Содержание к диссертации
Введение
І. Особенности работы шахт в современных условия, цели и задачи 7
1.1. Выявление особенностей функционирования угольных шахт в условиях реформирования шахтного фонда 7
1.2. Требования к процедуре формирования функциональной подсистемы угольной шахты 14
1.3.Основные направления совершенствования технологической схемы угольной шахты 26
1.4. Особенности деятельности шахт в условиях реорганизации угольных предприятий и их влияние на формирование элементов технологической схемы угольной шахты 34
1.5. Цели, задачи и методы исследования 39
Выводы по главе 1 42
2. Обоснование методики исследования и оптимизации функциональных элементов технологической схемы угольной шахты 43
2.1. Анализ существующих методов выбора оптимальной технологической схемы угольной шахты 43
2.2.Характеристика предлагаемого метода 68
Выводы по главе 2 88
3. Исследование технологической схемы угольной шахты методом технологического моделирования 89
3.1. Характеристика объекта исследования 89
3.2. Технологическое моделирование угольной шахты и обоснование направлений ее развития 98
Выводы по главе 3 114
4. Методика оптимизации функциональных подсистем технологической схемы угольной шахты, ее апробация и эффективность 115
4.1 .Предпосылки оптимизации функциональных подсистем технологической схемы угольной шахты 115
4.2. Методика оптимизации функциональных подсистем технологических схем угольной шахты 120
4.3.Апробация методики и ее эффективность 126
Выводы по главе 4 142
Заключение 144
Список литературы 147
- Требования к процедуре формирования функциональной подсистемы угольной шахты
- Особенности деятельности шахт в условиях реорганизации угольных предприятий и их влияние на формирование элементов технологической схемы угольной шахты
- Технологическое моделирование угольной шахты и обоснование направлений ее развития
- Методика оптимизации функциональных подсистем технологических схем угольной шахты
Введение к работе
Чрезвычайно сложной проблемой в условиях современного состояния угольной промышленности является определение путей развития шахтного фонда угольных компаний и отдельных шахт.
Сформировавшиеся организационно-управленческие, инвестиционные, финансовые структуры и механизмы не соответствуют новым условиям хозяйствования и должны быть адаптированы к ним. Такое положение привело к тому, что в угольной промышленности производственный потенциал оказался деформированным, а технический уровень значительно уступает мировому. Все это привело к тому, что угольная продукция перестала отвечает современным требованиям рынка.
С 1993 года в России начался процесс реструктуризации угольной промышленности. Стратегической целью является создание в перспективе рентабельного производства, функционирующего в рыночной среде на основе полного самофинансирования. Основными направлениями на начальном этапе реструктуризации явились: 1) выявление предприятий, которые работают с прибылью; 2) выявление предприятий, которые могут работать с прибылью при незначительном финансировании; 3) выявление убыточных предприятий и их закрытие. Такие предприятия можно распределить на группы шахт от общего количества действующих в настоящее время 110 шахт в России, как перспективные- 37 %, стабильные-47 %, неперспективные-16%.
В современных условиях хозяйствования от российской угольной промышленности требуется не только продолжение количественного наращивания объемов добычи, но и радикальная перестройка структуры отрасли за счет повышения эффективности ее работы.
Повысить уровень работы шахты возможно с помощью детального изучения всех процессов на шахте, а также взаимосвязи между этими
производственными процессами и операциями, осуществляемыми с помощью машин и механизмов по определенной технологической схеме.
В этой связи научная задача обоснования рациональной технологической схемы угольной шахты по критерию трудоемкости работ является актуальной для угольной отрасли.
Целью диссертации является обоснование требований к качеству и методу формирования технологических схем угольных шахт для разработки критериев и методики оптимизации функциональных подсистем шахт, обеспечивающих повышение качества и снижение трудоемкости проектных работ.
Основная идея работы заключается в оптимизации технологической схемы угольной шахты как сложной системы с применением принципа ее декомпозиции по функциональному признаку и критерия, отражающего уровень трудоемкости работ.
Основные научные положения, разработанные лично соискателем:
повышение качества формирования технологических схем угольных шахт достигается на основе их декомпозиции на функциональные подсистемы и оптимизации подсистем выбором рациональных вариантов формирующих технологические элементы;
оценка качества технологической схемы и ее функциональных подсистем осуществляется по единому критерию - трудоемкости работ, что позволяет, используя метод технологического моделирования, учесть значимость и взаимосвязи функциональных подсистем шахты;
оптимизации функциональных подсистем технологической схемы угольной шахты осуществляется в соответствии с их значимостью в технологии добычи угля путем выбора рациональных формирующих технологических элементов с прогнозом их
технического уровня на период реконструкции или строительства шахты. Научная новизна работы заключается в следующем:
установлено, что повышение качества технологической схемы угольной шахты как сложной системы может быть достигнуто на стадии ее формирования с применением принципов системности, динамичности, а также качества и трудоемкости проектных работ;
обоснован критерий качества технологической схемы угольной шахты и ее подсистем в виде трудоемкости работ, обеспечивающий выявление и учет степени значимости качества функциональных подсистем и формирующих их элементов;
в условиях применения высокопроизводительного горно-шахтного
оборудования установлены зависимости показателей качества подсистемы "очистные работы" от формирующих ее технологических элементов (мощности пласта, угла падания пласта, действующих очистных забоев, нагрузки на очистной забой, геометрических параметров выемочного участка);
- разработана методика оптимизации функциональных подсистем
технологической схемы угольной шахты, учитывающая значимость
подсистемы в общей системе шахты, качество формирующих
технологических элементов и прогноз их развития на период
реконструкции или строительства шахты.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
корректным использованием апробированных методов
исследования сложных производственных систем;
анализом представительного объема статистических данных и
фактических технико-экономических показателей работы шахт ОАО
"Угольной компании "Кузбассуголь";
положительными результатами сравнения расчетных данных, полученными при моделировании с фактическими данными работы шахт (расхождение в пределах 15 - 20%).
Научное значение диссертации состоит в обосновании принципов и разработке методики совершенствования технологической схемы угольной шахты путем оптимизации ее функциональных подсистем выбором рациональных формирующих технологических элементов.
Практическое значение состоит в разработке методики оптимизации функциональных подсистем технологической схемы угольной шахты, использование которой позволяет повысить технический уровень проектных решений и качества технологических схем реконструируемых и проектируемых шахт.
Реализация выводов и рекомендаций. Методика оптимизации функциональных подсистем технологической схемы угольной шахты рекомендована к внедрению в практику формирования функциональных подсистем шахт "Первомайская", им. СМ. Кирова и других, работающих в аналогичных горно-геологических и горнотехнических условиях.
Апробация работы: Основные результаты работы докладывались и были одобрены на научно-техническом Совете ОАО УК "Кузбассуголь" (г.Кемерово,2005), на научном симпозиуме "Неделя горняка" (г. Москва, 2003 - 2005 г.г), на научных семинарах кафедры "Подземная разработка пластовых месторождений" МГГУ (г. Москва, 2003 - 2005 г.г).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 научные статьи.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 22 рисунка, 13 таблиц, список литературы из 75 наименования.
Требования к процедуре формирования функциональной подсистемы угольной шахты
Технологические системы угольных шахт, сформированные при централизованной плановой экономике, в силу своей консервативности, не в состоянии адекватно реагировать на непрерывно изменяющиеся требования рынка. В этих условиях при техническом и технологическом отставании российских угледобывающих предприятий для сохранения их позиции на рынке необходимо резко улучшить показатели функционирования технологической схемы шахты с целью достижения уровня передовых зарубежных стран.
В конкурентной борьбе угледобывающих предприятий, успех деятельности определяется ценой продукции, технологическая схема выступает как основная движущая сила предприятия. Изменение условий хозяйствования вызывает необходимость разработки стратегии развития технологической схемы, обеспечивающей конкурентное преимущество в перспективе. Сложность развития существующих технологических схем шахт заключается в необходимости их перестройки, осуществление которой в настоящее время возможно только при наличии необходимой базы. Вместе с тем, простое наполнение технологической базы соответствующими элементами, выбранными случайным образом, как правило, не приводит к развитию системы и является своеобразным тормозом реструктуризации угольных шахт. В связи с этим, эволюционный путь преобразования технологических схем является более приемлемым для шахт с целью приспособления их к изменяющимся условиям рынка.
Проблема выбора технологической схемы угольной шахты, в частности выбора схем вскрытия и подготовки шахтного поля, имеет исключительно не повторяющийся характер и связана с рассмотрением целого ряда альтернатив. Новым здесь являются и объект исследований, и обстановка, в которой совершается выбор, так как нет шахт с одинаковыми горногеологическими условиями, каждая шахта уникальна. Поэтому можно сказать, что при конструировании и выборе технологической схемы угольной шахты мы сталкиваемся с проблемой уникального выбора. Характерными чертами такого выбора являются [46]: ? уникальность, неповторимость ситуации; ? сложный для оценки характер рассматриваемых альтернатив; ? наличие совокупности разнородных факторов, которые следует принимать во внимание. Современная шахта представляет собой сложную динамическую вероятностную систему. При заданных горно-геологических условиях поведение такой системы во времени и в пространстве характеризуется протеканием общих производственно-технологических процессов, направленных на добычу угля, локальных процессов и подпроцессов в технологических звеньях, обеспечивающих факторов, например природных условий.
В настоящее время задача выбора технологических схем угольных шахт рассматривается как многокритериальная задача выбора оптимальной технологической схемы из исходного множества технологических схем. Общую схему решения задачи с выбором оптимальной технологической схемы угольной шахты можно представить следующим образом [46]: создание набора возможных вариантов технологических схем; выбора критериев оценки вариантов (интегральный критерий или набор критериев); создание формальной процедуры выделения подмножества предпочтительных вариантов; определение оптимального варианта. Технологическая схема шахты - "совокупность вскрывающих, транспортных, вентиляционных и очистных горных выработок, позволяющих осуществлять основные и вспомогательные производственные процессы на базе определенных средств механизации и форм организации работ, направленных на извлечение угля " [1]. Современная технологическая схема выемочного участка должна удовлетворять следующим требованиям [30]: совместимая пропускная способность всех последовательных элементов технологической схемы, транспортных и вентиляционных горных выработок, средств механизации очистных и обеспечивающих процессов; ? максимальная по установленному оборудованию и вентиляции, нагрузка на очистной забой за счет использования всех способов и средств для снижения метанообильности в нем, в том числе аэродинамических каналов в зонах обрушения горных пород кровли и газоотсасывающих вентиляторов; ? оптимальные геометрические размеры выемочных участков: длина КМЗ должна быть в пределах 150-250м, а выемочного участка -1500-5000м; ? минимальная удельная протяженность проводимых и сохраняемых для повторного использования подготовительных и выемочных выработок; ? непрерывность транспортирования горной массы из очистного забоя по выработке, непосредственно примыкающей к этому забою; отсутствие перегрузочных операций на вспомогательном транспорте; обеспечение минимальных, экономически обоснованных потерь угля; исключение взаимного влияния системы очистных и подготовительных забоев; обеспечение автономности работы очистного забоя по условиям транспорта; применение эффективных способов охраны выработок при безремонтном их поддержании; ? высокая безопасность и надежность; ? высокие технико-экономические показатели.
В благоприятных горно-геологических условиях эти требования, как правило, удается выполнить, о чем свидетельствуют стабильно высокие технико-экономические показатели отработки выемочных участков на малых глубинах, при спокойной гипсометрии, выдержанных по мощности на ненарушенных пластах и др.
В сложных горно-геологических условиях из-за отрицательного влияния отдельных или нескольких факторов технико-экономические показатели работы выемочных участков значительно ниже. К сложным горно-геологическим условиям относятся горно-геологические условия, в которых существующие технология и средства механизации имеют низкий уровень адаптации.
Особенности деятельности шахт в условиях реорганизации угольных предприятий и их влияние на формирование элементов технологической схемы угольной шахты
Технический прогресс и существенное повышение качества функционирования перспективных угольных шахт возможны лишь в том случае, если технический уровень реконструированных предприятий и, соответственно, их технологические системы были значительно выше среднего. Существующая тенденция в реконструкции действующих шахт заключается в том, что применительно к конкретным горно-геологическим условиям решения по всем производственным процессам подземной добычи угля на шахте принимается с ориентацией на использование серийного выпуска оборудования, а технико-экономические показатели работы предприятия определяются на основе уже принятых решений. Горное хозяйство угольной шахты (схема вскрытия и подготовки шахтного поля, сечение горных выработок и т.п.), "привязанное" к серийному оборудованию, весьма затрудняет, а иногда делает невозможным эффективное использование в процессе эксплуатации новых, высокопроизводительных технологических систем и оборудования. В связи с этим при создании прогрессивных технологических схем угольных шахт нового технического уровня необходимо использование иного подхода.
С целью повышения эффективности производства следует создавать угольные предприятия с технико-экономическими показателями, достигнутыми лучшими зарубежными угольными шахтами. В этом случае предпочтителен системный подход к формированию технологического "образа" угольной шахты в целом, при котором все ее подсистемы рассматриваются в их гармонической взаимосвязи. Каждый отдельный элемент подсистемы должен отвечать требованиям технологической системы в целом, как по техническому уровню, так и по параметрам. Технология добычи угля в условиях высокопроизводительных шахт характеризуется высоким уровнем интенсивности основных комплексов рабочих процессов и операций на основе комплексной механизации.
Добыча угля включает в себя отдельные стадии производственного процесса, которые группируются по назначению и месту их выполнения. Различают очистные, подготовительные, транспортные работы и другие работы. Эти работы условно изображаются в виде взаимного расположения предметов труда, средств труда и окружающей среды. Такое условное изображение отдельных стадий производственного процесса принято называть технологической схемой.
Технологическая схема характеризует производственный комплекс, указывает порядок выполнения работ во времени, режим их проведения и средств осуществления. Отдельные процессы группируются по месту их выполнения. По этому признаку выделяют 3 уровня производственных процессов шахты: ? первый уровень - процессы в выемочном поле. Главными на этом уровне являются работы, выполненные в очистном забое, и транспортные работы в выемочном поле. Вспомогательными (обслуживающими) считаются работы по проведению и поддержанию горных выработок, а также их проветривание и осушение; ? второй уровень - процессы в магистральных горных выработках, околоствольных дворах и стволах (штольнях). На этом, главными являются процессы транспортирования по наклонным и горизонтальным горным выработкам и в околоствольном дворе, а также подъем. Вспомогательными процессами являются водоотлив, проветривание и ремонт горных выработок; ? третий уровень - процессы на поверхности угольной шахты. На этом уровне как главном процессы рассматриваются погрузка угля в железнодорожные вагоны, транспортирование горной породы и складские работы.
В работе [71] автором дано определение системе "горное производство" (ГП), как комплекс горных объектов угольных шахт и подземные технологии добычи полезных ископаемых. По мнению автора, система ГП современной комплексно-механизированной угольной шахты представляет 4-мя уровнями, на каждом из которых выполняются определенные технологические функции, производственные и рабочие процессы и операции.
По каждому уровню системы ГП устанавливаются исходные базовые элементы и процессы, параметры и характеристики которых в дальнейшем должны устанавливаться оптимальными и рациональными. Отмечается, что ГП как динамическая и управляемая система непрерывно совершается. При этом изменяются параметры и элементы системы в зависимости от горногеологических условий, техники и технологии в соответствии со свойством адаптивности системы ГП. Широкая трактовка понятия адаптивности технологической системы связано с процессами совершенствования ГП по всем ее звеньям и элементам во времени и пространстве. Считается, что технический прогресс в горнодобывающих отраслях направлен на создание технологии с поточной организацией производства не только в очистном забое, но и во всей технологической цепочке от очистного забоя до околоствольного двора.
Эффективность совершенствования технологии добычи полезных ископаемых в большей степени зависит от надежности функционирования технологических процессов, оцениваются такими критериями надежности, как коэффициент готовности, вероятность безотказной работы, среднее время или интенсивность восстановления, интенсивность отказов и т.д. надежность технологии добычи угля отражает адаптивность системы ГП при разработке угольных пластов в горно-геологических условиях различной степени сложности. В работе [73] рассмотрено построение структурной схемы угольной шахты. Отмечено, что в угольной шахте осуществляются разнородные технологические процессы: подготовительные работы, очистная выемка, транспорт, водоотлив, вентиляция и т.п. Все эти технологические процессы имеют свои специфические особенности, однако, общность их заключается в обеспечении выдачи расчетного количества угля при безопасном ведении технологических процессов в подземных условиях.
Процессы протекают в отдельных подсистемах угольной шахты, например, в горных выработках, составляющих схему вскрытия, схему подготовки или систему разработки, в то же время подсистемы угольной шахты состоят из более простых звеньев, а звенья угольной шахты составляют элементы. Основными элементами технологической схемы угольной шахты являются вскрывающие и подготавливающие выработки, околоствольные дворы, насосные, трансформаторные и другие камеры, транспортные и вентиляционные выработки, машины, установки и механизмы. Все эти элементы и звенья в совокупности и составляют сложную технологическую систему угольной шахты. Структура технологической схемы шахты представлена на рис. 1.5.
Эта система рассматривается как сложная, изменяющаяся в пространстве за определенный период времени. Отдельные элементы и звенья системы какое-то время имеют возможность функционировать независимо и обособленно друг от друга. Обуславливая способность системы выполнять свои функции, независимо от работы смежных ее элементов, а также воздействия внешних факторов.
Технологическое моделирование угольной шахты и обоснование направлений ее развития
В качестве главного критерия, по которому оценивается технологическая модель шахты, выступает производительность труда или трудоемкость, как для системы "шахта" в целом, так и для ее технологических звеньев - подсистем.
На основании положений метода технологического моделирования нами детально рассмотрено, как изменялась трудоемкость по шахте в целом и по ее подсистемам, а также показан удельный вес подсистем в системе шахты. Из анализа этих результатов (табл.3.7. и. 3.8.) видно, что самыми трудоемкими процессами на шахтах являются очистные работы, магистральный транспорт и подъем, технологический комплекс поверхности.
Динамика структуры среднесписочной численности ППП показывает, что в общей численности она возрастает за период 1999-2003гг. Рассмотрим детально количество работников по каждой подсистеме за этот период и по каждой шахте. По шахте "Первомайская" численность рабочих по подсистеме "очистные работы" выросла на 38 человек к 2001 году, а затем снизилась до 280; подсистема "подготовительные работы" - резко возросла численность от 283 человек до 338 к 2000 году, а потом снизилась до 310 человек к 2002 году, но потом опять немного выросла; подсистема "технологический комплекс поверхности" — количество персона за этот период растет; "магистральный транспорт и подъем"- численность резко возрастает к 2000 от 86 человек до 100 и к 2003 падает до 82 человек; "прочие подземные работы"- изменения сильно происходят к 2001-численность достигла 263 работника, а потом она упала до 248 человек в 2003 году против 190 в 1999 году.
По шахте им. С.М.Кирова наблюдается немного другая картина. Численность персонала по подсистеме "очистные работы" снижается за весь рассматриваемый период; " подготовительные работы"- к 2000 году количество персонала резко увеличивается от 405 до 471 человека, а потом снизилась до 420 человек к 2002 году, но потом опять немного выросла; " технологический комплекс поверхности" -от 611 до 652 работников увеличивается к 2000 году, к 2001 году резко снижает до 570 человек, к 2003 году численность возрастает до 602; "магистральный транспорт и подъем"-идет рост численности ППП; "прочие подземные работы"-с 1999 года к 2001 число рабочий увеличилось на 208 человек (от 362 до 570), а к 2002 году произошел резкий скачок в сторону снижения числа работающих на 90 человек (от 570 до 480).
Такая ситуация с изменениями в структуре персонала повлияла на показатели трудоемкости работ по подсистемам, помимо других факторов, которые также влияют на трудоемкость работ. Результаты деятельности шахт по критерию трудоемкости рассмотрены в 4s аспектах: 1. соотношение трудоемкостей подсистем внутри системы "шахта"; 2. изменение этих соотношений за рассматриваемый период; 3. изменение трудоемкостей каждой подсистемы в этот период; 4. изменение общей трудоемкости системы "шахта". Шахта "Первомайская" Самым трудоемким процессом в период с 1999 по 2001 гг. являются очистные работы. В 2000 г трудоемкость по очистным работам увеличилась на 5% от общей трудоемкости системы в 1999г и составляет 30 % от общей трудоемкости по всей системе "шахта". Это повлияло на снижение производительности труда до 55,9 т/мес по сравнению с 1999г, где производительность труда была достигнута до 64,3 т/мес. Такие изменения можно обосновать тем, что имело место низкое техническое обслуживание горно-шахтного оборудования, численностью персонала. Произведен капитальный ремонт конвейеров 2ЛТ-100У и Анжера. Было введено в эксплуатацию новое оборудование: буровые установки для бурения дегазационных и разгрузочных скважин длиной до 450м, комплект изделий, позволяющих оснастить очистные и подготовительные комбайны высоконапорной и эффективной системой эжекторного орошения (производство Германия).
Уменьшилась и численность персонала по очистным работам, что также сказалось на росте производительности труда. В целом по системе "шахта" трудоемкость общая в рассматриваемый период снижается от 220 до 140 вых/ЮООт. это связано с внедрением новой техники: проходческого оборудования 1ГПКС, S-100, 4ГШ-2, П-220, П-110; очистные комбайны КГС-245 (345,445) (производство Польши); забойные компрессоры УКВШ-5/7 (производство Украины); для повышения производительности бурения скважин под анкерную крепь введены в действие станки "Рамбор" (производство Великобритания); дизельные локомотивы (производство Чехии) DG-100, GD-12H; установлены озонаторы для обеззараживания сточных вод и снижения содержания тяжелых металлов; автоматические, самоочищающиеся фильтры Autofilt RF3 фирмы HUDAC на очистных сооружениях.
Несмотря на это, в системе "шахта" выявлены "узкие места" по подсистемам "технологического комплекса поверхности", "магистрального транспорта и подъема", "прочих подземных работ", удельный вес которых в системе значительно вырос от 0,22 до 0,30, от 0,17 до 0,22, от 0,17 до 0,23 соответственно.
При формировании подсистемы "технология очистных работ" рекомендуется в качестве ограничений принять значения верхнего предела уровня концентрации и нижнего предела уровня их интенсификации. В свою очередь основным фактором, определяющим уровни концентрации горных работ и интенсификации горных работ, является нагрузка на очистной забой, поэтому качество функционирования подсистемы "технология очистных работ" следует оценивать и максимально возможной нагрузкой на очистной забой.
Методика оптимизации функциональных подсистем технологических схем угольной шахты
Исследование методов оптимального проектирования оказывает существенное влияние на повышение качества проектов шахт. Различные состояния угольных шахт, как сложной производственной системы, характеризуются большим количеством технико-экономических показателей. При этом если рассматривать всю систему в смысле совокупности отдельных взаимосвязанных подсистем, объединенных общей целью функционирования, то показатели, относящиеся к разным подсистемам, могут иметь противоречивые тенденции изменения. Такие явления обусловлены различным характером цели некоторых подсистем, что приводит к несовпадению показателей, отвечающих их локальным оптимальным состояниям. Для каждого конкретного технико-экономического показателя существует такое состояние системы "угольная шахта", при которой его значение становится экстремальным, т.е. по данному частному критерию достигается оптимум. Оптимальные состояния системы по разным критериям, как правило, не совпадают. Критерий оптимальности должен удовлетворять следующим требованиям [19]: ? оценивать эффективность исследуемой системы; ? быть количественными; ? быть достаточно простыми и в то же время полными; ? чувствительным к оптимизируемым переменным; ? иметь экономический смысл; ? наиболее полно отражать состояние оптимизируемой системы. В качестве критерия оптимальности выбрана в данной работе трудоемкость работ по добыче угля.
Задача формирования вариантов технологической схемы шахты формулируется следующим образом: определить такие качественные характеристики будущей технологической схемы угольной шахты, которые обеспечат минимум совокупного критерия эффективности при ограничениях на применение технологических элементов по горно-геологическим условиям и выполнении условий совместимости элементов между собой.
Концентрация горных работ понятие пространственно-собирательное, и под ним понимается та или иная степень сосредоточения горных работ в шахтном поле. Ее уровень зависит от целого ряда факторов: от общего числа очистных и подготовительных забоев в шахте, числа одновременно отрабатываемых панелей, блоков, пластов и горизонтов шахтном поле. Значительное сокращение числа очистного забоев, обеспечивающих производственную мощность шахты возможно только на базе роста нагрузок на очистной забой. Интенсификация работ предполагает ускорение технологического процесса добычи угля во времени. С ростом показателя интенсификации горных работ увеличивается нагрузка на очистной забой, транспортные магистрали, появляется необходимость в увеличении скорости проведения горных выработках. ТОТ или иной уровень трудоемкости разработки является критерием, показателем целесообразности применения технологической схемы, прогрессивности выбранных решений, состояния механизации производственных процессов на шахте. Схемы вскрытия и подготовки, система разработки и порядок отработки запасов должны обеспечивать применения таких средств механизации и в таких количествах, чтобы рабочих, занятых обслуживанием транспорта, вентиляции, энергоснабжения, ведением очистных и подготовительных работ, ремонтом горных выработок и обслуживанием технологического комплекса поверхности, требовалось как можно меньше. Вместе с тем рабочих должно быть столько, сколько необходимо для выполнения плана добычи. Более низкая трудоемкость разработки обеспечивается поточностью технологии, полной конвейеризации транспорта и подъема, высокой концентрацией горных работ, а значит применением вариантов технологической схемы, удовлетворяющих определенным условиям.
В данной диссертационной работе в качестве примера детально будет рассмотрена только функциональная подсистема "очистные работы" технологической схемы угольной шахты, которая является самым трудоемким процессом. Процедура анализа других подсистем аналогична. Функциональная подсистема "очистные работы" формируется из следующих основных технологических элементов: I горно-геологических: мощность пласта (влияет на выбор технологической схемы очистных работ, схему и способ проведения горных выработок, направления движения очистного забоя); угол падения пласта (влияет на выбор транспортировки угля вдоль очистного забоя, схему проветривания); свойства боковых пород (влияет на способ управления горным давлением, расположения горных выработок относительно пласта); ? газоносность (на схему проветривания); ? водообильность (на способ отработки по восстанию или падению); ? самовозгораемость углей (на способ управления кровлей). II горнотехнических: ? схема подготовки (погоризонтная, панельная, этажная); ? система разработки (сплошная, столбовая, комбинированная); ? тип оборудования.
