Прогнозная оценка эффективности различных вариантов погрузочно-транспортных модулей

Рассмотрим формирование производительности и трудоёмкости на основе математических моделей рабочих процессов на примере ковшовых погрузочных машин, изложенных в пп. 3.1–3.3, 4.1, 4.2, а также статистических данных по трудоёмкости подготовительно-заключительных и вспо-могательных операций [5, 1].

Производительность ППТМ (QУ) за общее технологическое время погрузки и транспортирования в призабойной зоне – это объём горной массы (в плотном теле) Vц, выданной из забоя выработки в единицу времени (например, в час), отнесённой к объёму проходки готовой выработки в свету. Исходя из этого определения:

м3 (в целике)/ час, (5.3)

где Sсв – площадь поперечного сечения выработки в свету, в проходке;

ТцS – время погрузочно-транспортных операций, включая все составляющие, зависящие от структуры и параметров принятого ППТМ; lц – подвигание за цикл.

Производительность QУ – случайная величина, так как случайными являются ряд величин, входящих в формулу (5.3).

Таким образом, для расчёта интегрального показателя QУ нужно обосновать процедуру формирования ТцУ как сумму случайных составляющих: «чистой» погрузки ТчУ; подготовительно-заключительных и вспомогательных операций погрузки, не совмещаемых с основной ТвсУ; операций по обеспечению функционирования призабойной транспортной части ППТМ ТтрУ, не совмещаемых с процессами чистой погрузки и(или) подготовительно-заключительными и вспомогательными операциями:

. (5.4)

Выражения (5.3), (5.4) являются общими для произвольных сочетаний погрузочной машины и призабойного транспортного средства. Однако каждый вариант обладает особенностями как в процессах формирования «чистого» времени погрузки ТцS, так и подготовительно-заключительных и вспомогательных операций ().

Суммарная продолжительность «чистой» погрузки равна сумме длительностей отдельных циклов Тцi , включая все элементарные операции: разгон; внедрение; черпание; подъём ковша; разгрузка ковша; движение к транспортному средству и обратно; опускание ковша в исходное положение.

Структура цикла Тцi может быть различной в зависимости от вида ковшовой ШПМ и сопрягаемых с ней призабойных транспортных средств (ПЗТ). Для принятых к сопоставлению вариантов ППТМ (табл. 5.1) возможны следующие сочетания ковшовых ШПМ и ПЗТ – 3-х- или 4-х-звенные варианты ППТМ (рис. 5.12). Каждый из них имеет свою структуру при формировании Тцi, где j – номер цикла черпания. Независимо от вида ПЗТ и магистрального транспорта Тцi имеет два основных слагаемых:

, (5.5)

где индекс 1 – относится ко времени собственно цикла черпания: разгон (подача ковша к штабелю); внедрение; зачерпывание; подъём стрелы; разгрузка ковша; опускание стрелы; опускание ковша; индекс 2 – относится к времени транспортирования зачерпнутого груза к месту передачи на средства призабойного транспорта. Может быть разработан унифицированный алгоритм расчёта Тцi. Для расчёта ТцУ необходимо просуммировать:

, (5.6)

где N – случайное число циклов черпаний и циклов доставки груза к месту передачи на средства призабойного транспорта за период выгрузки штабеля.