Целью разработки инженерной методики выбора эффективных вариантов ППТМ является создание инструмента пользователя, позволяющего в приемлемые сроки производить сопоставление по эффективности технически пригодных вариантов ППТМ для данных конкретных условий проведения выработки (или группы выработок).
Основные требования, предъявляемые к инженерной методике выбора [5, 99], сводятся к следующему:
адекватное воспроизведение рабочих процессов погрузочных и призабойных транспортных машин;
возможность контроля промежуточных результатов при имитационном моделировании работы ППТМ;
реализация итеративных процедур расчёта производительности системы или удельной трудоёмкости по усмотрению пользователя в случаях, если отдельные результаты дают значительный статистический разброс;
возможность пополнения базы данных новыми вариантами средств механизации и призабойного транспорта;
открытость тех разделов методики, в которых сосредоточены математические модели рабочих процессов;
возможность получения полного протокола о порядке и результатах поэтапного моделирования.
Общая структура методики базируется на совокупности и порядке выполнения процедур, обоснованных в п. 2.1. При этом учитываются результаты исследований процессов моделирования гранулометрического состава штабеля (п. 2.2), малого выделенного объёма (п. 2.3), среднего случайного размера куска (п. 2.4), производительности и трудоёмкости погрузки и призабойного транспорта ППТМ с ковшовыми машинами (пп. 4.1 и 4.2). Совокупность основных блоков инженерной методики выбора ППТМ, разработанной с учётом целевой установки и сформулированных выше требований, приведены на рисунке 5.1.
Ниже приводится краткое описание подсистем 1…8 и их структурная реализация.
Модуль 1. Описание горной выработки и штабеля после взрывных работ.
В состав модуля входят блоки, в которых формируется необходимая исходная информация о выработке и штабеле, используемая в процедурах выбора сравниваемых вариантов и последующего моделирования процессов погрузки и призабойного транспорта.
 |
Рис. 5.1. Совокупность основных блоков инженерной методики выбора ППТМ
1.1. Описание параметров готовой горной выработки (или группы выработок), для которых решается задача выбора. В рассматриваемой подсистеме производится выбор поперечного сечения выработки из базы данных или вырисовывается оригинальная форма поперечного сечения.
По завершению процедур в блоке 1.1 сохраняются в выделенном файле следующие данные: геометрический образ проходимой выработки в состоянии полной готовности: постоянное крепление, размещение оборудования, размерные обозначения; размеры и площадь поперечного сечения.
1.2. Описание технологических характеристик процесса проходки (одного или нескольких вариантов): подвигание за цикл, общее и удельное количество шпуров, порядок выемки угля и породы – совместный или раздельный; конструкция временного крепления, другие технологические характеристики.
1.3. Описание штабеля как результата буровзрывных работ: объём горной массы в штабеле, размеры и форма основной части штабеля, разброс горной массы при взрыве, методика прогнозирования гранулометрического состава штабеля в функции паспорта буровзрывных работ.
1.4. Формирование модуля генерирования среднего случайного размера куска в зависимости от гранулометрического состава штабеля F(d) и величины малого локального объёма v.
Модуль 2. База данных погрузочных машин и других средств механизации погрузки должна содержать:
2.1. Геометрические образы машин в транспортном и предельном рабочем положении: ковшовых (основных типов – ППН, МПК, МПКТ), с нагребающими лапами (ПНБ), других типов.
2.2. Характеристики ковшовых ШПМ, необходимые для выбора и моделирования рабочих процессов, в том числе: