Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ предметной области и постановка задач исследования... 6
1.1 Горная промышленность как объект управления 6
1.2 Технологии обработки информации в иерархических системах 15
1.3 Интеграция банков данных 30
1.4 Применение ГИС-технологий в управлении горным предприятием (горной промышленностью) 38
1.5 Постановка задач исследования 54
2. Разработка масштабируемого банка данных горной промышленности 56
2.1 Принципы обработки пространственной информации 56
2.2 Особенности построения масштабированного пространственно-атрибутивного банка данных горнопромышленной системы 62
2.3 Информационная модель масштабируемого банка данных горной промышленности 71
Выводы 90
3. Разработка алгоритмов обработки масштабируемой информации 92
3.1 Подсчет запасов полезных ископаемых на базе объектно-ориентированной методологии 92
3.2 Алгоритмы обработки масштабируемой информации 119
3.3 Временное масштабирование при моделировании 124
3.4 Комплексирование объектов с применением ГИС-технологий 132
Выводы 148
4. Разработка моделей и методов обработки информации 150
4.1 Технология масштабированного расчета сметы 150
4.2 Алгоритм расчета сметных затрат 171
4.3 Эффективность обработки информации системой с МБнД 179
Выводы 182
Заключение 183
Список литературы 184
- Технологии обработки информации в иерархических системах
- Применение ГИС-технологий в управлении горным предприятием (горной промышленностью)
- Особенности построения масштабированного пространственно-атрибутивного банка данных горнопромышленной системы
- Комплексирование объектов с применением ГИС-технологий
Введение к работе
Актуальность проблемы. Современные горнопромышленные комплексы (совокупности производств на определенной территории, предназначенных для разведки, добычи и переработки минерально-сырьевых ресурсов и объединенных единой межотраслевой административно-хозяйственной структурой) — сложные многофакторные образования природного и технологического происхождения. Управление такими комплексами, характеризующимися большими объемами разнородной информации, является сложной задачей, решение которой во многом зависит от методов, моделей и алгоритмов обработки и представления информации.
Эффективность работы большинства крупных компаний, в том числе горнодобывающих, тесно связана с умением управленческого персонала оперативно и качественно обрабатывать большие объемы информации, поступающей из различных источников и используемой для решения как локальных (оперативных), так и корпоративных (стратегических) задач. Для выполнения поставленных задач в таких больших иерархических системах требуется систематизировать разнородную информацию. Поэтому необходимо сформировать единую интегрированную систему сбора, хранения, обработки и передачи пространственно-атрибутивных данных любому лицу и подразделению горнопромышленного комплекса для использования при решении всех задач.
Таким образом, разработка новых, основанных на объектно-ориентированной методологии моделей, методов и алгоритмов обработки пространственно-атрибутивной информации о горных объектах является актуальной задачей.
Целью исследования является повышение эффективности управления горнодобывающими предприятиями за счет своевременной и качественной обработки пространственно-атрибутивной информации с использованием ГИС-технологий.
Идея работы заключается в создании механизма динамической распределенной обработки информации в горнопромышленных системах с использованием объектно-ориентированной методологии.
Объектом исследования являются интегрированные горнопромышленные системы (комплексы) различных уровней иерархии.
Основные научные положения, разработанные соискателем, и их новизна:
Разработана архитектура масштабированного банка информации горнопромышленной системы на базе объектно-ориентированной методологии, позволяющего хранить и осуществлять распределенную обработку разнородной пространственно-атрибутивной информации о горно-геологических и горнотехнических элементах системы;
Создана масштабированная по уровням иерархии горнопромышленных систем динамическая модель формирования и обработки пространственно-атрибутивной информации, позволяющая унифицировать процессы выбора и использования СОМ-модулей обработки данных при решении технологических и экономико-организационных задач;
Предложен метод размещения информации, упрощающий процессы создания и использования моделей-объектов и моделей-процессов при решении производственных задач;
Созданы алгоритмы иерархической обработки информации в масштабируемом банке данных горной промышленности, отличающиеся формированием промежуточной, нижнеуровневой и нормативной информации с помощью моделей-объектов непосредственно в процессе технико-экономических расчетов.
Достоверность научных положений, сформулированных в диссертации, подтверждается: корректным использованием методов системного анализа, сопоставимостью результатов тестовых расчетов по разработанным методам и ранее выполненных расчетов по стандартным методикам.
Научная значимость работы заключается в разработке моделей, методов и алгоритмов обработки пространственно-атрибутивной информации на базе объектно-ориентированной методологии.
Методы исследований. В работе использованы методы: системного анализа; объектно-ориентированной методологии разработки и компьютерного моделирования сложных систем на основе информационных технологий; теории вероятностей и математической статистики; ГИС-методы пространственного анализа, хранения, преобразования и отображения пространственно-распределенных данных.
Практическая значимость работы состоит: в разработке моделей, методов и алгоритмов обработки динамической пространственно-атрибутивной информации по горно-геологическим и горно-технологическим объектам нескольких уровней иерархии систем, позволяющих выполнять соответствующие унифицированные расчеты на всех стадиях разведки и эксплуатации месторождений полезных ископаемых.
Апробация работы. Основное содержание работы и ее отдельные положения докладывались на научных симпозиумах «Неделя горняка» (г. Москва, 2002-2005 гг.), семинарах кафедры АСУ Московского государственного горного университета.
Разработанные модели и алгоритмы обработки геоинформации использованы при создании цифровой модели Воркутинского угольного месторождения.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 70 наименований. Общий объем диссертации составляет 190 страниц, в том числе 37 рисунков и 12 таблиц.
Технологии обработки информации в иерархических системах
Информационная политика России во всех видах производственной деятельности (в том числе и горнодобывающей) разрабатывается и реализуется на следующих пяти уровнях, организованных и взаимодействующих в горизонтальных разрезах (территориально-распределенные связи) и вертикальных (иерархические связи соподчиненности): индивидуальном, отдельного хозяйствующего субъекта, региональном, отраслевом, государственном (федеральном) [11].
Так, например, разрабатываемый государственный банк цифровой геологической информации (ГБЦГИ) будет представлять собой межотраслевую интегрированную многоуровневую территориально-распределенную систему, структура которой будет включать четыре иерархических уровня: федеральный, региональный, территориальный и локальный [58].
При этом на федеральном уровне банк должен в первую очередь обеспечить информационные потребности центральных органов власти и управления. Он должен включать ГлавНИВЦ, специализированные ИКЦ, в которых создаются и поддерживаются в актуальном состоянии информационные ресурсы федерального значения - центральный (в ГлавНИВЦе) и специализированные (в СпецИКЦ) в виде баз и банков цифровой геологической информации.
На региональном уровне (регион включает ряд территорий субъектов Федерации) в ИКЦ поддерживаются в актуальном состоянии банки и базы данных сводной цифровой геоинформации по регионам и первые экземпляры первичной и обобщенной (отчеты и публикации) информации в уплотненной форме на машинных носителях для информационного обеспечения органов власти и управления государственным фондом недр по ресурсам крупных геологических структур (провинций).
На территориальном уровне для обеспечения информационных потребностей территориальных органов управления, геологических комитетов и недропользователей в субъектах Федерации создаются территориальные ИКЦ.
На локальном уровне в производственных организациях должны быть созданы вычислительные компьютерные центры (пункты) и (или) автоматизированные рабочие места (АРМ) для первичной обработки и интерпретации полевых материалов, обобщения и анализа цифровых данных по районам работ организаций, для обеспечения первичной обработки фактографических материалов, создания локальных баз данных, формирования и представления в региональные и специализированные ИКЦ в стандартных форматах первичных и обработанных данных по геологическому изучению недр, минеральным ресурсам и недропользованию.
Государственный банк цифровой геологической информации (ГБЦГИ) привлекателен тем, что имеет иерархическую структуру, чем упрощает представление и обработку геологической информации. Однако, мета-база геологической информации, реализованная в СУБД Access, затрудняет обработку информации внешними модулями, так как данная СУБД не предполагает иерархический принцип построения системы, то есть система будет состоять из ряда локальных баз, слабо связанных между собой. Мета-база реализованная в данном приложении имеет емкость всего лишь 35000 записей, что для хранения графической информации слишком мало. При этом существует необходимость постоянного поддержания банка в актуальном состоянии на всех уровнях иерархии, т.е. отсутствует автоматическое обновление информации по иерархическому принципу «снизу-вверх». Информация, передаваемая с одного уровня иерархии на другой, имеет неподготовленный, необработанный вид. То есть на верхний уровень информация передается в виде «слепка» базы данных нижнего уровня. Таким образом, функции обработки информации нижнего уровня возлагаются на базу данных верхнего уровня. Данная система имеет слабую проработку методического и организационного обеспечения. При этом система не имеет практической реализации, поскольку находится в разработке.
Таким образом, необходимо чтобы система позволяла автоматически обновлять информацию в банке по многоуровневому иерархическому принципу, а также она должна быть рационально организована.
Похожее структурирование информации принято и в глобальной (мировой) геоинформационной системе «Экстремум», используемой в МЧС для решения задач прогнозирования стихийных бедствий, таких как наводнения, пожары, землетрясения и т.д. [67]. Данная система является аналитическим и информационным обеспечением решения задач по защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, для оценки последствий опасных явлений природного и техногенного характера, подготовки эффективных сценариев реагирования на федеральном, региональном и областном (краевом и республиканском) уровнях.
При внедрении автоматизированной информационной системы государственного земельного кадастра республики Казахстан (АИС ГЗК) [3] была внедрена вертикальная иерархическая структура, способствующая внедрению, наполнению и сопровождению АИС ГЗК. Уровнями данной иерархии являются районный, областной, республиканский. Республиканский уровень системы представлен Республиканским Центром (РЦ АИС ГЗК), на который возложена функция сохранения живучести системы. На данном уровне выполняются следующие функции: обучение специалистов областей республики; свод данных из областных центров в Республиканское хранилище; внедрение и сопровождение подсистем областей; разработка методических и инструктивных материалов по АИС ГЗК.
На областном уровне, который представлен группой Областных Центров, решаются следующие задачи: прием и формирование данных из Районных Центров; прием и свод данных и передача их в Республиканский Центр; внедрение и сопровождение подсистем Районных центров. Нижним уровнем этой иерархии является Районный Центр. На этом уровне решается вопрос обработки, ввода данных по району, и передачи их в Областной центр. По своей сути АИС ГЗК является общегосударственным информационным ресурсом, поскольку предусматривает интеграцию с межведомственными учреждениями (например, налоговая служба). Из вышеописанной цепочки движения информации «снизу-вверх» видно, что изменяется качественный состав информации, поскольку на вышележащий уровень передается интегральная информация. Сильной стороной данной системы является то, что в ней производится обработка пространственных данных, которые сосредоточены в базах данных в виде массивов пространственной и атрибутивной информации. Существенным плюсом АИС ГЗК является принцип поуровневой обработки информации «снизу-вверх», так как данная технология упрощает сам процесс обработки. В данной системе земельный участок является мерой единицы хранения, либо для увязки информации. Однако, система осуществляет работу с площадными объектами (земельный участок), расположенными на поверхности, коими не являются горные выработки, а, следовательно, применение методов сбора и обработки информации не возможно. База данных системы «Экстремум» включает следующие информационные элементы: массивы цифровой картографической информации, массивы семантической информации. За счет наличия в базе данных картографических материалов система позволяет рассматривать объекты в различных масштабах начиная от обзорного (весь мир) и заканчивая объектом с изображением отдельных строений, где промежуточными уровнями детальности являются регион и город с изображением их структуры и кварталов.
Применение ГИС-технологий в управлении горным предприятием (горной промышленностью)
Как уже отмечалось, особенностью горнопромышленных систем является территориальное расположение производственных объектов, то целесообразно в рамках управления применять системы, оперирующие пространственными данными, такой системой является ГИС. ГИС (Географическая Информационная Система) — это система, предназначенная для сбора, хранения, обновления, управления и анализа больших объемов информации, имеющей пространственную привязку, а также соответствующих атрибутивных данных [4, 14, 15, 53 и др.]. Основываясь на многочисленных определениях ГИС, приведенных в [15] можно выделить функции ГИС (рис. 1.4а): - сбор данных; - обработка данных; - хранение; - поиск и анализ данных; - принятие решений; - вывод информации. Операционно-функциональные возможности определяются тем, что ГИС является интегрированной системой, т.е. независимым комплексом, в котором выполняются все процессы обработки и представления информации (рис. 1.46) [16,29]. Функциональная структура ГИС угольных шахт, представленная на рис. 1.4а, имеет следующие составляющие: систему управления атрибутивной и пространственной базами данных: сбор и накопление данных о текущем состоянии добычных работ угольной шахты; статистический и пространственный анализ данных, моделирование и прогнозирование; выработку рекомендаций к принятию управленческих решений. ГИС угольных шахт состоит из центральной части (программной оболочки ГИС), включающей интегрированную пространственную и атрибутивную базы данных, и внешних модулей, предназначенных для решения различных функциональных задач системы (рис. 1.4). ГИС-технологии предназначены для обслуживания всех функций интегрированной системы. Ее операционно-функциональные возможности реализуются на уровне подсистем, которые имеют конкретное технологическое назначение, логическое описание и физическую реализацию на уровне процессов и задач. ГИС-технологии горного предприятия должны отвечать в первую очередь следующим требованиям [19]: - сбор, обработка и накопление информации по своей полноте в точности должны соответствовать требованиям нормативных документов; - для обеспечения актуальности хранимой информации и изготовления на ее основе разнообразной графической и табличной документации; - пространственное положение различных объектов горного производства должно быть привязано к единой системе координат. Интеграция данных в ГИС заключается в применении системного подхода к проектированию моделей данных, созданию некой универсальной информационной модели и протокола обмена данными между подсистемами. Системный процесс предназначен для обслуживания самой интегрированной системы. Ее операционно-функциональные возможности реализуются на уровне подсистем, которые имеют конкретное технологическое назначение, логическое описание и физическую реализацию на уровне процессов и задач.
Объекты, с которыми работает ГИС, связаны географически пространственным размещением, взаимным положением и близостью. При этом ГИС [61]: - объединяет в единую систему пространственную информацию в различ ных формах представления и информацию других типов; создает согласованную структуру для анализа географических данных; благодаря переводу карт и других источников пространственной информации в цифровую форму; - открывает новые пути манипулирования географическими знаниями и делает общедоступной процедуры их отображения; - основываясь на данных о географической близости, выявляет взаимосвязи между различными процессами и явлениями; - позволяет оперативно создавать новые картографические композиции; - позволяет выводить на дисплей (печать) отдельные покрытия и конкрет ные геологические объекты. Таким образом, комплексная автоматизированная система, ориентированная на обработку больших массивов разноаспектной геологической и промысловой информации представляет собой единство распределенных баз данных для эффективного накопления, хранения, видоизменения, обработки, анализа и визуализации всех форм информации. Такая многоконтурная система на аналитическом уровне способна согласовывать различные информационные модели, что может повышать значимость принятия управленческих решений. В условиях интегрированной АСУ угольной шахты, состоящей из ряда взаимосвязанных технологических и организационно-информационных систем (подсистем) и включающей АРМ геолога (маркшейдера), АРМ диспетчера, АРМ эколога, АРМы специалистов по вентиляции, дегазации и борьбы с пылью и др., объединенных в локальную вычислительную систему (ЛВС), предпочтительна распределенная система хранения и обработки информации.
Особенности построения масштабированного пространственно-атрибутивного банка данных горнопромышленной системы
Особенностью проектирования масштабированного банка данных является объектно-ориентированная методология представления данных о каждом объекте горнопромышленной системы. Основными компонентами МБнД горнопромышленной системы являются: - модель данных для области разведки и добычи и переработки полезных ископаемых; - средства логического заполнения банка различными типами информации, в том числе: данными по изученности/картографическими данными; данными по скважинам (каротажные кривые, керн); данными по разработке месторождений; данными по проектам (отчетам); - методы ввода, хранения, обработки различных типов данных и форматов; - интерфейсы для запросов, просмотра и выборки данных; - интерфейсы связи с другими информационными системами или программными продуктами, отличными от используемой формы организации данных. Масштабируемый банк информации горнопромышленной системы содержит данные о природных и техногенных объектах (рис. 2.3). В группу «природные» отнесены такие объекты как месторождения полезных ископаемых, свиты пластов, пласты, рудные тела, блоки. В группу «техногенные» - шахта (рудник, карьер), которую можно декомпозировать на выемочные блоки и участки. Таким образом, к группе «природные» относятся естественные элементы месторождения (тела полезных ископаемых, геологические нарушения, вмещающие породы). К группе «техногенные» относятся искусственные объекты (горные выработки, оборудование и сооружения в выработках). «Техногенные» объекты описываются с помощью ГИС-технологий и векторной графики.
Основой пространственной модели горного объекта в МБнД является блочная структура. В залежи выделяют геологические блоки. В качестве элементарных блоков (базисных объектов модели) используется призма, сечение которой представляет правильный шестиугольник, а основаниями являются участки граничной поверхности рудных (угольных) и породных тел (пластов). Согласно [47] разбиение рудного тела на блоки такой формы позволяет наиболее точно представить геометрическую форму тела при минимальных затратах времени на математические расчеты при решении производственных задач, например, подсчет полезного ископаемого на предприятии или месторождения в целом. Эта задача является важнейшей из совокупности решаемых задач, поскольку её результаты используются при определении основных технико-экономических показателей горного объекта, таких как доход, рентабельность и др. Из базисных объектов-моделей строятся более сложные объекты посредством методов комплексирования, агрегирования и «склеивания» моделей нижних уровней для дальнейших исследований.
К таким объектам можно отнести геологические пласты, горные выработки и т.д. Указанный способ представления объемных данных позволяет сохранить базу блокировки при актуализации геологических данных об объектах угольного месторождения. Геологические объекты проецируются на специальную «подложку», которая представляет собой множество правильных шестиугольников, плотно прилегающих друг к другу. Каждый шестиугольник подложки определяется радиусом описанной окружности. Все элементы подожки имеют одинаковый радиус, что облегчает работу с пространственными данными. Геологические объекты состоят из множества элементарных призм. Для задания положения каждой призмы достаточно указать номер в подложке, который определят ее горизонтальное положение, и координаты верхней и нижней граней призмы для определения вертикального положения. Верхняя и нижняя грани каждой элементарной призмы строго горизонтальны при проведении расчетов, но могут иметь угол наклона к горизонтали в направлении поверхности соответственно кровли и почвы геологического объекта (например, угольной залежи) при его визуализации. Боковые грани призм строго вертикальны. Создание или модификация структуры подложки характеризуется следующими особенностями: Элементы нумеруются слева направо и снизу вверх, так как показано на рис. 2.4. Нумерация элементов неизменна при любых операциях с под ложкой, так как на них ссылаются все пространственные и атрибутивные данные. В исследуемой предметной области можно выделить следующие пространственные объекты: контуры, элементарные призмы, подложка, скважины и стратиграфия, геологические пласты, их пакеты. Объект «Геологический пласт» характеризуется символьным индексом пласта (например, п7-п8), а также видом горной породы. Объект «Пакет» позволяет объединить несколько геологических пластов в одну группу. Он характеризуется названием, обычно состоящим из одной буквы (например, N, М, К). Каждому геологическому пласту может соответствовать несколько объектов класса «Контур», например при его разломе. Контур определяется последовательностью точек на плоскости. Объект «Подложка» является важнейшим компонентом пространственной модели. Она определяется множеством центров шестиугольников ее составляющих. Объект «Скважина» содержит стратиграфические данные скважинного бурения. Каждая скважина определяется координатами X и У ствола скважины и координатой Z устья скважины относительно уровня мирового океана. Каждой скважине соответствует множество объектов класса «Стратиграфическая отметка». Каждая стратиграфическая отметка характеризуется геологическим пластом, литологическим разрезом, координатой Z относительно устья скважины, мощностью пласта в области отметки, углом наклона пласта. МБнД содержит как пространственную (картографическую), так и атрибутивную информацию. Пространственной информацией (стандартные покрытия Arclnfo, шейп-файлы, растровые изображения, библиотечные слои Arclnfo) для угольной шахты, например, будут: топографические карты, разрезы, чертежи, графики, технологические схемы, а атрибутивной информацией - описание топологии сети горных выработок, данные по геологоразведочным скважинам, данные замеров динамики потоков газа, физические свойства вмещающей породы и полезного ископаемого и т.д. Базовым компонентом любой ГИС являются пространственные данные о географических объектах, включающие сведения об их местоположении и свойствах. Полный набор однотипных объектов одного класса в пределах данной территории образует слой [61]. Тематические слои в геоинформационной системе сопровождаются атрибутивными базами данных (БД), содержащими необходимую для исследований информацию: цифровую, описательную, графическую и т.д. Эта информация связывается с пространственными объектами через систему идентификаторов. Каждый пространственный объект ГИС имеет уникальный внутренний идентификатор, который придается ему при создании топологии, и внешние пользовательские идентификаторы, которых может быть несколько в зависимости от структуры баз данных и поставленных задач геометрии и атрибутики объектов.
Комплексирование объектов с применением ГИС-технологий
Неотъемлемой частью добычных работ является механизация основных процессов и операций, начиная от отбойки и заканчивая доставкой на поверхность полезного ископаемого и руды, которая позволяет повысить нагрузку на лаву и производительность труда. Оборудование, используемое при проведении добычных работ, можно классифицировать следующим образом: оборудование для очистных, подготовительных и вспомогательных работ, подземный транспорт [34, 35]. В группу оборудования для очистных работ относятся комплексы для пологих и наклонных (до 35) пластов, агрегаты для крутых пластов, штрековые крепи сопряжений, насосные станции и установки, очистные комбайны и врубовые машины, струговые установки, машины для доставки и транспортировки угля (скребковые передвижные и переносные конвейеры), крепи для очистных забоев (стойки гидравлические призабойные, стойки трения приза-бойные, металлические верхняки, крепи посадочные). Во вторую группу отнесем машины и оборудование для проведения подготовительных выработок - проходческие и нарезные комбайны, установки для бурения скважин, оборудование для бурения и заряжения шпуров, погрузочные и буропогрузочные машины, оборудование для крепления и поддержания горных выработок, призабойные транспортные средства, оборудование для пылеподавления, оборудование для внутришахтной вентиляции.
В третью группу отнесем машины и оборудование подземного транспорта - ленточные конвейеры, рудничные локомотивы, сосуды (вагонетки) шахтные откаточные, оборудование подземных погрузочных пунктов, шахтные лебедки, монорельсовые и моноканатные дороги. В четвертую группу отнесем оборудование для механизации вспомогательных работ, которыми являются шахтные платформы, домкраты, лебедки, подъемники, ленточные перегружатели и т.д. При проведении добычных работ, в зависимости от геологических и горнотехнологических условий (глубина залегания, физические свойства ПИ и вмещающих пород, возможности вскрытия и отработки месторождения) выбирают тот или иной тип оборудования. Без автоматизации, приходится вручную из справочных материалов проводить выбор оборудования под конкретные геологические условия и инженерные взыскания, причем по нескольким параметрам. Задачи, связанные с автоматизированным планированием и проектированием горных работ [31], неизбежно наследуют все особенности производственной жизни горного предприятия: динамический характер производства; рабочие места перемещаются в процессе жизни предприятия. Затраты, связанные с разработкой месторождений горнодобывающими предприятиями, и технологические решения, принимаемые при их эксплуатации, имеют огромное влияние на экономическое и социальное положение целых регионов страны. Поэтому велика цена решений, которые зачастую необходимо принимать в сжатые сроки, в постоянно меняющихся экономических и социальных условиях.
Для получения экономически и технологически целесообразных решений необходимо иметь средства их реализации, основанные, как правило, на моделировании горной технологии и использовании алгоритмов при проектировании и планировании горных работ. Рассмотрим технологию проектирования очистных работ (оснащение выработок технологическим оборудованием) в условиях угольных шахт для схемы горных выработок, состоящей людского ходка, транспортного и вентиляционного уклонов, транспортного и вентиляционного штреков. Процесс проектирования начинается с выбора крепи, которые предназначены для механизации операций по поддержанию кровли, поддержанию головки конвейера и ее передвижения по мере подвигания лав, оборудованных очистными комбайнами (комплексами). При этом крепи входят в состав очистных комплексов, в которые помимо крепей различного типа (лавные, крепи сопряжений) входят комбайн, конвейер, насосные станции, оборудование оросительной системы и электрооборудование. Выбор крепи зависит от горнотехнологических условий, а именно: мощности угольного пласта, формы сечения выработок (трапециевидные, прямоугольные и арочные) и размеров выработок (длина, ширина, высота). При этом также необходимо учитывать шаг установки секций, шаг их передвижки и давление на почву. Так, например, крепь сопряжения штрековая М 81СК может применяться в выработках шириной поверху 2350-2700 мм и высотой 1800-2400 мм трапециевидного и прямоугольного сечения, на пластах средней мощности, пологого и наклонного (до 35) падения. При этом выбор оборудования осуществляется как из одиночных представителей типа (КСД90, КСШ5А, М81СК и др.), так и из семейств (ОКП70). В табл. 3.5 приведены технические характеристики некоторых моделей крепей сопряжения. Помимо крепей сопряжения для очистных забоев выделяют металлические индивидуальные крепи (стойки призабойные гидравлические, стойки трения, посадочные). Стойки призабойные гидравлические (типа ГВУ, ГВКУ, ГВД, ГКУ) предназначены для крепления и укрепления кровлей в очистных забоях с узкозахватной и широкозахватной технологией выемки угля на пластах пологого и наклонного падения с возможностью извлечения крепи для многократного использования. Данный тип стоек не применим в лавах с жесткими посадочными крепями, при буровзрывном способе отбойки, управлении кровлей с помощью буровзрывных работ, а также при слабой непосредственной кровле, если основная кровля представлена труднообрушаемыми породами. Стойки трения (типа СТ) предназначены для крепления призабойного пространства в очистных забоях пологих и наклонных пластов с вынимаемой мощностью 0,88-2,5 м. Посадочные стойки (тип ОКУ) предназначены для многократного использования в качестве посадочной крепи при управлении кровлей полным или частичным обрушением в очистных забоях пологих и наклонных (до 25) пластов с вынимаемой мощностью от 0,45 до 1,3 м, крепь 2СПТМ («Спутник») - для пологих пластов с углами падения до 15. Крепь КП-350 рационально применять для механизации процессов и управления кровлей способом полного обрушения при буровзрывной выемке в лавах, в которых применение механизированных комплексов экономически нецелесообразно затруднено из-за наличия неблагоприятных условий (с трудноуправляемой и тяжелообрушаемой кровлей). Выбрав определенный тип крепи, необходимо выбрать машины для доставки и транспортирования угля и горной массы, которыми являются передвижные и переносные скребковые конвейеры. Преимуществом конвейера является возможность простой привязки к машинам для выемки, к секциям механизированной крепи, навесным конструкциям, без необходимости внесения значительных изменений в узлах базовой модели.
