Разработка методов оптимизации вместимостей аккумулирующих горных бункеров при проектировании конвейерного транспорта глубоких шахт Донбасса

• Автор: Шаповал, Сергей Никитович
• Шифр специальности: 05.15.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Денецк
• Количество страниц: 306 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ .

1.1. Условия работы, состояние и перспективы развития подземного транспорта шахт Донбасса .
1.2. Структура и характерные особенности систем подземного конвейерного транспорта глубоких шахт Донбасса
1.3. Анализ существующих методов определения вместимостей аккумулирующих бункеров при проектировании конвейерного транспорта шахт и научноисследовательских работ этого направления

1.4. Выводы.

1.5. Цель и задачи исследований

2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОНОМИКОМАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ВМЕСТИМОСТЕЙ АККУМУЛИРУЮЩИХ

ГОРНЫХ БУНКЕРОВ ПЕРВОГО И ВТОРОГО УРОВНЕЙ .

2.1. Постановка задачи

2.2. Конструктивные особенности горных бункеров и стоимостные параметры на их сооружение
2.3. Разработка экономикоматематической модели задачи с учетом комплекса технологических и горногеологических факторов
2.4. Обоснование этапов решения задачи
2.5. Выводы
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУЗОПОТОКОВ, ПОСТУПАЮЩИХ В
БУНКЕРЫ ПЕРВОГО УРОВНЯ, И ИХ ПРОПУСКНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ
БЕЗ УЧЕТА ВЛИЯНИЯ БУНКЕРА ВТОРОГО УРОВНЯ
стр.
3.1. Установление аналитических выражений для определения характеристик грузопотоков из неразветвленных забойноконвейерных подсистем .
3.2. Анализ аналитических выражений для определения характеристик грузопотоков из неразветвленных забойноконвейерных подсистем
3.3. Установление и анализ аналитических выражений для определения характеристик грузопотоков из разветвленных забойноконвейерных подсистем
3.4. Методика расчета характеристик грузопотоков, поступающих в бункеры первого уровня, и их пропускных способностей без учета влияния бункера второго уровня .
3.5. Выводы.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ВМЕСТИМОСТЕЙ БУНКЕРОВ ПЕРВОГО И ВТОРОГО УРОВНЕЙ .
4.1. Исследование и разработка метода оптимизации вместимостей бункеров первого уровня
4.2. Установление и анализ аналитических выражений для определения характеристик пропускных способностей бункеров первого уровня с учетом влияния бункера второго уровня.
4.3. Установление и анализ аналитических выражений для определения характеристик грузопотока, поступающего в бункер второго уровня, и его пропускной способности .
4.4. Обоснование метода оптимизации вместимости бункера второго уровня.
4.5. Выводы.
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПТИМИЗАЦИИ ВМЕСТИМОСТЕЙ
АККУМУЛИРУЮЩИХ ГОРНЫХ БУНКЕРОВ
5.1. Определение экономической эффективности оптимизации вместимостей бункеров первого уровня
5.2. Определение экономической эффективности оптимизации вместимостей бункеров первого и второго уровней .
5.3. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Решение задачи оптимизации вместимостей аккумулирующих бункеров должно основываться на моделировании транспортных процессов, позволяющему определить величину ущерба от потерь добычи угля в очистных забоях изза простоев конвейеров, подъемов и поверхностного технологического комплекса в зависимости от вместимостей бункеров. Требования, предъявляемые к моделям транспортных процессов в рассматриваемых системах конвейерного транспорта, заключаются в необходимости учета неравномерности поступающих в бункеры грузопотоков и пропускных способностей бункеров структуры подсистем и совокупностей подбункерных элементов преобразования бункерами поступающих в них грузопотоков влияния бункера второго уровня на характеристики пропускных способностей бункеров первого уровня работы подъемов и поверхностного технологического комплекса шахты. Увеличение вместимостей аккумулирующих горных бункеров первого уровня при погоризонтной системе подготовки шахтного поля может привести к изменению профилей конвейерных ходков, что приводит к изменению их протяженностей, а также протяженностей заездов из конвейерных ходков на полевые магистральные штреки. Увеличение вместимостей аккумулирующих горных бункеров первого уровня при панельной системе подготовки шахтного поля может привести к изменению профилей и протяженностей ярусных конвейерных штреков. Кроме того, при изменении профилей ярусных конвейерных штреков, в случае использования по ним электровозного вспомогательного транспорта, возникает необходимость прохождения обходной выработки, служащей для транспортной связи между ярусными конвейерными штреками обоих крыльев панели. Изменения профилей и протяженностей существующих горных выработок, а также прохождение новых горных выработок, обусловленные увеличением вместимостей горных бункеров, приводят к изменению затрат на прохождение и эксплуатацию горных выработок, а также на транспорт подъем по ним. Следовательно, при разработке экономикоматематической модели задачи оптимизации вместимостей аккумулирующих горных бункеров кроме затрат на их сооружение и эксплуатацию, а также ущерба от потерь добычи угля в очистных забоях, изза простоев конвейеров, подъемов и поверхностного технологического комплекса, необходимо учитывать изменение затрат на прохождение и эксплуатацию других горных выработок, а также на транспорт подъем, зависящее от вместимостей бункеров и комплекса технологических и горногеологических факторов, главными из которых являются конструктивные особенности горных бункеров топология надбункерных и подбункерных выработок система подготовки шахтного поля типы надбункерных конвейеров вид вспомогательного транспорта по надбункерным выработкам. Вместимость горного аккумулирующего бункера под скиповым стволом, согласно этим нормативам, должна быть равной или больше от величины сменной добычи, поступающей в данный бункер. Вполне очевидно, что эти нормативы не имеют должного экономического обоснования. Моделированию работы систем конвейерного транспорта с бункерами и обоснованию их вместимостей посвящены работы многих советских и зарубежных исследователей. Все разработанные ими модели по способам моделирования транспортных процессов можно разделить на аналитические и имитационные. Наиболее ранние исследования по аналитическому моделированию работы неразветвленных поточных производственных линий с аккумулирующими бункерами выполнены А. П. Владзиевским 4 и Б. А. Севастьяновым 5 применительно к автоматизированным линиям станков на машиностроительных заводах. По аналогии с исследованием 4 Л. М. Алотиным и В. Л. Белгородским б моделируется работа участка конвейерной линии с аккумулирующим бункером первого уровня, принимающим грузопоток из одной лавы, по схеме дискретных марковских процессов с непрерывным временем и определяется вероятность работоспособного состояния лавы как функция вместимости бункера. Практическое использование результатов этого моделирования ограничивается тем, что они справедливы только тогда, когда математическое ожидание величины непрерывного грузопотока угля из очистного забоя равно производительности разгрузки бункера.