Оригинальная статья

УДК 539.21 © И.И. Босиков¹, И.В. Силаев², А.В. Кузина³, А.А. Мишедченко³, 2025
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь №5-2025 /1193/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2025-5-128-131

Комплексный анализ свойств критерия эффективности задачи синтеза технических систем воздухообеспечения на угольных шахтах

Авторы

• Босиков И.И. — канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Нефтегазовое дело» ФГБОУ ВО «Северо-Кавказский горно-металлургический институт (ГТУ)», 362021, г. Владикавказ, Россия, e-mail: igor.boss.777@mail.ru
• Силаев И.В. — канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Физика и астрономия», ФГБОУ ВО «Северо-Осетинский государственный университет имени К.Л. Хетагурова», 362025, г. Владикавказ, Россия
• Кузина А.В. — доцент кафедры «Промышленное, гражданское и подземное строительство» ФГАОУ ВО «Московский политехнический университет», 107023, г. Москва, Россия, e-mail: 1314598@mail.ru
• Мишедченко А.А. — старший преподаватель, ФГАОУ ВО «Московский политехнический университет», 107023, г. Москва, Россия, e-mail: a.a.mishedchenko@mospolytech.ru

Аннотация

В условиях современного развития горнодобывающей отрасли качество воздуха и безопасность в угольных шахтах становятся критически важными факторами, влияющими на эффективность и безопасность технологических процессов. Применение критерия эффективности задачи синтеза технических систем воздухообеспечения на угольных шахтах позволяет улучшить показатели воздухообеспечения, что, в свою очередь, способствует устойчивому развитию горнодобывающей отрасли. Важным является исследование характерных свойств геометрической интерпретации критерия эффективности комплексной задачи синтеза технических систем воздухообеспечения, на основе которой можно осуществить правильный выбор наиболее подходящих методов определения его глобального экстремума. Цель исследований заключается в проведении комплексного анализа свойств критерия эффективности задачи синтеза технических систем воздухообеспечения угольных шахт. Практическое значение работы проявляется в разработке критерия эффективности задачи синтеза технических систем воздухообеспечения на угольных шахтах, который представляет собой инновационный инструментарий, объединяющий научные и практические достижения. Предложенный критерий эффективности способствует оптимизации процессов, повышению эффективности и качества воздухообеспечения в угольной промышленности.

Ключевые слова

Угольные шахты, вентиляционная установка, система воздухообеспечения, критерий эффективности, загазованность, депрессия, конфигурация системы, интенсивность отказов.

Список литературы

1. Malozyomov B.V., Golik V.I., Brigida V., Kukartsev V.V., Tynchenko Y.A., Boyko A.A., Tynchenko S.V. Substantiation of Drilling Parameters for Undermined Drainage Boreholes for Increasing Methane Production from Unconventional Coal-Gas Collectors. Energies. 2023;(16):4276. https://doi.org/10.3390/en16114276.
2. Semin M.A., Levin L.Yu. Stability of air flows in mine ventilation networks. Process Safety and Environmental Protection. 2019;124:167-171. DOI: 10.1016/j.psep.2019.02.006.
3. Баловцев С.В., Скопинцева О.В., Куликова Е.Ю. Анализ аварийности и тенденции развития аэрологической безопасности угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2024. № 12. С. 135-149. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_12_0_135. Balovtsev S.V., Skopintseva O.V., Kulikova E.Yu. Analysis of accidents and development trends in aerological safety of coal mines. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2024;(12):135-149. (In Russ.). DOI: 10.25018/0236_1493_2024_12_0_135.
4. Cheng L., Guo H., Lin H. Evolutionary model of coal mine safety system based on multi-agent modeling. Process Safety and Environmental Protection. 2021;(147):1193-1200. DOI: 10.1016/j.psep.2021.01.046.
5. Esterhuizen G.S., Gearhart D.F., Klemetti T., Dougherty H., Dyke M. Analysis of gateroad stability at two longwall mines based on field monitoring results and numerical model analysis. International Journal of Mining Science and Technology. 2019;29(1):35-43. DOI: 10.1016/j.ijmst.2018.11.021.
6. Wang K., Jiang Sh., Wu Zh., Shao H., Zhang W., Pei X., Cui Ch. Intelligent safety adjustment of branch airflow volume during ventilation-on-demand changes in coal mines. Process Safety and Environmental Protection. 2017;(111):491-506. DOI: 10.1016/j.psep.2017.08.024.
7. Расчетно-прогнозная модель накопления взрывопожароопасных газов в рудничной атмосфере нефтяных шахт / В.В. Мяков, Г.И. Коршунов, Е.И. Кабанов и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2024. № 10. С. 136-151. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_10_0_136. Myakov V.V., Korshunov G.I., Kabanov E.I., Rodionov V.A. Prediction and analysis model of explosive and inflammable gas accumulation in air in oil mines. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2024;(10):136-151. (In Russ.). DOI: 10.25018/0236_1493_2024_10_0_136.
8. Qiao W. Analysis and measurement of multifactor risk in underground coal mine accidents based on coupling theory. Reliability Engineering & System Safety. 2021;(208):107433. DOI: 10.1016/j.ress.2021.107433.
9. Zhang L., Zhou G., Ma Yu, Jing B., Sun B., Han F., He M., Chen Xu. Numerical analysis on spatial distribution for concentration and particle size of particulate pollutants in dust environment at fully mechanized coal mining face. Powder Technology. 2021;(383):143-158. DOI: 10.1016/j.powtec.2021.01.039.
10. Федоткин И.О. Ключевые факторы угледобычи в ведущих странах мира // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2025. № 3. С. 153-167. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_3_0_153. Fedotkin I.O. Key factors of coal mining in world’s leading countries. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2025;(3):153-167. (In Russ.). DOI: 10.25018/0236_1493_2025_3_0_153.
11. Brigida V.S., Golik V.I., Dzeranov B.V. Modeling of coalmine methane floows to estimate the spacing of primary roof breaks. Mining. 2022;(2):809-821. DOI: 10.3390/mining2040045.
12. Разработка метода анализа и оценки оптимального состояния аэрогазодинамических процессов на угольных шахтах / И.И. Босиков, Р.В. Клюев, А.В. Майер и др. // Устойчивое развитие горных территорий. 2022. Т. 14. № 1. С. 97-106. DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-1-97-106. Bosikov I.I., Klyuev R.V., Mayer A.V., Stas G.V. Development of a method for analyzing and evaluating the optimal state of aerogasodynamic processes in coal mines. Sustainable Development of Mountain Territories. 2022;14(1):97-106. (In Russ.). DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-1-97-106.
13. Босиков И.И., Клюев Р.В., Хетагуров В.Н. Анализ и комплексная оценка газодинамических процессов на угольных шахтах с помощью методов теории вероятности и математической статистики // Устойчивое развитие горных территорий. 2022. Т. 14. № 3. С. 461-467. DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-3-461-467. Bosikov I.I., Klyuev R.V., Khetagurov V.N. Analysis and comprehensive evaluation of gas-dynamic processes in coal mines using the methods of the theory of probability and math statistics analysis. Sustainable Development of Mountain Territories. 2022;14(3):461-467. (In Russ.). DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-3-461-467.
14. Kongar-Syuryun C., Klyuev R., Golik V., Oganesyan A., Solovykh D., Khayrutdinov M., Adigamov D. Principles of sustainable development of georesources as a way to reduce urban vulnerability. Urban Science. 2024;8(2):44. DOI: 10.3390/urbansci8020044.

Для цитирования

Комплексный анализ свойств критерия эффективности задачи синтеза технических систем воздухообеспечения на угольных шахтах / И.И. Босиков, И.В. Силаев, А.В. Кузина и др. // Уголь. 2025;(5):128-131. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-5-128-131.

Информация о статье

• Поступила в редакцию: 21.02.2025
• Поступила после рецензирования: 16.04.2025
• Принята к публикации: 26.04.2025