Комплекты шпуров и организация работ при проведении выработок в однор

гозабойной организации работ приводит к повышению этого коэффи­ циента до U,8 , при этом увеличиваются производительность труда рабочих, темпы проведения выработок и снижается стоимость ра­ бот (табл. 4 ).

Таблица 4 Трудоемкость и стоимость проведения I м выработки

I с использованием самоходного проходческого обору­ дования при одно- и многозабойной организации работ

са из доставочно-погрузочной машины ПДВ-2 и каретки СБКН-2П по­ вышает производительность труда проходчика подэтажной выработ­

низации работ в четырех выработках при этом же оборудовании она увеличивается на 100#, а стоимость работ снижается на 18#.

Эффективность многозабойной организации работ зависит от ее параметров, их соответствия принятым техническим средствам. Основными параметрами, определяющими эффективность такой орга­ низации работ, являются количество забоев на бригаду, обслужи­ вающую комплекс проходческих средств, параметры этого комплекса и число членов проходческого звена.

Специфика многозабойной организации работ заключается в том, что при проведении одной бригадой проходчиков двух, трех и более выработок используется один комплекс оборудования; пос­ ле смены одной проходческой операции другой операцией возможны простои забоев, вызванные различием времени' операций при неоди­ наковом объеме работ в забоях, а также вероятностной природой времени последних. По мере подвигания забоев и с ростом рассто-

яния транспортировки горной массы меняется время отдельных опе­ раций. Организация работ может усложняться за счет дополнитель­ ных ограничений, в частности, при ведении взрывных работ только в междусменный перерыв. Причем, чем больше выработок проходит одна бригада, тем сложнее организация работ.

Выбор оптимальной организации работ в таких случаях рас­ сматривается в теории массового обслуживания. В данном случае обслуживавшим "аппаратом" являются проходческие звенья, имеющие в своем распоряжении соответствующее оборудование. Поток требо­ ваний на соответствующий вид обслуживания поступает из проход­

ных причин на изменение времени проходческих операций.

2. В крепких породах влияние глубины шпуров на основные показатели многозабойной организации работ при наличии "буфер­ ного" забоя незначительно. Be следует принимать наибольшей в соответствии с возможностями бурильной установки.

3. Высокие показатели проходки имеют место при создании специалисированных звеньев по бурению шпуров и уборке породы.

Лучшие показатели трудоемкости уборки горной массы достигаются при минимальном числе проходчиков, занятых этим процессом, - одан человек.

4 . При проведена выработок в крепких породах сдерживающим производительность труда фактором является процесс бурения.Поэ­ тому, например, при проведена выработок в породах с коэффици­ ентом крепости 14-18 на одну погрузочно-доставочную машину ЦДВ-2 рекомендуется в комплексе две мощных бурильных установки СБУ-2М с перфораторами ПК-60.

Параметры бурильных и погрузочных машин при многозабойной о рган и зац а работ значительно меняются в зависимости от физико­ механических свойств породы, в которых проходится выработка.

В отличие от однозабойной проходки для проходки нескольких вы­ работок в комплексе технических средств может быть различное число машин для разных операций.

Если выработка проводится в солевых породах, то на одну бурильную машину рекомендуется принимать в комплексе несколько погрузочно-доставочных машин большей мощности.

При многозабойной организации работ перспективно примене­ ние дизельных погрузочно-доставочных машин. Эффект использова­ ния дизельных машин тем выше, чем больше сечение выработки.

5. Расстояние между забоями в пределах участка практичес­ ки (до 50-100 м) мало влияет на изменение производительности самоходного оборудования. Дизельное оборудование рационально при длине доставки до 1500-2000 м.

Сетевое планирование при проведении горных выработок

Метод сетевого планирования применяется для целей проекти­ рования организации сложных, комплексных работ и оперативного управления ими.

Исходным материалом для сетевого планирования является пе­ речень (список) работ с указанием временной обусловленности

После составления структурной таблицы производится ее упо­ рядочение, для чего все работы подразделяются на ранги, К рабо­ там первого ранга относятся те, для начала которых не требуется выполнение других работ. Работы второго ранга опираются на рабо­ ты первого ранга и т .д .

Распределив работы по рангам, им даиг новую нумерацию'в со­ ответствии с рангом и составляют таблицу. В та&шце указывается время выполнения каждой операции, а затем строится сетевой гра­ фик, формы которого могут быть различными.

ками изображается выполнение работ, а кружками - событие, преду­ сматривающее выполнение работ и возможность начать новые работы.

На графике двойными стрелками выделяется критический путь (см. рис. 21), определящий минимальное время, за которое выпои-

ние. Несвоевременное выполнение этих работ ведет к срыву графи­ ка. Выполнение работ может быть форсировано, если привлечь ре­ зервы времени из работ некритического пути (на рис. 21 одинар­ ные стрелки), перебросив часть сил и средств на более важные работы критического пути.

Составление графиков, упорядочение работ, оптимизация пла­ на могут быть формализованы и представлены в виде математичес­

и оптимистической скорости проходки. Применение детерминирован­ ных оценок в значительной степени обесценивает применение сете­ вого планирования. Поэтому применяют вероятностные оценки ука­

Ожидаемая продолжительность работы ( t. . ) может быть опре­ делена по выражению

где L-L - длина проходимой выработки, м; ££ - ожидаемые темпы проходки, м/мес.

- 56 - Среднеквадратичное отклонение продолжительности работ оп­

ределяется по формуле

Общая продолжительность вшолнения проекта работ равна сумме времени работ, лежащих fta критическом пути:

i-n

Максимальные и минимальные темпы проходки рекомендуется оп­ ределять по нормативам, учитывая фактическое отклонение темпов от нормативных:

где Ы и С - коэффициенты, определяемые в зависимости от типа выработки (табл. б ).

Таблица б Зависимость коэффициентов d и С от типа выработки

В соответствии с рекомендуемыми величинами отклонения фак^ тических темпов проходки от нормативных планируется продолжи­ тельность проходки

отклонений времвни работ, лежащих на критическом пути, мес*; Z — коэффициент вероятности*

Если предположить, что значения Т распределены нормально (при числе звеньев пути IO -I5 ), то продолжительность проходки всех выработок в срок определяется вероятностью 0,998

Т + 3 D (T )] .

Ожидаемая продолжительность работ может быть подсчитана другими методами. В частности, для анализа существующей техноло­ гии и выявления резервов повышения скорости проходки и произво­ дительности труда проходчиков сетевой график применялся при

хрононаблкщений, характеризующим наибольшие затраты времени; tfi - наиболее вероятная продолжительность работ.

Подсчитанная таким образом ожидаемая скорость работ не бы­ ла достигнута. Поэтому после первых 10 дней проведения вырабо­ ток были проведены дополнительные хрононаблюдения, подтверждакъ щие правильность временных оценок. Однако был выявлен ряд не­ достатков в организации работ. После анализа этих недостатков были приняты меры по ликвидации частых переходов от выполнения одной операции к другой, решено было так строить процесс, чтобы каждый рабочий выполнял только определенный вид работ. В част­ ности, вместо ежесменного наращивания транспортера оно стало производиться через две смены; проверка направления выработки

стала производиться не ежесменно, а один раз в сутки; с погрузки породы был переведен рабочий на доставку материалов. С учетом исправлений был составлен новый сетевой график. В результате за оставшийся 21 день мёсяца было пройдено 364,5 штрека, а всего за месяц 505,4 м. Производительность труда повысилась, нормы вы-т поднялись в среднем на 157,8$.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ РЕИЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОВЕДЕНИЯ ВЫРАБОТОК

Общрё сведения о моделировании

Моделирование предполагает получение модели исследуемого процесса, с достаточной полнотой отображащей существо этого про­ цесса, его основные закономерности.

Математические модели можно подразделить на два класса: аналитические и статистические. Для аналитических характерны фор­ мульные, аналитические зависимости между параметрами изучаемого процесса в виде алгебраических, дифференциальных и др.

При статистическом моделировании в модель вводятся случай­ ные факторы, влияние которых на искомый параметр учитывается путем "проигрывания” , напоминающего бросание жребия. Статисти­ ческие модели позволяют учесть большее число факторов и не тре­ буют грубых упрощений, но результаты такого моделирования труд­ нее поддаются анализу и осмысливанию. Аналитические модели опи­ сывают явление более приближенно, но зато результаты более на­ глядны и отчетливее отражают присущие явлению основные законо­ мерности.

Наилучшие результаты подучаются при совместном применении аналитических и статистических моделей. Простая аналитическая модель позволяет разобраться в основных закономерностях, наме­ тить главные контуры процесса, а дальнейшее уточнение может быть получено статистическим моделированием.

Очевидно, для моделирования процесса необходима широкая информация о нем, которую можно подучить, собирая статистичес­ кие данные о проходке и ее параметрах, ставя специальные целе­ направленные опыты на производстве и в лабораториях, и путем теоретического описания операций проходческих работ.

Накопленный опыт проведения выработок и теоретические дан­ ные дают довольно широкую информацию для составления модели про­ цесса. Однако необходимо учитывать, что различные методы модели­ рования предъявляют и различные требования к исходной информа­ ции для составления модели. Тем не менее учет общих закономер* ностей процесса одинаково обязателен при использовании любого из математических методов моделирования.

В данном пособии излагаются общие наиболее характерные за­ висимости между основными параметрам^ процесса проведения выра­ боток и некоторые данные для составления аналитических моделей этого процесса и его оптимизации.

Аналитические модели процесса составляются на основе част­ ных зависимостей между параметрами этого процесса, описанных функциональными зависимостями. Модель строится поэтапно и пред­ ставляет собой как бы "дерево" моделируемого процесса. "Ство­ лом" воображаемого дерева является искомая функция, а "ветви" дерева представляют собой отдельные параметры и их аналитичес­ кие зависимости от других параметров, от которых зависит измене­ ние основной функции. Например, если искомой функцией является трудоемкость проведения выработки, то от "ствола" этой искомой функции будут отходить "ветви" трудоемкости отдельных операций, каждая из которых будет определяться аналитическими зависимос­ тями от различных параметров я т .д . Например, трудоемкость бу­ рения определяется средней скоростью бурения комплекта шпуров,

зации бурения. Чистая скорость бурения может быть выражена за­ висимостью от параметров физико-механических свойств породы, технических средств бурения, характеристических данных подава­ емой в забой энергии, параметров конструкции инструмента буре­ ния и др. Перечисленные параметры также могут быть выражены через другие параметры, и так до тех пор, пока модель не будет характеризоваться только параметрами природных данных проходки и независимыми параметрами технических средств.В правильно сос­ тавленной модели не должно быть зависимых друг от друга состав­ ляющих, т . е . функция должна быть явной. Однако это требование может быть ограничено конкретными условиями моделирования. На­ пример, при практически неизменных горно-геологических условиях проходки выработок и выбранных технических средствах бурения

независимыми переменными будут являться чистая, скорость бурения и удельный расход шпурометров.

Аналитические модели процесса дают возможность решать мно­ гие вопросы выбора технических средств и организации проходчес­ ких работ.

Вероятностная оценка параметров

иопераций проведения выработок

Вусловиях научно-технической революции рациональное пла­ нирование и организацию проходческих работ трудно осуществить без учета вероятностной природы операций проходческого цикла.

Так9 за счет неоднородности породы9 наличия в ней просло­ ек» трещин, непостоянства параметров энергии, подаваемой к ма­ шине, различия в индивидуальных характеристиках машин, буровых коронок по их диаметру, нестабильности времени подготовительных

ивспомогательных операций, зависящего от квалификации рабочего,

Для планирования работ, рационального выбора технических средств и организации работ необходимы знания законов вероят­ ностного изменения как отдельных параметров и операций, так и проходческого цикла и всей выработки в целом.

Как показали исследования, статистические распределения

В результате анализа выявленных законов могут быть отме­ чены некоторые особенности распределения случайны* величин.

БМборки для чистой скорости бурения характеризуются нор­ мальным законом распределения, но они не однородна для различ­ ной крепости пород. С увеличением крепости пород среднеквадра­ тические отклонения случайных величин уменьшаются, что может