автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка моделей и алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурения

На правах рукописи Баранникова Ирина Владимировна

УДК 681.3:622.233.5 (047.7)

РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ШАРОШЕЧНЫМ СТАНКОМ В РЕЖИМЕ БУРЕНИЯ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I

Москва 2003

Работа выполнена в Московском государственном горном университет е.

Научный руководитель кандидат технических наук, профессор Белопушкин Виктор Иванович, Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Певзнер Леонид Давидович,

кандидат технических наук, доцент Божко Дмитрий Ильич. ,

Ведущее предприятие - ФГУП институт Гипроуглеавтоматизация.

Защита диссертации состоится 05.11.03 в У <> час., на заседании диссертационного совета Д-212.128.07 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, д. 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

1

Автореферат разослан^. 10.03.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Кубрин Сергей Сергеевич

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В общей технологии открытых горных разработок бурение взрывных скважин является одним из основных, трудоемких и дорогостоящих процессов.

Наибольшее распространение на карьерах и разрезах получил шарошечный способ бурения, которым выполняется до 85 % всех объемов работ. В России на сегодняшний день 15 % парка буровых станков (БС), эксплуатируемых на открытых горных разработках составляют станки шарошечного бурения трех основных типоразмеров: СБШ -200 (80%), СБШ -250 (15%) и СБШ-320 (5%).

Процесс бурения взрывных скважин протекает в породном массиве с меняющимися физико-механическими свойствами. Бурение с эффективными параметрами управляющих воздействий (осевое усилие подачи бурового става и частота вращения долота) составляет не более 5+10% машинного времени БС.

Опыт использования БС на карьерах показывает, что машинист не в состоянии оперативно определять эффективные по принятым критериям значения управляющих воздействий, что снижает качество управления процессом бурения и шарошечным станком и приводит к досрочному выходу из строя бурового инструмента (шарошечною долота). Нередко параметры бурения, назначаемые машинистом БС, оказываются ошибочными, что приводит к поломке долота, которое не подлежит ремонту и восстановлению. При бурении взрывных скважин необходимо назначать такие параметры управления буровым станком, при которых полностью используются ресурсные возможности долота. В связи с этим разработка моделей и алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурения для обеспечения полной выработки ресурса шарошечного долота является

актуальной научной задачей. йос. национальная

I БИБЛИОТЕКА

С.Петерб; ОЭ ТОО "

(»бург ,

jJWft

Целью работы является разработка моделей и алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурения взрывных скважин, обеспечивающих полную выработку паспортного ресурса шарошечного долота.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- анализ и выбор параметров процесса бурения;

- выявление вида функциональных связей между параметрами процесса бурения;

- разработка математической модели связей параметров вращательно-подающего механизма,

- разработка алгоритмов управления параметрами вращательно-подающего механизма, обеспечивающих полную выработку паспортного ресурса долота по предельному состоянию подшипников;

- разработка алгоритмов управления параметрами вращательно-подающего механизма, обеспечивающих полную выработку паспортного ресурса долота по износу вооружения шарошек;

- разработка алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурения.

Идея работы заключается в установлении функциональных связей между количественными и качественными параметрами процесса бурения для повышения эффективности управления шарошечным станком в режиме бурения за счет обеспечения полной выработки паспортного ресурса долота.

Научные положения и их новизна:

- выявленные функциональные связи между количественными и качественными параметрами вращательно-подающего механизма позволили установить, что полная выработка ресурса долота характеризуется только предельным состоянием его подшипников или износом вооружения шарошек;

- разработанные модели функциональных связей между количественными и качественными параметрами процесса бурения позволяют обеспечить полную выработку паспортного ресурса долота;

- установлено, что в режиме бурения осевое усилие подачи бурового става и крутящий момент являются функциями скорости вращателя, что позволяет управлять параметрами бурения взрывных скважин до полной выработки ресурса шарошечного долота;

- установлено, что для управления шарошечным станком в режиме бурения для двух управляющих воздействий достаточно трех исполнительных команд.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы основы теории механического разрушения горных пород; математические методы анализа физических закономерностей при работе БС в режиме бурения, имитационное и математическое моделирование, статистическая обработка данных; эксперт ные оценки.

Научное значение работы заключается в установлении вида и характера функциональных связей между количественными и качественными параметрами процесса шарошечного бурения в относительной форме, что позволило смоделировать режим бурения и разработать алгоритмы управления шарошечным станком.

Практическое значение работы состоит в том, что разработанные модели и алгоритмы управления шарошечным станком в режиме бурения развивают методы и способы управления процессом шарошечного бурения взрывных скважин и являются основой для разработки инженерных методов синтеза структуры и расчета параметров аппаратных средств управления буровыми станками. Реализация выводов и рекомендаций работы осуществлена путем внедрения их на Михайловском карьере АООТ «МГОК». Результаты исследований используются при проведении

практических и лабораторных работ по дисциплине «Информационно-управляющие системы» на кафедре АСУ МГГУ.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на ежегодных Международных конференциях МГГУ 2001-2003 гг. - Неделя горняка, на научном семинаре кафедры АСУ МГГУ в 2003 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 134 страницы, в том числе 35 рисунков, 5 таблиц, список литературы из 104 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнен анализ состояния современной отечественной буровой техники на карьерах, систем, методов и способов управления процессом шарошечного бурения. Рассмотрена структура управления процессом обуривания породного массива.

При разработке полускальных и скальных пород (крепостью /от 12 до 18) доля буровзрывных работ в общей стоимости добычи горной массы составляет 15+35%. Эффективность бурения взрывных скважин оценивается различными техническими и технико-экономическими показателями: механической скоростью бурения (скоростью проходки) скважины, затратами на бурение одного погонного метра скважины, удельными энергозатратами, величиной проходки на долото и др. При шарошечном бурении скорость проходки скважины зависит от осевого усилия подачи и частоты вращения бурового става, типа и стойкости шарошечного долота, физико-механических свойств буримых пород, качества очистки скважины от продукюв разрушения. Так, величина проходки на долото (стойкость

долота) колеблется от 66 м (Лебединский ГОК) до 420 м (Уральский асбестовый ГОК).

Процесс бурения взрывных скважин шарошечными станками включает в себя: установку станка на заданной по паспорту ведения буровзрывных работ технологической отметке; забуривание и формирование устья скважины; бурение скважины на длину штанги бурового става (режим бурение)', наращивание бурового става для достижения заданной глубины скважины; извлечение и разборку бурового става после окончания проходки скважины; при необходимости (в процессе бурения или после) замену бурового инструмента; перемещение станка к следующей скважине.

Анализ показал, что бурение взрывных скважин при шарошечном бурении представляет собой сложный объект управления, тесно связанный со всеми комплексами работ горного предприятия. Сложность объекта обусловлена тем, что большая часть информации, поступающей к машинисту БС, опосредованно отражает непрерывные вариации физико-механических свойств буримых пород. В этих условиях при отсутствии полной информации о состоянии породного массива и шарошечного долота оператору станка сложно принимать эффективные решения но управлению параметрами бурения.

Исследованиям технологии шарошечного бурения на открытых горных разработках и вопросу выбора рациональных параметров режима шарошечного бурения в зависимости от физико-механических свойств горных пород посвящены работы Н.В. Мельникова, Б.А. Симкина, А.Ф. Суханова, Ю.А. Нанкина, П.П. Назарова, В.Д. Буткина, Б.Н. Кутузова, Л.И. Кантовича, Р.Ю. Подэрни и других ученых. В работах М.С. Ломакина, И.П. Петрова, И.А. Тангаева, Н.И. Терехова, А.И. Дюкова содержатся решения задач управления применительно к местным условиям на основе конкретных экспериментальных исследований. На основе статистической информации

ими предложен ряд аналитических зависимостей для расчета параметров режима бурения взрывных скважин карьерными станками.

Системному анализу информационных процессов, протекающих в системах управления на стыке АСУГГ и АСУ ТП, посвящены работы Н.И. Федунец, Л.Д. Певзнера, Л.А. Бахвалова, Д.К. Потресова, В.И. Белопушкина, С.З. Шкундина и других ученых.

В 1959 - 1961 гг. институтами ГУА, ЧПИ, НИИОГР были разработаны системы автоматического управления в режиме бурения взрывных скважин для первых шарошечных станков. Все известные системы управления буровыми станками построены на основе различных критериев: стабилизации момента вращателя, оптимальности параметров бурения относительно вариаций свойств пород, минимальных затрат на бурение метра скважины, максимальной скорости бурения. Однако ни одна из систем не получила широкого практического применения, так как в них не учитываются качественные параметры бурения.

В результате анализа литературных источников установлено, что алгоритмы управления шарошечным станком в режиме бурения необходимо разрабатывать на основе одного или нескольких критериев эффективности: скорость бурения скважины, стабилизация момента вращения, проходка на долото, производительность станка, мощности механизмов подачи и вращения, энергоемкость бурения, которые позволят не только количественно, но и качественно оценить процесс бурения скважины.

Во второй главе рассмотрен процесс шарошечного бурения, реализуемый вращательно-подающим механизмом (ВПМ) БС, характеризуемый случайными возмущениями, обусловленными свойствами разрабатываемых пород; параметрами бурения (управляющие воздействия); конструктивными особенностями станка; квалификацией машиниста -оператора, что влияет на эффективность управления при бурении взрывных скважин. Анализ параметров, влияющих на процесс бурения взрывных

скважин, позволил выявить функциональные связи между количественными и качественными параметрами управления процессом бурения.

К количественным относятся как входные, так и выходные параметры, характеризующие процесс бурения. Входные параметры подразделяются на управляющие, контролируемые и неконтролируемые. В свою очередь выходные - на наблюдаемые и ненаблюдаемые в процессе бурения параметры. Ненаблюдаемые параметры подразделяются на оперативно вычисляемые и оперативно не вычисляемые.

В результате анализа литературных источников как значимые были приняты в качестве управляющих следующие параметры: осевое усилие подачи бурового става - Рос; частота вращения долота - авру, расход воздуха для очистки скважины - Qe\ угол отклонения оси скважины от вертикали - ¡3.

К контролируемым относятся конструктивные параметры станка (масса, габариты, типы приводов основных механизмов) - Кст, диаметр и глубина буримой скважины - Ре, и параметры вибрации станка (амплитуда, частота) - Вст.

К неконтролируемым относятся параметры разрушаемой среды - Рср, включающие физико-механические характеристики буримых пород (крепость по шкале проф. М.М. Протодьяконова - /, предел прочности породы при одноосном сжатии - [осж], обводненность и др.).

Выходные параметры характеризуют физические результаты процесса разрушения породы, к ним относятся: наблюдаемые (скорость проходки скважины - Vd; момент вращения на буровом ставе (крутящий момент) - Мвр; проходка на долото - #<>); ненаблюдаемые, которые делятся на:

- оперативно вычисляемые (производительность станка в смену - Псм\ энергоемкость процесса бурения - Еб\ мощность механизмов подачи - N¡1 и вращения NBp);

- оперативно не вычисляемые (затраты на бурение одного погонного метра скважины - Сб).

Результаты анализа количественных и качественных параметров управления процессом шарошечного бурения приведены в табл. 1.

Таблица 1

ПАРАМЕТРЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ШАРОШЕЧНОГО БУРЕНИЯ

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ

ВХОДНЫЕ ВЫХОДНЫЕ

Управляющие Контролируемые Неконтролируемые Наблюдаемые

Рос , 0)врд, <2в, Р р 1 ср Уд, мвр, нд

КАЧЕСТВЕННЫЕ

ВЫХОДНЫЕ

Наблюдаемые Ненаблюдаемые

Оперативно вычисляемые Оперативно не вычисляемые

Уд, мвр, Нд Нем, Еб, ЫВр Се

Об эффективности шарошечного бурения можно судить по количественным выходным наблюдаемым параметрам (скорость бурения скважины, крутящий момент, проходка на долото), а объективную оценку чехнико-экономичсских показателей дадут качественные выходные ненаблюдаемые параметры: производительность станка в смену, энергоемкость бурения, мощности механизмов вращения и подачи, затраты на бурение одного погонного метра скважины. Состояние объекта управления - «процесс шарошечного бурения» - можно представить в виде связей между количественными (входными и выходными) и качественными (выходными, наблюдаемыми и ненаблюдаемыми) параметрами процесса бурения (рис. 1).

1

параметры

) ь

Рис.I. Функциональные связи между параметрами процесса шарошечного бурения

Анализ связей между исследуемыми параметрами показывает, что выходные параметры - скорость бурения - У1}, крутящий момент - Мвр и проходка на долото - НА, обладают свойством дуализма, так как они характеризуют объект управления как количественно по величине, так и качественно по состоянию.

В процессе бурения возможные сочетания связанных между собой количественных и качественных параметров варьируются в зависимости от физико-механических свойств буримых пород, конкретного диаметра буримой скважины и конструктивных особенностей долота и бурового станка в целом.

При разработке моделей управления шарошечным станком в режиме бурения установлено, что основным ограничивающим фактором является полная выработка ресурса шарошечного долота, определяющая максимальную величину проходки скважины до замены инструмента.

Известно, что причиной выхода из строя долота является как предельное состояние его подшипников, так и износ вооружения шарошек. Установление вида функциональных связей количественных и качественных параметров процесса шарошечного бурения следует вести раздельно для двух состояний долота: до полной выработки паспортного ресурса по предельному состоянию подшипников долота или до полной выработки паспортного ресурса по износу вооружения шарошек.

Проходка на долото определяется долговечностью (предельным состоянием) подшипников - #й„ и стойкостью (износом) вооружения - Н,,в. Это положение реализуется при соблюдении следующих условий:

представленных в относительной форме соответственно для подшипников

(индекс - П) и вооружения (индекс - В) долота.

10

(1)

= сопя! =1

Эквивалентная нагрузка на подшипники долота прямо пропорциональна осевому усилию подачи. Для выявления связей между параметрами управления процессом бурения разработаны и представлены в относительной форме математические модели функциональных связей параметров ВПМ, обеспечивающих полную выработку ресурса долота при условии (1):

- по предельному состоянию подшипников долота

(2)

р

4 остах //7

где Рос тах - максимальное осевое усилие подачи бурового става по паспорту долота, кН;

соврп, - частота вращения долота по паспорту, с"1; соврй - частота вращения долота, с"1; г - показатель степени, равный 10/3. - по износу вооружения шарошек

(3)

II г \

р \ * ос тах / в

где п - показатель степени, равный 3/2.

Модель (2) устанавливает в относительной форме связь между усилием на долото по паспорту в диапазоне частот его вращения от номинального значения (указанного в паспорте долота) до максимально возможной частоты вращения вращателя при паспортной долговечности подшипников долота.

Конструктивное исполнение ВПМ современных БС предусматривает возможность бурения долотами различных диаметров, при этом максимальная скорость вращения - со„р тах долота конкретного диаметра определяется из условия юер тш = 2совр „, т. е. максимальная частота вращения вращателя равна удвоенной частоте вращения долота для минимального диаметра бурения.

Модель (3) устанавливает в относительной форме связь между усилием на долото по паспорту в диапазоне частот его вращения и зависит от прочностных свойств породы (предела прочности породы при одноосном сжатии,) и пути скольжения зубьев шарошки по забою.

Сопоставление моделей (2) и (3) показывает, что функциональные связи, обеспечивающие полную выработку ресурса долота как по предельному состоянию подшипников, так и по износу вооружения, имеют одинаковый вид

где г - показатель степени, характеризующий долговечность подшипников (г=г=10/3) или износ вооружения шарошек (г = п =3/2).

Представление полученных моделей в относительной форме позволяет уйти от разницы в областях допустимых значений исследуемых параметров путем их нормирования и приведения к единому интервалу числовых осей.

Анализ графических интерпретаций моделей (2) и (3) (рис. 2, 3) показывает, что и подшипники, и вооружение долот с меньшим диаметром имеют более низкую абсолютную долговечность. При этом зоны повышенного и пониженного ресурса соответственно подшипников и вооружения долота существенно различны. Таким образом, модель проходки на долото до полной выработки ресурса характеризуется только предельным состоянием его подшипников и износом вооружения шарошек. В режиме бурения осевое усилие подачи бурового става и крутящий момент являются функциями скорости вращения долота.

Закономерность изменения скорости бурения в зависимости от величины осевого усилия подачи бурового става определяется конструкцией вооружения долота. В относительной форме скорость бурения скважины при выполнении условия (1) имеет вид:

(4)

Рос

огтих

2ц - зона пониженного ресурса подшипников

Рис. 2. Графическая модель связей параметров ВПМ по предельному состоянию подшипников долота

I

р or max

= const

0.2 0.4 0.6 0.8

ttp max

1 в - зона пониженного износа вооружения 2в - зона повышенного износа вооружения

Рис. 3. Графическая модель связей параметров ВПМ по износу вооружения долота

к., ,

Величина относительного крутящего момента на долоте имеет вид:

М.,

М

\ ершах /ц д

К.

К,™ kJ„

(6)

<V> у

Относительные потребляемые мощности механизмов подачи и вращения имеют вид соответственно:

N„

N

II man /П л

= 0,5

f<T 1 (У.,

t t-ж Jmr

кД

(7)

\ ßpmax ,/„„

: 0,5 •

cmix L c»" Ji)

(8)

Относительная энергоемкость процесса бурения имеет вид:

р

\ 6 max J ЦЛ

"<Ч*>

Vn+Vs?

кс

"•г* У

(9)

Относительная производительность станка в смену имеет вид:

П

кЛ

(10)

где [осж]д - предел прочности породы при одноосном сжатии при

[Осж] тт 0,66[Осж] так и AW min maxi

щ и у/Вр - весовые коэффициенты, учитывающие установленные мощности соответственно механизмов подачи и вращения;

Кс - коэффициент, учитывающий увеличение относительного момента в зависимости от угла отклонения оси скважины от вертикали;

т - показатель, зависящий от качества продувки скважины, равный

1,25 - «для очень хорошей»; 1,5 - «для нормальной» и 1,75 - «для

очень плохой» продувки, при ттах=1,75.

Установлено, что для эксплуатации ВПМ БС с входными параметрами, обеспечивающими максимально возможную (до полной выработки ресурса) проходку на долото, машинист должен иметь дополнительную информацию об эффективном значении осевого усилия подачи и частоты вращения долота, а следовательно, и средства ее оперативного отображения.

В |ре!ьей главе рассмотрены вопросы, связанные с представлением информации машинисту БС о реализации им управляющих воздействий в процессе бурения, разработаны алгоритмы управления буровым станком, рассмотрен пример управления буровым станком.

Установлено, что минимальное число информационных каналов для управления буровым станком соответствует числу управляющих воздействий (управления осевым усилием подачи Р^ и частотой вращения аерА бурового става) и равно двум, а минимальное число команд, регламентирующих правила поведения машиниста бурового станка для реализации каждого управляющего воздействия, равно трём:

- уменьшить управляющее воздействие;

- увеличить управляющее воздействие;

- оставить без изменения.

Средства представления информации машинисту БС о реализации им управляющих воздействий в процессе бурения взрывных скважин должны включать, кроме штатной бортовой приборной панели (БПП), дополнительное информационное табло оператора (ИТО) БС. Реализация двух управляющих воздействий для трех исполнительных команд обуславливает разработку алгоритмов управления буровым станком на основе минимизации его шагов (рис. 4).

Рис.4. Блок-схема алгоритма управления шарошечным станком в режиме бурения

Для управления шарошечным станком в режиме бурения при разработке алгоритмов управления необходимы следующие исходные данные: диаметр долота, паспортные значения осевого усилия подачи и частоты вращения, значение угла отклонения оси скважины от вертикали, значение показателя степени (г) модели функциональных связей параметров ВПМ, обеспечивающих полную выработку паспортного ресурса долота, характеризующего долговечность подшипников или износ вооружения шарошек.

В ходе бурения машинист получает информацию о параметрах работы станка с датчиков, индикаторы которых расположены на штатной бортовой приборной панели. Для имитации режима бурения взрывной скважины в алгоритме управления шарошечным станком в работе был разработан алгоритм процедуры «Имитация работы датчиков контроля».

В алгоритме управления шарошечным станком производятся: сравнение текущих значений осевого усилия подачи и частоты вращения бурового става, полученных от соответствующих датчиков контроля, с их максимальными значениями; расчеты текущего значения глубины внедрения долота в породу; расчеты максимальной скорости бурения скважины и максимального значения крутящего момента на валу вращателя ВПМ; сравнение минимального значения прочности породы при одноосном сжатии с его текущим значением.

Конструктивное исполнение станков шарошечного бурения предусматривает прекращение процесса бурения при реализации условия

Мт (И)

* > 0,2.

М

ер шах

Непременным условием ведения бурения является своевременная и качественная очистка скважины и долота от продуктов разрушения. В алгоритме вычисляется текущее значение показателя качества продувки скважины и проверяется условие

т<ттах. (12)

При пошаговой отработке алгоритма управления шарошечным станком в режиме бурения невыполнение условий (11) и (12) приводит к остановке процесса бурения. Выполнение этих условий позволяет выработать команды для управляющих воздействий (устройства для задания величин осевого усилия подачи и частоты вращения бурового става) с последующей их реализацией на информационном табло оператора.

В алгоритме выработки команд по управляющему воздействию «осевое

| усилие подачи» сравнивается текущее значение осевого усилия подачи

бурового става с максимальным (паспортным). Выполнение условия равенства этих значений иллюстрируется на ИТО сообщением: «оставить значение без изменения». Невыполнение условия равенства приводит к проверке условия - текущее значение осевого усилия подачи «меньше» его максимального. Выполнение этого условия подтверждается сообщением на табло оператора: «увеличить значение регулируемой величины до расчетного». В противном случае формируется сообщение: «уменьшить значение регулируемой величины до расчетного».

В алгоритме выработки команд по управляющему воздействию «частота вращения вращателя» сравнивается текущее значение частоты вращения вращателя с максимальным. Выполнение условия равенства этих значений иллюстрируется на ИТО сообщением: «оставить значение без изменения». В противном случае формируется сообщение: «увеличить значение регулируемой величины до расчетного».

(

Процесс принятия решений (выработки команд по управляющим

* воздействиям) протекает в реальном времени, и поэтому разработанные алгоритмы управления шарошечным станком в режиме бурения относятся к алгоритмам, включающим: алгоритм обнаружения событий с их

^ количественной оценкой, алгоритм анализа ситуаций и алгоритмы

! подготовки советов и рекомендаций.

*

I

I 19

I

Программная реализация алгоритма управления шарошечным станком в режиме бурения позволяет осуществить обработку количественных (входных и выходных) и качественных (выходных, наблюдаемых и ненаблюдаемых) параметров процесса бурения с последующей реализацией их численных значений в виде рекомендаций по управлению Б С на информационном табло оператора.

Для проверки соответствия полученных результатов исследования поставленной цели была создана модель для двух видов управления БС: при ручном управлении и по разработанному алгоритму управления БС для трех характерных вариантов изменений параметров бурения взрывной скважины:

1) бурение породы одной крепости;

2) переход от бурения мягкой породы к бурению крепкой породы;

3) переход от бурения крепкой породы к бурению мягкой породы.

В реальных условиях бурения взрывной скважины возможна любая комбинация только этих перечисленных трех изменений параметров шарошечного бурения.

Полученные результаты свидетельствуют, что управление параметрами бурения скважины по разработанному алгоритму для первого и второго вариантов изменений параметров бурения даст увеличение скорости проходки скважины более 30% при полной выработке долотом его ресурса, в сравнении с ручным управлением. А в третьем варианте значительно (более 10 %) сократится время между получением информации и временем на принятие машинистом решения по установлению рациональных параметров управления буровым станком.

Оценка относительных затрат на бурение одного погонного метра скважины свидетельствует, что бурение взрывных скважин по разработанному алгоритму управления шарошечным станком в режиме бурения по любой модели функциональных связей ВПМ до полной выработки ресурса долота дает снижение затрат на бурение на 11+16%.

Предложенные алгоритмы управления шарошечным станком в режиме бурения могут служить основой для синтеза структуры систем автоматизации процессов бурения и расчета их параметров. Аппаратная реализация таких систем возможна на основе программируемых котроллеров, гибкое микропрограммное обеспечение которых позволит в реальном времени оперативно преобразовывать аналоговые сигналы от датчиков контроля параметров работы станка и отображать их на информационном табло оператора.

Заключение

На основе выполненных в диссертационной работе исследований дано новое решение актуальной научной задачи разработки моделей и алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурения взрывных скважин и 1 сделаны следующие выводы:

- состояние объекта управления - «процесс шарошечного бурения» -

í

определяется видом и характером связей между количественными (входными и выходными) и качественными (выходными, наблюдаемыми и ненаблюдаемыми) параметрами процесса бурения;

- разработку моделей функциональных связей параметров вращательно-подающего механизма бурового станка, обеспечивающих полную выработку паспортного ресурса долота, следует вести раздельно для двух состояний: по предельному состоянию подшипников долота или по износу вооружения

' шарошек;

- одинаковая аналитическая структура моделей функциональных ' связей параметров вращательно-подающего механизма бурового ' станка, обеспечивающих полную выработку паспортного ресурса

I

I

долота обуславливает разработку алгоритмов управления шарошечным С1анком в режиме бурения;

- установлено, что для эксплуатации вращательно-подающего механизма бурового станка с входными параметрами, обеспечивающими максимально возможную проходку на долото, машинисту необходимо иметь дополнительную информацию о рекомендуемых величинах осевого усилия подачи и частоты вращения долота;

- минимальное число управляющих воздействий равно двум (осевое усилие подачи и частота вращения бурового става), а минимальное число команд для каждого управляющего воздействия равно трем:

о уменьшить управляющее воздействие; о увеличить управляющее воздействие; о оставить без изменения;

- программная реализация алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурение позволяет вести проходку взрывной скважины до полной выработки назначенного ресурса долота;

- ведение работ по проходке скважины по разработанным алгоритмам управления шарошечным станком в режиме бурения по любой модели функциональных связей вращательно-подающего механизма, обеспечивающих полную выработку ресурса долота дает снижение затрат на бурение одного погонного метра на 11+16%.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Баранникова И.В. Структура системы управления процессом обуривания породного массива. ГИАБ,- 2002,- № 3. -С. 198-199.

2. Баранникова И.В., Замышляев В.Ф., Хромой М.Р. Анализ равноресурсных аналитических моделей проходки на долото для карьерных станков шарошечного бурения. ГИАБ,- 2002.- № 1.- С. 220-221.

3. Сайдаминов И.А., Баранникова И.В. Основные принципы построения математической модели для оптимизации параметров бурения. ГИАБ.-2002,- №4.-С. 161-162.

4. Баранникова И.В. Анализ связей между параметрами процесса шарошечного бурения как объекта управления. /Автоматизация управления производственными процессами и безопасностью в угольной промышленности // Сб. научных трудов. - М., Гипроуглеавтоматизация.2001.- С. 82-87.

| 5. Баранникова И.В. Принципы реализации управляющих воздействий

в системе управления буровым шарошечным станком. М.: МГГУ.- Деп. В

}

ГИАБ№ 27/09 310.

6. Баранникова И.В. Инженерно-психологические аспекты разработки устройства отображения информации. М.: МГГУ.- Деп. В ГИАБ № 27/09 309.

I

(

(

I

! I

I

V (

Подписано в печать 01.10.2003 Формат 60x90/16

Объем 1 п.л._Тираж 100 экз._Заказ

Типография Московского государственного горного университета, Ленинский проспект, д. 6

t

»15 3 7 5

Введение.

Глава 1. Анализ организации ведения буровых работ и управления процессом бурения на карьерах.

1.1. Особенности технологии бурения на карьерах и современное состояние буровой техники.

1.2. Структура управления процессом обуривания породного массива.

1.3. Анализ систем управления процессом шарошечного бурения.

1.4. Современное состояние способов управления параметрами режима бурения.

1.5. Анализ методов расчета параметров шарошечного бурения.

1.6. Анализ критериев оптимизации процесса бурения.

1.7. Цель и задачи исследования.

Выводы по главе.

Глава 2. Математическая формализация процесса шарошечного бурения.

2.1. Процесс бурения как объект управления.

2.2. Установление функциональных связей между параметрами модели процесса шарошечного бурения как объекта управления.

2.3. Обоснование физической сущности модели функциональных связей параметров процесса бурения.

2.4. Разработка модели функциональных связей параметров вращательно-подающего механизма.

2.4.1. Модель шарошечного бурения по выработке ресурса подшипников долота.:.

2.4.2. Модель шарошечного бурения по износу вооружения долота

2.5. Формализация процесса шарошечного бурения.

2.5.1. Анализ зависимости скорости бурения скважины от входных параметров процесса бурения.

2.5.2. Аналитическая зависимость крутящего момента от частоты вращения долота по предельному состоянию его подшипников и вооружения.

2.5.3. Анализ зависимости относительной мощности механизма подачи от предельного состояния долота.

2.5.4. Зависимость относительной мощности механизма вращения от предельного состояния долота.

2.5.5. Оценка энергоемкости процесса бурения по предельному состоянию долота.

Выводы по главе.

Глава 3. Формирование и реализация алгоритмов управления станками шарошечного бурения.

3.1. Формирование структуры системы управления буровым станком.

3.2. Инженерно-психологические аспекты разработки устройства отображения информации.

3.3. Формирование алгоритмов управляющих воздействий.

3.4. Блок-схема алгоритма управления буровым станком.

3.5. Блок-схема реализации процедуры «Имитация работы датчиков контроля».

3.6. Блок-схема алгоритма формирования управляющих воздействий.

3.7. Моделирование характера изменения параметров бурения с информационным обеспечением от штатной бортовой приборной панели шарошечного станка.

3.8. Моделирование характера изменения параметров бурения по алгоритму управления буровым станком.

3.9. Оценка затрат на бурение одного погонного метра скважины.

Выводы по главе.

Актуальность работы. В общей технологии открытых горных разработок бурение взрывных скважин является одним из основных, трудоемких и дорогостоящих процессов.

Наибольшее распространение на карьерах и разрезах получил шарошечный способ бурения, которым выполняется до 85 % всех объемов работ. В России на сегодняшний день 15 % парка буровых станков (БС), эксплуатируемых на открытых горных разработках составляют станки шарошечного бурения трех основных типоразмеров: СБШ -200 (80%), СБШ -250 (15%) и СБШ-320 (5%).

Процесс бурения взрывных скважин протекает в породном массиве с меняющимися физико-механическими свойствами. Бурение с эффективными параметрами управляющих воздействий (осевое усилие подачи бурового става и частота вращения долота) составляет не более 5+10% машинного времени БС.

Опыт использования БС на карьерах показывает, что машинист не в состоянии оперативно определять эффективные по принятым критериям значения управляющих воздействий, что снижает качество управления процессом бурения и шарошечным станком и приводит к досрочному выходу из строя бурового инструмента (шарошечного долота). Нередко параметры бурения, назначаемые машинистом БС, оказываются ошибочными, что приводит к поломке долота, которое не подлежит ремонту и восстановлению. При бурении взрывных скважин необходимо назначать такие параметры управления буровым станком, при которых полностью используются ресурсные возможности долота. В связи с этим разработка моделей и алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурения для обеспечения полной выработки ресурса шарошечного долота является актуальной научной задачей.

Целью работы является разработка моделей и алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурения взрывных скважин, обеспечивающих полную выработку паспортного ресурса шарошечного долота.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- анализ и выбор параметров процесса бурения;

- выявление вида функциональных связей между параметрами процесса бурения;

- разработка математической модели связей параметров вращательно-подающего механизма,

- разработка алгоритмов управления параметрами вращательно-подающего механизма, обеспечивающих полную выработку паспортного ресурса долота по предельному состоянию подшипников;

- разработка алгоритмов управления параметрами вращательно-подающего механизма, обеспечивающих полную выработку паспортного ресурса долота по износу вооружения шарошек;

- разработка алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурения.

Идея работы заключается в установлении функциональных связей между количественными и качественными параметрами процесса бурения для повышения эффективности управления шарошечным станком в режиме бурения за счет обеспечения полной выработки паспортного ресурса долота.

Научные положения и их новизна:

- выявленные функциональные связи между количественными и качественными параметрами вращательно-подающего механизма позволили установить, что полная выработка ресурса долота характеризуется только предельным состоянием его подшипников или износом вооружения шарошек;

- разработанные модели функциональных связей между количественными и качественными параметрами процесса бурения позволяют обеспечить полную выработку паспортного ресурса долота;

- установлено, что в режиме бурения осевое усилие подачи бурового става и крутящий момент являются функциями скорости вращателя, что позволяет управлять параметрами бурения взрывных скважин до полной выработки ресурса шарошечного долота;

- установлено, что для управления шарошечным станком в режиме бурения для двух управляющих воздействий достаточно трех исполнительных команд.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы основы теории механического разрушения горных пород; математические методы анализа физических закономерностей при работе БС в режиме бурения, имитационное и математическое моделирование, статистическая обработка данных; экспертные оценки.

Научное значение работы заключается в установлении вида и характера функциональных связей между количественными и качественными параметрами процесса шарошечного бурения в относительной форме, что позволило смоделировать режим бурения и разработать алгоритмы управления шарошечным станком.

Практическое значение работы состоит в том, что разработанные модели и алгоритмы управления шарошечным станком в режиме бурения развивают методы и способы управления процессом шарошечного бурения взрывных скважин и являются основой для разработки инженерных методов синтеза структуры и расчета параметров аппаратных средств управления буровыми станками. Реализация выводов и рекомендаций работы осуществлена путем внедрения их на Михайловском карьере АООТ «МГОК». Результаты исследований используются при проведении практических и лабораторных работ по дисциплине «Информационно-управляющие системы» на кафедре АСУ МГГУ.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на ежегодных Международных конференциях МГГУ 2001-2003 гг. -Неделя горняка, на научном семинаре кафедры АСУ МГГУ в 2003 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 134 страницы, в том числе 35 рисунков, 5 таблиц, список литературы из 104 наименований.

Выводы по главе

В процессе целенаправленного формирования алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурения установлено, что:

- наличие штатной бортовой приборной панели практически не обеспечивает количество и качество информации для принятия оператором бурового станка оптимальных управляющих воздействий;

- минимальное число информационных каналов равно двум - числу управляющих воздействий - осевое усилие подачи Р^ и частота вращения соврд бурового става, а минимальное число команд для каждого управляющего воздействия равно трем: о «уменьшить управляющее воздействие»; о «увеличить управляющее воздействие»; о «оставить без изменения»;

- практически процесс бурения взрывных скважин на открытых горных работах ведется в трех характерных вариантах изменения параметров бурения скважины:

1) бурение породы одной крепости;

2) переход от бурения мягкой породы к бурению крепкой;

3) переход от бурения крепкой породы к бурению мягкой;

- программная реализация разработанных алгоритмов управления станком в режиме бурения с оптимальными параметрами при проходке геологически сложноструктурной скважины позволяет вести бурение на максимально возможной скорости проходки с полной выработкой назначенного ресурса долота;

- выбор машинистом бурового станка тактики проходки скважины до полной выработки ресурса долота (по предельному состоянию подшипников - г , по износу вооружению — п) зависит от его квалификации и состояния рабочего инструмента «до», «в период» и «после» бурения;

- ведение работ при проходке скважины по разработанному алгоритму управления шарошечным станком в режиме бурения по любой модели функциональных связей ВПМ до полной выработки ресурса долота дает снижение затрат на 11-16%. ф

Заключение

На основе выполненных в диссертационной работе исследований дано новое решение актуальной научной задачи разработки моделей и алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурения взрывных скважин и сделаны следующие выводы:

- состояние объекта управления - «процесс шарошечного бурения» -определяется видом и характером связей между количественными (входными и выходными) и качественными (выходными, наблюдаемыми и ненаблюдаемыми) параметрами процесса бурения;

- разработку моделей функциональных связей параметров вращательно-подающего механизма бурового станка, обеспечивающих полную выработку паспортного ресурса долота, следует вести раздельно для двух состояний: по предельному состоянию подшипников долота или по износу вооружения шарошек;

- одинаковая аналитическая структура моделей функциональных связей параметров вращательно-подающего механизма бурового станка, обеспечивающих полную выработку паспортного ресурса долота обуславливает разработку алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурения;

- установлено, что для эксплуатации вращательно-подающего механизма бурового станка с входными параметрами, обеспечивающими максимально возможную проходку на долото, машинисту необходимо иметь дополнительную информацию о рекомендуемых величинах осевого усилия подачи и частоты вращения долота; минимальное число управляющих воздействий равно двум (осевое усилие подачи и частота вращения бурового става), а минимальное число команд для каждого управляющего воздействия равно трем: о уменьшить управляющее воздействие; о увеличить управляющее воздействие; о оставить без изменения; программная реализация алгоритмов управления шарошечным станком в режиме бурение позволяет вести проходку взрывной скважины до полной выработки назначенного ресурса долота; ведение работ по проходке скважины по разработанным алгоритмам управления шарошечным станком в режиме бурения по любой модели функциональных связей вращательно-подающего механизма, обеспечивающих полную выработку ресурса долота дает снижение затрат на бурение одного погонного метра на 11+16%.

1. Бахвалов JI.A. Вероятностные процессы в АСУ: Учеб. пособие для студентов спец. 0646 «Автоматизированные системы управления». М.: МГИ, 1984. -62 е., ил.

2. Беликов В.Г., Посташ С.А. Рациональная обработка и износостойкость шарошечных долот. М., «Недра», 1972. 160 с.

3. Бритарев В.А., Замышляев В.Ф., Баранникова И.В., Бритарев И.В. Механическое оборудование карьеров. Часть I. Буровые станки открытых разработок. Учебное пособие. М.: МГГУ, 1998.

4. Бритарев В.А., Замышляев В.Ф., Баранникова И.В., Бритарев И.В. Механическое оборудование карьеров. Часть IV. «Оборудование гидромеханизации», «Драги», «Комплексы открытых горных работ». Учебное пособие. М.: МГГУ, 1998.

5. Буткин В.Д., Гафиятуллин Р.Х., Жуковский A.A. и др. Система автоматического поиска и поддержания оптимального режима бурения шарошечными станками при проходке взрывных скважин на карьерах. -Изв. вузов, Горный журнал, 1969, №11, с. 80-82.

6. Буткин В.Д., Филатов JI.B., Зорин JI.JI, Воропаев Г.Д. К расчету параметров пневмотранспортных систем станков шарошечного бурения на угольных разрезах. В кн.: Техника и технология бурения на угольных разрезах. -Челябинск: НИИОГР, 1971, с. 34-39.

7. Буткин В.Д., Жуковский A.A. САУ процессом шарошечного бурения «Горный журнал», 1972, №9, с. 59-62.

8. Буткин В.Д. Проектирование режимных параметров автоматизированных станков шарошечного бурения. М., Недра, 1979, 208 с.

9. Венда В.Ф. Инженерная психология и синтез систем отображения информации. М., Машиностроение, 1975.

10. Венцель Е.С. Теория вероятностей. М., Наука, 1969, 576 е., с илл.

11. Волков A.A., Шостак В.Ф. Экстремальное управление буровыми машинами вращательного действия. Изв. вузов, Горный журнал, 1966, №3, с 26-31.

12. Вудсон У., Коновер Д. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников-конструкторов. М., Мир, 1968.

13. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.,1972, 872 стр. с илл.

14. Гафиятуллин Р.Х., Трон А.Е. Система экстремального управления режимом ударно-вращательного бурения. Изв. вузов, Горный журнал, 1967, №10, с. 162-167.

15. Днепровский А.И., Хрипаль А.Я., Крамарь В.И. Контроль и управление буровыми работами в задачах АСУ карьером. -В кн.: Автоматизация производственных процессов на открытых горных работ. Киев, «Технжа»,1969, с. 24-29.

16. Доброзраков A.B. Автоматизированный вращательно-подающий механизм для станка шарошечного бурения. Технический прогресс в атомной промышленности. Серия: Горно-металлургическая промышленность, 1987, №10,-с. 20-22.

17. Докукин A.B., Красников Ю.Д., Хургин З.Я. Статическая динамика горных машин. M .: Машиностроение, 1978. 239 с.

18. Долгов Б.П., Медведева JIM. Использование законов, закономерностей и противоречий развития техники в прогнозировании научно-технического прогресса буровых работ. В кн.: Экономика горнодобывающей промышленности. - Алма-Ата.: КазПТИ, 1983. - с. 57-61.

19. Дудников Е.Г., Левин A.A. Промышленные автоматизированные системы управления. М., Энергия, 1973, 192 с.

20. Жуковский A.A., Нанкин Ю. А., Суш и не кий В. А. Привод и система управления буровых станков для карьеров. М.: Недра, 1990. - 223 е.: ил.

21. Зайченко С.Г. Исследование и выбор методов снижения вибрации при бурении взрывных скважин в крепких породах станками типа СБШ-250. Дисс. представл. на соиск. уч. степени канд. тех. наук. М., 1977.

22. Ильский A.JL, Шмидт А.П. Буровые машины и механизмы. :Учебник для техникумов,- М.: Недра, 1989, 396 с.:ил.

23. Кантер Дж. Управленческие информационные системы.: Пер. с англ./ Под ред. A.A. Федулова, И.С. Горшкова. М.: Радио и связь, 1982, - 208 е., ил.

24. Кантович Л.И., Дмитриев В.Н. Статика и динамика буровых шарошечных станков. М., Недра, 1984, 200 с.

25. Кардыш В.Г. Повышение эффективности работ буровых станков. М.: Недра, 1980,- 184 с.

26. Коваль П.В. Гидравлика и гидропривод горных машин: Учебник для вузов по специальности «Горные машины и комплексы». М.: Машиностроение, 1979.-319 е., ил.

27. Компьютеры и системы управления в горном деле за рубежом. А. С. Зеленский, Н.И. Горлов, Ю.П. Астафьев и др./- М.: Недра, 1989. 264 е.: ил.

28. Коутс Р., Влейминк И. Интерфейс «человек-компьютер»/Пер. с англ. под ред. В.Ф. Шаньгина. М.: Мир, 1990. - 501 с.

29. Красников Ю.Д., Топорков A.A. Исследование операций при механизации горных работ: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГОУ, 1994.

30. Кузин Л.П. Основы кибернетики Т. 1. Математические основы кибернетики. М., Энергия, 1973. 504 с.

31. Кулиев С.М., Абдулзаде A.M., Шомилев A.A. Об износе зубьев скользящих шарошек. Докл. АН АзССР, №12,1962.

32. Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления.: Пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1986. 448 е., с или.

33. Кутузов Б.Н. Теория, техника и технология буровых работ. М., «Недра», 1972.312 с.

34. Кутузов Б.Н. Взрывное и механическое разрушение горных пород. М., «Недра», 1973. 312 с.

35. Ф.У. Ланкастер. Информационно-поисковые системы. М., «Мир», 1972, 308 с.

36. Ломакин М.С. Автоматическое управление технологическими процессами карьеров. М., Недра, 1978, 280 с.

37. Ломов Б.Ф., Рубакин В.Ф., Смирнов Б.А. Основы инженерной психологии. М., «Высшая школа», 1977.

38. Мальцев A.B., Дюков Л.М. Приборы и средства контроля процессов бурения: Справ, пособие. -М., 1989.

39. Марасанов Ю.П., Троп А.Е., Боровиков В.А. Релейная система автоматизации буровых шарошечных станков. Изв. вузов, Горный журнал, 1971, №2, с. 66-171.

40. Материалы международной конференции по открытым горным работам. Москва 27-28 мая 2001 г.

41. Мухамедов М. X. Эксплуатация и ремонт оборудования открытых разработок, раздел И. Эксплуатационные свойства и показатели технического уровня горных и автоматизированных комплексов. М., МГИ, 1986, 55 с.

42. Нанкин Ю.А., Герасимов И.В. Станок направленного бурения 2СБШ-200Н. -М. ¡Недра, 1971.- 326 с.

43. Некоторые вопросы измерения и контроля параметров режима шарошечного бурения. М.И. Сомкин А.И., Глатоленков /- В кн.: Совершенствование открытых разработок недр Казахстана. Алма-Ата, АН Казахской ССР, 1970.

44. Оборудование для механизации производственных процессов на карьерах. Под ред. В.С. Виноградова. М., «Недра», 1974, с. 376.

45. Организация взаимодействия человека с техническими средствами АСУ. Серия в семи книгах под ред. В.Н. Четверикова. — М.: Высш. шк., 1991.

46. Основы инженерной психологии: Учебник/под ред. Б.Ф. Ломова. М.: Высш. шк., 1986.-405 с.

47. Пахомов Е.М. Поддержание оптимальных режимов бурения в породах переменной крепости на карьерах. Горный журнал, 1970, №3. с. 31-33.

48. Певзнер Л.Д. Детерминированные модели информационных процессов и управления: Уч. пособ. по дисц. «Математические модели информационных процессов и управления» для студентов спец. 22.02/ МГИ. М.: МГИ, 1991. -94 с.

49. Певзнер Л.Д. Теория систем управления: Уч. пособ. М.: МГГУ, 2002. - 472 с. - (Высшее горное образование).

50. Перетолчин В.А. Вращательное шарошечное бурение взрывных скважин на карьерах. М.: Недра, 1983. 175 с.

51. Петров И.В. Оценка степени износа и эффективности использования долота при вращательном бурении. Изв. вузов, Горный журнал, 1966, №11,- с. 8187.

52. Петров И.П. Методика получения математической модели процесса вращательного бурения. «Изв. вузов. Горный журнал», 1967, №1, с. 130-136.

53. Петров И.П., Ситников Н.Б. Регулирование процесса бурения на максимум проходки на долото. Изв. вузов, Горный журнал, 1967, №3, с. 125-129.

54. Петров И.П., Ситников Н.Б. Самонастраивающаяся система регулирования процесса бурения и результаты её испытаний. Изв. вузов, Горный журнал, 1967, №12, с. 148-153.

55. Петров И.П., Ситников Н.Б. Регулирование процесса шарошечного бурения на максимум механической скорости. Труды СГИ, Свердловск, вып. 59, 1970.

56. Петров И.П., Ситников Н.Б., Бордов И.А. Определение оптимальной нагрузки на долото и времени чистого бурения, оптимальных по стоимости одного метра проходки скважины. Изв. вузов, Горный журнал, 1975, №2, с. 61-66.

57. Плеханов Ю.В., Филиппенко А.И., Шмидт Р.Г., Филиппов B.C. Устройство для определения рациональных режимов бурения./- В кн.: Бурение скважин и шпуров для взрывных работ./Взрывное дело. Сборник 79/36. М.: Недра, 1978,-с. 75-81.

58. Плотко М.А. Устройство для привода, подачи и вращения бура. А.с. СССР, №976051 кл. Е21С 5/08 от 03.06.1981.Б.И., 1982, №43, -с. 186.

59. Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых горных работ. 3-е изд. I том, М.: Издательство МГГУ, 1998г, - 422 с.

60. Подэрни Р.Ю. Оценка основных параметров, влияющих на производительность станков шарошечного бурения. «Горные машины и электромеханика», №6, 2000, с. 9-13.

61. Пономарева К.В., Кузьмин Л.Г. Информационное обеспечение АСУ.: Учеб. для сред. спец. учеб. заведений. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1991.-222 е.: ил.

62. Потресов Д.К. Информационный механизм управления горного производства: Учеб. пособ. для студ. спец. 22.02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»/МГИ. М.: МГИ, 1993105 с.

63. Проектирование механических передач. С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев и др. -Уч.-спр. пособие для вузов./М., Машиностроение, 1984, 560 е., ил.

64. Рахлеев Г.И., Шур, В.В. Принципы построения систем автоматического управления режимами бурения скважин шарошечными станками. Изв. вузов, Горный журнал, 1968, №10, с. 72-77.

65. Регулирование процесса бурения. Чефранов К.А. М., Издательство «Недра», 1972. 160 стр.

66. Регулирование и управление режимами бурения взрывных скважин. Н.И. Терехов, И.С. Авраамов, П.Д. Гаврилов, П.Н. Кунинин./ Л.: Недра, 1980,223 с.

67. Ситников И.Б. Статическая самонастраивающаяся система регулирования процесса шарошечного бурения взрывных скважин. -Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. тех. наук. -Свердловск: СГИ, 1971, с. 26.

68. Ситников Н.Б., Петров И.П., Бердов И.А. Сравнительный анализ критериев оптимизации при вращательном бурении скважин. «Изв. вузов. Горный журнал», 1972, №4, с. 134-138.

69. Сомкин М.И. Исследование взаимосвязи параметров шарошечного бурения скважин на карьерах с целью реализации оптимальных режимов. Алма-Ата.: Ин-т Горного дела АН КазССР, 1969. 26 с.

70. Спивак А.И., Попов А.Н. Об оценке абразивности горных пород. "Нефтяное хозяйство", 1968, №1.

71. Справочник проектировщика АСУ ТП. Л.З. Амлинский, В.Я. Баранов, Г.Л. Смилянский и др.; Под ред. Смилянского Г.Л. /-М.: Машиностроение, 1983. -527 е., ил.

72. Станки для бурения взрывных скважин в горнодобывающей промышленности. Общие технические требования. ГОСТ 26698-85.

73. Станки для бурения взрывных скважин в горнодобывающей промышленности. Номенклатура показателей. ГОСТ 4355-85.

74. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. Пустыльник Е.И., М., Наука, 1968,288 е., с илл.

75. Суворов В.П. Исследование методов оптимизации режима работы станков шарошечного бурения. Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. -М.: ВЗПИ, 1975. с. 24.

76. Тангаев И.А. Буримость и взрываемость горных пород. М., «Недра», 1978. 184 с.

77. Тангаев И.А. Энергоемкость процессов добычи и переработки полезных ископаемых.-М.: Недра, 1986. -231 с.

78. Терехов Н.И., Авраамов И.С. О выборе метода поиска экстремума при автоматическом управлении буровым станком. Изв. вузов, Горный журнал, 1969, №3, с. 146-150.

79. Терехов Н.И. Исследование режимов бурения взрывных скважин и разработка двухканальной системы их оптимизации. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Кемерово, Кузбасский политехнический институт, 1971.

80. Терехов Н.И., Авраамов И.С., Гаврилов П.Д. Оптимизация режимов бурения с применением дополнительного функционала качества. В кн.: Автоматизация и электрификация в горной промышленности. - Кемерово. КузПИ, 1973. с. 224-228.

81. Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.Р. 400 схем для ABM. М.: Энергия , 1978. -248 с. ил.

82. Трение, изнашивание и смазка. И.В. Крагельского, В.В. Алисина. Справочник в 2-х книгах. М., Машиностроение, 1978,758 е.,с илл.

83. Улицкий E.H. Исследование мощных шарошечных станков с целью совершенствования конструкции и выбора режимных параметров (на примере СБШ-320). Дисс. представл. на соиск. уч. степ. канд. тех. наук, Москва, 1971.

84. Устройства автоматики для горных предприятий. Баступский М.А., Мелькумов JI., Шорин В.Г. и др./- М., Недра, 1978. 359 с.

85. Федунец Н.И., Потресов Д.К. Проектирование систем управления: Уч. пособ. для студ. спец. 0646. М., 1983.

86. Федунец Н.И. Система отображения информации: Учеб. пособие по курсу «Система отображения информации». М.: МГИ, 1983. - 89 е., ил.; 20 см.

87. Федунец Н.И. Системы отображения информации: Учеб. пособие по дисц. «Системы отображения информации»: Для спец. 0646(АСУ) /Моск. горн, ин-т. М.: МГИ, 1985. Ч.П. 1985. 39 с.

88. Фёдоров B.C. Проектирование режимов бурения. М.: Гостоптехиздат, 1958, -с. 214.

89. Фролов К.В., Бабицкий В.И. Механика и искусство конструирования в эпоху ЭВМ. Изобретатель и рационализатор, 1986, №12, - с. 16-17.

90. Цой С., Шерман А.И. Дискретные модели горного производства. Алма-Ата: "Наука", КазССР, 1981. 248 с.

91. Цыганков В.А. О принципах построения автоматического управления, оптимизирующих процесс бурения взрывных скважин. В кн.: Вопросы динамики систем автоматического управления. Сборник научных трудов ЧПИ. Выпуск 64. Челябинск: ЧПИ, 1970, с. 101-106.

92. Цыганков В.А. Адаптированная система управления процессом бурения с комбинированным управлением. Изв. вузов. Приборостроение, 1971, t.XIV, №4, с. 39-43.

93. Черноруцкий Г.С., Цыганков В.А. Станок шарошечного бурения как объект автоматического управления. В кн.: Вопросы динамики систем автоматического управления. Сборник научных трудов ЧПИ. Выпуск 40. -Челябинск: ЧПИ, 1966, с. 87-97.

94. Черноруцкий Г.С., Буткин В.Д., Цыганков В.А., Сибрин А.П. Устройство для автоматического управления буровыми станками. A.c. СССР, № 148367, кл. Е21В 44/00 от 10.05.1961. Б.И., 1973, №1, с. 159.

95. Шарошечные долота. Мокшин A.C., Владиславлев Ю.Е., Комм Э.Л. М., изд-во. "Недра", 1971,216 стр.

96. Шастова Г. А., Коёкин А.И. Выбор и оптимизация структуры информационных систем. М., «Энергия», 1972.

97. Экономические исследования в горной промышленности. Выпуск 1, М., «Недра», 1975, 390 с.

98. David M. Lang , «Desing / Feature Development Summaiy For New Generation, Large Diameter Rotary Blast Hole Drills», 2nd International Conference on Mining Machinery Brisbane, Australia, May 1988.

99. Dinkelman G.G., 1987. «New Control Concepts For Blast Hole Drills», The 43 Annual OPMA Meeting, Birmingham, Alabama, pp. 1-11.