Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 97
Скачиваний: 1
заместителя директора по быту и кадрам, которому непосред ственно подчиняется отдел комплектования и подготовки кадров .
Диспетчерская с л у ж б а ш а х т ы осуществляет оперативное к р у г л о суточное управление всеми производственными подразделениями шахты . Диспетчер ведет регистрацию оперативного состояния всего хозяйства шахты, у п р а в л я е т шахтным транспортом, следит за со стоянием электроподстанции, стационарных машин и механизмов,
вентиляторов главного п р о в е т р и в а н и я , компрессоров и |
др . ; |
фикси |
рует добычу по отдельным забоям, регистрирует простои |
отдель |
|
ных технологических звеньев ш а х т ы и др . |
|
|
Диспетчерская с л у ж б а современной ш а х т ы оснащена |
средствами |
телеметрического к о н т р о л я , средствами громкоговорящей связи со всеми объектами горного производства, средствами визуального пред
с т а в л е н и я информации и др . Общий вид |
диспетчерской |
современ |
||
ной угольной ш а х т ы |
представлен на рис. |
164. |
|
|
Б о л е е высокой ступенью |
у п р а в л е н и я шахтой я в л я е т с я |
создание |
||
автоматизированных |
систем |
у п р а в л е н и я |
шахтами . |
|
§ 3. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ У П Р А В Л Е Н И Я ГОРНОДОБЫВАЮЩИМИ П Р Е Д П Р И Я Т И Я М И И О Б Ъ Е Д И Н Е Н И Я М И
В угольной промышленности вопросы совершенствования мето дов у п р а в л е н и я приобретают все большее значение в связи с повыше нием технического у р о в н я производства, с его концентрацией и ин тенсификацией производственных процессов.
А в т о м а т и з и р о в а н н а я система у п р а в л е н и я представляет совокуп ность экономико - математических методов и технических средств, обеспечивающих наиболее эффективное выполнение функций у п р а в л е н и я предприятием на основе использования средств сбора, передачи и обработки информации .
В угольной промышленности развернуты большие работы по раз
работке и внедрению |
автоматизированных систем у п р а в л е н и я |
(АСУ). |
||
Созданы и функционируют АСУ комбинатов К а р а г а н д а у г о л ь |
и |
Вор - |
||
к у т а у г о л ь , работает |
информационно - вычислительный центр |
ком |
||
бината Д о н е ц к у г о л ь и др . Создается |
отраслевая автоматизированная |
|||
система у п р а в л е н и я , |
о т р а ж а ю щ а я |
существующую в угольной |
про |
мышленности трехступенчатую систему у п р а в л е н и я : Министерство —
комбинат — шахта . |
|
О т р а с л е в а я система у п р а в л е н и я предназначается д л я |
у п р а в л е |
ния всеми п р е д п р и я т и я м и и объединениями Министерства |
угольной |
промышленности СССР: шахтами, обогатительными фабриками, рудо ремонтными заводами и другими вспомогательными объектами обще
отраслевого |
и местного |
(в р а м к а х комбината) значения . |
В |
функции |
||||
отраслевой |
АСУ будет |
входить |
решение |
следующих задач: |
||||
а) |
по основной деятельности |
(добыча |
у г л я на |
ш а х т а х |
и к а р ь |
|||
ерах) |
— определение производственной |
мощности |
шахты, |
к а р ь е р а ; |
||||
расчет объемов производства и р е а л и з а ц и и добычи |
у г л я |
в |
н а т у р а л ь |
ном и стоимостном в ы р а ж е н и и ; определение производственной мощ ности обогатительной фабрики;
269
основные горнотехнические показатели — использование техники, к о н ц е н т р а ц и я производства; определение темпов проведения подгото
вительных выработок и др . ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
трудовые |
показатели |
— производительность |
труда |
и |
трудоем |
|||||||||||
кость работ и др . ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
финансовые |
показатели — себестоимость, |
п р и б ы л ь , |
рентабель |
|||||||||||||
ность |
добычи, |
а т а к ж е |
обогащения |
и |
переработки у г л я ; |
|
||||||||||
б) |
по |
капитальному |
строительству |
— оптимальные |
пятилетние |
|||||||||||
п л а н ы |
капитального строительства, оптимальные п л а н ы |
реконструк |
||||||||||||||
ции |
шахт |
и карьеров и т. д.; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
в) |
по |
материально - техническому |
снабжению; |
|
|
|
||||||||||
г) |
по |
энергетической |
службе; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
д) |
по |
развитию |
и |
размещению |
угольной промышленности; |
|||||||||||
е) |
по |
п о г р у з к е |
и |
транспорту |
у г л я ; |
|
|
|
|
|
|
|||||
ж) |
по нормативной базе (индивидуальные нормы расхода материа |
|||||||||||||||
лов, |
топлива |
и др . ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
з) |
по |
подготовке |
кадров; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
и) по бухгалтерскому учету и отчетности (показатели и а н а л и з |
||||||||||||||||
сводного |
месячного, |
к в а р т а л ь н о г о |
и |
годового |
отчетов |
и др . ) . |
||||||||||
к) |
п л а н научно - исследовательских |
и |
проектно - конструкторских |
|||||||||||||
работ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кроме того, в системе АСУ отрасли будут решаться задачи по |
||||||||||||||||
оперативному у п р а в л е н и ю добычей |
у г л я |
на |
ш а х т а х |
и к а р ь е р а х , |
||||||||||||
переработкой |
у г л я , |
а |
т а к ж е по оперативному |
управлению |
комплек |
|||||||||||
сом |
угледобывающих |
и |
углеперерабатывающих |
предприятий . |
||||||||||||
В |
АСУ |
комбината решается т а к ж е |
большой |
комплекс |
задач по |
учету (оперативно-производственному, бухгалтерскому и статистиче
скому), а н а л и з у |
и п л а н и р о в а н и ю (оперативному |
и перспектив |
|
ному) . |
|
|
|
Автоматизированная система управления горнодобывающим |
пред |
||
приятием (шахтой) будет включать подсистемы: |
|
|
|
общешахтного |
автоматизированного у п р а в л е н и я |
развитием |
гор |
ных работ на базе комплекса сетевых моделей и л и альтернативных графов и моделей динамического программирования;
автоматизированного диспетчерского у п р а в л е н и я работой системы электровозной откатки, режимом работы очистных забоев в течение смены;
централизованного автоматизированного учета выходов рабочих . Одна из систем А С У функционирует на шахте «Прогресс» комби ната Н о в о м о с к о в с к у г о л ь . В качестве теоретической базы д л я ком плекса моделей математического обеспечения АСУ п р и н я т ы теорети
ко - вероятностные методы и методы сетевого п л а н и р о в а н и я . Н а |
шахте |
|||||||
установлена |
э л е к т р о н н а я |
у п р а в л я ю щ а я |
машина |
«Днепр». |
|
|||
Систему |
оптимального |
у п р а в л е н и я шахтой |
образуют |
три |
под |
|||
системы, |
выделенные по |
п р и з н а к у — период |
п р и н я т и я |
решения: |
||||
подсистема |
оптимального |
перспективного у п р а в л е н и я ; |
подсистема |
|||||
оптимального оперативного у п р а в л е н и я |
шахтой; |
подсистема |
опти |
|||||
мального |
диспетчерского |
у п р а в л е н и я . |
|
|
|
|
|
270
В подсистеме |
перспективного |
управления |
решается одна |
из в а ж |
|
нейших задач |
перспективного |
у п р а в л е н и я |
— |
определение |
порядка |
и очередности |
отработки запасов в шахтном |
поле на оставшийся |
период ф у н к ц и о н и р о в а н и я шахты . Задача решается специальным методом, разработанным в Московском горном институте, который основывается на процедуре случайного поиска оптимального решения . Кроме того, в этой подсистеме решаются задачи оптимального еже
квартального п л а н и р о в а н и я |
р а з в и т и я горных |
работ на шахте мето |
дом альтернативных графов |
и динамического |
п р о г р а м м и р о в а н и я . |
В подсистеме оперативного управления шахтой вырабатываются оптимальные у п р а в л я ю щ и е воздействия на месяц, неделю и сутки . В этой подсистеме альтернативные графы составляют д л я отдельных очистных и подготовительных забоев, а т а к ж е на монтажные и прочие вспомогательные работы. Оптимальные решения по оперативному управлению шахтой находятся методом динамического программи
ро в а н и я .
Вподсистеме диспетчерского управления работой локомотивного транспорта и режимами работы очистных забоев в качестве матема тической базы используется теория динамического программирова
ния и альтернативные графы .
Вподсистеме на основе комплекса экономико-математических
моделей д л я |
к а ж д о й возникающей на шахте производственной |
ситуа |
||||
ции определяются следующие стратегии поведения — |
у п р а в л я ю щ и е |
|||||
воздействия: |
|
|
|
|
|
|
а) |
режим |
работы каждого |
очистного |
участка по |
добыче |
у г л я ; |
б) |
м а р ш р у т д в и ж е н и я д л я |
к а ж д о г о |
электровоза |
с у к а з а н и е м |
количества вагонов |
и |
х а р а к т е р а г р у з а |
(уголь, |
порожние |
вагонетки, |
|||
оборудование, |
лесные |
материалы и др . ); |
|
|
||||
в) |
режим |
работы |
поверхностного |
комплекса; |
|
|||
г) |
режим |
работы ш а х т н ы х стационарных |
установок . |
|
||||
Р е а л и з а ц и я |
подсистемы диспетчерского у п р а в л е н и я |
осуществ |
||||||
ляется с помощью |
электронной у п р а в л я ю щ е й |
машины «Днепр-1». |
||||||
В |
соответствии |
с |
меняющейся горно-геологической |
обстановкой |
на шахте непрерывно к о р р е к т и р у ю т с я параметры, входящие в модели,
на основе которых |
перерабатываются оптимальные у п р а в л я ю щ и е |
воздействия. О п е р а |
т и в н а я к о р р е к т и р о в к а этих параметров обеспе |
чивается внедренной на шахте автоматизированной подсистемой не прерывного сбора и обработки статистической информации .
С помощью специализированного устройства в подсистеме диспет черского у п р а в л е н и я на пульте диспетчера воспроизводятся следу ющие показатели:
добыча с к а ж д о г о из очистных участков; число скипов с углем, выданных на поверхность;
количество у г л я , выданное из ш а х т ы |
на |
поверхность; |
||
число |
п о р о ж н и х |
и число з а г р у ж е н н ы х |
вагонеток на погрузочных |
|
п у н к т а х |
очистных |
участков и в околоствольном дворе; |
||
номера электровозов, н а х о д я щ и х с я |
на |
погрузочных п у н к т а х |
||
и в околоствольном |
дворе; |
|
|
271
почасовые |
отклонения фактических показателей от |
плановых по |
|
объемам добычи на участках |
и по шахте в целом. |
|
|
Н а шахте |
«Октябрьская» |
комбината Д о н е ц к у г о л ь |
и на шахте |
«Лутугинская - Северная» комбината В о р о ш и л о в г р а д у г о л ь применя
ются информационные автоматизированные |
системы диспетчерского |
|||
у п р а в л е н и я |
на базе специализированных устройств: А И С Т , |
С А Т У Р Н , |
||
аварийного |
информатора |
с использованием |
у п р а в л я ю щ е й |
электрон |
ной вычислительной машины У М - 1 . |
|
|
||
А И С Т — автоматизированная информационная система |
технолога, |
|||
внедренная |
на ш а х т а х |
«Октябрьская» и |
«Лутугинская - Северная», |
обеспечивает автоматический контроль ф у н к ц и о н и р о в а н и я к а ж д о г о добычного комбайна, т. е. дает информацию о том, работает или про
стаивает |
комбайн, |
указывает |
направление перемещения |
комбайна |
|||||||||||
вдоль лавы («идет |
вверх», «идет вниз»), |
место |
н а х о ж д е н и я |
комбайна |
|||||||||||
в лаве, время непосредственной |
работы с начала |
смены, |
длительность |
||||||||||||
простоев |
комбайна |
в |
лаве . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
С А Т У Р Н — автоматизированная |
информационная |
система |
та |
||||||||||||
бельного |
учета |
рабочих |
на угольных |
|
ш а х т а х |
— дает |
информацию: |
||||||||
о численности |
рабочих, |
|
спустившихся |
с н а ч а л а |
очередной |
смены |
по |
||||||||
к а ж д о м у |
из участков |
и |
о численности |
рабочих по |
шахте |
в целом. |
|||||||||
Система автоматически выдает следующую документацию: |
|
|
|||||||||||||
список |
лиц, |
н а х о д я щ и х с я в |
данный |
момент |
в шахте; |
|
|
||||||||
список |
лиц, |
отработавших |
смену; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
список |
лиц, |
не |
я в и в ш и х с я |
на |
работу за |
сутки . |
|
|
|
|
|||||
В подсистеме диспетчерского у п р а в л е н и я |
шахтой |
применяются |
|||||||||||||
т а к ж е аварийное информационное устройство |
|
(аварийный |
информа |
||||||||||||
тор) и информатор |
подземного |
транспорта . |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
§ 4. О С Н О В Н Ы Е П О Н Я Т И Я О Р А З Р А Б О Т К Е |
|
|
|
|||||||||||
П О Л Е З Н Ы Х И С К О П А Е М Ы Х О Т К Р Ы Т Ы М |
СПОСОБОМ |
И |
О Б О Г А Щ Е Н И И |
||||||||||||
|
|
|
|
|
Открытые |
работы |
|
|
|
|
|
|
Горное предприятие, на котором полезное ископаемое добывают
открытым |
способом, называется |
карьером |
(при |
разработке |
уголь |
|||
ных и россыпных месторождений к а р ь е р ы называют |
разрезами). |
|||||||
Под термином «карьер» понимается т а к ж е совокупность |
горных |
|||||||
выработок, |
образованных в процессе |
открытой |
разработки месторо |
|||||
ж д е н и я полезного |
ископаемого. |
|
|
|
|
|
|
|
Общий |
вид к а р ь е р а приведен |
на |
рис. |
165. Б о к о в а я поверхность, |
||||
о г р а н и ч и в а ю щ а я |
к а р ь е р , называется |
бортом |
к а р ь е р а . |
Б о р т |
карьера имеет уступчатую форму. Различают рабочий и нерабочий борта карьера; рабочий борт образован рабочими уступами .
Рабочий |
уступ |
— слой |
породы, покрывающей полезное |
ископа |
|
емое, |
или |
слой полезного |
ископаемого, разрабатываемый |
самостоя |
|
тельными |
средствами горного и транспортного оборудования . Е с л и |
||||
несколько |
уступов |
имеют один общий транспортный горизонт, то |
|||
они |
называются |
подуступами. |
|
272