - созданию теоретических основ геомеханического обеспечения технологической подготовки горных работ, направленных на повышение уровня обоснованности и оптимизацию параметров горно-технологического комплекса для эффективного функционирования угольных шахт.

Это научное направление сочетает в себе методы физики и механики горных пород с проблемами поиска и обоснования оптимальных решений действующих и проектируемых технологических систем угольных шахт в сложных природных условиях и с переходом на большие глубины.

Актуальность проблемы. В директивных документах КПСС по развитию народного хозяйства СССР в XI-й пятилетке и в период до 1990 года огромная роль отводится топливно-энергетическим отраслям, в том числе, угольной промышленности. Предполагаемое увеличение добычи угля должно быть в основном достигнуто за счет интенсификации и повышения эффективности горного производства. Так в Постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР $ 190 от 29.02.80 "О мерах по дальнейшему развитию Кузнецкого угольного бассейна в I98I-I990 годах" указано считать важнейшей народнохозяйственной задачей ускоренное развитие Кузбасса. Уровень добычи 150 млн.тонн намечено увеличить в 1,4-1,7 раза при росте производственных мощностей в 1,3 раза. Такая установка предполагает более напряженный технологический режим работы угольных шахт и разрезов, стимулирует совершенствование технологии угледобычи.

Общей тенденцией работы угольных предприятий Кузбасса является постепенное исчерпывание месторождений с благоприятным условиями и переход на большие глубины. Это резко осложняет общую горнотехническую обстановку подземной разработки угольных пластов, сопрововдающуюоя увеличением горного давления, газовыделения, частоты горных ударов, внезапных выбросов, эндогенных пожаров ж других опасных явлений.

Вел О результате вредного воздействия природных явлении существенно снижается эффективность функционирования технологических подсистем угольных шахт. При ограниченной приспособленности Iадаптивности) элементов технологии к ухудшению состояния среды такая тенденция приводит к сужению области эффективного применения прогрессивных технологических решений, а также вынужденной деконцентрацш развития горных работ на шахтах бассейна. Поэтому возможности Кузбасса, как основного поставщика высококачественных углей для металлургии и энергетики Урала и Сибири, используются далеко не полностью.

Недостаточная конкретность оценки закономерностей взаимодействия элементов технологических подсистем с породным массивом зачастую влечет за собой не только непредвиденные отклонения производственных программ, но и возникновение критических состояний всей шахты, нередко осложненных крупными авариями. Причина здесь главным образом одна - отсутствие или потеря соответствия параметров технологий (т.е. их адаптация) состояние среды при изменении горно-геологических условий и режимов интенсивности ведения горных работ.

Такая действительность имеет место для многих угольных бассейнов страны и особенно ярко выражена для шахт Кузбасса (неосвоение их проектных мощностей, срывы объёмов и сроков планируемых работ, образование диспропорций и "узких мест" в технологических схемах, сопровождавшееся в целом ухудшением технико-экономических показателей). Всё это говорит о необходимости новых подходов к обоснованию технологических решений и научного обеспечения оптимального управления и проектирования угольных шахт на основе фундаментальных закономерностей поведения массива горных пород.

На важность этой проблемы в развитии теории принятия решений при проектировании и управлении горными предприятиями указывали и внесли значительный вклад Л.Д.Шевяков, Н.В.Мельников, В.В.Невский,

А.Д.Докукин, М.И.Агошков, Е.И.Шемякин, А.С.Бурчаков, Б.М.Воробьев,

Г.И.Грицко, К.К.Кузнецов, А.М.Курносов, М.И.Устинов, Р.Д.Мигачев, А.И.Митейко, Е.И.Рогов, А.С.Сагинов, А.В.Стариков, М.А.Сребный и другие.

Решение данной проблемы опирается на системный подход, сущность которого состоит в оптимальном синтезе системы "технология - среда", отражающей единство цели и взаимосвязей отдельных процессов и подсистем горно-технологического комплекса угольной шахты. Такое представление структуры горно-технологического комплекса открывает перспективы нового научного направления, которому посвящены исследования автора.

Диссертационная работа связана непосредственно:

- с разработкой подсистемы САПР "Горно-геологический комплекс", созданием автоматизированного банка данных "Шахтное поле" (Постановления ГКНТ, Госплана и АН СССР Ш 492/245/164 и Jfe 491/244 от 08.12.81. по выполнению Целевой комплексной программы 0.Ц.027. Создание и развитие автоматизированных систем АСНИ и САПР (04.46) и Программы 0.80.21. Разработать и внедрить комплексы типовых прикладных программных средств и автоматизированных систем проектирования

АСУ (06.02.02);

- с выполнением Комплексной региональной программы научных исследований ж внедрения совместных работ СО АН СССР и МУП СССР "Уголь Кузбасса", Программой "Сибирь" и Приказами МУП СССР Ш 528 от 16.П.79 и В 315 от 24.06.80;

- с планом НИР ИГД СО АН СССР по выполнению тем

3.15.1.6. "Разработка научных основ оптимального проектирования и планирования горных работ в сложных горно-геологических условиях угольных шахт Кузбасса" С№ гос.per. 77076988);

3.2.1.6. "Развитие научных основ эффективных систем и технологических процессов добычи полезных ископаемых подземным способом" (J£ гос.per. 8108329).

Основная идея работц заключается в обеспечении оптимального функционирования системы "ТЕХНОЛОГИЯ - СРЕДА" f достигаемого адаптацией технологических элементов при стохастическом взаимодействии с массивом горных пород, регламентацией его геомеханического состояния и координацией взаимосвязей компонентов горно-технологического комплекса угольной шахты.

Научные положения, защищаемые автором. Сущность научных положений диссертации, выносимых на защиту, заключается в раскрытии единства содержания технологической подготовки горных работ как систем принятия обоснованных технологических решений с учётом геомеханических аспектов обеспечения работоспособности компонентов горно-технологического комплекса шахты при их взаимодействии с массивом горных пород, а именно:

- повышение адекватности математических моделей для обоснования технологических решений в сложных условиях связано с оптимизацией всей системы "технология-среда", при этом учитываются геомеханические закономерности взаимодействия элементов технологических подсистем в конкретной горнотехнической обстановке. Это позволяет полнее учесть влияние взаимосвязей геомеханических, технологических и экономических факторов в структуре модели горно-технологического комплекса шахты, предназначенной для оптимизации стратегии ведения горных работ в сложных условиях;

- влияние горно-геологических условий и переменной горнотехнической обстановки на технологические процессы и подсистемы шахты выражается в изменении степени их работоспособности и адаптивности при взаимодействии с массивом горных пород в результате отработки конкретной части шахтного поля. Оценка сложности условий конкретного шахтопласта или его части производится по совокупности существенных природных факторов, характеризующихся проявлением их закономерных и случайных компонентов, и учитываемых функциональной зависимостью комплексного показателя технологичности для этих условий;

- стратегия синтеза и оптимизации компонентов горно-технологиг' ческого комплекса шахты, формируемая единством целей и задач технологии горных работ в сложных природных условиях и горнотехнической обстановке, базируется на геомеханическом обеспечении принятия обоснованных технологических решений. Этим самым система принятия оптимальных решений, включающая их геомеханическое обеспечение, трансформируется в форму более общего понятия - технологическая подготовка горных работ угольной шахты;

- геомеханическое обеспечение технологической подготовки горных работ в сложных условиях основано на прогнозе природных и технологических особенностей элементов и частей шахтного поля, фиксировании и геомеханической оценке состояния конкретных объектов горнотехнической обстановки, сложившейся в результате прошедшего периода ведения горных работ. Для будущих периодов сущность геомеханического обеспечения состоит: в комплексной оценке, районироваг-нии и типизации горно-геологических условий в границах предполагаемого ведения горных работ, их пространственном отображении совме-щенно с объектом горнотехнической обстановки и учетом развития топологии сети горных выработок; прогнозе уровня и интенсивности проявлений геомеханических процессов, вызванных реакцией среды в конкретной физико-геомеханической ситуации при определенной последовательности выемки угольных пластов и их участков; регламентации требований к состоянию массива горных пород для приведения его в соответствие с областью адаптации элементов технологии;

- альтернативный выбор качественных характеристик и обоснование количественных параметров компонентов горно-технологического комплекса шахты привел к развитию двухуровневого метода оптимизации, включающего уровни адаптации и координации в структуре моделирующего алгоритма технологической подготовки горных работ в сложных условиях. При этом обеспечивается на уровне адаптации максимум работоспособности и интенсивности локальных технологических подсистем и процессов за счёт отсе ивания (селекции) недопустимых альтернатив, частичного "поглощения дисперсии" среды в регламентируемом диапазоне вариации параметров, выполнения требований к управлению геомеханическим состоянием породного массива. На уровне координации достигается оптимум всей системы по экономическому критерию приведенных затрат, выраженному относительно важнейших параметров горно-технологического комплекса шахты в процессе отработки запасов угля. дщвшй основана на непротиворечии развиваемых теоретических положений объективным законам природы; обоснованности принятия современных методов исследований и привлечении фактического материала по 14 шахтам Кузбасса (разрабатывающих одновременно 57 шахтопластов, около 120 внемочных полей) с различными горно-геологическими условиями и технологическими системами, выполнением многовариантных машинных экспериментов на ЕС ЭВМ ж терминалах (общий объем моделирующих алгоритмов, представленных модулями ФОРТРАН и ЙЛ-программ около 20000 кбайт), сходимости результатов моделирования с данными по ведению горных работ на действующих шахтах; анализе и сопоставлении вновь полученных результатов с общеизвестными в этой области; практическом использовании научных положений и положительном экономическом эффекте от внедрения работы.

Научная новизна заключается в создании теоретических основ и алгоритмических методов выбора стратегии технологической подготовки горных работ, сочетающих геомеханическое обоснование и perламентированное управление взаимодействием технологических подсистем шахты с массивом горных пород при обеспечении юс оптимальной координации, для чего:

- в структуре гибридной математической модели горно-технологического комплекса шахты и реализации принципов технологической подготовки горных работ предусмотрена конкретность отображения природных и технологических особенностей элементов и частей шахтного поля (на различных стадиях его эксплуатации), отличающаяся их единой координатной привязкой и точной конфигурацией в пространстве с указанием временных свойств, необходимых для прогноза закономерностей проявлений геомеханических процессов;

- в теории адаптивности технологических подсистем шахты использованы впервые достижения горной геомеханики, что позволило развить физические представления о работоспособности элементов технологии в конкретных горно-геологических условиях и горно-технической. обстановке, а также сформулировать геомеханические принципы адаптивного взаимодействия системы "технология-среда", сущность которых выражается в формулировке необходимых и достаточных условий соответствия параметров этого взаимодействия и указании основных путей повышения адаптации;

- закономерности адаптивного взаимодействия элментов технологии с объектами горнотехнической обстановки включены в прогноз и комплексную оценку природных условий, полученные при этом научные обобщения свойств пространственной регулярности, дискретности и неопределенности геологических факторов, их технологического влияния (в процессе выемки угольного пласта или группы сближенных пластов) реализованы в методах аппроксимации этих условий с совмещенным отображением конкретной горнотехнической обстановки шахтного поля в форме синтеза универсального банка данных для автоматизированного проектирования и управления горными работами;

- моделированием ге омеханических процессов взаимодействия элементов среды и технологии (на основе математического описания переменного состояния фронта горных работ и связанной с ним динамикой изменения физико-геомеханической ситуации) синтезированы аналитические выражения условий регламентации состоянии горнотехнических объектов и геомеханических явлений в окрестности очистных забоев по цроявлешим горного давления, газовыделения, ударо- и выб-росоопасности, эндогенных пожаров. Модульная структура алгоритмов позволяет при сохранении единых принципов регламентации геомехаш-ческого состояния породного массива корректировать существующие модели при накоплении новой информации о закономерностях этих процессов с последующим их использованием в геомеханическом обеспечении;

- теоретически доказана и впервые обоснована необходимая (в экономическом смысле) и достаточная Сиз условий работоспособности при взаимодействии со средой) чувствительность модели оптимизации компонентов горно-технологического комплекса шахты с учетом геоме-хашческих аспектов. В этой связи создана двухуровневая модель оптимизации технологических подсистем шахты, включая уровни координации и адаптации, что обеспечивает управление взаимосвязью в иерархии технологических и экономических критериев и повышает их чувствительность на обоих уровнях моделирования процессов различной природы;

- в модели оптимального синтеза стратегии технологической подготовки горных работ для сложных природных условий включены факторы неопределенности и риска выбора альтернатив технологических решений при недостаточной полноте и достоверности горно-геологической информации, а также предвидения критических ситуаций и потенциальной необходимости управления состоянием массива горных пород. Это позволяет существенно повысить обоснованность и эффективность принимаемых технологических решений в конкретных условиях.

Практическая ценность. Теоретические результаты диесертагри i направлены в целом на повышение обоснованности решений, принимаемых в подсистеме технологической подготовки горных работ. Этим обеспечивается сокращение непроизводительных затрат, стабильность выполнения производственных программ, повышение технического уровня и интенсификации добычи угля в сложных условиях.

Синтез математических моделей процессов и подсистем угольной шахты доведен до конкретных технических разработок в отрасли (технических заданий, технических и рабочих проектов, методик), предназначенных для создания математического обеспечения отраслевых систем автоматизированного проектирования (САПР-уголь) и управления (ОАСУ-уголъ).

Отдельные алгоритмы, программы и методические руководства ориентированы на самостоятельное использование для решения задач планирования горных работ, анализа эффективности технологических решений, оценки уровня работоспособности и безопасности технологических подсистем, обеспечения служб торного давления на угольных шахтах, а также могут применяться в учебном процессе для подготовки кадров.

На основании исследований адаптивности элементов технологии предложены некоторые новые их конструктивные решения, защищенные авторскими свидетельствами.

Реализация; работы. Основные результаты исследований получили реализацию на угольных шахтах и объединениях Кузбасса. В ПО "Севе-рокузбассуголь" на шахтах "Таежная" и "Сибирская" при планировании горных работ внедрены адаптивные технологические схемы отработки нарушенных пластов ОМК; на шахте "Первомайская" внедрен автоматизированный банк данных "Шахтное поле", с помощью которого выполнен прогноз технолостчности горно-геологических условий ведения горных работ на текущую пятилетку. Технические предложения по отработке

Выемочных полей использованы на шахтах "Бутовская" ПО "Северокуз-б ас су го ль", "Коксовая" ПО "Прокопьевску гож.", им.В.И. Ленина ПО "Шкузбассуголь". Рекомендации по перспективному планированию горных работ и проектированию выемочных полей приняты для ТЭО проекта шахты "Виршшнская-Северная". Экономический эффект использования научных разработок составляет 2400 тыс.рублей.

Комплекс методического и программного обеспечения рекомендован Минуглепромом СССР к внедрению на предприятиях отрасли. Пакет прикладных программ (I очередь автоматизированного банка данных "Шахтное поле" (передан на опытно-промышленное внедрение в ИВД ВПО "Я^збассуголь"). Методики САПР, обеспечивающие прогноз технологичности условий разработки угольных пластов,, оценку адаптивности технологических систем при взаимодействии с физико-геомеханической ситуацией, расчеты надежности и затрат на поддержание выработок выемочных полей, включены в подсистему "Горно-технологический комплекс" и приняты проектными организациями ВО "Союзшахтопроект".Разработанные методы и результаты исследований используются в ряде научно-исследовательских и учебных институтов (ИГД СО АН СССР, ИГД АН КазССР, ВостНИИ, КузПИ и др.).

Основные положения работы получили широкое обсуждение в научных и производственных коллективах, а также отражены в 65 печатных работах, включая 2 монографии и 9 авторских свидетельств на изобретения. В диссертации использованы материалы исследований, выполненных лично и под научно-методическим руководством автора по Координационным планам отрасли, Комплексной региональной программе "Уголь Кузбасса", утвержденной Минуглепромом СССР и Президиумом СО АН СССР, а также тематике НИР, включенных Постановлениями ГКНТ, ГОСПЛАНА и АН СССР.

Автор приносит свою благодарность ученым, работникам производства и проектных организаций за ценные замечания и поддержку в вы боре направления исследований, в обсуждении отдельных вопросов, а также критической оценке результатов работы.

Особую признательность и благодарность автор выражает член-корр.АН СССР Е.И.Шемякину и проф. Г.Й.Грицко, а также сотрудникам Лаборатории горного давления и Лаборатории оптимизаций горных работ ИГД СО АН СССР за практическую помощь.

Привдтые р, дасдеджзди ДОЩЩЗЩЩ .

БС — большая система;

TP - технологическое решение;

ТС — технологическая система (подсистема);

117 — горно-геологические условия;

ГТО — горнотехническая обстановка;

ФГС — физико-геомеханическая ситуация; омк — очистной механизированный комплекс;

ТУШ — технический уровень шахты;

ТЭП — технико-экономические показатели; эш — экономико-математическая модель;

IMM — гибридная математическая модель;

ТПГР - технологическая подготовка горных работ.

Также в работе использованы общепринятые термины теории больших систем и теории информации.

Г Л А В A I .

СОСТОЯНИЕ И НАУЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ШНОЛОЗЖЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ

ГОРНЫХ РАБОТ НА УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ (Й ПРИМЕРАХ ПРВД1РШТИЙ

КУЗБАССА)

Перспективы развития угольной промышленности до 2000-го года связаны с постепенным исчерпанием запасов месторождений с благоприятными горно-геологическими условиями.

Переход на большие глубины и ввод в эксплуатацию новых горизонтов со сложными природными условиями, как правило, сопровождается повышенной интенсивностью проявления горных процессов (горного давления, газовццеления, эндогенных пожаров, мощных динамических явлений и др.).

Обеспечение необходимого уровня эффективности действующих шахт с увеличением глубины горных работ, а также проектирование новых горизонтов шахт в сложных горно-геологических условиях требуют поиска и оптимизации таких технологических решений (IP), которые бы не только "компенсировали" вредное проявление природных факторов, но и существенно адаптировались к изменящейся ситуации.

Решение этой научно-технической проблемы прежде всего должно быть основано на системном анализе экономических аспектов и физических закономерностей взаимодействия элементов технологических систем (ТС) с. массивом горных пород.

Это относится к действующим, реконструиру , емым и вновь проектируемым угольным шахтам.

I.I. Существующие методы ж модели при управлении и проектировании угольных шахт

Конечной целью поиска и оптимизации TP угольных шахт в народнохозяйственном значении является обеспечение их наибольшей технико-экономической эффективности.

Общая методология оптимизации TP базируется на идеях и методах математической экономики и операционных исследований.

I.I.I. Основные этапы развития экономико-математического моделирования TP

Применение экономико-математических моделей (ЭММ) широко используется в поиске оптимальных решений, принимаемых в угольной промышленности. Первые работы с использованием ЭММ были выполнены еще в начале века Б.И.Бокием и его последователями. В последующие годы в сущности методов исследований с помощью ЭММ происходило количественное и качественное совершенствование (увеличивалась разо .еэ \ мерность моделей, усложнялся математическш аппарат их реализации,) повышалась точность исходной информации, наконец, расширялся круг решаемых задач).

Бурное развитие методов экономико-математического моделирования связано с достижениями теории иерархических многоуровневых систем, исследования операций, вычислительной математики и технической кибернетики.

Оптимизации подвергнуты технологические решения, принимаемые на различных иерархических уровнях - отрасли, бассейна, шахты,как на стадии проектирования и реконструкции, так и при планировании горных работ и оперативном управлении.

Наиболее значительные работы этого направления принадлежат представителям академических, отраслевых и учёбных институтов.Среди них следует отметить ИГД им.А.А.Скочинского, ИПКОН Ш СССР, ИГД АН КазССР, ИГД СО АН СССР, ЦНИИЭИуголь, Центрогипрошахт, ВШШголь, ДонУГЙ, КузНИУИ, МШ, ДГИ, ЛГИ и др. Исследования с применением ЭММ ведутся также за рубежом в ВЕР, ЧССР, ПНР, ФРГ, Англии, США.

Подробный анализ по экономико-математическому моделированию

•угольной шахты сделан в работах [ 5-7 ]. Поэтому ниже дается только краткая оценка основных этапов в эволюции методов поиска оптимальных решений при проектировании ТС шахт и развитии горных работ.

Основные этапы эволюции ЭММ. Следуя А.М.Курносову в методах экономико-математического моделирования, можно выделить три этапа, каждому из которых соответствует определенная концепция представлений о реальной системе [ 7 ].

Для методов и моделей первого этапа характерно отсутствие системного подхода, достижение локальных целей, статическое рассмотрение явлений. Смысл оптимизации параметров системы в этом случае заключается в нахождении многомерного детерминированного вектора в фазовом пространстве, при котором целевая функция достигает экстремума. Реализация таких моделей основана на классических методах нахождения экстремальных точек для независимых переменных и методом множителей Лагранжа для зависимых.

Задачи оптимального проектирования ТС, основанные на моделях первого этапа, сформулированы и развиты в трудах Б.И.Бокия, Л.Д.Ше-вякова, А.С.Попова, П.З.Звягина, Д.Ф.Борисова. Многие оригинальные работы этого характера были выполнены Н.В.Мельниковым, А.М.Курносо-вым, М.И.Устиновым, К.И.Татомиром, Н.Г.Капустиным, С.С.Квоном, С.М.Липковичем, А.М.Найдышем и другими авторами [ 11-22 ].

Несмотря на положительные результаты применения ЭММ первого этапа, они обладают низкой степенью изоморфности с реальными объектами. Получаемые оптимальные параметры характеризуют лишь начальную точку траектории поведения системы.

Качественный скачок в экономико-математическом моделировании произошел в первой половине шестидесятых годов. Шахту стали рассматривать как большую вероятностную систему (ВС) с огромным числом возможных состояний в фазовом пространстве. Такой подход позволил учесть взаимное влияние ряда природных, технологических и экономических факторов, которые ранее не учитывались вообще или принимались однозначно. Более того, оказалось возможным модели, построенные на методах операционных исследований, реализовывать с помощью ЭВМ. Это послужило толчком к увеличению размерности моделей и выполнению вычислений с более высокой степенью точности. Для моделей второго этапа уже характерно конструктивное разнообразие их математических формулировок.

В работах А.М.Курносова, М.И.Устинова, В.Л.Покрасса, А.М.Пят-кина и других вектор оптимальных параметров определяется вероятностью его состояния, соответствующего случайной функции цели. В этом случае оптимальное решение находится согласно принципам Байеса-Лапласа, Сэвидаа [23-27].

Дяя синтеза оптимальных БС С.Цой, Е.И.Рогов, В.Н.Горбенко, Г.П.Данилина применили методы теории графов. Реализация моделей с использованием этих методов обычно заключается в выделении частичного подграфа на мультиграфе или допустимого пути на квазиупорядо-ченном (альтернативном) графе. Важным достоинством ЭММ, построенных на методах теории графов, является возможность формализации ка-чесфенннх характеристик системы [ 28-31 ] .

Широкое применение методов операционных исследований и ЭВМ нашло отражение в работах П.В.Авдулова, А.С.Астахова, А.С.Бурчако-ва, Б.М.Воробьева, З.И.Гойзмана, В.М.Зыкова, А.С.Кузьмича, В.Н.Кухарева, А.С.Малкина, Р.Д.Мигачева, А.И.Митейко, В.А.Мичкова, В.С Мучника, Р.В.Орлова, Е.В.Петренко, А.В.Старикова, Б.А.Теодоро-вича, В.А.Харченко и других.

В реализации ЭММ второго этапа наибольшее применшие получили методы математического программирования, теории графов,теории массового обслуживания, метод градиентов, метод Монте-Карло. Такое разнообразие математического аппарата и использование ЭВМ значительно расширили область исследований БС с помощью моделей и в

• целом повысили их практическую результативность [ 32-56 ] .

Вместе с тем следует отметить, что статическое отображение 1 реальных БС моделями второго этапа также приводит к низкой надежности получаемых результатов. Попытки добиться необходимой их достоверности за счет увеличения размерности ЭММ не дают желаемого эффекта. Поэтому в конкретных задачах оптимизации TP возможности моделей второго этапа также ограничены.

Следующим, вполне закономерным с позиции диалектического понимания природы, этапом моделирования БС являются динамические модели.

По своей структуре и методам реализации они представляются самыми сложными. Сущность динамических моделей заключается в формальном описании траекторий поведения реальных БС во времени. При этом структура системы, воздействие внешней среды и критерий опти*-мальности имеют не стационарный характер. В настоящее время теория синтеза динамических моделей угольных шахт находится в стадии интенсивного развития.

Нзд&вдешш и рсрбедцос.щ Развитие принципов динамического моделирования БС привело к ветвлению и самостоятельному формированию целого ряда научных направлений в теории оптимального проектирования:

1) поэтапное проектирование;

2) календарное планирование горных работ;

3) интегральная оценка качества проектов;

4) оптимизация TP реконструируемых шахт;

5) проблема шахты будущего.

В научно-методическом отношении динамическая постановка задач по указанным направлениям имеет общие свойства. К числу наиболее важных из них можно отнести следующие.

I. Траектория поведения БС во времери отображается декарто

•вым произведением трех качественно различных пространств. Это позволяет в моделях удерживать все виды информационных потоков - качественных (не метрических) и количественных (непрерывных и дискретных) .

Проблеме моделирования с учетом качественных характеристик посвящены работы М.И.Устинова, В.А.Харченко. Наиболее полное описание траекторий БС при математическом моделировании угольных шахт разработано Е.И.Роговым.

2. Выбор критериев оптимизации основан на анализе чувствительности TP к воздействию технических, экономических и дагих факторов. Структура, состав и размерность критерия определяются динамическими характеристиками моделируемой БС и требованиями к качеству оптимизируемых решений.

Существенный вклад в развитие динамических критериев и синтеза их интегральных структур дня оценки технического уровня шахт (ТУШ) внесли А.С.Астахов, А.С.Малкин, Е.В.Петренко, М.И.Устинов и другие.

3. Описание технологических структур сети горных выработок и динамики развития очистных и подготовительных работ основано на методах теории графов, комбинаторики и сетевого планирования.

Этим важным задачам посвящены работы П.В.Авдулова, Б.М.Воробьева, Э.И.Гойзмана, Ф.И.Евдокимова, С.И.Петровича, В.М.Рогинского, С.Цоя, А.В.Старикова, Б.А.Теодоровича и некоторых других.

4. Определены основные пути решения проблемы многомерности динамических моделей: а) разбиением интервала времени существования БС на конечное число отрезков, соответствующих квазистатическим состояниям структуры системы (на этом основаны идеи поэтапного проектирования); б) декомпозицией БС на подсистемы с последующей их увязкой при оптимизации; в) выделением существенных переменных, соответствующих чувствительности математической модели к неопределенности исходной информации.

Перечисленные результаты нашли отражение в работах А.С.Бурчат кова, А.С.Малкина, В.Н.Кухарева, Е.И.Рогова, В.А.Харченко и других авторов [57-61] .

Интенсивное освоение методов динамического моделирования БС позволяет предположить, что в ближайшем будущем ЭШ третьего этапа получат наибольшее распространение в исследованиях оптимальных параметров угольных шахт.

Для реализации динамических моделей потребуется создание сложных вычислительных комплексов, основанных на принципах организации сетей ЭШ и терминальных диалоговых устройств, обеспечивающих автоматизацию проектирования.

I.I.2. Современные тенденции системных методов модели^ рования и оптимизации TP угольных шахт

Комплексное использование недр, охрана окружающей среды и проблемы безопасности горных работ выдвигают ряд качественно новых требований к оптимальности технологических решений угольных шахт. Речь идет не столько о методах получения и величинах самих параметров, сколько о физической реальности и "долгожитии" проектных решений в целом.

Современные тедвдщи д? мрдздров^цзэд ц жтттт ,ХР. ных шахт. Сущность их заключается в следующем:

I. Необходимость конкретного учета природных факторов и физико-геомеханических процессов в экономико-математических моделях привели к гибридизации последних.

Например, определение геометрических параметров выемочных полей, схем вскрытия и подготовки, порядка отработки и др. дая свиты газоносных, самовозгорающихся пластов осуществляется на основе количественного анализа газовой ситуации и вероятности возникновения эндогенных: пожаров. При этом учитываются не только затраты на проветривание горных выработок, применение дегазации и специальных профилактических мероприятий, но и физическая возможность обеспечения этими средствами допустимых норм безопасности в конкретной обстановке.

Естественно, такой подход к моделированию и оптимизации TP приводит к соединению форм математического описания экономических и физических закономерностей в одной структуре модели. Адекватность и практическая результативность применения гибридных математических моделей БС вполне очевидна.

2. Трудности и противоречия, возникающие при оптимизации TP с позиции экономических категорий, привели в ряде случаев к отказу от применения экономических критериев оптимальности.

В настоящее время известен ряд удачных математических моделей оптимизации по техническим критериям (максимум добычи, нагрузки, надежности, концентрации и интенсивности горных работ и т.д.)

Весьма перспективным является построение и реализация математических моделей по 1фитерию обобщенной "работоспособности" и выживаемости" систем - критерию адаптации.

Таким образом, следует ожидать, что гибридные динамические модели оптимизации TP угольных шахт будут основаны на трех классах критериев: I) экономических, 2) технических, 3) эволюционных (совместимость, приспосабливаемость, жизнеспособность и др.).

С другой стороны, не менее важным направлением являются имитационные модели. Их применение весьма эффективно при учете стохастических свойств EG, а также при низкой чувствительности критериев оптимальности в пространстве вариации параметров, где требуется лшць воссоздать в некотором масштабе качественную картину реального процесса.

3. Дальнейшее углубление понимания природы и механизмов явлений, происходящих в угольной шахте, привели к выявлению индивидуальных свойств ее отдельных объектов и подсистем. Сформировалось мнение о невозможности построения изоморфной модели шахты одним из методов.

Это послужило толчком к резкому ветвлению классов гомоморфных моделей с привлечением широкого арсенала математических методов.

ШЗД щ^ЯРШтШ модедрй,. На основе анализа и обобщения опыта моделирования в горном деле можно классифицировать известные и возможные в будущем математические модели БС по 8 признакам х;ГV

Xj - характер поведения БС во времени; х1Г статический; Xj2- динамический.

Х2 - энтропийные свойства характеристик БС;

Xgj - детерминированные; х^ - вероятностные; х^-комбинированные.

Хд - состав информационных характеристик БС;

Xg-р количественные; Хд2 ~ качественные; Х33 - смешанные.

Х4 - свойства информационных потоков БС;

Х41 " нвярерывнь16? х42 ~ Дискретные; х^д - комбинированные.

Х^ - способ моделирования БС; x5j- оптимизационный; х52- статистический; х53- имитационный; х54 - игровой.

Xg - тип критерия оптимальности БС; х61 - экономический; х^2 - технический; Xgg - эволюционный.

Ir, - структура организации модели БС;

Xr,j - одноуровневая; х^2 - многоуровневая (иерархическая).

Xg - свойства модели БС к обучению:

Xqj - инвариантные (необучаемые); х82 -адаптируемые (самонастраивающиеся при обучении).

Изобразив классификационные признаки в виде вершин на квазиупорядо-ченном графе, можно получить полное множество различных классов маг-тематических моделей. Очевидно, размерность этого множества равна числу независимых путей на графе [ 29 ].

Ma(G)U П Pi , <I.I-I.>

1-1 где Р; - число реализаций (состояний) I -го классификационного признака.

В нашем случае число независимых путей составит |Ma(G0l = 2*3*3*3*5'3'2*2 = 3240.

Однако реальное число классов моделей значительно меньше, поскольку некоторые признаки несовместимы друг с другом и определяются "И" - "ИЛИ" отношениями.

Следует заме тить, что если указанные классы моделей использовать для всего множества объектов и подсистем шахты с учетом разнообразия их конструктивных решений, то для известных в настоящее время математических методов общая оценка числа возможных моделей достигнет астрономической величины З'Ю1^.

Таким образом, перспективы математического моделирования ТС угольных шахт практически неисчерпаемы.

Заключение диссертации по теме «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», Вылегжанин, Вячеслав Николаевич

Основные выводы по 7главе

Суммирование теоретических результатов глав 2-6 и их конкретная реализация позволяют сделать следующие выводы.

1. Практическим стимулом создания методов реализации подсистемы технологической подготовки горных работ (ТИГР) является прикладная область, связанная с отраслевыми системами проектирования (САПР-уголь) и управления (ОАСУ-уголь). Задачи ТПГР в структуре этих систем определены комплексными целевыми программами по постановлениям ГКНТ СССР, ГОСПЛАНА СССР и АН СССР.

2. Конкретная реализация теоретических основ геомеханического обеспечения ТПГР сосредоточена в технических разработках (техническое задание и техно-рабочий проект) на пакет прикладных программ автоматизированного банка данных "Шахтное поле", а также в

Комплексе методического и программного обеспечения компонентов САПР "1Ърно-технологический комплекс". Эти разработки рекомендованы Минуглепромом СССР к внедрению на предприятиях отрасли и в проектных организациях ВО "Союэшахтопроект".

3. Проблемы интенсификации горных работ, использования и обновления шахтного фонда в Кузбассе выдвигают вопросы анализа предельных возможностей ТС в сложной горнотехнической обстановке. В этой связи на конкретных примерах шахт ВПО "Кузбаесутоль" выполнены расчеты с использованием изложенных в главах 2-6 теоретических результатов и новых методик решения задач ТПГР.

4. На примере шахты "Коксовая" ПО "Прокопьевсуголь" проанализировано влияние на динамику горных работ высоты этажа; адаптивности и надежности систем разработки с закладкой. Показана целесообразность увеличения высоты этажа в 2 раза. При этом обосновано оптимальное соотношение по высоте этажа применения рядовой и твер-деёщей заклада, обеспечивающее условия регламентации ФГС. Эффективность геомеханического обоснования TP составляет свыше 2,8 млн. рублей в год.

5. Для условий шахты "Усинская" ПО "Южкузбассуголь? исследован оптимальный порядок подготовки и отработки Ш пласта, характеризующегося высокой удароопасностью. Эффективность регламентации геомеханической ситуации при ведении горных работ на пласте Ш составляет около 1,3 млн.рублей.

6. Впервые для условий шахты "Первомайская" ПО "Северокузбассуголь" загружен и прошел опытную эксплуатацию АДЦ "Шахтное поле" в составе двух баз данных (GG-U и На основе этой информации выполнен комплекс горно-геологического прогнозирования и машинного картирования пдастов XXI, ХХУ11. Дан анализ динамики развития горных работ на шахте с момента ее эксплуатации (1975 год). Установлены значительные отклонения фактической динамики и концен

• трации горных работ от проектной. Это связано с диспропорцией в v структуре запасов разрабатываемых пластов по катеориям их технологической готовности, а также влияния потерь и списания в геологических нарушениях, зонах с неблагоприятными ИУ и охранных целиках. На основе расчетов нормируемых уровней запасов различных технологических категорий готовности и анализа адаптивности применяемых ОМК предложено изменение последовательности отработки пластов , обеспечивающее за счет подработки разупрочнение и разгрузку опасных шгастов ХХ1У и ХОТ с последующей их выемкой. Эффективность оптимальной последовательности отработки пластов с учетом геомеханических факторов составляет 4,8 млн.рублей в год.

7. Перспективы и экономическая эффективность использования подсистемы ТПГР в задачах САПР- и ОАСУ-уголь связаны с увеличением уровня автоматизации до 25% за счет расширения компонентов методического и программного обеспечения; широким использованием ЭВМ третьего поколения с развитой сетью терминалов и микропроцессоров; дальнейшим совершенствованием теории и методов оптимизации ТС с учетом геомеханического обоснования применения технологических решений на базе синтеза интелектуального банка (ИБ САПР).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создано новое научное направление в обосновании и оптимизации компонентов горно-технологического комплекса угольных шахт, позволяющее расширить представления о взаимодействии элементов системы "ТЕХНОЛОГШ-СРЕДА" с целью повышения эффективности технологии горных работ в сложных условиях. Это открывает новые перспективы в дальнейшем развитии теории технологии подземной добычи угля.

Основные теоретические и практические результаты проведенных исследований состоят в следующем.

1. Теоретические основы геомеханического обеспечения технологической подготовки горных работ включает формулировку новых концептуальных понятий и моделей: физико-геомеханической ситуации и модели её регламентации, гибридной математической модели горнотехнологического комплекса шахты и ее двухуровневого метода оптимизации, аддитивной функции технологичности горно-геологических условий, логической функции взаимодействия системы "ТЕХНОЛОГИЯ-СРВДА", обобщенного критерия адаптивности технологической системы. Эти модели составляют базис научных положений геомеханического обоснования, математического моделирования и оптимизации технологии горных работ в сложных горно-геологических условиях и горнотехнической обстановке.

2. Имитацией на ЭВМ существующих экономико-математических моделей (ЭММ) компонентов горно-технологического комплекса шахты определены уровни неопределенности (энтропии) их функций цели, связанные с достоверностью результатов моделирования. При требованиях к достоверности ЭММ (уровне значимости 0,95 и погрешности моделирования 10$) не достигается необходимая чувствительность (свыше 0,918) существующих моделей оптимизации компонентов горнотехнологического комплекса с учетом геомеханических аспектов. Наблвдается тенденция снижения чувствительности одноуровневых ЭММ с1 возрастанием сложности отображения конкретных технологических и геомеханических взаимосвязей для низших иерархических компонентов звеньев) и подсистем угольной шахты (очистной забой, система разработки, выемочное поле), обладающих внутренним резервированием и многопараметрическим состоянием, обусловленным геомеханическим взаимодействием с массивом горных пород. Это указывает на недостаточно полную реализацию достижений горной геомеханики применительно к задачам оптимального проектирования и управления технологией горных работ при высоких уровнях их концентрации и интенсификации в сложных природных условиях.

3. В принципах выбора стратегии технологической подготовки горных работ заложена идея оптимального функционирования всей системы "ТЕХНОЛОГИЯ-СРЕДА" на базе использования геомеханических закономерностей. Для обоснования технологических решений в сложных условиях разработан двухуровневый метод оптимизации, включающий уровни адаптации и координации в гибридной математической модели горно-технологического комплекса шахты. При этом на уровне адаптации обеспечивается максимум работоспособности локальных технологических подсистем за счет отсеивания недопустимых альтернатив в регламентируемом диапазоне вариации параметров управления геомеханическим состоянием породного массива. На уровне координации достигается оптимум всей системы по экономическому критерию относительно важнейших параметров горно-технологического комплекса шахты.

4. Сущность геомеханического обеспечения технологической подготовки горных работ заключается в прогнозе, регистрации и геомеханической оценке конкретных природных и технологических особенностей элементов и частей шахтного поля, а также установленных ранее типичных закономерностях проявлений геомеханических процессов при взаимодействии системы "ТЕХНОЛОГИЯ-СРВДА". Математические модели включают регулярную и случайную изменчивость 12 природных факторов (мощности и угла падения пласта, его гипсометрии и глубины пород кровли, газоносности, склонности к самовозгоранию, ударои выбросоопасности); координатной идентификации этих факторов и пространственного отображения совмещенно с объектами горнотехнической обстановки.

5. Влияние горно-геологических условий, характеризуемое функциональной зависимостью для компонентов горно-технологического комплекса шахты выражается в изменении степени их работоспособности и адаптивности при стохастическом взаимодействии с массивом горных пород. Для чего относительно указанных природных факторов в аддитивной структуре функции технологичности, связанной экспоненциальной зависимостью с обобщенным критерием адаптации в данных условиях, определены интервалы её значений, дискретно соответствующие типам сложности горно-геологических условий. Количественно обоснована по критерию адаптации необходимость изменения параметров очистного забоя с увеличением сложности этих условий (например, сокращения длины очистного забоя).

Для условий Кузбасса сокращение длины механизированной лавы в осложненных, сложных и весьма сложных условиях по сравнению с благоприятными составляет 1,25 * 1,48; 1,67 * 1,97; 2,0 * 2,36.

6. По результатам исследований пространственной изменчивости природных свойств угольных пластов и толщ пород, а также анализа топодогии схем горных выработок представительных по условиям шахт

Кузбасса создана система математической аппроксимации объектов шахтного поля в форме автоматизированного банка данных (АБД), включающего информационное описание конкретной горнотехнической обстановки в границах шахтного поля; прогноз, комплексную оценку, районирование и типизацию горно-геологических условий для обоснования параметров технологии. Применение АБД обеспечивает интегрированную обработку горно-геологической, геомеханической и технологи- i ческой информации, её полноту, достоверность, возможность накопления и корректировки при решении задач технологической подготовки горных работ.

7. Алгоритмический подход к теории адаптивности элементов технологических подсистем (TG) при взаимодействии с объектами физико-геомеханической ситуации состоит в разработке аналитического аппарата вычислений обобщенного критерия адаптации ТС на основе введения логической функции взаимодействия "ТЕХНОЛОГИН-СРЕДА.", отображающей характеристики взаимодействия для трех состояний элементов ТС (нормального, критического, катастрофического), представленных в форме графа переходов. Общность критерия адаптации с показателями надежности сложных технологических систем заключается в их вероятностной природе. Различие - в алгоритмах вычислений, основанных для оценки надежности на собственных характеристиках элементов

ТС, а для оценки адаптивности на условных характеристиках взаимосвязей этих элементов. Количественно доказано, что для технологических подсистем шахты всегда обобщенный критерий адаптации меньше вероятности пребывания ТС в нормальном состоянии и в "идеальном" случае асимптотически равен квадрату этой вероятности. Обобщенный критерий адаптации используется в методике расчета нагрузки на механизированный очистной забой. Этим учитывается изменение технике ческого ресурса механизированного комплекса, его частичная работоспособность в аномальных условиях и дополнительная трудоемкость на управление массивом горных пород.

8. Общие принципы математического моделирования геомеханического взаимодействия элементов среды и технологии заключаются: в установлении параметров, формирующих сложную физико-геомеханическую ситуацию, условия ее равновесия и критических состояний; составлении уравнений интенсивности протекания физических взаимодействий (газовыделения, проявлений горного давления, горных уда- ' ров и внезапных выбросов, самовозгорания); реализации моделирующего алгоритма поведения системы "ТЕХЕОЛОГШ-СРЕДА" для выбранных начальных и конечных параметров ее состояний. Модульная структура алгоритмов позволяет, сохраняя единые принципы регламентации геомеханического состояния породного массива, корректировать математические модели при накоплении новой информации о закономерностях этих процессов и явлений. С помощью разработанных математических моделей получены зависимости размеров зоны опорного давления, коэффш* циента концентрации напряжений, глубины отжима краевой части пласта, периода критических нагрузок и скоростей просадки крепи мехкимплекса - как соответствующих функций геометрии пласта, его физико-механических свойств и свойств боковых пород, реологических характеристик крепи (или компрессионных свойств закладки); оценки критического значения коэффициента концентрации упругой энергии в очаге динамического явления; скорости изменения максимальных касательных напряжений, связанных с функцией цикличности, которая для различных технологий очистных и подготовительных работ изменяется с от 5,82*10 до 67,5. С помощью этих зависимостей разработаны вероятностные оценки ударо- и выбросоопасности с учетом потенциальных условий возникновения этих динамических явлений в конкретной горнотехнической обстановке. Аналитически синтезированы регламентирующие условия физико-геомеханической ситуации, обеспечивающие адаптивность технологической системы по проявлениям горного давления, горных ударов и внезапных выбросов, газовьщеления, эндогенным пожаром:

- для очистного забоя, оборудованного механизированным комплексом (0Ж) при наличии трудообрушаемой и неустойчивой кровли;

- для очистного забоя при отработке мощного крутого шгаста с закладкой выработанного пространства;

- для технологической системы в пределах выемочного поля, ко-* гда требуется искусственное управление состоянием массива горных пород (разупрочнение, дегазация, профилактическое заиливание).

9. Модеди и алгоритмы оптимизации технологической системы очистного забоя, оснащенного ОЖ, а также технологической системы (ТС) выемочного поля с учетом их адаптивности позволили количественно установить области работоспособности состояния технологических систем отработки пластов применительно к условиям характерных угольных районов Кузбасса. Программная реализация моделирующих алгоритмов осуществлена на конкретных примерах шахт "Распадская", "Первомайская", "Коксовая", "Сибирская", выемочные поля которых отличаются сложной горнотехнической обстановкой и условиями регламентации физико-геомеханической ситуации. Созданные структуры моделей оптимизации ТС обеспечивают полученные области оптимальных решений как функции "внешних" ограничений.

10. Выбор оптимальной стратегии технологической подготовки горных работ (ТИП?) решается на уровне координации по критерию приведенных затрат (С + Ж). При этом доказано, что решение задачи оптимальной координации может быть сведено к геометрической программе, обеспечивающей единственность вектора решения. Размерность задачи ТИГР для нового горизонта шахты определяется 8 основными параметрами (нагрузка на выемочное поле; высота этажа; размер шахтного поля по простиранию; пропускная способность вентиляционной сети; пропускная способность транспортной сети; надежнооть технологической системы щахты, концентрация горных работ).

П. На основании теоретических исследований, а также расчетов и анализа состояния горных работ на ряде шахт Кузбасса, установлено, что дая увеличения адаптивности технологической системы шахты по фактору "горные работы" необходимо: нормировать уровни запасов различной категории технологической готовности с учетом их геологической надежности; регламентировать календарный план горных ра-1 бот по условиям допустимых состояний системы "ТС-СРВДА."; включить в подмножество вспомогательных работ работы,связанные с локальными и региональными методами управления массивом горных пород; с учетом факторов неопределенности и риска резервировать временные сроки и трудоемкость ведения горных работ, предусматривая этим вероятное возникновение осложнений в результате непредвиденных геомеханических процессов. С учетом этих положений уточнен алгоритм оптимального планирования горных работ при их максимально допустимой интенсивности и концентрации, ограниченной в конкретных условиях геомеханичеекими факторами, связанными с наличием в свите сближенных пластов опасных по тяжелым формам проявлений горного давления, горным ударам и внезапным выбросам. Этим обеспечивается стабильность угледобычи и воспроизводства фронта горных работ в сложных природных условиях и горнотехнической обстановке.

12. Основные теоретические и практические результаты работы использованы: для обоснования технологических решений при оценке состояния и планирования горных работ в ЕЛО "Кузбассуголь", в техническом проекте шахты "Вирюлинская-Северная" ПО "Северокузбасс-уголь", выполненном институтом "Кузбасегипрошахт"; при составлении методик, создании банка данных, программного обеспечения и инструктивных указаний в отраслевых системах автоматизированного проектирования (САПР-уголь) и управления (ОАСУ-уголь). Комплекс моделей, алгоритмов и программ используется в ряде научно-исследовательских и учебных институтов. На основе теоретических результатов получены также новые технические решения адащтивньк элементов механизированных крепей, технологии очистных работ и вентиляции шахт, защищенные авторскими свидетельствами на изобретения.

Внедрение результатов разработок в производственных объединениях Кузбасса имеет общий экономический эффект 2400 тыс.рублей.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Вылегжанин, Вячеслав Николаевич, 1982 год

1. Отчетный доклад Центрального Комитета КПСС на ХХУ1 съезде КПСС.

2. Основные направления развития народного хозяйства СССР на I98I-I985 годы (Материалы ХОТ съезда КПСС).

3. Постановление ЦК КПСС "О мерах по дальнейшему развитию Кузнецкого угольного бассейна в I98I-I990 годах" В 190 от 29 февраля 1980 года.

4. Постановление ЦК КПСС и СМ СССР "О мерах по ускорению технического перевооружения шахт Министерства угольной промышленности

5. СССР". Газета "Правда" от 4 октября 1981 года.

6. Курносов A.M., Розентретер Б.А., Устинов М.И. Научные основы проектирования угольных шахт ддя разработки пологих пластов, М., "Наука", 1964.

7. Курносов A.M. Общие принципы экономико-математического моделирования в решении проектных задач. М., ИГД им.А.С.Скочинского, 1966.

8. Курносов A.M. Основные принципы и методы оптимального проектирования угольных шахт. Автореф., Ай СССР ИФЗ. им.О.Ю.Шмидта, М.,1968.

9. Курносов A.M., Устинов М.И., Набродов И.П., Ликальтер Л.А. Экономикс -математическое моделирование в проектировании угольных шахт. М., "Наука", 1969.

10. Курносов A.M., Дцилов К.Н. Методика оценки надежности технологических систем при выборе оптимального способа подготовки шахтного поля. ИГД им. А. С. Скочинского, М., 1972.

11. Курносов A.M., Устинов М.И., Ликальтер Л.А. и др. Методы оптимального проектирования угольных шахт. "Недра", М., 1974. П.Бокий Б.И. Аналитический курс горного искусства. М., Госиздат, 1929.

12. Шевяков Л.Д. Основы теории проектирования угольных шахт. М., Углетехиздат, 1958.

13. Попов А.С. Технико-экономический анализ в горном искусстве. М., Госгортехиздат, 1932.

14. Звягин П.З. Выбор мощности и сроков службы угольных шахт., М., Госгортехиздат, 1963.

15. Звягин П.З. Экономическая эффективность концентрации работ на угольных шахтах. М., ИГД им.А.А.Скочинского, 1965.

16. Докукин А.В., Орлов Р.В., Саратовский Э.Г. Использование математических методов и вычислительной техники в горном деле. М., Недра, 1964.

17. Мельников Н.В. Горная наука (задачи и связи с развитием промышленности)., М., Недра, 1964.

18. Капустин Н.Г., Квон С.С. Основы проектирования шахт. М., Недра, 1964.

19. Татомир К.И. Расчет сети выработок шахты. Киев, Изд. АН УССР , 1958.

20. Липкович С.М. Основы проектирования угольных шахт. Донецк, Изд.ДЛИ, I960.

21. Найдыш A.M. Вскрытие и подготовка угольных пластов М., Госгортехиздат, 1963.

22. Щевяков Л.Д. Избранные труды, т.1, т.2, М.,Наука, 1968.

23. Устинов М.И. Особенности решения задач оптимизации параметров угольных шахт на ЭЦВМ., М., ИГД им.А.А.Скочинского, 1969.

24. Использование ЭВМ при проектировании и реконструкции шахт. Авт.: Дуганов Г.В., Кухарев В.Н., Поляков П.И. и др. М., Наука, 1968.

25. Рогов Е.И. Системный анализ в горном деле. Алма-Ата, Наука, КазССР, 1976. 207с.

26. Покрасс В.Л., Носенко В.Д. и др. Методика оценки надежностиоптимальных решений при экономико-математическом моделировании в горном деле. Донецк. Дон УТИ, 1971.

27. Пяткин A.M., Поляков П.И., Кухарев В.Н. ЭВМ при выборе схем разработки крутых пластов. Киев, Техника, 1969.

28. Цой С., Рогов Е.И., Горбенко В.Н. Управление и теория графов. Алма-Ата, Казахстан, 1965, 102с.

29. Рогов Е.И. Теория и методы математического моделирования производственных процессов в горном деле. Алма-Ата, Наука, 1973, 141с.

30. Цой С., Данилина Г.П. Синтез оптимальных сетей горных выработок. Наука, Каз.ССР, Алма-Ата, 1969, 211с.

31. Цой С., Данилина Г.П., £уц Е.Н. Автоматизация проектированиявскрытия шахтных полей. Алма-Ата, Наука Каз.ССР, 1973, 235с.

32. Астахов А.С. Оптимальное планирование на ЭВМ в угольной промышленности. М., Недра, 1971.

33. Методы оптимального проектирования угольных шахт. М., Недра, 1974, 368 с. Авт.: Курносов A.M., Устинов М.И. и др.

34. Асташкин Н.В. Календарное планирование горных работ ФЖРШ Ш 4, 1972.

35. Зб.Еишеле И.В., Стариков А.В. К методике построения календарного плана горных работ на угольной шахте. Физико-технические горные проблемы АН СССР. Наука, М., 1971.

36. Еишеле И.В., Стариков А.В. Календарное планирование развития горных работ на угольной шахте. ФТОРПИ № 3, 1971.

37. Бурчаков А.С., Воробьев Б.М., Шорин В.Г., Авдулов П.В., Ливен-цев В.В. Математические модели для расчета оптимальных параметров шахт и оперативного управления производством, М., 1965.

38. Вурчаков А.С., Воробьев В.М., Паринов А.С. К вопросу методологии поэтапного проектирования угольных шахт методом динамического программирования с применением теории графов. Сб.экономическиеисследования в горной промышленности. М., Недра, 1966, 1

39. Авдулов П.В., Качармин С.Д. Определение оптимального порядка отработки выемочных столбов с помощью ЭВМ. В сб.Процессы и управление при подземной разработке полезных ископаемых. М., МГИ,1968.

40. Гойзман Э.И. Методы моделирования и оптимизации производственного процесса в лавах. Автореф. док.дис .ИГД им.А.А.Скочинского, М., 1972.

41. Звягин П.З., Кузнецов К.К., Шорин В.Г., Митейко А.И.,ФридманА.И. Современные методы проектирования угольных шахт. М., Недра,1968.

42. Иванов Н.й. Экономико-математическое моделирование развития горных работ на шахтах. М., Недра, 1971.

43. Кариман С.А., Шрамко В.М. Надежность производственных процессов при подземной добыче угля. М., Наука, 1975, 160 с.

44. Устинов М.И., Набродов Й.П. Алгоритмизация и программирование задач оптимизации параметров угольных шахт. Недра, М., 1971.

45. Устинов М.И. Методические основы оптимального проектированияновых горизонтов и реконструкции шахт Кузбасса. Автореф., док. дис. М., 1973.48.^урчаков А.С., Зыков В.М. Оптимизация систем разработки на угольных шахтах. М., Недра, 1977, 198 с.

46. Мигачев Р.Д., Гордин A.M. Расчет параметров эффективности функционирования оборудования технологических схем угольных предприяё тий. М., ВНИИУуголь, ОФАП, 1974.

47. Стариков А.В. Совершенствование планирования развития горных работ. ЦНИЭИуголь, М., 1975.

48. Стариков А.В. Научные основы оптимизации развития горных работ на угольных шахтах. М., ИПКОН АН СССР, 1978.

49. Петренко Е.В., Воробьев Б.М., Шибаев Е.В. Экономико-математическая модель надежности горных выработок шахты. Уголь Украины,1972, Ш 8.

50. Проектирование организации строительства угольных шахт. Авт.:

51. Станченко И.К., Петренко Е.В., Свирский Ю.И. и др. М., Недра, 1979.

52. Е!урчаков А.С., Воробьев Б.М. и др. Проектирование и комплексная оптимизация параметров шахт. Недра, М., 1972.

53. Устинов М.И. Выбор технологических решений при подготовке новых горизонтов и реконструкции шахты. М., Недра, 1977, 191 с.

54. Е>урчаков А.С., Малкин А.С., Устинов М.И. Проектирование шахт,1. М., Недра, 1978, 406с.

55. Харченко В.А. Научные основы создания и выбора высокопроизводительных технологических систем угольных шахт для условий пологих пластов средней мощности. Автореф.докт.дисс.М., MIM, 1972.

56. Распределение напряжений в породных массивах. Авт.: Крупенников Г.А., Филатов Н.А., Амусин Б.З. и др. М., Недра, 1972.

57. Савин Г.Н. Распределение напряжений около отверстий. Киев, Наукова думка, 1968, 887с.

58. Напряженное состояние однородного крупнослоистого горного массива. Ержаков 1.С. и др. Проблемы механики горных пород. Мат. Всесоюзн.конф. Новосибирск Наука, 1971.

59. Лехницкий С.Г. Теоретическое исследование напряжений в упругом анизотропном массиве вблизи подземной выработки эллитическо-го сечения. В кн.: Труды по вопросам горного давления, сдвиженияпород и методики маркшейдерских работ. I., ВНИШ, 1962.

60. Грицко Г.И., Власенко Б.В. Экспериментально-аналитический метод определения напряжений в массиве горных пород. Новосибирск, Наука, 1976, 187с.

61. Либерман Ю.М., Хаимова-Малькова Р.И. Напряженное состояниепород кровельной толщи при очистной выемке с закладкой выработанного пространства. ФТПРПИ, 1975, Ш 3.

62. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. М., Недра, 1976.

63. Прогнозирование и расчет проявлений горного давления. Грицко Г.И., Вяасенко Б.В., Посохов Г.Е. и др. Новосибирск, Наука, 1980 156с.

64. Осипов С.Н., Пясецкий Б.Н. 0 движении газа вблизи обиженной

65. Поверхности угольного пласта при его переменной газопроницаемое-1ти. В сб. "Механика жидкости и газа", № 3, М., изд.АН СССР, 1966.

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

67. Баренблатт Г.й., Желтов Ю.П., Кочина И.Н. Об основных представлениях теории фильтрации однородных жидкостей в трещиноватых породах. ПММ. М., Изд. АН СССР, I960, с.852-864.

68. Христианович С.А. Распределение давления газа вблизи движущейся свободной поверхности угля. "Известия АН СССР, ОШУ, 1953, Ш2. 77.Чернов О.И., Черкасов B.C., Горбачев А.Т. Движение жидкостив угольных пластах. Новосибирск, Наука, 1981. 126с.

69. Невский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. М., Недра, 1973.

70. Ямщиков B.C., Тютюник П.М., Блок А.В. Экспериментальное изучение пространственной неоднородности массива вблизи горной вщ>а-ботки методов ультразвукового прозвучивания. ФТПР1Ш, 1974, В 3.

71. Ставрогин А.Н. Статистические основы прочности и деформации горных пород при сложных напряженных состояниях. ФТПРШ, 1974, М.

72. Фейт Г.Н. Прочностные свойства и устойчивость выбросоопасных угольных пластов. М., Наука, 1966.

73. Рац М.В. Неоднородность горных пород и их физических свойств. М., Наука, 1968.

74. Турчанинов И.А. Основы механики горных пород. Л., Недра, 1977. 502с.

75. Эттингер И.Л. Физическая химия газоносного угольного пласта.

76. В кн.: Проблемы современной рудничной аэрологии. М., Наука, 1974. с.94-103.

77. Грицко Г.И., Вылегжанин В.Н. Принципы оптимизации горных работс учетом закономерностей поведения массива горных пород. В кн.: Шахта будущего, Новосибирск, 1973.

78. Грицко Г.И., йяасенко Б.В. Метод расчета поверхностей смещенийбоковых пород при отработке угольного пласта.- ФТПРПИ, 1976, В 2,4.

79. Вяасенко Б.В., Севостьянов В.В., Флейшман А.Ш. Влияние горногеологических и горнотехнических аномалий выемочного поля на проявления горного давления. ФТПНШ, 1979, № I.

80. Стрельников Д.А., Кожевин В.Г., Горбачев Т.Ф. Разработка угольных месторождений Кузбасса. Углетехиздат, 1959.

81. Линденау Н.И., Маевская В.М., Крыжов В.Ф. Происхождение, профилактика и тушение эндогенных пожаров в угольных шахтах. М., Недра, 1977, 318с.

82. Основные направления по развитию технологии и средств механизации и автоматизации закладочных раб®т на угольных шахтах ПО "Прокопьевскуголь" М., ИГД им.А.А.Скочинского, 1978.

83. Рожченко Е.Н. Перспективы развития Кузнецкого угольного бассейна. М., МУП СССР, 1972.

84. Проблемы развития угольной промышленности Сибири. Новосибирск, СО АН СССР, 1980.

85. Оценка качества проектов и технического уровня шахт. Авт. : Тучков Е.Н., Колесникова Р.Т., Устинов М.И., Малкин А.С., Петренко Е.В. М., Недра, 1977, 138с.

86. Фрайман Я.Б., Бедин В.И. Организация производства на высокомеханизированных шахтах Кузбасса. Кемерово, 1981, 151с.

87. Совершенствование технологии и средств комплексной механизации при разработке мощных крутых пластов Кузбасса с закладкой выработайного пространства. М., 1972. Тез.докл.на Всесоюзном НТС.

88. Разработка угольных месторождений на больших глубинах. М., ИГД им.А.А.Скочинского. М., 1971.

89. Топчиев А.В., Гетопанов В.Н., Солод В.И. и др. Надежность горных машин и комплексов. М., Недра, 1968.

90. Систематизированные данные по внезапным выбросам угля и газа на шахтах восточник и северных месторождений страны. Кемерово,1974, 428с.

91. Каталог горных ударов на шахтах СССР (1965-1972гг) Л., ВНЙМЙ, 1973.

92. Каталог метаноемкости углей Кузбасса (Издание второе, дополненное). МУЛ СССР, ВостНИЙ, Кемерово, 1968.

93. ЮЗ.Кобринский Н.Е. Основы экономической кибернетики. М., Экономика, 1969.

94. Математика и кибернетика в экономике. Словарь-справочник. М. Экономика, 1975.

95. Юб.Вылегжанин В.Н. Принципы и методы эволюционного анализа и синтеза технологии горных работ на угольных шахтах. В сб. "Оптимальное планирование и проектирование горных работ при подземной разработке угольных пластов". Новосибирск, 1978, е.28-38.

96. Юб.Ардашев К.А. и др.Совершенствование управления горным давлением при разработке наклонных и крутых пластов. М., Недра,1975, с.29-42.

97. Ю7.Вылегжанин В.Н. Физические и геомеханические основы оптимизации угольных щахт. Новосибирск, Наука, 1981, 207с.

98. Воробьев А.А., Тонконогов П.М., Векслер Ю.А. Теоретическиевопросы физики горных пород. М., Недра, 1972.

99. ПЗ.Еугаец А.Н., Дуденко I.H. Математические методы при прогнозировании месторождений полезных ископаемых. I., Недра, 1976, 269с. П4.Девис Дк. Статистика и анализ геологических данных. Пер. сангл. М., Мир, 1977, 571 с.

100. Лоран П.Ж. Аппроксимация и оптимизация. М., Мир, 1975.

101. Василенко В.А. Теория сплайн-функций. Новосибирск, Наука, 1978.

102. П7.Стечкин С.Б., Субботин Ю.Н. Сплайны в высислительной математике. М., Наука, 1976.

103. П8.Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения. Вып.1.2. М., Мир, 1971, 1972.

104. П9.Вылегжанин В.Н. О математическом моделировании геометрии пластовых месторождений полезных ископаемых. ФШРПЙ, 1972, № 5, с.50-56.

105. Вшгегжанин В.Н. Алгоритм кусочно-непрерывной аппроксимацииповерхности угольных пластов. В кн.: Экономико-математическое моделирование и планирование горных райот на угольных шахтах Кузбасса. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1974, с.42-48.

106. Вылегжанин В.Н. Математическое моделирование физико-механических свойств горного массива. В кн.: Экономико-математическое моделирование. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1974, с.49-58.

107. Ковалков А.В. Функции Грина и сплайн-аппроксимации в многомерных областях. Новосибирск, ВЦ СО АН СССР, 1980.

108. Сборник научных программ на ФОРТРАНе. Вып.1,2. Пер.с англ. М., Стастистика, 1974.

109. Андерсен Г. Введение в многомерный статистический анализ. М,L1. Физматиз, 1963.

110. Болотин В.В.Применение теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М., Стройиздат, 1971.

111. Кузьмин А.П. Исследование вопросов математического моделирования пластовых месторождений полезных ископаемых и схем горных выработок для решения на ЭВМ некоторых задач проектирования шахт. Автореф.канд.дис. Новосибирск, 1973.

112. Кристофидес Н. Теория графов. Пер.с англ.М., Мир, 1978, 432с.

113. Вылегжанин В.Н., Витковский Э.И. Математическая модель пространственной схемы горных выработок. Сб. Технологические сети угольных месторождений. ИГД СО АН СССР, Новосибирск, 1979.

114. Мидау Ч. Анализ информационных систем. Сокр.пер.с англ.М.,1. Прогресс, 1977, 399с.

115. ЕС ЭВМ СУДИ "ОКА". Вопросы конструирования баз данных. Кн. 2., М., ГВЦ Госплана СССР, 1976.

116. Брукс Ф.П. Как проектируются и создаются программные комплексы. М., Наука, 151 с.

117. Цаленко М.Ш. Реляционные модели баз данных (обзор). В кн.: Алгоритмы и организация решения экономических задач. М., Статистика, 1977, 18-Збс.

118. Новиков П.С. Конструктивная математическая логика с точки зрения классической. М., Наука, 1977, 328с.

119. Леонова В.Ф. Термодинамика. М., Высшая школа, 1968, 157с.

120. Добронравов В.В. Основы аналитической механики. М., Высшая школа, 1976, 262с.

121. Грицко Г.И., Еылегжанин В.Н. Теоретические основы синтеза динамических адаптивных моделей горных процессов. ФТПРПИ, $ 6,с.83-90.

122. Крамер Г., Лидбеттер М., Стационарные случайные процессы.Пер. с англ. М., Мир, 1969.

123. Кофман А. Введение в прикладную комбинаторику. Пер.с фр.М., Наука, 1975.- 478с.

124. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. Высшая школа, 1968.

125. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика горных пород. Недра, М., 1975, 264 с.

126. Гениев Г.А. Вопросы динамики сыпучей среды. Гостехиздат, М., 1958.

127. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теория упругости. М., Наука, 1965, 280с.

128. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Механика сплошных сред. М., Гостехиздат, 1954, 795с.

129. Лыков А.В. Тепломассообмен. М., Энергия, 1972, 502с. Лыков А.В. Теория теплопроводимости. М., Высшая школа, 1967, с 600.

130. Седов Л.И. Механика сплошной среды, т.1,2. М., Наука, 1976, 576 с. 536 с.

131. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. М., Физматгиз, I960, 275с.148.1ристианович С.А., Шемякин Е.И. К теории идеальной пластичности. Инженерный журнал. МТТ, 1967, Л 4.

132. Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее применение. Алма-Ата, Наука» 1964, 175с.

133. Рогов Е.И.,Грицко Г.И., Вылегжанин В.Н. Математические модели адаптации процессов и подсистем угольной шахты. Алма-Ата, Наука, 1979, 239 с.

134. Сдвижение горных пород и земной поверхности в главнейших угольных бассейнах СССР. Углетехнздат, 1958.

135. Ардашев К.А., Куксов Н.В., Шалыгин А.С. и др. Совершенствование управления горным давлением при разработке наклонных и крутых угольных пластов. М., Недра, 1975.

136. Махно Е.А. Вопросы разработки крутопадающих пластов угля с применением щитовой системы. М., Углетехиздат, 1957.

137. Грицко Г.й., Шалауров В.А. Горное давление при групповой разработке пластов. Новосибирск, Наука, 1978, 92с.

138. Максимов А.П. Выдавливание горных пород и устойчивость подземных выработок. М., Госгортехиздат, 1963.

139. Весков М.И. Исследование вязкопластического течения горных пород, окружающих выработки на больших глубинах. В кн.: Вопросы инженерной геологии при проектировании. Л., ВНИМЙ, 1969.

140. Петухов И.М. Горные удары на угольных шахтах. М., Недра, 1972.

141. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР., Л., ВНИМИ, 1977.

142. Баренблатт Г.И., Христианович С.А. Изв.АН СССР, ОТН, 1955, Jfe II, е.34-39.

143. Временная инструкция по выбору споооба и параметров разупрочнения труднообрушаемой кровли на выемочных участках. Л., ВНИМИ, 1976.

144. Кузнецов С.В. О взаимодействии горного давления и газа в угольном пласте. ПМТФ, 1961, № 4.

145. Журков C.H., Томашевскиж Э.Е. Микроскопическое изучение роста трещин при разрыве. ЖТФ, 1957, вып.6.

146. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств. Пер.с фр.М., Радио и связь, 1982.- 421с.

147. Петухов И.М,, Линьков A.M. Волны разрушения при горных ударах и выбросах. Тр.ВНИМИ, 1973, вып.88.

148. Карякин Н.й. и др.Краткий справочник по физике. М., Высшая школа, 1969.

149. Ходот В.В. Внезапные выбросы угля и газа. М., Госгортехиздатг 1961.

150. Сагинов А.С., Адилов К.Н., Квон С.С. Оптимизация технологических схем угольных шахт. Алма-Ата, Наука Каз.ССЕ , 1974.-286с.

151. Кузнецов В.М. Математические модели взрывного дела. Новосибирск, Наука, 1973.

152. Морозов И.Ф., Шевяков Ф.Д., Аршава В.Г. Разработка выбросоопасных угольных пластов. М., Недра, 1979, 202с.

153. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М., Недра, 1976, 399с.

154. Инструкция по безшасному ведению горных работ на1, пластах склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М., Недра, 1977,и 158с.

155. Петухов И.М. ,Тетеревенков В.В. Механизм, границы и степень действия защитных пластов. В кн.: Внезапные выбросы в угольных шахтах. М., Недра, 1970.

156. Меламедов И.М. Физические основы надежности (введение в физику отказов). Л., Энергия, 1970.

157. Егоров П.В., Аман И.П. Выявление условий возникновения горных ударов на шахтах Кузбасса. В сб. Вопросы горного давления СО АН ССС. Наука, Новосибирск, 1968.

158. Егоров П.В. Исследование природы, прогноз и предотвращениегорных ударов при разработке мощных крутых пластов в Кузбассе. Автореф. док.дис.Новосибирск, 1974.

159. Айзерман М.А., Браверман Э.И.,?озноэр Л.й. Метод потенциальных функуий в теории обучения машин, М., Наука, 1970.

160. Гаскаров Д.В., Голинкевич Т.А., Мозгалевский А.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Т.А.Голинкевича. М., Сов.радио, 1974, 224с

161. Рогов Е.И. Взаимодействие технологии и условий подземной выемки угля. Алма-Ата, Наука, Каз.ССР, 1978.

162. Рекомендации по прогнозированию условий отработки лав пологих пластов Донбасса и выбору рациональных параметров их крепления. Коммунарок, 1980, 63 с.

163. Мясников А.А. Проветривание горных выработок при различных системах разработки угольных пластов. М., Госгортехиздат, 1962.

164. Мясников А.А.,Садохин В.П., Жирнова Т.С. Применение ЭВМ для решения задач управления метановыделением в шахтах. М.,1. Недра, 1977, 248 с.

165. Тарасов Б.Г.,Колмаков В.А. Газовый барьер угольных шахт. М., Недра, 1978, 199с.

166. Чернов О.И. ,Альперович В,Я. Принцишшсомплекеного метода борьбы с каменноугольной пылью, газовыделениями, внезапными выбросами угля и газа, горными ударами и эндогенными пожарами в угольных шахтах. Кемерово, Кемеровское из-во, 1961.

167. Чернов О.И., Розанцев Е.С. Предупреждение внезапных выбросов угля и газа в угольных шахтах. М., Недра, 1965.

168. Медведев Б.И., Морозов И.Ф.; Осокин В.В. Влияние увлажнения на физико-механические свойства угля Уголь Украины, 1971, J& 12, с.15-16.

169. Физико-химия газодинамических явлений в шахтах. М.,Недра, 1973.

170. Абрамов Ф.А., Тян Р.Б., Потемкин В.Я. Воздухораспределение в вентиляционных сетях шахт. Киев, Наукова думка, 1969.

171. Тян Р.Б.,Потемкин В.Я.,Сапончик С.В. Взаимосвязанность аэродинамических параметров вентиляционных сетей. Сб.Совершенствование проветривания шахт. Новочерскасск, 1972.

172. Вылетании В.В. Вероятностное моделирование горных ударов при планировании развития горных работ. ФТПРПТ, № 4, 1973.

173. Грицко Г.И. Горное давление на мощных крутых пластах. Новосибирск. СО АН СССР, Наука, 1967.

174. Грицко Г.И., Вылегжанин В.Н. О математической модели прогноза эндогенной пожароопасности. §ТПРПИ, № 3, 1973.

175. Горное давление в капитальных и подготовительных выработках (Материалы семинара 12-13 октября 1970г.) Под ред.Г.И.Грицко. СО АН СССР, ИГД. Новосибирск, 1971.

176. Месарович М.,, Мако. Д., Такахара Я. Теория иерархических многоуровневых систем. Пер.с англ.М., Мир, 1973.- 344с.

177. Нейман Лж., Моргенштейн 0., Теория игр и экономическое поведение. Пер.с англ. М., Наука, 1970.- 707 с.

178. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы. Перев.с англ. М., Мир, 1978.- 308с.

179. Алгоритмы и программы случайного поиска. Рига, зинатне,1969.-374с.

180. Половишшн А.И., Грудачев В.Г., Меркурьев В.В. Алгоритмы оптим. ции проектных решений. М., Энергия, 1976, 263 с.

181. Растригин Л.А. Случайный поиск в задачах оптимизации многопараметрических систем. Рига, Зинатне, 1966, 211с.

182. Дворянкин A.M., Половшташ А.И., Соболев А.Н. Методы синтеза технических решений. М., Наука, 1977, 104с.

183. Автоматизация поискового конструирования (искусственный инте-лект в машинном проектировании). Под ред.А.И.Половинкина. М.,

184. Радио и связь, 1981, 343 с.

185. Даффин Р., Питерсон Э., Зенек К. Геометрическое программирование. М., Мир, 1972, 308с.

186. Кузнецов К.К., Митейко А.И. и др. Методические указания поэкономико-математическому моделированию при проектировании угольных шахт. Центрогипрошахт. М., 1972, 99 с.

187. Астахов А.С. Динамические метода оценки эффективности горного производства. М., Недра, 1973, 270 с.

188. Е!усленко Н.П. Моделирование сложных систем. М., Наука, 1978, 399с.

189. Харченко А.К. Экономические исследования в горном деле. М., 1965.

190. Витковский Э.И. Оптимизация горнопроходческих работ в условиях АСУ угольного объединения. ФТПРПИ, 1977, & 4, с.83-88.

191. Рогов Е.И., Щуруба М.Р. Выбор оптимальной технологии проведения горизонтальных горных выработок. Алма-Ата, Наука, 1969.

192. Кожевин В.Г., Першин В.В. Методика расчета темпов проведения горных выработок по фактору надежности. Кемерово, КузПИ, 1977.

193. Добров Г.М. Прогнозирование науки и техники. М., Наука, 1969, 208 с.

194. Экономические аспекты научно-технического прогнозирования. Под.ред.М.А.Виленского, М., Экономика, 1975, 222с.

195. Стоимостные показатели для проектирования шахт в Кузбассе. М., ИГД им.А.А.Скочинского, 1971, 36 с.

196. Методика расчета затрат на поддержание подготовительных выработок. В сб.: Вопросы экономики добычт угля в Кузбассе. Кемерово,1976, Вал.7, 11-18 с. Авт.В.М.Ащеулов, В.И.Ильин, Э.И,Витновскийи др.

197. Методика затрат на проведение подготовительных выработок. В сб.: Вопросы экономики добычи угля в Кузбассе, Кемерово, 1976,

198. Вып.7, 60-64 с. Авт. В.М.Ащеулов, В.И.Ильин.

199. Анисимов-Спиридонов Д.Д. Методы и модели больших систем оптимального планирования и управления. Наука, М., 1969.

200. Вагановский К.А. Проблемы планирования и управления экономическими целенаправленными системами. СО АН СССР, Новосибирск.1972.

201. Клиланд Д., Кинг В. Системный анализ и целевое управление. Пер.с англ. М., Советское радио, 1974.

202. Авт.св. "Гидравлическая стойка", $ 819348 от 05.12.80. Вылегжанин В.Н., Фролов Б.А., Хорин В.Н. и др.

203. Авт.св."Секция механизированной крепи". № 848669, от 23.03.81 Вылегжанин В.Н., Савкин А.А., Павловский А.С. и др.

204. Авт.св."Способ разработки угольных пластов", $ 652327 от 21.II.78. Вылегжанин В.Н. ,Грицко Г.И., Батугин С.А. и др.

205. Авт.св."Секция механизированной крепи", Jfc 724764 от 07.12.79. Вылегжанин В.Н., Лукьянов П.Ф., Ануфриев В.Е. и др.

206. Авт.св." Щит для разработки мощных крутых пластов". № 750092 от 28.03.80. Вылегжанин В.Н., Грицко Г.И., Петров А.И. и др.

207. Машинная графика и ее применение. Новосибирск, ВЦ СО АН СССР, 1979, 137с.

208. Грицко Г.И., Фролов Б.А. , Клишин В.И. Принципы работы гидравлических крепей как реологических тел. ФЖРПИ, 1978, 1 2, с.4-11

209. Вагнер Г. Основы исследования операция. Т.2., М., Мир, 1973.

210. Крылов В.Ф.,Вылегжанин В.Н. Об увеличении высоты этажа на мощных крутых пластах Прокольевско-Киселевского месторождения,ФТПРПИ, 1972, Л I.

211. Методические документы по определению нагрузок на очистные забои угольных шахт. МУП СССР, ИГД им.А.А.Скочинского. М.,1980.

212. Методика определения экономической эффективности использования в угольной промышленности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений, М., ЩШЭИуголь, 1979.

213. Методика комплексной оценки горно-геологических условий разра-гботки угольных пластов. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1982.

214. Методика прогноза параметров взаимодействия техгологических систем в пределах выемочного поля с физико-геомеханической ситуацией.

215. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1982.

216. Разработка научных основ оптимального проектирования и планирования горных работ в сложных горно-геологических условиях угольных шахт Кузбасса. Отчет НИР № 77076988. ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1980.

217. Техническое задание на ППП автоматизированного банка данных

218. Шахтное поле", тема 2806201100-072, ИГД СО АН СССР, ВНИИУуголь, Кемерово-Ильинское, 1981.

219. Кузнецов К.К. 0 разработке и внедрении систем автоматизированного проектирования угольных предприятий. Уголь, 1979, № 7, с.7-11.

220. Митейко А.И. Система автоматизировано^ проектирования угольных предприятий. Уголь, 1982, №6,- с. 19-22.

221. Отраслевые методические рекомендации по определению экономичческой эффективности АСУ. М. ,ВНИЙУУголь, 1981.

222. Теодорович Б.А. Синтез оптимальных решений шахты будущего. В Кн:Шахта будущего (тр. второй всесоюзной научно«йрйтичес.конф#;•16-18 октября). Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1973. с.75-76. ^

223. Теодорович Б.А. Научные основы технологии подземной гидродобычи угля (вопросы оптимизации развития). Автореф.докт.дисс.Новокузнецк, 1974.

224. Теодорович Б.А., Шелехова P.M. Оптимизация систем разработки дня гидрошахт. Сб.тр.Планирование горных работ на угольных шахтах. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1976. с.103-107.

225. Reintsh Ch.H. Smoothing by spline-functions. Numer. Math., bd.IO, N 3, p.p. 177-183, 1967243. Braile Z.W. Comparison of fouv random to grid methods. Computer and Geosciences, vol.4,p.p. 341-349, 1978.

226. Status report of the Graphic Standarts Planning Commitee of the ACM/ZiGGRAPH. Computee Graphics, vol.11, N 3, 1977.

227. Jacobi 0. Praxis der ^ebirgsbeherrschung, Verlag Gluckauf GMBH, Essen, 1976, 496 S.