123

 

ISSN 0536-1028 (Print)              ISSN 2686-9853 (Online)  

УДК 622.4

КАЗАКОВ Б. П., МАЛЬЦЕВ С. В., СЕМИН М. А.

Представлен способ оптимизации параметров одновременной работы нескольких главных
вентиляторных установок в рудничной вентиляционной сети по критерию минимального
энергопотребления. Этот способ позволяет автоматизировать процесс проектирования
энергоэффективных систем рудничной вентиляции сложной топологии. Вначале произво-
дится математическая постановка задачи оптимизации параметров системы вентиляции.
Для анализа вариантов задачи дополнительно вводится матрица влияния, позволяющая оце-
нивать влияние каждой вентиляторной установки на расход воздуха в каждой из рабочих зон.
С применением данной матрицы определяется функциональный вид управляющих уравнений
для частот вращения вентиляторных установок. Далее исследуется наиболее простой воз-
можный функциональный вид управляющих уравнений с линейным пропорциональным звеном.
Полученные управляющие уравнения реализованы в системе компьютерной алгебры Wolfram
Mathematica 10.0 в алгоритме оптимизации параметров работы нескольких главных устано-
вок по критерию минимизации суммарной потребляемой мощности главных вентиляторных
установок.

К л ю ч е в ы е с л о в а : математическая модель; оптимизация параметров; главная вентиля-
торная установка; энергоэффективный режим проветривания; рудники сложной топологии;
рудничная вентиляционная сеть; минимизация суммарной потребляемой мощности.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Казаков Б. П., Левин Л. Ю., Шалимов А. В. Повышение эффективности ресурсосберегающих
систем вентиляции для подземных рудников // Горный журнал. 2014. № 5. С. 26–28.
2. Казаков Б. П., Исаевич А. Г., Мальцев С. В., Семин М. А. Автоматизированная обработка
данных воздушно-депрессионной съемки для построения корректной математической модели вен-
тиляционной сети рудников // Изв. вузов. Горный журнал. 2016. № 1. С. 22–30.
3. Мальцев С. В. Совершенствование методов построения моделей рудничных вентиляционных
сетей сложной топологии на основе автоматизации обработки данных воздушно-депрессионных
съемок // Стратегия и процессы освоения георесурсов. 2015. Вып. 13. С. 277–280.
4. Козырев С. А., Осинцева А. В., Амосов П. В. Метод оптимизации размещения регуляторов в
вентиляционной сети рудника. Германия, Саарбрюккен: LAP LAMBERT, 2015. 136 с.
5. Круглов Ю. В. Теоретические и технологические основы построения систем оптимального
управления проветриванием подземных рудников: дис. ... д-ра техн. наук. Пермь, 2012. 341 с.
6. Осинцева А. В. Оптимизация размещения регуляторов воздухораспределения в вентиляцион-
ной сети подземного рудника на основе анализа взаимосвязи параметров сети и применения гене-
тического алгоритма: дис. ... канд. техн. наук. Апатиты, 2011. 129 с.
7. Пучков Л. А., Бахвалов Л. А. Методы и алгоритмы автоматического управления проветрива-
нием угольных шахт. М.: Недра, 1992. 399 с.
8. Зайцев А. В., Казаков Б. П., Кашников А. В. и др. Аналитический комплекс «АэроСеть»: Про-
грамма для ЭВМ № 2015610589; заявитель и правообладатель Горный ин-т УрО РАН. № 2014613790;
заявл. 24.04.14; зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 14.01.15.
9. Гипроуголь – Вентиляция шахт: офиц. сайт. URL: http://www.giprougol.ru/technologies/
software/ventsh (дата обращения: 6.05.2016).
10. Vuma Software: офиц. сайт. URL: http://www.vuma.co.za (дата обращения: 29.02.2016).
11. Круглов Ю. В., Семин М. А. Совершенствование алгоритма оптимального управления про-
ветриванием вентиляционных сетей сложной топологии // Вестник Пермского национального ис-
следовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2013.
№ 9. С. 106–115.
12. Ивановский И. Г. Шахтные вентиляторы. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2003. 196 с.

Поступила в редакцию 26 сентября 2016 года