09.01.2021

Некоторые особенности технологических процессов комплексно-механизированных угольных шахт


Согласно общепринятому определению, шахта — «самостоятельная производственно-хозяйственная единица горного предприятия, предназначенная для добывания полезных ископаемых (угля, горючих сланцев и т. п.) подземными горными работами». В систему «шахта» входит не только все то, что связано с комплексом подземных горных работ, но и поверхностные сооружения и объекты (технологический и породный комплексы, шахтные подъемы, склады, административно-бытовой комбинат и т. д.).

Однако добыче угля в шахте, его выдаче на поверхность и переработке сопутствует сложный комплекс производственно-технологических операций, который начинается с добычи угля из очистных забоев и заканчивается погрузкой в железнодорожные вагоны. Эта совокупность определяется выполнением следующих производственных функций шахты:

— добыча и транспортирование угля;

— выдача породы из шахты и размещение ее на поверхности или размещение породы в шахте;

— подача в шахту вспомогательных материалов, горно-шахтного оборудования, различных видов крепления, лесоматериалов и т. д.;

— выдача из шахты отходов производства (негодные к использованию материалы и оборудование, откачка воды и т. д.);

— подача в шахту свежего воздуха и выдача отработанного воздуха;

— подача электроэнергии к источникам потребления (очистной забой, подготовительные забои, стационарное горно-шахтное оборудование).

Большой интерес представляют процессы, связанные с добычей угля и транспортировкой до технологического комплекса. На рисунке 1 схематично представлена подсистема шахты, которая связана с этими процессами. Реализация технологических процессов добычи и транспортировки угля производится по следующим звеньям горного производства:

— очистные и подготовительные забои;

— участковые и транспортно-технологические выработки;

— откаточные и магистральные выработки в пределах этажа или панели;

— общешахтные транспортно-технологические звенья (капитальный бремсберг или уклон, капитальный квершлаг, околоствольный двор и т. д.).

Последовательность процессов по добыче и транспортировке угля по элементарным актам осуществляется по элементам и звеньям выделенной из общей подсистемы транспортно-технологической цепочки от очистного забоя до околоствольного двора. В общем случае транспортно-технологическую цепочку составляют:

— очистной забой;

— участковая выработка;

— погрузочный пункт лавы или участковый пункт перегрузки;

— откаточный или магистральный штрек;

— пункт разгрузки или перегрузки угля с откаточного или магистрального штрека на общешахтное транспортно-технологическое звено;

— капитальный бремсберг или уклон;

— пункт перегрузки или разгрузки с капитального бремсберга или уклона на транспортные выработки основного горизонта;

— транспортно-технологическая цепочка общешахтного назначения;

— околоствольный двор и общешахтный подъем;

— технологический комплекс на поверхности шахты.

В том или ином конкретном случае транспортно-технологической цепочки наличие всех перечисленных элементов и звеньев горного производства не обязательно. В зависимости от того или иного варианта технологической схемы, определяемого способом подготовки и вскрытием шахтного поля или системой разработки при проектировании или планировании, отдельные элементы или звенья горного производства могут отсутствовать. Элементы и звенья транспортно-технологической цепочки современной угольной шахты с комплексной механизацией и автоматизацией основных процессов угледобычи характеризуются следующими данными.

Очистной забой — основное технологическое звено в транспортно-технологической цепочке современной комплексно-механизированной угольной шахты. В очистном забое формируются основные процессы по непосредственной добыче угля. В свою очередь, эти процессы подразделяются на отдельные элементарные подпроцессы или операции, связанные с добычей и транспортировкой угля в лаве. Последовательная совокупность, а также ее состав .определяются технологией и применяющимися средствами механизации очистных работ по выемке угля в очистном забое. Основным руководством при вариантной проработке технологии механизированной очистной выемки являются типовые «Технологические схемы очистных и подготовительных работ на угольных шахтах», разработанные МУП России. При разработке пологих и наклонных угольных пластов на данном этапе комплексной механизации и автоматизации основных производственных процессов различают два вида технологии очистной выемки — узкозахватными комбайнами с индивидуальным креплением и очистными механизированными комплексами.

При технологии очистной выемки узкозахватными комбайнами с индивидуальным креплением основные производственные операции:

— отбойка угля узкозахватным комбайном на лавный конвейер;

— процессы крепления и передвижки изгибающегося лавного конвейера с одновременной зачисткой угля вслед за подвиганием комбайна;

— оформление груди забоя вслед за подвиганием комбайна;

— процессы по управлению кровлей;

— операции по выемке и оформлению ниш;

— операции по развороту и зарубке комбайна в нишах.

При технологии выемки узкозахватными комбайнами с

индивидуальным креплением очисткой забой технически оснащен узкозахватным комбайном, изгибающимися лавными конвейерами, индивидуальными металлическими или гидравлическими стойками определенных типов или конструкций, специальными органными крепями, средствами малой механизации для выполнения вспомогательных процессов, аппаратурой для автоматического контроля пылегазового и вентиляционного режима.

Аналогично в состав производственных операций технологии очистной выемки механизированными комплексами входят следующие технологические процессы:

— отбойка угля узкозахватным комбайном или стругом на лавный конвейер, взаимодействующий с гидрофицированной механизированной крепью по определенной технологически увязанной схеме;

— процессы передвижки секций гидрофицированкой механизированной крепи, изгибающегося лавного конвейера и одновременно зачистка угля и управление кровлей вслед за подвиганием комбайна;

— оформление груди забоя вслед за подвиганием комбайна;

— операции по выемке и оформлению ниш;

— операции по развороту и зарубке комбайна в нишах.

Комплексно-механизированный очистной забои имеет в

своем составе следующие виды технического и технологического оснащения: узкозахватный комбайн или струг, изгибающиеся лавные конвейеры, секции гидрофицированной механизированной крепи, средства малой механизации для выполнения вспомогательных процессов, аппаратура для автоматического контроля пылегазового и вентиляционного режима.

По характеру технологических процессов очистных работ в зависимости от применяемых типов комбайнов — широкозахватных, узкозахватных одностороннего действия и работающих по Челноковой схеме, а также способов выемки пласта различают три вида технологии: цикличную, цикличнопоточную и поточную.

Цикличная технология очистных работ характерна для очистных забоев, оснащенных широкозахватными комбайнами с индивидуальным креплением. Цикличная технология предъявляет ряд жестких требований, связанных с графиком организаций всех процессов в лаве. Прежде всего, при этой технологии последовательность производственных операций и их длительность жестко увязаны, что не гарантирует надежность технологического процесса в целом. Кроме того, наличие значительного перерыва между циклами, связанного с переноской, перегонкой комбайна и управлением кровлей, существенно снижает эффективность этого вида технологии. В настоящее время цикличная технология очистных работ применяется редко.

Циклично-поточная технология очистных работ характерна для очистных забоев, оснащенных узкозахватными комбайнами одностороннего действия как с индивидуальной, так и С механизированной крепью. По этой технологии частые перерывы в работе лавы между циклами отсутствуют. Односторонняя работа комбайна определяет периодические циклы интенсивных и неинтенсивных грузопотоков угля из очистного забоя. Интенсивный лавный грузопоток наблюдается при работе комбайна по выемке угля, а неинтенсивный — при холостом ходе комбайна, сопровождающемся при этом зачисткой угля в лаве.

Поточная технология очистных работ характерна для очистных забоев, оснащенных узкозахватными комбайнами челнокового действия как с индивидуальной, так и с механизированной крепью. Хотя для поточной технологии современных комплексно-механизированных очистных забоев и характерны периодические циклы выемки угля, тем не менее по интенсивности эти циклы практически не отличаются. Поточная технология наиболее прогрессивна по сравнению с цикличной и циклично-поточной, хотя также имеет некоторые недостатки, устранимые в процессе совершенствования и повышения интенсивности цикличной технологии.

Особенность технологических процессов и отдельных составляющих и подпроцессов проявляется в случайном характере их протекания. Эта особенность для цикличной, циклично-поточной и поточной технологии проявляется по-разному. Несомненно лишь влияние случайных «возмущающих» факторов, отрицательно сказывающихся на эффективности работы очистных забоев. Случайный характер протекания технологических процессов в очистном забое формируется в результате влияния совокупности природных, горнотехнических и организационных факторов. К природным факторам, определяющим случайный характер производственных процессов в лаве, относятся физико-механические свойства угольного пласта, устойчивость пород кровли и почвы (как непосредственной, так и основной), газоносность, водоносность, угол падения и гипсометрия пласта, степень нарушенности месторождения, выдержанность по мощности пласта, склонность к внезапным выбросам угля, породы и газа и т. д. Горнотехническими факторами, определяющими в той или иной степени формирование случайного характера технологических процессов очистной выемки, являются техническая и эксплуатационная надежность горно-шахтного оборудования в очистном забое, длина очистного забоя, направление перемещения груди очистного забоя относительно элементов залегания пласта, скорость подвигания очистного забоя, ширина захвата и скорость движения комбайна, газообильность, водообильность и т. д. Организационными факторами, случайно влияющими на нормальный ход производственного процесса, являются недостаточно продуманная организация комплекса ремонтно-профилактических мероприятий, нечетко проработанный график и планограмма организации процесса в лаве, перебои в снабжении необходимыми ресурсами (смазочные материалы, запасные части, узлы, детали, лесоматериалы и т. д.), отсутствие квалифицированных рабочих кадров, нерациональная расстановка рабочих сил по процессам и т. д.

Случайный характер протекания технологических процессов в очистном забое проявляется в неравномерности характеристик грузопотоков угля. В свою очередь, неравномерность грузопотоков угля из очистных забоев влияет на снижение эффективности горного производства.

Участковая выработка, непосредственно примыкающая к очистному забою, предназначена для транспортирования угля и подачи в очистной забой свежего воздуха. Это — конвейерный просек и печь, промежуточный Или ярусный штрек, участковый бремсберг. Участковые выработки комплексно-механизированных лав обычно оснащены:

— по конвейерным просекам и печам — СП-63, СР-70;

— по промежуточным или ярусным штрекам — 1Л-80; КЛ-150, КЛА-250, П-50, П-65.

— по участковым и панельным бремсбергам — 1Л-80; 1ЛБ-100, КЛ-150, КЛА-250, КЛБ-250.

В таблице 1 приведены данные по характеристикам средств участкового транспорта. Поскольку участковая выработка — звено, технологически сопряженное и непосредственно примыкающее к очистному забою, то особенности протекания процессов очистной выемки сказываются в какой-то мере на характере и особенностях технологических процессов в участковой выработке. Влияние процессов угледобычи в лаве сказывается на характере и степени загрузки транспортных средств в участковых выработках.

Процесс транспортирования угля по участковой выработке характеризуется не только влиянием случайных факторов, но и свойствами нестационарности, проявляющимися в постоянном и почти непрерывном изменении во времени одного из основных параметров выработки — ее протяженности. Это свойство определяется перемещением или подвиганием очистного забоя.

Несмотря на то что в формировании процесса транспортирования по участковым выработкам как случайного сказывается влияние смежного ему случайного технологического процесса в лаве, все же первый случай характеризуется некоторыми особенностями. Факторами, определяющими случайный характер протекания процесса, являются устойчивость пород кровли я почвы, влияние опорного давления очистного забоя, сечение выработки, тип и паспорт крепления, частота крепления, соответствие паспортной производительности транспортных средств возможной загрузке и т. д. Кроме того, участковые выработки имеют ограниченные возможности в повышении резерва пропускной способности за счет проведения комплекса технических и технологических мероприятий.

Для транспортно-технологической цепочки участковых выработок характерно наличие «жесткой» связи между отдельными ее элементами, что обусловлено ограниченной возможностью резервирования (например, установки и оборудования параллельных конвейерных установок). Оснащение и оборудование передвижных бункеров, оборудование на стыках или отдельных сопряжениях выработок бункер-гезенков (сопряжения промежуточный штрек — участковый бремсберг, ярусный штрек — панельный бремсберг, конвейерный просек — откаточный штрек и т. д.), рациональная увязка всех элементов звена в какой-то мере устраняют «жесткость» технологической связи.

Ухудшение состояния выработки не только влияет на характер технологических процессов, но и значительно ухудшает пылегазовый режим работы комплексно-механизированной лавы. Достижение высокой нагрузки в лаве может быть гарантировано при достаточно надежном обеспечении проветривания. При плохом состоянии выработок резко повышается аэродинамическое сопротивление воздуха. За счет уменьшения сечения деформированной выработки скорость движения воздуха увеличивается. Эти факторы предопределяют неравномерное и ненадежное проветривание комплексно-механизированных лав, для которых ухудшение проветривания сказывается в частых перерывах из-за скопления опасной концентрации газа на исходящей струе лавы. Причем остановки в работе комбайна по причине скопления опасной концентрации газа являются случайными.

Таким образом, звено «участковая выработка» — одно из ответственных для современных угольных шахт. Особенности транспортно-технологических процессов в участковой выработке, связанные со случайным характером их протекания, должны учитываться при технологической увязке с сопряженными ей звеньями — очистным забоем и откаточным или магистральным штреком.

Погрузочный пункт лавы или участковый пункт перегрузки является одним из важных элементов в общей транспортно-технологической цепочке комплексно-механизированной лавы. Оборудование и техническое оснащение погрузочного пункта лавы или пункта перегрузки определяются видом транспорта на откаточном или магистральном пункте. При локомотивном транспорте по откаточному или магистральному штреку погрузочный пункт оснащается специальными средствами механизации, с помощью которых возможно осуществление технологических процессов по перегрузке и транспортировке угля с участковой конвейерной выработки по транспортной цепочке откаточного или магистрального штрека.

Погрузочные пункты современных комплексно-механизированных лав в зависимости от производительности обслуживаемых очистных забоев и технологической схемы очистных и подготовительных работ разделяются на три типа: передвижные, полустационарные и стационарные. Передвижные погрузочные пункты применяют при обслуживании лавы с невысокой производительностью в отдельных вариантах сплошной системы разработки по простиранию. Значительно чаще применяются полустационарные и стационарные погрузочные пункты.

Погрузочный пункт полустационарного или стационарного типа оборудуется при технологических схемах, комплексно-механизированных лав на стыке:

— конвейерного просека и печи с откаточным штреком при этажной подготовке шахтного поля с разделением этажа на подэтажи и системы разработки столбами по простиранию для лавы нижнего подэтажа;

— участкового конвейерного бремсберга с откаточным штреком при этажной подготовке поля с разделением этажа на подэтажи по простиранию для лав верхних подэтажей;

— капитального конвейерного бремсберга с коренным откаточным штреком при панельной подготовке шахтного поля (преимущественно стационарные погрузочные пункты);

— конвейерного ходка с откаточным магистральным штреком при системах разработки полосами по восстанию — падению.

На погрузочном пункте производятся следующие технологические операции:

— загрузка угля в порожние составы;

— замена груженого состава порожним;

— маневровые операции при замене груженого состава порожним;

— операции по управлению участковой конвейерной линией.

Кроме того, для поддержания участков сопряжений выработок на погрузочном пункте в удовлетворительном состоянии содержатся ремонтные работы. Причем эти ремонтные работы производятся параллельно с основными технологическими операциями погрузочного пункта. Участки сопряжений выработок на погрузочном пункте требуют постоянного ремонта и профилактики, что связано с худшими условиями ведения горных работ. Это объясняется различными причинами:

— во-первых, на сопряжениях выработок, особенно в зоне влияния опорного горного давления вблизи очистных работ (на погрузочном пункте лавы нижнего подэтажа при этажной подготовке и системе разработки столбами по простиранию), влияние горного давления значительно сильнее, чем на других участках;

— во-вторых, вследствие возможных совмещений различных технологических операций и работ по ремонту и поддержанию сопряжений выработок скученность людей — одна из причин частых остановок лавы;

— в-третьих, погрузочный пункт современной комплексно-механизированной лавы является таким элементом горного производства, который в значительной степени насыщен средствами механизации, автоматического управления конвейерной линией, различными вспомогательными оборудованиями и распределительными устройствами (кабельно-силовое хозяйство, трансформаторные устройства, автоматические фидерные выключатели, пускатели, релейные устройства и т. д.).

Механизация основных технологических операций на полустационарных и стационарных погрузочных пунктах комплексно-механизированных лав осуществляется с помощью следующих средств:

— толкателя ПТВ различных типов (ПТВ-1, ПТВ-2,

ПТВ-3) в комплексе со специальным загрузочным устройством;

— автоматизированного гидравлического погрузочного комплекса (ГУАПП), обслуживающего вагонетки с глухим кузовом.

Комплекс ГУАПП состоит из загрузочного устройства, толкателя ПТВ, насосной станции, гидрокоммуникации и узла управления.

Для автоматического управления участковыми конвейерными линиями с погрузочного пункта применяют следующие типы комплектной аппаратуры:

— АУК-ЮТМ — для неразветвленных и разветвленных конвейерных линий;

— ДУКЛ-2М — для централизованного управления конвейерными линиями с числом ответвлений более чем два;

— РКЛД-2 — для неразветвленных конвейерных линий.

Особенности технологических процессов на погрузочном

пункте обусловливаются случайным характером поступления грузопотоков угля из лавы через участковую транспортно-технологическую цепочку, а также случайным характером процессов обслуживания (смена груженого состава порожним, обменно-маневровые операции, прибытие порожних составов на погрузочный пункт, всевозможные отказы и остановки лавы по различным причинам, связанным с процессами загрузки оператором, и т. д.). На этом довольно узком пространственном участке транспортно-технологической цепочки проявляются особенности случайных процессов, которые связаны с нарушением синхронности технологически операций. Нарушение синхронности характерно для технологических процессов на погрузочном пункте с «жесткими» связями. И поэтому на практике для снижения «жесткости» связи этих процессов обычно на стыке участковой выработки с откаточным или магистральным штреком применяются такие эффективные способы, как оборудование участковых бункер-гезенков (на стыке пластовой и полевой выработки), устройство передзижных колесных аккумулирующих емкостей, расширение сети разминовок и т. д.

В случае, когда откаточные или магистральные штреки оснащены конвейерным транспортом, надобность в специально оборудованных погрузочных пунктах отпадает. Вместо них оборудуются пункты перегрузки, которые по техническому и технологическому оснащению значительно проще. Обычное оснащение составляют питатели, иногда целесообразно применение передвижных аккумулирующих конвейерных бункеров. На пункте перегрузки может оказаться рациональным оборудование бункер-гезенков, если позволяют в конкретных случаях горнотехнические условия.

Откаточный или магистральный штрек — транспортно-технологическое звено, предназначенное прежде всего для выполнения транспортных операций по доставке угля и породы. Кроме того, по ним подается свежий воздух на добычные участки и доставляется вспомогательный материал и оборудование. В отличие от рассмотренных элементов и звеньев горного производства здесь совмещаются многие технологические функции шахты. Кроме того, это звено — концентрирующее относительно горизонта или этажа крыла шахтопласта.

Вид транспорта на этом участке шахты определяется в зависимости от многих горно-геологических и горнотехнических факторов: гипсометрии и мощности пласта, способа расположения выработки (пластовой или полевой), сечения выработки, устойчивости пород кровли и почвы штрека, вида и паспорта крепления, протяженности выработки и т. д. До применения очистных механизированных комплексов единственно возможным видом транспорта на откаточном или магистральном штреке считалась локомотивная откатка. Однако для обеспечения высокой концентрации работ этот вид транспорта не мог полностью удовлетворить требованиям современных угольных шахт. И поэтому одним из направлений развития и совершенствования транспортных схем стала замена локомотивного транспорта конвейерным.

Совмещение многих технологических процессов и функций, а также влияние совокупности горно-геологических и горнотехнических факторов представляет трудности количественного изучения и дифференцированного подхода к исследованию основных технологических процессов. Это свойственно при изучении характера работы локомотивного транспорта, так как в этом случае на стыке откаточного или магистрального штрека с погрузочным пунктом переплетаются процессы с непрерывно-поточным и цикличным характерами. В общем случае отдельные технологические процессы по откаточному или магистральному штреку могут рассматриваться как случайные. Вопросы рациональной технологической увязки в связи с изменением характера общеучастковых грузопотоков и трансформации непрерывно-поточного технологического процесса в цикличный в откаточном или магистральном штреке являются объектом пристального и детального изучения многих ведущих специалистов по рудничному транспорту.

При применении конвейерного транспорта по штреку грузопотоки угля не претерпевают никаких изменений — их можно считать как непрерывно-поточные процессы со свойственными им особенностями случайного характера их протекания.

Во многих случаях конвейеризация откаточных и магистральных выработок более эффективна по сравнению с локомотивным транспортом при обслуживании комплексно-механизированных лав с высокими нагрузками. Причем эффективность конвейеризации практически доказана и экспериментально проверена на ряде шахт Донецкого, Кузнецкого и Карагандинского бассейнов. Считается возможным применение конвейеров —пластинчатых П-65 и П-80, ленточных КРУ-350, ЛКУ-250, КЛБ-250 и др. Управление конвейерными линиями автоматическое.

Транспортно-технологическая цепочка «пункт разгрузки — капитальный конвейерный бремсберг (или уклон)— капитальный квершлаг — околоствольный двор» может быть отнесена к технологическим звеньям общешахтного назначения. Помимо транспортно-технологических процессов по доставке угля в этих звеньях также не исключены совмещения с другими вспомогательными технологическими операциями и функциями — транспортированием породы к общешахтному подъему, доставкой материалов и оборудования, подачей свежего воздуха в шахту, передвижением людей и т. д. По техническому и технологическому оснащению рассматриваемая цепочка мало чем отличается от звена «откаточный» (или магистральный) штрек. Имеются некоторые отличия в оборудовании и устройствах пунктов разгрузки (или перегрузочных пунктах) на стыках звеньев. Они оснащены более мощными перегрузочными средствами (стационарными питателями и перегружателями, бункерными разгрузочными ямами с дозирующими устройствами и т. д.).

Характер производственно-технологических процессов в целом по рассматриваемой цепочке определяется двумя факторами — сложной трансформацией непрерывно-поточных и цикличных процессов, а также процессом формирования участковых грузопотоков угля в общешахтные. Эти факторы, безусловно, осложняют изучение процесса в целом, но вместе с тем именно на данном участке вследствие массового проявления характерных для процесса флуктуаций нетрудно получение четких и ярковыраженных закономерностей.

Для общешахтных грузопотоков угля, как и участковых, характерны случайность, а также неравномерность. Но, несмотря на то что общешахтные грузопотоки формируются в результате суммирования участковых грузопотоков при значительно сложном влиянии случайных факторов, неравномерность общешахтных грузопотоков по сравнению с участковыми ниже. Неравномерность общешахтных грузопотоков, а также среднее их значение характеризуют пропускную способность общешахтных звеньев и резервы мощности по этим звеньям. В свою очередь, установление пропускной способности и ее резерва в цепочке «пункт разгрузки — капитальный конвейерный бремсберг (или уклон) — капитальный квершлаг — околоствольный двор» определяет характер протекания технологических процессов в последующих общешахтных элементах и звеньях производства (скиповой подъем — технологический комплекс).

Цепочка «скиповой подъем — технологический комплекс», предназначенная для выдачи угля на поверхность, погрузки в железнодорожные составы и содержания в аварийных складах, имеет особенности. В общем случае, когда скиповой подъем обслуживает два и более горизонтов, особенности процесса формирования общешахтных грузопотоков определяются характером поступления горизонтных грузопотоков угля. Цепочке «скиповой подъем — технологический комплекс» свойствен случайный характер процессов по выдаче угля на поверхность, погрузке в железнодорожные составы, размещении в аварийные склады. Влияние «возмущающих» факторов в этом случае в большей степени определяется для рассматриваемой цепочки внешними, а не внутришахтными причинами, связанными с несовременной подачей железнодорожных составов, влиянием климатических условий, авариями на технологическом комплексе и т. д. В целом характер технологических процессов по этой цепочке зависит от процесса формирования общешахтных грузопотоков с учетом влияния внешних «возмущающих» факторов. Установление количественных закономерностей общешахтных грузопотоков является базой для определения производственной мощности шахты.

Особенности производственно-технологических процессов, проявляющиеся по каждому элементу или звену системы «шахта», характеризуют ее в целом. Определяются они не только поведением элементов этой системы и числом элементов в ней, но и взаимосвязью и взаиморасположением элементов в системе. Так, например, элементы «конвейеры КЛ-150 — КРУ-350» могут быть расположены в транспортной цепочке между собой двумя способами: головным КРУ-350, хвостовым КЛ-150; головным КЛ-150, хвостовым КРУ-350. Несомненно, что результаты работы такой цепочки будут разительны, хотя в том и другом случае участвуют одни и те же элементы.

Взаимосвязь и взаиморасположение технологических элементов и звеньев горного производства, степень разветвленности и компактность сети горных выработок, а также число элементов в системе «шахта» определяют особенности этой системы, характеризующие ее структуру. На структурные особенности системы также влияют степень «жесткости» связи между отдельными ее технологическими элементами и звеньями, случайный характер производственно-технологических процессов и операций как по элементам и звеньям в отдельности, так и по системе в целом.

Для технологической системы «шахта» характерно непрерывное и скачкообразное перемещение отдельных ее элементов и звеньев. Так, например, непрерывно перемещаются очистные забои и подготовительные выработки, скачкообразно перемещаются погрузочные и разгрузочные пункты, этажи, подэтажи, ярусы и т. д. Все эти перемещения характеризуют особенности процесса, связанные с временной динамикой горных работ. Динамика процессов в шахте определяет свойства «деформируемости» их во времени и должна учитываться при определении основных параметров шахты. Именно эта динамика является причиной возникновения «узких» мест в технологической цепочке шахт.

Технические и технологические решения современных комплексно-механизированных угольных шахт, безусловно, определяют особенности системы «шахта», связанные со структурой системы, динамикой производственно-технологических процессов, «жесткость» технологических связей и т. д. Применение очистных механизированных комплексов видоизменило характер процессов по добыче угля из лав — вместо цикличной технологии появилась поточная, которая повлекла изменение характера процессов на сопряженных с очистным забоем звеньях. А изменение характера технологических процессов во всех очистных забоях шахты коренным образом меняет и структуру и динамику производственных процессов в целом по шахте. Эти коренные изменения, безусловно, затрагивают общешахтные элементы и звенья горного производства, а следовательно, и необходимость пересмотра основных параметров шахты.

Применение комплексной механизации позволило существенно видоизменить и выдвинуть принципиально новые технологические решения по системам разработки и подготовке шахтных полей; появились технологические схемы с отработкой пластов по восстанию — падению. Эти новые решения по динамике процессов и их общей структуре отличаются от ранее применявшихся решений.

Традиционные классические методы технико-экономического анализа технологических решений при проектировании и планировании горного производства необходимо дополнять методами количественного учета особенностей современных комплексно-механизированных угольных шахт. Эта необходимость определяется тем, что те или иные технологические варианты существенно отличаются такими особенностями производственно-технологических процессов, как структура, динамика, «жесткость» технологической взаимосвязи и т. д. Так, например, варианты технологических схем комплексно-механизированных лав с отработкой по простиранию и по падению — восстанию имеют совершенно отличные свойства по динамике процессов, их структуре и т. д. Вместе с тем традиционные классические задачи выбора вариантов, систем разработки, подготовки и вскрытия шахтных полей хотя и учитывают качественно эти особенности, но решаются в предположении отождествления основных параметров без влияния на них этих особенностей.





Яндекс.Метрика