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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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