Моделирование рабочих процессов погрузочно-транспортных модулей с учетом случайного характера внешних воздействий

1.2. Описание технологических характеристик процесса проходки (одного или нескольких вариантов): подвигание за цикл, общее и удельное количество шпуров, порядок выемки угля и породы – совместный или раздельный; конструкция временного крепления, другие технологические характеристики.

1.3. Описание штабеля как результата буровзрывных работ: объём горной массы в штабеле, размеры и форма основн

ой части штабеля, разброс горной массы при взрыве, методика прогнозирования гранулометрического состава штабеля в функции паспорта буровзрывных работ.

1.4. Формирование модуля генерирования среднего случайного размера куска в зависимости от гранулометрического состава штабеля F(d) и величины малого локального объёма v.

Модуль 2. База данных погрузочных машин и других средств механизации погрузки должна содержать:

2.1. Геометрические образы машин в транспортном и предельном рабочем положении: ковшовых (основных типов – ППН, МПК, МПКТ), с нагребающими лапами (ПНБ), других типов.

2.2. Характеристики ковшовых ШПМ, необходимые для выбора и моделирования рабочих процессов, в том числе:

- геометрические, необходимые для проверки вписывания машины в габариты выработки, а также предельные показатели по условиям применения;

- геометрические, силовые, энергетические – необходимые для формирования процесса внедрения ковша в штабель;

- геометрические, силовые, энергетические – для моделирования процесса зачерпывания; то же для моделирования процесса наполнения ковша с учётом ссыпания и формирования потока черпаний Vj;

2.3. Характеристики погрузочных машин с нагребающими лапами:

- геометрические – для проверки вписывания и формирования ППТМ, а также предельные по условиям применения;

- геометрические, силовые, энергетические для реализации процессов формирования нагрузок привода нагребающей части, глубины внедрения плиты питателя и производительности q.

Модуль 3. База данных призабойных транспортных средств должна содержать по аналогии с модулем 2:

3.1. Геометрические образы вагонеток, перегружателей, призабойных конвейеров.

3.2. Геометрические размеры, силовые, энергетические характеристики для компоновки ППТМ, проверки возможности вписывания в габариты выработки, моделирования и определения приёмной способности.

Модуль 4. База типовых технологических схем ППТМ, в которой даются геометрические образы и необходимые размерные соотношения для рекомендуемых к применению вариантов. Должна также предусматриваться возможность построения новых или корректировки существующих технологических схем ППТМ.

Модуль 5. Выбор парных вариантов сочетания ШПМ и ПЗТ.

В блоке должна предусматриваться возможность отбора максимального числа вариантов ППТМ, пригодных для условий, сформулированных в операторе 1.1 и предельных возможностей ШПМ и ПЗТ, определённых в блоках 2.2, 2.3 и 3.2. После предварительного отбора сочетаний ШПМ и ПЗТ по габаритам и предельным возможностям оборудования, происходит обращение к модулю 4 для выбора типовой схемы ППТМ и последующего уточнения её параметров.

Модуль 6. Конструирование варианта ППТМ из базовых с учётом требований блока 1.

Модуль 7. Реализует моделирование выгрузки штабеля и формирование потока Vкj и Tкj для ковшовых погрузочных машин (базируется на результатах исследований, изложенных в гл. 3, 4, и приведённой ниже методике расчёта трудоёмкости процессов):

- моделирование удельной трудоёмкости и продолжительности несовмещаемых подготовительно-заключительных и вспомогательных операций;

- формирование случайного потока объёмов единичных черпаний Vкj и формирование случайного потока длительностей черпаний Tцj;

- определение суммарной удельной трудоёмкости выгрузки штабеля, суммарной продолжительности выгрузки и производительности ППТМ (с учётом модели потоков отказов и восстановлений).

Модуль 8. Оценка результатов. Формирование протокола промежуточных и конечных результатов по производительности Q и трудоёмкости tS.

В протоколе представляются результаты общие и по каждому варианту ППТМ:

а) геометрический образ горной выработки и условия её проведения;

б) технологические характеристики процесса проходки, в том числе сведения о штабеле горной массы;

в) технологическая схема ППТМ с расположением штабеля, погрузочной машины и призабойного транспортного оборудования в начальном и характерном промежуточных положениях;

г) результаты моделирования процесса выгрузки штабеля; для ППТМ с ковшовыми погрузочными машинами:

- случайный поток объёмов черпаний Vкj и его числовые характеристики, количество циклов N;

- случайный поток продолжительности циклов черпаний Tцj, включающий длительность собственно черпания Tц1j и доставки зачерпнутого груза к ПЗТ Tц2j; числовые характеристики Tцj, Tц1j, Tц2j;

- перечень совмещаемых с погрузкой и несовмещаемых ПЗО и вспомогательных операций с указанием их удельной трудоёмкости tвс.i;

- продолжительность суммарная не совмещаемых с погрузкой ПЗО и вспомогательных операций (Tвс.S + Tтр.S);

- случайное время простоя в цикле проходки в связи с отказом и восстановлением ППТМ;

- общее время погрузочно-транспортных операций Tц.S; производительность системы, удельная трудоёмкость варианта ППТМ.

д) результаты моделирования процесса выгрузки штабеля для ППТМ с погрузочными машинами типа ПНБ представляются аналогично вариантам с ковшовыми машинами, но вместо потока объёмов черпаний в протоколе фиксируется случайная функция производительности машины ПНБ q(t) (или поток объёмов черпаний) и её числовые характеристики; к числу вспомогательных операций относят маневрирование машины в процессе погрузки.

В итоговых результатах оценки эффективности варианта ППТМ приводятся также данные, необходимые для расчёта конечных экономических показателей варианта: суммарная масса используемого оборудования; суммарная энерговооружённость ППТМ; удельная энергоёмкость погрузочно-транспортных операций.

5.2 Алгоритм и программа имитационной модели функционирования погрузочно-транспортного модуля

Алгоритм имитационной модели функционирования ППТМ в период проходческого цикла разработан в соответствии со структурой инженерной методики выбора рациональных вариантов проходческих погрузочно-транспортных модулей (п. 5.1) и, по существу, осуществляет детализацию действий пользователя при решении задачи выбора.

Структурно алгоритм содержит следующие блоки:

1) ввод исходных данных по проводимой выработке, выбор типового сечения или его конструирование;

2) преобразование исходных горно-технологических условий в требуемые характеристики штабеля горной массы;

3) обращение к базам данных погрузочных машин, призабойных транспортных средств, типовых технологических схем ППТМ для отбора конкурирующих вариантов, совместимых с исходными данными;

4) составление перечня конкурирующих вариантов ППТМ, уточнение характеристик каждого варианта – технологических, конструктивных и пр.;

5) моделирование стохастического процесса формирования потока единичных черпаний ковшовым рабочим органом или единичных захватов нагребающими лапами;

 Скачать реферат