Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Транспортные преобразования грузопотоков и установление параметров выемочно-транспортных комплексов (применительно к циклично-поточным горнотранспортным системам калийных рудников) Юркович, Ефим Михайлович

Транспортные преобразования грузопотоков и установление параметров выемочно-транспортных комплексов (применительно к циклично-поточным горнотранспортным системам калийных рудников)
<
Транспортные преобразования грузопотоков и установление параметров выемочно-транспортных комплексов (применительно к циклично-поточным горнотранспортным системам калийных рудников) Транспортные преобразования грузопотоков и установление параметров выемочно-транспортных комплексов (применительно к циклично-поточным горнотранспортным системам калийных рудников) Транспортные преобразования грузопотоков и установление параметров выемочно-транспортных комплексов (применительно к циклично-поточным горнотранспортным системам калийных рудников) Транспортные преобразования грузопотоков и установление параметров выемочно-транспортных комплексов (применительно к циклично-поточным горнотранспортным системам калийных рудников) Транспортные преобразования грузопотоков и установление параметров выемочно-транспортных комплексов (применительно к циклично-поточным горнотранспортным системам калийных рудников) Транспортные преобразования грузопотоков и установление параметров выемочно-транспортных комплексов (применительно к циклично-поточным горнотранспортным системам калийных рудников) Транспортные преобразования грузопотоков и установление параметров выемочно-транспортных комплексов (применительно к циклично-поточным горнотранспортным системам калийных рудников)
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Юркович, Ефим Михайлович. Транспортные преобразования грузопотоков и установление параметров выемочно-транспортных комплексов (применительно к циклично-поточным горнотранспортным системам калийных рудников) : Дис. ... канд. технические науки : 05.05.06.-

Содержание к диссертации

Стр.
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I.COBPEMEHHOE СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА РАСЧЕТА И ВЫБО
РА ПАРАМЕТРОВ ВЫЕМОЧНО-ТРАНСПОРТНЫХ КОМЕІЛЕК -
Q
СОВ КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ 9

IfLТиповые структуры выемочно-транспортных

комплексов калийных рудников

1.2.Анализ методов расчёта и выбора технологичес
ких параметров выемочно-транспортных комплек
сов калийных рудников
23

1.3.0сновяые направления совершенствования техно
логических систем выемочно-транспортного
комплекса калийных рудников и методов их рас
чёта. /Цель и задачи исследований... ^4

ГЛАВА 2.ИССЛЕД0ВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЁТА И

ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ТИПОВЫХ СТРУКТУР ВЫЕМОЧНО-ТРАНСПОРТНЫХ КОМПЛЕКСОВ. НА ОСНОВЕ ИСПЫТАНИЙ ИХ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ НА ЭВМ..... 37

2.1.Аналитическая модель выбора.параметров эле -
ментов выемочно-транспортного комплекса на
основе функционально-структурного принципа
расчёта сложных систем....

2.2.Модели формирования грузопотока добычным

комбайном 51

2.3.Модели преобразования грузопотоков транспорт-
но-аккумулирующими горными машинами циклично
го действия
63

2.4.Модели преобразования грузопотоков транспорт-
но-аккумулирующими горными машинами.непрерыв
ного действия
7I

2.5.Модель сопряжения режимов преобразования грузопотоков транспортно-аккумулирующими горными машинами цикличного и непрерывного действия.. 80

Выводы. «... 85

стр.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ И ПРЕОБ
РАЗОВАНИЯ ГРУЗОПОТОКОВ ЭЛЕМЕНТАМИ ВЫЕМОЧНО-
ТРАНСПОРТНЫХ КОМПЛЕКСОВ И УСТАНОВЛЕНИЕ ИХ
ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ 87

3,1.Состав моделирующего комплекса программ,
обоснование влияющих факторов при планирова
нии экспериментов и параметров адекватного
моделирования

3.2.Установление аналитических зависимостей па
раметров и характеристик источников грузопо
токов выемочно-транспортного комплекса 105

3.3.Установление параметров и характеристик . транспортно-аккумулирующих горных машин цик^

личного действия 11?

3.3.1. Бункер-перегружатель

3.3.2.Шахтные самоходные вагоны 127

3.4.Установление аналитических зависимостей па
раметров и характеристик элементов конвей
ерных систем ТАШ непрерывного действия 142

3.4.1.Панельные конвейерные структуры ТАІМ не
прерывного действия

3.4.2.Магистральные конвейерные структуры ТАІМ

непрерывного действия. 156

3.5.Установление аналитических зависимостей па
раметров и характеристик бункер-конвейерных
структур ТАІМ непрерывного действия IS9

Выводы.. 188

ГЛАВА 4.ТЕХНЙК0-ЭК0Н0МЙЧЕСШ ЭФФЕКТИВНОСТЬ АНАЛИТИ
ЧЕСКОГО МЕТОДА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ И СИНТЕЗА
СТРУКТУР ШЕМОЧН0-ТРАНСП0РТНОП) КОМПЛЕКСА
КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ 190

4.1.Инженерная методика аналитического расчёта
параметров и синтеза структур выемочно-транс
портного комплекса калийных рудников

4.2.Расчёт и технико-экономическая оаенка вариантов выемочно-транспортного комплекса крыла

197
рудника xz"

ВЫВОДЫ 206

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 207

ЛИТЕРАТУРА 211

ПРИЛОЖЕНИЕ 222

Введение к работе

Современные требования интенсификации развития техники и технологии подземной добычи калийных руд, нашедшие отражение в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990г. / / /, предполагают существенное повышение качества проектирования горнохимических предприятий, создание новых и совершенствование существующих видов и типов горнотранспортного оборудования. При этом решающее значение приобретает создание ресурсо-экономнои горной добычной, транспортной техники и их комплексов.

Большой вклад в развитие методов анализа и синтеза технологических систем в горном деле, совершенствования добычных комплексов и горнотранспортных систем внесли советские ученые: А.С.Сатинов, А.В.Докукин, А.В.Топчиев, В.Н.Потураев, В.А.Бреннер, Д.М.Беленький,Н.Я.Бшіиченко, В.Ф.Бырька, В.Н.Гетопанов, Я.Б.Каль-ницкий, С.С.Квон, Ю.Д.Красников, Н.Г.Картавый, Л.И.Кантович, А.Г.Лазуткин, Ю.И.Михайлов, Е.Е.Новиков, В.И.Солод, Г.И.Солод, Н.В.Тихонов, И.Г.Штокман, В.Н.Хорин, Л.И.Чугреев, В.А.Дьяков, А.Н.Данияров, В.Г.Дмитриев, и др.исследователи.

Непосредственно вопросами установления параметров транспортных установок в системах подземного транспорта занимались Л.М.Алотин, К.Н.Адилов, Б.Г.Климов, Б.А.Кузнецов, З.М.Лейтес, Н.А.Малевич, В.А.Пономаренко, А.А.Ренгевич, В.А.Сысоева, П.Б. Степанов, Л.Г.Шахмейстер, В.Г.Шорин, Е.С.Александров, И.В.Би-шеле, В.П.Гудалов, М.А.Котов, С.А.Кариман, А.Й.Митейко,Р.В.Мер-цалов, В.Л.Пинский, В.М.Шрамко, Б.И.Ярошевский,П.Н.ФайБинов и др.

Созданные ими методы исследований во многом определили высокий уровень отечественной горной выемочной и транспортной техники, позволили разработать теоретические основы организа-

ции технологических систем выемочно-транспортных комплексов, повысить их надежность и пропускную способность.

Наблюдающиеся тенденции к усложнению выемочно-транспортных комплексов (ВТК) калийных рудников и технологических схем их использования обусловливают необходимость более адекватного отражения их вероятностного функционирования в рамках единых технологических систем и системного вероятностного подхода к выбору видов и типов транспортных установок, расстановке и взаимоувязке их параметров в ВТК, составлению расчетной схемы струк-турообразования к управлению грузопотоками калийных руд при стабилизации их качественного состава. Однако современные аналитические методы определения взаимосвязанных параметров добычных и транспортирующих машин не в полной мере соответствуют требованиям системного подхода к определению параметров, характеризуются наличием большого числа допущений и не учитывают динамику формируемых и преобразуемых в системе, грузопотоков. Получившие в последнее время распространение методы статистического имитационного моделирования процессов функционирования сложных горнотранспортных систем позволили в значительной мере повысить обоснованность принимаемых технических решений. Для динамичной,постоянно развивающейся, системы ВТК необходимые параметры могут быть получены только после постановки трудоемких многофакторных машинных экспериментов, результаты которых целесообразно использовать для получения общих решений в виде аналитических моделей, обеспечивающих, с одной стороны, удобство проведения инженерных расчетов, а с другой - сохраняющих качество адекватных имитационных моделей. В связи с этим разработка аналитических моделей,основанных на результатах имитационного моделирования циклично-поточных горнотранспортных процессов калийных рудников и позволяющих в приемлемом для практики виде проводить технические расчеты слож-

ных ВТК, обеспечивающих эффективность и надёжность их функционирования, представляется актуальной задачей.

Настоящая работа проводилась по темам "Разработка конструкций механизированных бункеров и технологических схем доставки солей" (№ Гос.регистрами 75051086) и "Разработка моделей фор -мирования качества руды с учётом преобразования грузопотоков транспортными установками..." (№ Гос.регистрации 8I0590II), выполненных КарПТИ по заказу предприятий и организаций В.0."Союз-калий" Минудобрений СССР.

Целью работы является повышение эффективности функционирования ВТК путём реализации при проектировании методов расчёта и выбора параметров их элементов на основе установленных посред -ством многофакторных машинных экспериментов закономерностей системного формирования и преобразования грузопотоков.

Результаты исследований, защищаемые в диссертационной работе:

положения, определяющие общий подход к расчёту и выбору параметров элементов систем ВТК;

параметры и закономерности транспортно-технологических преобразований грузопотоков элементами структур ВТК;

методика аналитического расчёта эксплуатационной производительности, пропускной способности и величин промежуточных акку -мулирующе-усредняющих ёмкостей циклично-поточных горнотранспортных систем калийных рудников ;

рекомендации по выбору параметров элементов ВТК и их структур при проектировании горнотранспортных систем калийных рудников.

Научная новизна работы.

Развито логико-математическое и алгоритмическое описание функционально-структурных имитааионных моделей элементов ВТК,

отличающееся тем, что оно учитывает физические аспекты разрушения массива калийной руды и отражает структурное построение и сопря -жение элементов в типовых наборах ВТК.

Установлены закономерности формирования и преобразования грузопотоков калийных руд, отличающиеся тем, что они получены применительно к типовым структурам ВТК и характеризуют функционирование проходческо-очистных комбайнов, бункер-перегружателей, ПЮВ, ленточных конвейеров, промежуточных ёмкостей с учётом среды, технологии разработки и динамики входящих грузопотоков.

Получены аналитические модели транспортно-технологических преобразований грузопотоков элементами ВТК, отдичаюпщеся тем, что они описаны функциями тренда коэффициента неравномерности грузопото -ков и коэффиаиентов пропускной способности транспортных машин,установленными на основе многофакторных машинных экспериментов на функционально-структурных моделях ВТК.

Разработал метод аналитического расчёта эксплуатационной производительности, пропускной способности и величин промежуточ -ных аккумулирующе-усредняющих бункеров отличающейся тем, что он базируется на поэлементном учёте стохастических транспортно-тех-нологических преобразований исходных комбайновых грузопотоков элементами ВТК.

Предложены вероятностные оценки параметров адекватности воспроизведения процессов функционирования горных машин на ЭВМ,отличающиеся тем, что они получены для последовательно. . протекающих процессов работы и отказов горных машин в анализируемых структу -pax ВТК, описываемых экспоненциальными законами распределения.

Материалы диссертационной работы использованы при разработке отраслевых нормативных документов "Методики аналитического расчёта производительности, надёжности и пропускной способности системы

выемочных и транспортных машин калийных рудников" (В.0."Союз-калий" , 1981г), "Методики оптимизации раскройки шахтных полей Верхнекамского калийного месторождения": (В.0."Союзкалий",1983г) и проектировании и реконструкции горнотранспортных систем 4 Бе-резниковского калийного завода. Отдельные результаты работы использованы при расчёте горнотранспортной системы Ш горизонта шахты "Чурубай-Нуринская" п.о."Карагандауголь". Методы определения ёмкости аккумулирующе-усредняющего бункера использованы ИГД им.А.А.Скочинского при разработке новой редакции "Основных положений по проектированию и эксплуатации подземного транспорта угольных шахт". Экономический эффект от использования результатов работы составил 299,7 тыс.рублей.

Автор выражает свою глубокую признательность и благодарность преподавателям и сотрудникам кафедры ПТУиДМ КарПТЙ за большую помощь и поддержку, оказанные на всех стадиях выполнения работы.

ГШВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА РАСЧЁТА

И ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ ВЫЕМОЧНО-ТРАНСПОРТНЫК КОМПЛЕКСОВ КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ

I.I.Типовые структуры выемочно-транспортных комплексов калийных рудников

Современное горнохимическое предприятие по добыче и переработке калийных руд - это сложная динамическая система с высокой сте -пенью неопределенности и характеризующаяся:

влиянием комплекса изменяющихся во времени и пространстве природных,горнотехнических,технологических и экономических факторов;

сложной взаимосвязью технологических звеньев и произволетвен-но-административных участков и отделов;

прерывистостью работы отдельных технологических звеньев и взаимосвязью большинства производственных процессов,при которой нарушение или расстройство одного из звеньев или связей между ними приводит к изменению нормального режимаработы всех взаимосвязан -ных звеньев предприятия;

наличием ярко выраженной иерархии в структуре рудника,а также элементов самоорганизации и регулирования,причем на каждом уровне иерархии имеются подсистемы с локальными свойствами,функционирование которых подчинено общей цели-получению максимального народно -хозяйственного эффекта.

Калийный комбинат объединяет в своем составе ряд подсистем: "Очистная камера (забой)", "Подземный транспорт", "Проветривание горных выработок", "Проведение и поддержание горных выработок", "Подъем", "Поверхностный комплекс" и др. Из перечисленных подсистем важная роль в организации нормального функционирования всей системы отводятся подсистемам "Очистная камера (забой)" и "Подземный транспорт", представляющих по существу единый выемочно-транс-портный комплекс калийного рудника. Основное требование к выемоч-

но-транспортному комплексу калийного рудника- обеспечение бесперебойной работы выемочных машин и механизмов с наименьшими затратами на транспортирование калийной руды. Кроме того, на калийных рудниках в функцию выемочно-транспортного комплекса входит задача поддержания качественного состава руды на определенном уровне,т.е. обеспечение нормальной работы подсистемы "Поверхностный комплекс".

Интенсивное внедрение машинной выемки на калийных рудниках, особенно в последнее 10-12 лет, проводится с использованием раз -личных систем разработок. В сравнительно благоприятных условиях Старобинского месторождения все большее применение находят системы разработки позволяющие снизить потери и разубоживание полезного ископаемого: длинные столбы с полным обрушением кровли,камер -ная и камерно-столбовые системы с управлением кровлей плавным опусканием на податливых целиках и комбинированная система для пластов сложного строения (верхняя часть пласта вынимается длинными очистными забоями с гидромеханизированными комплексами ШМ-87Д с двумя или четырьмя комбайнами EW -170L , а нижняя - камерной системой с комплексами,в состав которых входят проходческо-очист-ные комбайны типа "Урал-ЮКС". На Верхнекамском месторождении, вследствии сложного залегания пластов,наибольшее распространение получила камерная и камерно-столбовая системы разработки. Отраслевой лабораторией КарПТИ Министерства по производству удобрений СССР ведутся опытные работы по внедрению на одном из рудников Верхнекамского месторождения системы разработки длинными очистными забоями с механизированными комплексами №,38,4&/, Однако, не -смотря на значительные потери калийной руды на калийных рудниках СССР, камерная система разработки ещё долго будет сохранять преобладающее значение из-за её высокой производительности,высоких темпов подвигания механизированных забоев (0,1...0,25 м/мин), на

порядок превышающих скорость продвижения лав при сплошной системе ( ^0,01 м/мин). По данным ВШИТ объем добычи в 1980г. составлял 78%,а по прогнозу на 1990г. будет составлять 70% /79 /.

В табл.І.I на основе исследований ВНИИГ / 79 / ъ области под -земной добычи калийных руд приведены прогнозируемые объемы применения машинной выемки комбайнами фронтального действия на рудниках Верхнекамского и Старобинского месторождений с использованием циклично-поточной технологии разработки калийных руд.

Таблица I.I

Прогнозируемые объемы применения машинной выемки комбайнами фронтального действия

Месторож-ін^ J 1980 . ! 1985 і 1990

дение !11оказатель!тыс.т ! % !тыс.т ! % !тыс.т ! V

Верхнє - Очистные 23913 86,6 30356 83,5 40393 83,8 камское работы, всего

в т.ч.машин-

ная выемка 16398 59,4 2І32І 58,7 23019 47,7

Подготовя -

тельные

работы 3710 13,4 5997 16,5 7825 16,2

Старо - Очистные бшское работы,

всего 8223 60,5 7722 53,7 2300 22,4

в т.ч.машинная выемка 6435 47,4 5940 41,3 1980 19,2

Подготови -

тельные

работы 5363 39,5 6600 46,3 8009 77,6

^М^*^4ам^мк««*«*«

Данные табл.1.1 указывают на определяющую роль Верхнекамского месторождения в общем балансе добычи калийной руды по стране,а также использовании машинной выемки комбайнами фронтального действия. Это обстоятельство сохраняет актуальность развития и разра -ботки новых методов расчета и выбора типов и параметров средств доставки при машинной выешси и циклично-поточной технологии транспортирования калийной руды.

Анализ технологии разработки месторождений показывает» что основная добыча поступает ив камер»в которых выемка производится очистными выемочно-транспортными комплексами и в небольшом коли -честве буровзрывными бригадамі. В настоящее время в состав очистных выемочно-транспортных комплексов входят комбайны: "Урал-ЮКС", ПК-8, "Урад~20К0", бункер-перегружатели: БП-2,Ш-3,самоходные вагоны: І0С-2Е» 5ВС-15, 5ВС-І5М. В перспективе выемочно-транспорт-иые комплексы будут оснащаться комбайнами ШЩ /30/, "Урал~80КС", бункер-перегружателями БПС-22,самоходными вагонами ВС-25 / 35 /, К 1390 года» возможно внедрение самоходных забойных изгибающихся конвейеров .разработка которых пока ещё не вышла из стадии опытных работ /66/,

На всех рудниках принята полная конвейеризатая транспорта (за исключением ранее введенных в эксплуатацию БКРУ-І и СКРУ-1,на ко -торых также используется электровозный транспорт). На рис.1.1 показаны тенденции формирования структур транспорта на калийных рудії Г5ках.

Of»

tj'frrOtJ'M-a. ffC>Pmaf і--

Tiloa.iverrfjO^'r?

Рис.1Л.Структуры транспорта калийных рудников

а) с трехуровневой иерархией;

б) с четырехуровневой иерархией

Структура транспорта (рис.І.І ,а) распространена в основном на Верхнекамском месторождении и частично на Старобинском при камерной системе разработки пластов.

В этой структуре выделяются три основных элемента подземного транспорта: внутрикамерный,входящий в состав выемочно-транспорт -ного комплекса,панельный и магистральный транспорт.Разновидностью структуры на рисі.I ,а является структура,приведенная на рис. І.І ,б, которая применяется при разбивке панелей на блоки.Широко используются также структуры,в которых часть шахтного поля разбита на панели,а часть-на блоки. В зависимости от горно-геологических условий,системы разработки и т.д. грузопотоки могут поступать на блоковые и панельные транспортные установки либо с двух блоков (панелей) с одной и с другой стороны,либо только с одного блока (панели). Последнее осуществляется при значительных проявлениях горного давления в связи с трудностями по поддержанию транспорт -ных выработок.

На Старобинском месторождении в пределах камеры руда от комбайнов транспортируется самоходными вагонами до скребкового конвейера СП-63 или СП-80,расположенного на блоковом штреке (в механизированных лавах руда от комбайнов транспортируется скребковым конвейером]. Затем руда поступает на панельные конвейера КЛЗ-500,далее на магистральные конвейера КРУ-350 или 1ЛУ-120,а с них в общешахтный бункер. На Верхнекамском месторождении при подготовке по соли руда из самоходных вагонов поступает на панельные конвейера через скважины,пробуренные на расстоянии 40...60 м, а при рудной подготовке - из самоходных вагонов,работающих на пласте КрП,непосредственно на панельные конвейера,а из самоходных вагонов, работающих на пласте АБ - через скважины.

Помимо перечисленных в качестве панельных используются конвей-

ера ІЛУ-80, ІЛУ-ІОО, ІДУ-І20 ж др.,а в качестве магистральных -2ЛУ-І20. Для рудников характерна большая протяженность и разветв-ленность конвейерной системы. Для типичных рудников Верхнекамского и Старобинского месторождений суммарная длина конвейеров превышает 40 км (табл.1.2).

Таблица 1.2

Количество и длина конвейеров на типичных рудниках Верхнекамского и Старобинского месторождений

Типовые структуры 1БКРУ-2 (Верхнекамс-!СгРУ-І (Старобинское

!кое месторождение) !месторождение)

!количест-1длина, !количест-!длина,
!во ! км !во ! км

Магистральные

(КРУ-350, 2ЛУ-І20 ...) 10 6,5 25 23,8

Панельные

(КЛЗ-500, ІЛУ-І20 ...) 104 32,4 75 22,2

Блоковые

(Ш-63, СП-80) 43

Учитывая сложившийся характер структур подземного транспорта, а также имеющиеся тенденции при проектировании и строительстве новых рудников,выделим следующие типовые выемочно-транспортные и транспортные структуры горных машин калийных рудников:

I.Забойная структура-3,в которую включаются все транспорти -рующие,погрузочные,перегрузочные установки,включая и источники грузопотоков,функционирующих в камерах,лавах,забоях,а также в других выработках (просеках,печах и т.д.) до их сопряжения с блоковыми или панельными выработками.

2.Блоковая структура-Б,в которую включаются транспортные установки, функционирующие в блоковых выработках и транспортирующие руду от установок забойных структур до её перегрузки на панельный транспорт (панельную структуру). Часто принято называть блоковые

структуры участковыми, В состав структуры входят обычно от I до 5 скребковых конвейеров.

3.Панельная структура-П,в которую включаются транспортные и прочие установки,расположенные в панельных выработках,включая и оборудование в местах сопряжения блоковых и забойных структур с панельной. Транспортные установки панельных структур транспортируют руду от установок забойных и блоковых схем до магистральных вы-работок.В соответствии с протяженностью панелей,которая достигает 3...5км,количество конвейеров может составлять от I до 15шт в линии.

4.Магистральная структура-М,в которую включаются транспортные и прочие установки,расположенные в магистральных выработках,включая и оборудование в местах сопряжения панельных и магистральных структур. Число конвейеров в линия колеблется от I до 4-х шт.

Каждая из выделенных типовых структур характеризуется: -совокупностью свойств,позволяющих использовать их в конкретных горно-геологических условиях и системах разработки;

-комплексом абсолютных и относительных параметров,отражающих качественно и количественно результат взаимодействия грузопотока с транспортными установками,входящими в типовую структуру.

Таким образом,типовая структура отражает определенный набор типовых элементов и технологических операций их взаимодействий.

При циклично-поточной технологии разработки калийных руд, использующей камерную систему разработки с машинной выемкой калийных руд очистными выемочно-транспортными комплексами, используются и найдут применение в ближайшее время типовые структуры и элементы, которые приведены в табл.1.3. С учетом приведенных в табл.1.3/6,50/. условных обозначений (идентификаторов),схема добычи и транспорта рудника либо разбивается на типовые структуры и элементы или, наоборот, синтезируется любой произвольной структуры.

"XV * -v Л"*

***Л**ЛЛЛЛЛ I «I И WWi^ 4«4W A

^wu,uuw^/xuoa twnuwiunuuA

Типовая структура

Типовой элемент (технологическая операция)

Условное обозначение на схемах

Оператор преооразо-вания (совокупность расчётных соотношений)

Добычной или проходческий комбайн

Бункер-перегру жатель

Разгрузка вагона на скребковый конвейер

Ленточный конвейер

Разгрузка вагона на ленточный конвейер, в том числе через скважину

Разгрузка вагона на конвейер через дозирующее устройство

Разгрузка вагона на скребковый конвейер с объединением грузопотоков

Ленточный конвейер с объединением грузопотоков

Разгрузка вагона на ленточный конвейер с объединением грузопотоков

Забойная-3

Панельная-одно-входовая ПІ

двухвходовая ЇЇ2

Самоходный вагон

"T",

Разгрузка вагона на ленточный конвейер через дозирующее устройство с обье динением грузопотоков

tf* 1 cLS

^*

двухвходовая с поступлением грузопото ков из двух забоев (камер) Ш-2

гтй г"

C&(j

\Пїл LjZt_J

-"- из трех забоев П2-3

(Jr?**

&*лпп

W%\ X ЇЇ 2-3

-"- из четырех забоев П2-4

#4

«SMWM«K»eacw .теж» «swa» яма» omw

дай Г/^-v

«US» ШіІТІ I'id EKSs»

'1

л-feft-- „»v.

Магистральная -одяовходовая МІ

Ленточный конвейєр

Механизированный бункер -конвейєр

Горный бункер-конвейер

/

/ft/?

'#r

/vr

двухжодовая М2

Обьединеяие независимых грузопотоков

ил-

V

Конвейер ленточный с объединением грузопотоков

Механизированный бункер-конвейер с объединением грузопотоков

Горный бункер-конвейер с обьединеяием грузопотоков

двухвходовая о поступлением грузопотокрв с двух панельных охем М2-2

ищищ!п\

'—} Ua

и

схем М2-3

-- с трех панельных

lAf?-l\ ^ ЛГ2-3

'~[ и*

-"- с четырех панельных схем М2-4

_-1

В отличие от забойных,типовые.панельные и магистральные структуры подразделяются на одновходовые и двухвходовые,что указывается в их условных обозначениях: ПІ, П2-2, П2-3,...,М1, М2-2,... . Под типовыми одновходовыми панельными и магистральными структурами будем понимать такие,в которых входящий грузопоток поступает на свободный от груза несущий орган транспортной установки,а под типовыми двухвходовыми-в которые поступают две струи грузопотоков, при этом,если они зависимы друг от друга,то необходимо различать основной и примыкающий грузопотоки. Основным грузопотоком является тот, который поступает в данную типовую структуру с предшествующей одноименной типовой структуры. Например,в структуру П2-2 основной грузопоток поступает из структуры III,в структуру П2-3 - из П2-2, в М2-2 - из Ml и т.д. Примыкающим .грузопотоком является тот,который поступает в данную структуру из типовой структуры,предшествующей по иерархии данной: в типовые двухвходовые панельные структуры поступают примыкающие грузопотоки из типовых забойных структур, а в типовые магистральные - примыкающие грузопотоки из типовых па -нельных структур. Подобное подразделение грузопотоков на основные и примыкающие связано с тем,что характер преобразования грузопотоков типовой двухвходовой структурой (элементом) в значительной мере зависит от основного грузопотока,так как он определяет возможности слияния с ним примыкающего.

В табл.1.3 приведены типовые панельные и магистральные структуры,основным элементом которых является ленточный кон -вейер. В перспективе не;іьзя исключать возможности использования в блоковых,панельных и магистральных структурах конвейерных поездов, пневмоконтейнерного / 45 / и др. видов транспорта. Кроме того,составными элементами рассматриваемых типовых панельных и магистральных структур служат промежуточные емкости - бункеры различных видов и типов. Хотя они ещё не получили широкого распространения в

калийной промышленности,имеется богатый опыт экстгуатации бункеров в аналогичных структурах угольных шахт /47, 85 /. Кафедрой ПТУиДМ Карагандинского политехнического института совместно с институтом Пермгипрогормаш ведутся интенсивные работы по созданию и внедре -нию механизированных бункеров на калийных рудниках /^/.

Характерная особенность горных работ на калийных рудниках -высокая их динамичность,связанная с высокими темпами выемки и продвижения фронта очистных работ,и малая длительность эксплуатации выработок блоковых и забойных структур. Значительно дольше эксплуатируются панельные и особенно магистральные выработки. Так срок службы панельных выработок определяется длительностью отработки выемочной панели,а магистральной - длительностью отработки крыла шахтного поля. Перспективой внедрения бункеров предусматривается установка их на стыке различных выработок,в которых функционируют транспортные установки. Вид и тип предполагаемого к установке (сооружению) бункера зависит от длительности службы выработки, в которой он должен быть размещен. При длительном сроке службы выработок целесообразно .сооружение стационарных горных бункеров.Это относится,в первую очередь,к магистральным выработкам,примыкающим к скиповому подъему. В местах сопряжения забойных и блоковых вы -работок с панельными желательна установка полустационарных механизированных бункеров. Необходимость сооружения (установки) того или иного вида и типа бункеров определяется конкретными горно-геоло -гическими условиями,системой разработки,параметрами грузопотоков, а также технико-экономическими оценками эффективности включения данного бункера в транспортную систему. Однако уже сейчас ясно, что не следует ожидать сооружения в блоковых выработках горных бункеров,а также полустационарных механизированных бункеров большой емкости.

Для описания структуры добычи и транспортирования калийной руды на руднике с учетом маршрутной схемы грузопотоков использу -ется специальная запись в обозначениях типовых структур (сокращенная форма) или в обозначениях типовых элементов (развернутая операторная формула).

Фрагмент транспортной системы рудника на рис.1.2 записывается в сокращенной форме следующим образом/50/:

или в виде развернутой операторной формулы/6,75/

О 6 / 4 's 'б * f7 f* f 's 4 ь, '** f /fJ /,f u.

'ts ' 'я

Каждой типовой структуре (или типовому элементу),как это следует из приведенных записей (I.I) и (1.2),присвоен порядковый номер, в соответствии с которым указывается последовательность фор -мирования и преобразования грузопотоков типовыми структурами и элементами в общей выемочно-транспортной структуре рудника. Последовательность формирования и преобразования грузопотоков типовыми структурами и элементами прерывается в записях вертикальными стрелками,при этом стрелка с номером направленная вверх,указывает на :каюю типовую структуру (элемент) поступает грузопоток из типовой структуры (элемента),стоящей в записи перед этой стрелкой, а стрелка с номером,направленная вниз,указывает на то,что на данную типовую структуру (элемент) поступает основной грузопоток из структуры,указэнной стрелкой,и примыкающий грузопоток из структуры (элемента),стоящей перед этой стрелкой.

Кавдая типовая структура (элемент) обладает определенным

коглплексом характеристик и параметров, взаимосвязь между которыми и характеристиками входящих в элемент структуры грузопотоков является предметом данного исследования.

1.2.Анализ методов расчёта и выбора технологических параметров выемочно-транспортных комплексов калийных рудников

Требования, предъявляемые к выемочно-транспортным комплексам калийных рудников, обусловливают необходимость применения обоснованного подхода к выбору видов и типов транспортных установок и взаимоувязки их параметров, оптимальной загрузки и расстановки в системе, разработки системы приоритетов при управлении грузопотоками калийной руды и др. Точность и представительность различных методов расчёта горнотранспортных систем зависит как от глубины описания процессов формирования и преобразования в них грузопотоков, так и от использования и воспроизведения полученных характеристик при расчёте и выборе транспортных установок. Структура процессов функционирования горного комбайна и его взаимодействия с массивом, на которые накладываются случайные и детерминированные воздействия, показана на рис.1.3. Причём, как показал анализ ли -тературы, существуют два подхода к исследованию комбайнового грузопотока: статистический /4,5/ и экспериментально-статистический /18,29/.

Статистический метод использовался Л.М.Алотиным и Р.В.Мерцало-вым /4,5/ и позволил им установить, что непрерывный комбайновый грузопоток угольных шахт как случайная функция U(С/ относится к классу стационарных гауссовских процессов, динамика которых характеризуется корреляционной функцией экспоненциального вида. Если же в математическую модель вводится надёжность горной машины, то на реализацию непрерывного комбайнового грузопотока накладывается процесс последовательных отказов и восстановлений горной машины,

tfaccuS

*S?0

ft)

CVS? cenpo-
ea^ij** і

' t

*tfnS

! і і

! *

err о ST* о -

\-*8r-

«*

Дбигатела

nepeo'S'Jtxe-

еуґі.)

«Ss-J

Зегулятор

чагоизки

Органы упр селения

РиоЛ.З.Структура процессов функционирования горного комбайна и его
взаимодействия с массивом iU

который может быть идентифицирован как марковский случайный процесс с дискретньїмі состояниями и непрерывным временем.Аналогичные исследования /3/ /, проведенные для грузопотоков калийных рудников, подтвердили установленный механизм формирования и для комбайнового грузопотока калийной руды.

Дальнейшему развитию теории формирования комбайновых грузопотоков способствовали более глубокие исследования взаимодействия горной машины с массивом, проведенные на основе экспериментально-статистического метода с использованием электрических замеров режимов работы комбайна с параллельным изучением механических способов разрушения массива в месте измерения /48/. При этом исследуется корреляционная связь случайной функции комбайнового грузопотока Uft) с случайными функцияші. входных /}*()%. возмущающих воздействий /}.ft) и /у ft) в зависимости от параметров горного комбайна (рис.1.3).

По методу решения горнотранспортных задач все исследования можно разделить на две большие группы. К первой группе относятся аналитические методы исследования и установления параметров транспортных установок, ко второй - методы моделирования горнотранспортных процессов на аналоговых и электронных вычислительных машинах.

Для решения поставленных задач аналитическими методами исследователями используются аппараты теории вероятностей и математичес -кой статистики,массового обслуживания и др. В то же время необходимо отметить,что природа формирования грузопотока и его преобразований, с математической точки зрения,описывается наиболее простейшим аппаратом теории случайных функций. Так,например,используя свойства марковского случайного процесса,авторы /36,57/ определяют оптимальную емкость сборного бункера. В качестве недостатка отметим,что описание грузопотоков на выходе из бункера характеристиками марковских процессов является упрощенным,не учитывающим коррелированности входных и выходных грузопотоков.

Б.Г.Климов /39 / рассматривает забойный грузопоток как поток

прямоугольных импульсов случайной длительности и переменной интенсивности во времени. При этом суммарный грузопоток представляется в виде расчетного эквивалентного потока стандартных импульсов, характеризующегося средними значениями параметров совпадений импульсов с учетом частостей переходов с одного уровня интенсивности на другой. Предложенные автором математические модели грузопотоков позволяют аналитическим способом решать большую группу транспортных задач.

В работах №5,73/ авторы,используя данные /4,5 /,получают аналитические уравнения для определения эксплуатационной производи -тельности ленточного конвейера,на вход которого поступает грузопоток, описываемый характеристиками стационарного нормального процесса, а периоды поступления и отсутствия грузопотока - экспоненциальной функцией распределения. Подобные условия возможны в случаях,когда комбайновый грузопоток непосредственно поступает на грузонесущий орган конвейера. На калийных же рудниках комбайновый грузопоток, прежде чем попасть на конвейер,подвергается транспортно-технологическим преобразованиям со стороны бункер-перегрукателя и шахтного самоходного вагона. В результате существенно нарушается нормальный характер закона распределения параметров непрерывных грузопотоков и экспоненциальный распределения промежутков времени поступления и отсутствия грузопотока за счет влияния различных технологических факторов,в том числе из-за увеличения длины трассы транспортирования калийной руды по мере отработки камеры.

На основании технико-экономического анализа В.А.Сысоевой /77 / обосновываются наивыгоднейшие значения коэффициентов неравномерности,которые рекомендуются в качестве нормативных при расчете транспортных средств. Данные коэффициенты положены в основу разработанных методов оптимизации отдельных звеньев подземного транспорта. Однако расчетная методика определения этих коэффициентов не учитывает

динамику забойных грузопотоков и их деформацию транспортными установками.

К аналитическим методам определения параметров выемочно-транс-портных комплексов следует отнести также работы зарубежных авторов. Так в работе Яцека Клужки /06 / методами динамического программирования поставлены и решены такие задачи оптимизации структуры кон -вейерной сети горного предприятия, как минимизация числа необходимых переключений в сети и максимализация степени использования конвейерной сети данной конфигурации,причем конвейерная сеть представлена системой "вход-выход" при переменной интенсивности грузопотока на входе системы. В работе польских авторов /07 / рассмотрены методы расчета добычной и транспортной системы шахты с очистными забоями и конвейерной доставкой угля,а немецких исследователей /00/ -с учетом экономичности подземной конвейеризации.

Рассмотренные выше исследования касались в основном разработки методов расчета параметров подземного транспорта угольных шахт. Как уже отмечалось,на калийных рудниках,в отличие: от угольных шахт, широкое распространение получила циклично-поточная технология выемки и доставки полезного ископаемого. Проведенные в последние годы исследования привели к появлению ряда методик,посвященных расчету производительности комбайновых комплексов,включающих средства ка -мерного транспорта /49,55 / у и определению параметров панельных и магистральных конвейеров / 5 /.

В основу /49,56/ положены аналитические формулы для определения длительностей различных технологических операций по выемке и доставке полезного ископаемого в пределах камеры,полученные на основе фотохронометрашшх наблюдений за работой проходческо-очистных комбайнов,бункер-перегружателей и самоходных вагонов. Недостатком этих методик является то,что они не учитывают при определении производительности добычных комплексов характер функционирования

транспортных установок панельных я магистральных схем,накладываю -тих определенные ограничения на работу проходческо-очистных ком -байнов. Также не учитывается динамика формирования и преобразования грузопотоков,что не дает возможности использовать полученные результаты для выбора конвейеров по эксплуатационной производительности.

Таким образом,методиками /4 SS/ решается частная задача по установлению производительности добычных комплексов,что не позво -ляет решать комплексные задачи оценки этой же производительности,но с учетом динамики взаимодействия добычных комплексов со всей транспортной системой рудника.

В / 3 / приводятся методические указания для выбора парамет -ров транспортных установок панельных и магистральных установок с использованием параметров грузопотоков из добычных забоев,полученных расчетным путем. По /3 / эксплуатационная производительность конвейера длиной / рассчитывается при поступлении грузопотока из одной камеры по формуле

Я,* М-Я,,,-^, г/чагс, (1.3)

где ^//7 ~ сРеДнии минутный грузопоток за время поступления,

т/мин;

Л"^ - расчетный коэффициент,принимаемый в зависимости от коэффициента времени поступления руды камерного грузопотока /f^ я отношения времени загрузки несущего полотна конвейера ко времени цикла грузопотока

. ,,з, JL- _ — _ - —»

грузопотока. Однако нормальная работа конвейера возможна лишь в том случае, если эксплуатационная производительность конвейера рассчитана с учетом фактической неравномерности поступающих грузопотоков, определяющей максимальное количество груза на всей длине конвейера. Кроме того, в /3 /за время цикла грузопотока принимается

фиксированное значение

tn ST7~ +X'*/>'*> М(УЫ*

n U км

где Uкм -техническая производительность комбайна; К -коэффициент простоя; "t/o.6-время разгрузки бункер-перегружателя.

Однако (1.4) справедлива только для такой длины камеры, при которой комбайн не простаивает в ожидании вагона. Кроме того формула (1.4) не отражает фактическую динамику изменения временных интервалов движения самоходного вагона по мере удлинения камеры. Таким образом, по /3/ в качестве /Ct принимается фиксированное значение, хотя в действительности это вероятностная величина.

Оценивая в челом известные аналитические методы определения параметров добычных и транспортирующих машин угольных шахт калийных рудников,можно выделить следующие их общие недостатки:

неразвитость математического аппарата,обусловленного характером функционирования горного предприятия;

наличие большого числа допущений, связывающих параметры установок с параметрами грузопотоков;

не в полной мере соответствуют требованиям системного подхода к определению параметров,что приводит к трудности,а иногда и принципиальной невозможности увязки параметров всей транспортной системы.

Для решения поставленных задач могут быть успешно использованы разнообразные виды моделирования,в том числе метод статистического имитаоионного моделирования,реализуемого на ЭВМ. Метод статистического моделирования позволяет решать весьма сложные задачи и обладает . существенными преимуществами перед аналитическими методами

расчёта и другими методами моделирования. Однако было бы неправильным полностью противопоставлять аналитические методы и методы моделирования, т. к. аналитические соотношения используются при разработке

математических моделей имитационных алгоритмові свою очередь имитационное статистическое моделирование даёт возможность развить аналитический аппарат.

Методы статистического моделирования процессов функционирования систем подземного транспорта шахт с использованием ЭВМ и специальных моделирующих установок разрабатывались и применялись для расчёта и оптимизации систем подземного циклического и непрерывного транспорта Л.Г.Шахмейстером,В.А.Пономаренко,З.М.Лейтесом,В.П.Гу-даловым,В.А.Сысоевой,Э.Г.Саратовским,М.А.Антоновской,Ю.А.Кондраши-ным.П.Н.Файвиновым и др.

Наиболее адекватно сложные системы машин горного предприятия получили отражение в работах В.А.Пономаренко /57,58,59/,в которых с помощью аналогово-цифрового комплекса моделировались системы подземного транспорта.

Разработанная в ИГД им.А.А.Скочинского имитационная модель /10, 40,41,68/охватывает процессы от отбойки угля до ствола.Программа модели состоит из подпрограмм имитирующих работу забоев, звеньев транспорта и организующей программы. В целом же эта имитационная модель не универсальна,так как организующая подпрограмма ориентирована на определенные подпрограммы. Так как в одной подпрограмме не возможно учесть все варианты и алгоритмы функционирования даже одного вида транспорта (например,различные типы механизированных и горных бункеров с плавной,дискретной и другими видами выгрузки) возникает необходимость расширять модель,а это связано с изменением организующей программы и подпрограммы процессов.

Моделирование,как метод исследования и принятия оптимальных решений при проектировании и совершенствовании работы транспортных систем, находит широкое применение в ПНР /89,90/,ГДР /91/,Бельгии /92/,Франции /93/, ФРГ /94/, США /95,96/ и др.странах.

Все разрабатывающиеся до последнего времени имитационные модели предназначались для исследования подземного транспорта угольных

шахт. По сравнению с угольными шахтами транспортные процессы на калийных рудниках имеют ряд особенностей,которые необходимо учитывать при разработке имитационных моделей:

наличие камерной системы разработки полезного ископаемого;

различные пути и методы управления качеством полезного ископаемого (для угольной промышленности,помимо снижения разубоживания, качество угля зависит от числа перегрузок,для калийной промышлен -ности - от оптимального управления грузопотоками).

В последнее время появились имитационные модели и для горно -транспортных систем калийных рудников /S /,разработанные сотрудниками Всесоюзного научно-исследовательского института галургии (г.Ленинград). Имитационная модель представляет собой комплекс машинных программ,разработанных на базе моделирующих алгоритмов ти -повых звеньев.увязанных главной управляющей программой,и синтези -руется комбинацией этих типовых классов. В имитационной модели ВНИИГа,в качестве входного в транспортную систему рудника,модели -руется камерный грузопоток по статистическим характеристикам параметров доставки добычных комплексов: длительности цикла zfL ^длительности загрузки tj и разгрузки piS бункер-перегружателя.По заданным длине камеры и техническим параметрам добычного оборудо -вания рассчитываются интервалы отработки камеры и вероятность на -хождения комплекса на разных стадиях. Для каждой стадии последовательно моделируют с;1учайные промежутки длительности цикла їц » используя полученные статистические характеристики этих величин.На периоде tu, размещают случайный промежуток поступления руды за цикл. На промежутках t* за дискретные интервалы J т последовательно моделируют значения непрерывного грузопотока fi/2* , где

fy - грузоподъемность самоходного вагона, a Z длитель -ность поступления руды на приемный конвейер.

Очевидно,что формируемая вышеописанным образом реализация ка-

мерного грузопотока обладает существенными недостатками,так как при подготовке информационного обеспечения имитационной модели принята гипотеза,что длительность цикла на I и 2 стадиях является стационарным случайным процессом. Однако в модели используются только две характеристики случайного процесса (математическое ожидание и дисперсия) и отсутствует автокорреляционная функция, без которой воспроизвести случайный процесс невозможно. Кроме того, длительности цикла на всех стадиях отработки камеры является не -стационарным процессом,так как промежутки времени между двумя последовательными поступлениями груза на конвейер увеличиваются по мере удлинения камеры,которые определяются случайным процессом формирования грузопотока добычным комбайном. Следующим недостатком является принятое в модели условие равенства количества груза в емкости самоходного вагона его грузоподъемности. В действительности эта величина случайная. Все это приводит к тому,что реализация камерного грузопотока не отражает фактическую динамику грузопотока, последовательно формируемую добычным комбайном,бункер -перегружателем и самоходным вагоном. А это в свою очередь приводит к искаженным оценкам количества груза на ленте конвейера и потребной емкости усредняющих и аккумулирующих бункеров.

Независимо от ВНИИГа в Карагандинском политехническом институте разработана имитационная модель для исследования горно-транс -портных процессов,в которой воспроизводятся процессы функционирования горных машин с учетом фактической динамики. Разработанная в Карагандинском политехническом институте игдиташгонная модель "Син-транс" /69/ ,ъ которой непосредственное участие принимал и автор, построена на функционально-структурном принципе моделирования транспортных процессов с использованием метода потенциальных преобразований / 76/. Имитационная модель "Синтранс" может включать 100 вариантов подпрограмм моделирования формирования и преобразо-

вания грузопотоков различными установками и моделировать до 10000 злементарішх преобразований. После каждого преобразования вццаются на печать расчетные параметры грузопотоков.

Однако,обладая значительными достоинствами,метод статистического имитационного моделирования имеет и недостатки вследствии частного характера получаемых решении, так как они всегда соответствуют конкретным,фиксированные! значениям параметров системы. Для динамичной постоянно развивающейся системы необходимые параметры могут быть установлены только после постановки экспериментов с варьированием всей совокупности возможных условий функционирования системы добычи и транспортирования и получения общего решения, позволяющего проникнуть вглубь изучаемых явлений.

Указанные недостатки могут быть преодолены разработкой такого аналитического аппарата,который основан на результатах имитационного статистического моделирования горнотранспортных процессов калийного рудника и позволяет в приемлемом для практики виде проводить технические расчеты сложных горнотранспортных систем. В этом случае простота и ясность заключения, выражаемого с помощью формулы таковы, что они оправданы и тогда, когда приходится идти на определенные упрощения как при построении модели, так и при её исследовании.

Разработка такого аппарата для расчета и выбора типовых элементов и структур выемочно-транспортных машин калийных рудников позволит избежать повторных многократных машинных экспериментов на ЭВМ, так как на основе машинных испытаний будет сформирован расчетный комплекс, включающий набор уравнений связи между пара -метрами горных машин и формируемыми ими параметрами грузопотоков.

I.3.Основные направления совершенствования

технологических систем выемочно-транспортного комплекса калийных рудников и методов их расчета. Цель и задачи исследований.

Основной идеей предлагаемого аналитического аппарата для расчёта параметров горных машин выемочно-транспортных комплексов,разрабатываемого на основе машинных испытаний имитационных моделей, является использование таких характеристик функционирования горной машины, как тренд коэффициента неравномерности грузопотока, формируемого горной машиной и коэффициент пропускной способности типового элемента выемочно-транспортного комплекса.

Согласно определению тренд-характеристика процесса изменения за длительное время,освобожденная от случайных колебаний /^ /. Тренд коэффициента неравномерности характеризует динамику исходящего грузопотока. Описание динамики грузопотока в виде функции тренда в любом сечении горнотранспортной системы позволит определить нагружение грузонесущего органа транспортной установки в данном расчетном сечении. Следует ожидать и наличие связи между потребной емкостью бункеров и динамикой входящих грузопотоков. Каж -дни элемент выемочно-транспортного комплекса, в соответствии с особенностью функционирования, техническими, технологическими,режимными и организационно-техническими параметрами, оказывает воздействие на струю входящего грузопотока, преобразуя его в исходящую. Задача исследования - получить аналитические уравнения для описания тренда коэффициента неравномерности исходящего грузопотока из типового набора элементов горнотранспортных структур.

Из литературных источников известна эволюция использования коэффициента неравномерности для определения параметров транспортных установок. Наибольший вклад в теорию описания грузопотоков функциями неравномерности внесли З.М.Лейтес и В.А.Пономаренко,которые описывают коэффициент неравномерности за любой период време-

35 ни t-m /57'/

A>m=U-/7?"m (1.5)

d- *

^

Здесь Л^у , /^ -коэффициенты неравномерности за периоды

П.Б.Степанов / 7, 8 / также вводит функцию коэфффициента неравномерности грузопотока при различных мерных интервалах измерения, которая является приведенной относительно коэффициента неравномерности минутного грузопотока, т.е.

ZfZ)*?*, (1#6)

где Г -мерный интервал времени измерения;

оС -показатель затухания функции коэффициента неравномерности при изменении мерного интервала регистрации.

Следует отметить,что выражение (1.6) справедливо при

^ _ /> ^г (1.7)

где Л4', -коэффициент неравномерности минутного грузопотока;

/«v -коэффициент неравномерности грузопотока,измеренного мерным интервалом времени Г .

В случаях сборных грузопотоков,когда происходит их сглаживание, неравенство (1.7) справедливо при Г>Г^7С)Ж,где /^^-длительность поступления максимального грузопотока, а при Г < ^^функция тренда %(с<ста*)-^- Очевидно,что (1.6) должно быть скорректировано с уче том сглаживания сборных грузопотоков.

Методологической основой как разрабатываемого аналитического

аппарата, так и имитационных моделей горнотранспортных процессов, служащих инструментом для получения уравнений связи, является функционально-структурный принцип моделирования и расчёта транспортных процессов с использованием метода потенциальных преобразований входных грузопотоков, предложенный впервые П.Б.Степано -зым.

Выполненные анализ технологических схем добычи и транспорта циклично-поточных горнотранспортных систем калийных рудников и обзор работ в области методов расчёта и выбора параметров горнотранспортного оборудования обусловливают проведение комплексных исследований, целью которых является разработка аналитических моделей для обоснования и выбора параметров элементов ВТК на основе установленных закономерностей системного формирования и преобразования грузопотоков в типовых структурах механизации.

В соответствии с поставленной целью основные задачи, реша -емые в диссертационной работе, посвящены вопросам: обоснования аналитического метода расчёта и выбора параметров элементов ВТК на основе результатов испытаний функционально-структурных моделей, воспроизводящих процесс функционирования циклично -поточных систем калийных рудников; развития математического, алгоритмического и программного описания имитационных моделей формирования и преобразования грузопотоков элементами ВТК; определе -ния. на основе испытаний моделей на ЭВМ аналитических функций, определяющих взаимосвязь параметров элементов различных структур ВТК с характеристиками грузопотоков; разработки инженерной

методики расчёта эксплуатационной производительности и пропускной способности элементов ВТК с учётом их надёжности; разработ -ки рекомендаций по выбору параметров и структур ВТК циклично -поточных горнотранспортных систем калийных рудников.

Похожие диссертации на Транспортные преобразования грузопотоков и установление параметров выемочно-транспортных комплексов (применительно к циклично-поточным горнотранспортным системам калийных рудников)