автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.04, диссертация на тему:Выбор оптимальных технологических решений проведения горизонтальных горных выработок

ВВЕДЕНИЕ,.

I .СОСТОЯНИЕ И ПУТИ СаВЕРШЕЬЮТВОВАШЯ ТЕХНОЛОГИИ 1РСВЕЖНИЯ

ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК.77.

IЛ.Резервы технологии проведения горизонтальных горных выработок.

1.2.Выделение основных: структурных элементов в задаче выбора оптимальных технологических решений проведения горизонтальных горных выработок.

1.3.Совершенствование технологии проведения горных выработок.

1.4.Теоретические предпосылки выбора оптимальных технологических решений.

1.5.Вывод ы.

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНЫХ КОМПЛЕКТОВ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ

ПРОВЕДЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ .ГОРНЬК ВЫРАШГСК.

2.1.Классификация горизонтальных выработок по горногеологическим условиям и горнотехническим Факторам их проведения.Г.

2.2.Формирование возможных комплектов оборудования.

2.3.Вывод ы.

П. ШЕНКА ЖНОЛОГШЕСКМХ РЕШЕНИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ

ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК.^.

3Д.Выбор и обоснование системы критериев,расчет весов и оценочных шкал.

3.2.Разработка и исследование математических моделей критериев.

3.3.Вывод ы.

4 .ВЫБОР ОШШАЛЬНЫХ ТШОЛОГОШШХ РЕПЕЙ® ПРОВЕДШИМ

ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК.

4Л.Выбор оптимального варианта "комплект оборудования проходческая бригада".

4.2.Организация работ для оптимального варианта "комплект оборудования - проходческая бригада".

4.3.Выводы.

5.РЕАЛИЗА1Ш ВЫБОРА ОШМАЛЬНЫХ ТЕШОЛОПЖСКИХ РЕШЕНИЙ

ПРОВЕДЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

В ПРОШШЕННОСТИ.

5.1.Алгоритм функционирования системы автоматизированного выбора оптимальных технологических решений.

5.2»Экономическая эффективность выбора оптимальных технологических решений.

5.3.Внедрение методики выбора оптимальных технологических решений.

5.4.Выводы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.Доказано,что существующая технология проведения горизонтальных горных выработок имеет многократные,по технической производительности оборудования,резервы. Номенклатура серийно выпускаемых проходческих машин позволяет сформировать более пятнадцати тысяч вариантов комплектов оборудования, обеспечивающих широкий диапазон технико-экономических показателей. Кратчайший путь к реализации этих резервов

- выбор оптимальных технологических решений проведения горизонтальных горных выработок,под которыми понимается такое сочетание комплекта оборудования,проходческой бригады и организации работ,которое максимизирует технико-экономические показатели.

2.Установлено,что комплект оборудования для проведения горизонтальной горной выработки и бригада,на нем работающая должны рассматриваться как единая,технологически взаимоувязанная система,критерием формирования которой выступает коэффициент спетщализации проходческой бригады,и оптимизация параметров которой позволяет существенно повысить технико-экономические показатели.

3.Доказано,что выбор системы "комплект оборудования -проходческая бригада" будет оптимален только fia основе полной системы критериев,состоящей для буровзрывной технологии из трех показателей: "скорость проведения выработки", "стоимость м3 готовой выработки по забойным затратам" "производительность труда проходчика". Для комбайновой технологии полная система состоит из четырех критериев: к трем перечисленным прибавляется "чистое время работы комбайна".

4.Математические модели критериев,входящих в полную систему, целесообразно формировать с применением метода группового учета аргументов. Анализ математических моделей критериев позволяет для каждого конкретного случая рекомендовать оптимальны© технологические решения и обоснованные нормативы. Так,в типичных для Донбасса,горно-геологических условиях для выработок критического пути оптимальными технологическими решениями при комбайновой технологии будут: комплект оборудования ГШ - 1ЛТ80 ; проходческая бригада с коэффициентом специализации 0,83 и выше ; средним возрастом бригады 33 -38 лет ; средним подземным стажем 7,2 -9,4 года.

Для выработок некритического пути оптимальной будет та же система "комплект оборудования - проходческая бригада", причем численность сменного звена определяется из расчета 2,37 - 2,50 площади забоя на одного проходчика. При буровзрывной технологии для выработок критического пути оптимальными технологическими решениями будут: комплект оборудования 2ПНБ2В - 0Р70 ; проходческая бригада с коэффициентом специализации 0,76 и выше ; средним возрастом бригады 28 -32 года ; средним подземным стажем 5,7

7,7 лет.

Для выработок некритического пути те же технологические решения обеспечат минимум стоимости выработки по забойным затратам при площади забоя на одного проходчика в пределах о

3,0 - 3,5 м . Характер и степень влияния параметров проходческой бригады на технико-экономические показатели проведения горизонтальных горных выработок позволяют использовать их в качестве управляющих воздействий,т.е. целенаправленно регулировать технико-экономические показатели проведения горизонтальных горных выработок.

5.Установлено,что эффективный выбор оптимального для данных горно-геологических условий варианта "комплект оборудования.-проходческая бригада" обеспечивает применение методики классификации и выбора в условиях противоречия мнений ELECTRE с применением рекомендованного коэффициента предпочтения,на основе оценочных матриц критериев,представляющих из себя сумму шкал всех критериев полной системы.

6.Наиболее целесообразным уровнем внедрения методики выбора оптимальных технологических решений проведения горизонтальных горных выработок является шахта в целом,так технологическая единица. Источники экономической эффективности: сокращение сроков ввода в действие производственных мощностей,повышение эффективности использования оборудования, уменьшение затрат на проектирование и повышение технико-экономических показателей проведения горизонтальных горных выработок. Экономический эффект от внедрения рекомендаций диссертационной работы составил 2,90 руб. на м3 готовой выработки. Разработанное информационное, математическое и программное обеспечение методики служат основой для системы автоматизированного проектирования проведения горных выработок (САПР ППГВ) ,а впоследствии и автоматизированной системы управления горнопроходческими работами (АСУ ГПР) .

1. Корнеев М.В.Анализ причин низкой скорости проведения горных выработок по комбайновой технологии.-Донецк,1980.-7с.-Рукопись представлена Донецким политехи. ин-том.Деп. в УкрШИНЕИ 4 дек. 1980,Р 2275.

2. Барон Ю.Л.Систематизация выработок в зависимости от горногеологических условий.-Строительство предприятий угольной промышленности , 1977, !!°2, с. 8-9.

3. Филиппов А. П.,Воложанин И.Ф.,Терехов С.Д.Классификация подготовительных выработок на угольных шахтах.-Технология добычи угля подземным способом,1974,№2,сЛ9-21.

4. Ю.Ковалев А.11.Систематизация условий проведения подготовительных выработок на выбросоопасных и угрожаемых пластах.-Шахтное строительство, 1976 ,!!"5, с. 7-10.

5. Лшпенко Й.В.,Нильва Э.Э\,Цейтин И.Э.Классификация технологических схем проведения горных выработок.-Шахтное строительство ,1970,Г?, C.T2-I4.

6. Курганский A.M.,Ковалев А.П.Разработка рациональных схем проведения выработок на шахтах комбината "Ворошиловградуголь".-Проектирование и строительство угольных предприятий,1975,№10, с.7-10.

7. Нильва З.Э\,Зотов В.Н. ,Цейтин И.ST. »Кравцов В.И.Принципы разработки технологических схем очистных работ.-Проектирование и строительство угольных предприятий,1975,РЗ,с.5-6.

8. НильваЭ.Э.Об оценке уровня технологии проведения горныхвыработок. -Шахтное строительство ,1976 ,№8, с Л 0-14.

9. Ковалев А.П. ,3ванский Г.Е.,Киселев Б,Г,Оценка технологии проведения горных вьработок.-Уголь,1978,Р7,с.15-17.

10. Сибирский 1С.А. ,Амурский Б,С,Совершенствование техники и технологии проведения наклонных выработок,-М. :ЦШШуголь,1979, с.3-48.

11. Ганзен Г.А.,Петренко Б.П.,Пигулевский в,С.К методике выбора основных параметров машин для проведения восстающих выработок по углю.-В кн.¡Разрушение горных пород и крепких углей:Научные сообщения ИГД И28,1974,с.36-41.

12. Амурский Б.С.Выбор оптимального комплекта машин при разработке технологической карты.-Шахтное строительствоД976,№9, с.14-15.

13. Лукьянов В.Г.,Крец В.Г,,Громов А,Д.»Косарев А.Ф.Применение комплектов оборудования при проведении горизонтальных выработок. -М.:ЦНЙЭИуголь,1978.-33с.

14. Петренко Л.С,Систематизация технологических схем отработки запасов шахтного поля по всем ее элементам.-В кн.¡Научные основы создания комплексно-механизированных и автоматизированных шахт:Научные труды МГИ,вып.Х,М.,1977,с.155-159.

15. Петрнеко Л,С.Усовершенствование методики определения элементов технологической схемы.-В кн.:Научные основы созданиякомплексно-механизированных и автоматизированных шахт:Научные труды МГИ 5 выл.XIIД978,с. SO-31.

16. Петренко Л.С.О выборе элементов технологических схем выемочных участков на основе горно-геологических факторов.-В кн.:Научные основы создания комплексно-механизированных и автоматизированных шахт:Научные труды МИ,вып. XII,1978,с.31-35.

17. Петренко Л.С.Методика выбора оптимальных технологических решений.-В кн.:Научные основы создания комплексно-механизированных и автоматизированных шахт:Научные труды МГИ,вып.XI1,1978, с.41-45.

18. Худин Ю.Л.Совершенствование горноподготовительных работ -неотложная задача работников угольной промышленности.-Шахтное строительство,1982,РЗ,с.I ■-5.

19. Шкуматов А.Н.,Корнеев М.В.Прогнозирование производственных показателей проходческой бригады.-Донецк,1980.-8с.-Рукопись представлена Донецким политехи. ин-том.Деп. в УкрНИЙНШ4 дек. 1980,№2301.

20. Гузеев А.Г.,Кубышкин A.A. Дкуматов А.К.»Корнеев М.В. Специализация путь к повышению технико-экономических показателей подготовки новых горизонтов.-Строительство предприятий угольной промышленности:Науч.-техн.реф.сб./ЦШЭДугольДЩНГй-II2

21. Минуглепрома УССР, 1982 ,К°3» с .11-15.

22. Игнатьева М.Н.,Мусина К.Г.,Кремер Ю.И.Влияние организационных факторов на уровень производительности труда.-Известия ВУЗов.Горный журнал,1975,№8,с.31-34.

23. Федоров A.B.Основы методики определения степени влияния квалификации рабочих на производительность труда.-В кн.¡Проблемы повышения эффективности производства в горнодобывающей промышленности :Записки ЛГИ,т.79,I978,с.66-73.

24. Славина С.Э.»Юферев 0.В.Социально-экономическое управление повышением производительности труда.-В кн.¡Организация и управление горным производством:Тез. Всесоюзн. конф.,М.,1978, с. 34-35.

25. Литвин В.3.Изменение профессионального состава рабочих под влиянием научно-технического прогресса.-Уголь Украины,1981, №5, с. 20-22.

26. Варфоломейчук A.B.,Бугайченко В.Е.Влияние квалификации .обслуживающего персонала вскрышного комплекса на показатели надежности. -Уголь Украины, 1977, Ш, с. 20-23.

27. OpbLftiikabton of man-machine %tsiem& /К-Wotf&j:giege!,1. A/ew Ywk, imr&op.

28. Pr&fyt* И- Problem у racfonalnego rozmiesSzcSttnCcb prftcotifmlcviAf-tfwgaot loboczych. ur surteie Wydajnosu. С prawchlti w%ti,- ¿¿ess* nauk* P.S-Ly 197-s, ri4Щ $9-99-.

29. Legut-W. WyznacScinie U/spolc&vnniicour Wzgltdnej-113-М/ДОгозсс рагатеЪгш допело-дееЬ$(С%пуск ШуткС ргоМи&Ьуре кораТпс 2а ротъеа екзреНъиг,-г\ацк. 4 571, 13г-191.4А.£скеут>сЛе И/ещЬйнд г№и1Ьр1е С^епатМопщемепЬ $с¡епсе, V. 12, а/3,1965*- 11*р.

30. Елисеева И.И.,Рукавишников Б,0.Группировка,корреляция, распознавание образов.-М.:Статистика,1977.-143с.

31. Браверман Э.М.Методы экстремальной группировки параметров и задача выделения существенных факторов.-Автоматика и телемеханика, 1970,№1,с.123-132.47. ра1кааН.Т(1е Ре1рНу МеЬНЫг£апс1 Што, Ш-тх-ря^еЭ,

32. Роговский Е.А.Как мы формируем коллектив экспертов.-Экономика и организация промышленного производства,1975,№3, с.65-68.

33. Еешелев С.Д.Экспертные оценки.-М.:Статистика,1974.-78с.

34. Евланов Л.Г,Оновы теории принятия решений.-М.:МИНХ, 1979.-212с.

35. Ивахненко А.Г.Самообучающиеся системы распознавания и автоматического управления,-Киев:Техника,1969.-392с.

36. Гусев И. П. ,Ефимец А.Д. Применение метода группового учета аргументов для прогнозирования технико-экономических показателейгорных работ.-В кн.Строительство шахт,рудников и подземных сооружений:Сб. трудов,вып.2,Свердловск,1975,с.23-30.

37. Патругин Ю,А.Балльное шкалирование признаков,-Экономика и математические методы,1970,т.У1,вып.6,с,887-894.

38. Roy В. Cfasseweni eb choix er\ presence de points de «rue ynulhf>les (bi méthode В(.ВСТее),£Х&0., NI>h8(19C&), р. 14-21

39. Емельянов С.В,, Озерной В,М., Ларичев О.И. ,Гафт М.Г., Бурчаков А»С.,Кафорин Л.А. ,Харченко В.А.Выбор рациональных вариантов технологических схем шахт с учетом большого числакритериев.-Известия ВУЗов,Горный журнал, 1972,№5,с.35-40.

40. Roy В>. Décrions Qires cntenes Multiples. Problems et

41. Methode Metm JnUnnahoYiQÎ, 1i,iïit 191Z, p. 121-151*64. god eh V-L Optimal} ta and non-scalar performance-criterio TRANS-tEEB ¡ AC-N1,

42. Гафт M.Г,Принятие решений при многих критериях.-Знание: Сер.Кибернезика,математика,19179,№7,-36с.

43. Алексеев В.Б. »Лысенко ВЛ. ,Золотченко В.В.,Лепетченко A.A. Выбор оптимальных технологических параметров горнопроходческих работ при проведении горизонтальных и наклонных выработок.- ■

44. В кн.:Вопросы организации и механизации проходческих работ: Труды ВШЮШСа,вып.25, с.122-131.

45. Яценко В.Д. ,Корнеев М.В.»Еондаренко ЕЗ. Моделирование процесса оснащения схем проведения горных выработок.-В кн.: Моделирование показателей экономического развития производства: Сб. научн. трудов,Донецк, 1980,НЭП АН УССР,с.153-158.

46. Корн Г.,Корн Т.Справочник по математике.-М,:Наука,1978.-oöZc .

47. Бронштейн И.Н.,Семендяев К.А.Справочник по математике,-М,:Наука,1981.-720с.

48. Горношахтное оборудование и аппаратура,рекомендуемые к применению в угольной промышленности в 1978-1980 гг.-М.: ЦНЙЩуголь, 1977. -47с.

49. Перечень основного горношахтного оборудования и средств автоматизации,рекомендуемых к применению в 1981-1985 гг.-М.: ТДНйШуго ль, 1979, -32с.

50. Оборудование,средства автоматизации и приборы дляугольной промышленности,-М. :Щ-МШуголь, 1976. -60с.

51. Машины и комплексы оборудования для очистных и горнопроходческих работ:Каталог-справочник. -М. :ЦШЩуголь,1975. -445с.

52. Машины и оборудование для проведения горизонтальных и наклонных выработок/ Под ред.Б.Ш.Братченко.-М.:Недра,1975.-415с.78»Технологические схемы скоростного проведения горизонтальных и наклонных капитальных горных выработок,-Харьков :ВШШ(ЖС, 1978.-173с.

53. Ганзен Г.А,,Круть Я,Д. »Муравьев Д.С.,Гоголина Л.М.Об эффективной области применения комплексов проходческого оборудования. -Шахтное строительство,1978,Ш,с.17-18.

54. Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах.-М. :КГД иы.А.А. Скочинского, 1979, ч. П. -247с.

55. Кузнецов A.C.Опыт работы передовых проходческих бригад. ВыпЛ .-М. :ЦШЗДуголь.-28с.

56. Выжевский В.Д.Опыт работы передовых проходческих бригад. Выл. 2. -М. :ЦШ8Иуго ль, 1978. -34с.

57. Опыт работы передовых проходческих бригад.Вып.З:Сб. статей. -М. ЩШШуголь, 1978. -20с.

58. Ш.Елагин Д.И.Опыт работы передовых проходческих бригад. Вып.4. -М.: ЩМЭИуго ль ,1978. -Юс.

59. Голобоков В. Д., Дмитриева Р.И.,Синева А,Я,,Макшанцев А.П. Рациональные варианты комплектов оборудования при проведении подготовительных выработок.-Добыча угля подземным способом, 1978,РЮ, с Д7-18.

60. Дергунов С.Г. ,Корнеев М.В.Повышение эффективности АСУ производственным объединением по добыче угля.-В кн.:Повышение эффективности АСУ:Сб. научн. трудов,Донецк, 1982,НЭП АН УССР, с.129-141.

61. Большев Л.Н.»Смирнов Н.В^Таблицы математической статистики.-М.:ВЦ АН СССР,1968.-474с.

62. Колмогоров А,Н.Основные понятия теории вероятностей,-М.:Наука,1974.-272с.

63. Корнеев М.В.Оптимизация параметров рельсовой откатки.-С троительс тво предприятий угольно й промышленно с ти:Науч.-техн. реф. сб./ ЦШЭИуголь »ЦБЬШ'! Минуглепрома УССР, 1982 ,РЗ, с Л 7-18.

64. Чинаев П.И.,Минин H.A.,Деревозников Ю.А, »Черенков A.A. Высшая математика. Специальные главы. -1Сиев:Вища школа,1981. -388с.

65. Понтрягин Л.С.,Болтянский В.Г.,Вамкрелидзе Р.В.,Мищенко Е.§.Математическая теория оптимальных процессов.-М.:Наука, 1976.-304с.

66. Бир Ст.Кибернетика и управление производством.-М.:Наука, 1965.-391с.

67. Орловский ,Квасник О.И.,Сишэгин В.М.Стандарт предприятия основа отраслевой комплексной системы управления качеством продукции,-Уголь Украины,1977,№4,с.21-23.

68. ЮО.Третевич И.Г«,Козмай Т.П.,Сычев В.И,0 разработке стандартов предприятия на технологию проведения горных выработок.-Уголь,1980,№5,с.26-28,

69. ЮХ.Адонкин И.С. ,Третевич И.Г.,Квасник О.И.,Меняйлов В.Н., Зубрицкий В.Н.Стандартизация процессов добычи угля основа, эффективности и безопасности работы,-Безопасность труда в промышленности,I979,№5,с.54-56.

70. Ю2.Паршиков А.М.Определение экономического эффекта стандартизации технологический! процессов проведения горных выработок.-Донецк, 1981.-42с.-Рукопись представлена Донецким гос, ун-том.Деп. в УкрНйИНТИ 23 июня 1981 г.,№2863.

71. Совершенствование организации труда при комбайновомпроведении горных выработок / Антипов В,А,,Голембиевский П.П., Корнеев М.В. ,Шкуматов А.Н,-М. ШДШуголь, 1983.Вып. 10.Механизация и автоматизация производственных процессов: экспресс-информация.-32с.