В соответствии с целью и задачами исследования разработана общая последовательность процедур моделирования горнопроходческой системы, более детально – ППТМ (рис. 2.1). Исходя из системной концепции проведения выработки, этапы решения общей задачи содержат:
обоснование целевой функции и системы ограничений;
моделирование работы вариантов оборудования на основе адекватных математических моделей с учётом влияния случайных факторов;
сопоставление вариантов и выбор наиболее приемлемого.
Целевые функции горнопроходческой системы и погрузочно-транс-портной подсистемы должны быть непротиворечивы. Общеизвестно, что задачи такого уровня являются многокритериальными. В частности, лучшим вариантом может быть признан погрузочно-транспортный модуль, обладающий наибольшей производительностью Q, наименьшей трудоёмкостью или стоимостью готовой продукции. Как правило, экстремумы этих целевых функций не совпадают, и тогда необходимо отдавать предпочтение одному их них, а другие принимать в качестве ограничений либо строить композицию из названных критериев.
В работе обоснована возможность в качестве критерия использовать удельную трудоёмкость 
(чел.-мин./м3 готовой выработки) как по отдельным процессам, так и по проходке выработки в целом.
Математические модели трудоёмкости процессов погрузки и транспортирования горной массы содержат в качестве основы реализацию производительности технологических машин и необходимые объёмы трудозатрат по управлению оборудованием за чистое и общее время работы. Поэтому при моделировании работы ППТМ, прежде всего, рассматриваются процессы формирования производительности за чистое время выполнения основных функций. Затем, с учётом известных статистических данных о необходимом количестве операторов, возможном совмещении операций, данных о потоках отказов и восстановлений, строится модель производительности системы за общее время функционирования и трудоёмкости погрузочно-транспортных операций для каждого из рассматриваемых вариантов. В качестве функций-ограничений выступают условия проведения выработки, технологические паспорта буровзрывных работ, крепления и др.
Таким образом, формулируется необходимая и достаточная совокупность моделей для описания рабочих процессов проходческих погрузочно-транспортных подсистем, которые являются объектами исследования:
гранулометрический состав горной массы в любом выделенном объёме – в целом объёме штабеля, при черпании ковшом, лапой. Это позволит определить в каждом цикле захвата материала средний случайный размер куска и построить производительность ППТМ как случайный поток единичных черпаний ковшом или нагребающими лапами;
формирование случайного потока единичных черпаний V(t) ковшовой погрузочной машиной за чистое время погрузки как совокупность моделей процессов внедрения, зачерпывания и наполнения ковша, а также продолжительность цикла;
формирование случайного грузопотока q(t) машиной с парными нагребающими лапами за чистое время погрузки как результат системного взаимодействия механизмов подачи, захвата материала лапами и устройства управления со штабелем;
преобразование случайного грузопотока дискретного V(t) или непрерывного q(t) призабойным транспортным оборудованием: перегружателем, средствами рельсового транспорта и т.п.;
наложение на грузопоток за чистое время погрузки затрат времени (и трудоёмкости) на выполнение вспомогательных операций и потока отказов и восстановлений для получения конечных показателей эффективности ППТМ за общее время работы.