Разработка методов динамического моделирования горноподготовительных работ

• Автор: Зиновьев, Василий Валентинович
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 227 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ и классификация задач, методов и языков моделирования подземных горных работ
1.2. Приложения имитационного моделирования для подземных
горных работ
1.3. Обзор предложений по снижению трудоемкости горнопроходческих работ
1.4. Обоснование цели и задач работы
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
2.1. Выбор объектов и постановка задач моделирования
2.2. Типовые технологии проведения горных выработок как
системы массового обслуживания
2.3. Разработка имитационных моделей горноподготовительных работ
на специализированном языке ОРБв/Н
2.4. Оценка адекватности имитационных моделей объектам моделирования
2.5. Разработка задач и методов проведения экспериментов на имитационных моделях
ВЫВОДЫ
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОМПЬЮТЕРНОЙ АНИМАЦИИ
3.1. Задачи и методы компьютерной анимации
3.2. Отображение динамики горноподготовительных работ на анимационных моделях
3.3. Методика выбора вариантов горноподготовительных работ
с помощью компьютерной анимации
3.4. Исследование связи технологических параметров с показателями горноподготовительных работ
ВЫВОДЫ

4. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ РОБОТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ ГОРНОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ ДИНАМИЧЕСКОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ
4.1. Анализ предложений по роботизации горноподготовительных работ
4.2. Оценка подготовленности технологий горноподготовительных
работ к роботизации
4.2.1. Оценка обзорности рабочих органов при дистанционном управлении
4.2.2. Сложность роботизации операций проходческого цикла
4.3. Разработка программных модулей и имитационных моделей роботизированных технологий проведения горных выработок
4.4. Исследование и оценка эффективности роботизированных технологий горноподготовительных работ на динамических
моделях
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение 1 Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В настоящее время в Кузбассе применяется более 40 типов горнопроходческих машин. Для конкретных горногеологических условий сочетание проходческого оборудования может быть разнообразным. Возникают задачи многовариантного анализа технологий с целью выбора оптимального варианта горноподготовительных работ.
Применяемый для этого метод статистических испытаний (Монте-Карло), реализованный на универсальных языках программирования, требует описания технологии в виде последовательности формул, в которые входят случайные факторы. Составление программ на универсальных языках занимает много человеко-месяцев работы. Модели трудно поддаются переделке. Часто разработка модели отстает от развития горных работ и моделирование теряет смысл.
В горном деле за рубежом перешли к применению специализированных языков имитационного моделирования, в которых применяются готовые блоки из набора команд универсального языка, отображающие поведение системы от одного события к другому. Событием является начало или окончание какой либо операции.
В последнее время специализированные языки дополняются программами компьютерной анимации, позволяющими отображать процесс имитационного моделирования на мнемосхеме работы оборудования. Это делает доступным имитационное моделирование для горного инженера.
На специализированных языках имитации и анимации созданы динамические модели очистных работ, транспортных и конвейерных систем, но для исследования горноподготовительных работ такие языки не применялись.
Условия труда при ведении горноподготовительных работ, относятся к экстремальным. При проведении горных выработок 68% ручных работ откосится к тяжелому физическому труду. Из-за ухудшения горногеологических условий растут затраты ручного труда, которые не компенсируются традиционной механизацией.
Переход к роботизированным технологиям горноподготовительных работ позволит снизить трудоемкость проходческого цикла. Для формирования требований к горнопроходческим работам необходимы, предварительный анализ подготовленности тех-

МШШМШНШ
Рис. 2.1. Технология проведения выработки комбайном избирательного действия
Рис. 2.2. технология проведения выработки индивидуальными машинами
Рис. 2.3. Технология проведения выработки комплексом типа “Сибирь-2”
Управляемые 1—

ВХОДЫ

Технология
проходки
Выходы
У, У У
1 х2 1Я1
Неуправляемые входы 2; =Г(Х1,Х2)
Рис. 2.4. Технология буровзрывной проходки в виде “черного ятцика”
Рис. 2.5. Технология проведения выработки самоходными машинами