Обґрунтування технологічних параметрів проведення виїмкових виробок зі складною гіпсометрією пластів

Abstract

У дисертаційній роботі вирішена нова актуальна науково-практична задача в області автоматизованого керування ТТП переміщення породи в підземних виробках із застосуванням ДКН. Дисертація присвячена обґрунтуванню функцій і структури автоматизованого керування процесами транспортування породи в протяжних, довжиною понад 2000 м, криволінійних в профілі і плані виробках з інтенсивним здиманням порід підошви і великими притоками води. В нетипових умовах експлуатації ДКН автоматизоване керування процесом переміщення породи вперше розглядається як взаємодіюча система «привід – рухомий склад – довільний профіль траси». За результатами теоретичних і експериментальних досліджень процесів переміщення породи в підземних виробках і вивантаження її з вагонеток вперше встановлено, що для оперативного отримання інформативних показників про режими роботи ДКН в умовах невизначеності структура АСКТП повинна мати у своєму розпорядженні функціональні модулі, що забезпечують: діагностування елементів дороги; прогнозування позаштатних виробничих подій і прийняття рішень з адаптації надґрунтових доріг в реальних умовах шахтного середовища. Результати досліджень реалізовані в нормативно-технічних документах: «Програма і методика шахтних досліджень режимів роботи ДКН при транспортуванні вантажів у складних гірничотехнічних умовах» і «Вихідні вимоги на створення і впровадження технології комбайнового проведення виїмкових виробок з автоматизованим керуванням процесами транспортування шахтної породи надґрунтовими канатними дорогами».

В диссертационной работе решена новая актуальная научно-практическая задача в области обоснования технологических параметров проведения выемочных выработок с применением напочвенных канатных дорог нового поколения в протяженных, длиной более 2000 м, искривленных в профиле и плане выработках с интенсивным пучением пород почвы и обильными притоками воды. Диссертация посвящена формализации функций и структуры оперативно-производственного управления внутришахтными грузопотоками при интенсификации горно-подготовительных работ. Для выявления потенциальных источников повышения эксплуатационной надежности технологических схем комбайнового проведения выемочных выработок со сложной гипсометрией пластов выполнена оценка событий, при которых в узлах ДКН возникают различной сложности отказы, повреждения и, связанные с ними аварии. Установленные показатели вынужденных простоев подготовительных забоев по вине транспорта были ранжированы на технические, технологические и организационные, а условия эксплуатации ДКН классифицированы на типичные, нетипичные и экстремальные. По результатам шахтных исследований эксплуатационных параметров ДКН установлены коэффициенты сопротивления движению подвижного состава в зависимости от изменяемого профиля пути и угла наклона трассы. В нетипичных условиях эксплуатации ДКН оперативно-производственное управление процессами проведения выемочных выработок и перемещения породы напочвенными канатными дорогами впервые рассматривается как взаимодействующая система «привод – подвижной состав – произвольный профиль трассы». По результатам теоретических и экспериментальных исследований процессов перемещения породы в подземных выработках и выгрузки ее из шахтных вагонов впервые установлено, что для своевременного получения информативных показателей о режимах работы ДКН в условиях неопределенности структура оперативно-производственного управления должна располагать функциональными модулями, обеспечивающими: диагностирование элементов дороги; прогнозирование нештатных производственных событий и принятие решений по адаптации напочвенных дорог в реальных условиях шахтной среды. Результаты исследований реализованы в нормативно-технических документах: «Программа и методика шахтных исследований режимов работы ДНК при транспортировке грузов в сложных горнотехнических условиях» и «Исходные требования на создание и внедрение технологии комбайнового проведения выемочных выработок с автоматизированным управлением процессами транспортировки шахтной породы напочвенными канатными дорогами».

In thesis the actual scientific and practical task in the field of substantiation of technological parameters of extraction workings with complicated seam hypsometry conducting with usage of floor mounted cableways of new generation in the extended workings of more than 2000 m long, bent in a profile and the plan, with an intensive rock heaving and plentiful inflows of water is solved. The thesis is devoted to formalization of functions and structure of quick and production management of underground load traffics during intensification of mine preparatory operations. In atypical service conditions of cableway floor mounted (CFM) quick and production management of processes of carrying out extraction workings and movement of rock by floor mounted cableways, for the first time is considered as the interacting system "drive gear – a rolling stock – random path profile". By results of theoretical and experimental research of processes of rock movement in underground workings and its unloading from mine cars, for the first time it is established that for timely receiving informative indicators about CFM operating modes in the conditions of uncertainty the structure of quick and production management has to have the functional modules providing: diagnosing of elements of the road; forecasting of emergency production events and decision-making on adaptation of floor mounted cableways in actual practice of mine environment. Results of research are realized in normative and technical documents: "Program and methodology of mine studies of onroad ropeway working mode when transporting loads under complex mining-technical conditions" and "Initial requirements for creation and introduction of continuous mining technology for extraction workings drivage with automated control of mine rock transportation processes using onroad ropeways".