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

6) моделирование потока длительности циклов черпания и доставки объёмов захвата к средствам призабойного транспорта;

7) обращение к базе данных «Номенклатура и трудоёмкость подготовительно-заключительных и вспомогательных операций» для конструирования модели трудоёмкости несовмещаемых операций и общей удельной трудоёмкости погрузки;

8) расчёт общего времени выгрузки штабеля, производите

льности и удельной трудоёмкости системы;

9) формирование протокола результатов моделирования по конкурирующим вариантам.

Исходные данные о проводимой выработке. Предусмотрены две возможности при конкретизации формы и размеров поперечного сечения:

а) форма сечения – арочная; в этом случае пользователь обращается к базе форм и размеров выработок арочной формы и выбирает типовые сечения, соответствующие требованиям заказчика. Предусматривается воспроизведение геометрической формы и основных размеров сечения. Каждое типовое сечение характеризуется типом (II или I), который определяет форму свода (рис. 5.2). Для каждого типа сечений записывается уравнение контура арочного свода. Уравнение контура кровли выработки арочной формы устанавливается в следующем порядке (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Геометрическая форма поперечного сечения выработок:

а – тип II; б – тип I

Для сечения второго типа:

; , 0 £ x £ R, .

Для сечения первого типа:

, ,

, 0 £ x £ r , .

Необходимые исходные данные: HN, R, B – для II типа, HN, R, r, o, B – для I типа. Возможно вместо одного из радиусов использовать соотношение:

;

б) форма сечения прямоугольная, трапециевидная или специальная. В этом случае предусматривается возможность вычерчивания сечения путём его предварительного конструирования. По результатам этой процедуры устанавливается геометрический образ поперечного сечения и его основные размеры: ширина, высота, площадь и др.

Установление характеристик штабеля. Как показано ранее (п. 4.2), важнейшими характеристиками штабеля являются: геометрические очертания в профиле; гранулометрический состав. Прогнозирование указанных характеристик должно базироваться на производственных данных. Однако вопросы формирования штабеля по форме, величине отброса от забоя при взрыве, по составу кусков горной массы исследованы в практике горнопроходческих работ недостаточно. Следует отметить исследования группы учёных Западно-Сибирского филиала АН СССР (в настоящее время СО АН РФ), выполненные под руководством проф. Г.В. Родионова [35] и в ННЦ ГП ИГД им. А.А. Скочинского под руководством проф. Э.Э. Ниль- ва [5]. На основе обобщения этих данных разработаны приводимые ниже модели характеристик штабеля после взрывных работ (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Модель формирования геометрического очертания штабеля

Объём штабеля после взрывных работ Vшт = Sпр × lц × Kp, м3;

– высота штабеля Hшт = 0,5 Hпр.э, Hшт ³ 1,6, где Hпр.э – эквивалентная высота выработки в проходке, м; для выработок, у которых плоскости почвы и кровли параллельны Hпр.э = Hпр; для выработок арочной формы с радиусом свода R: Hпр.э = HN + (pR)/4;

– объём штабеля в зоне разброса, м3, ;

– доля объёма штабеля в зоне разброса от всего объёма горной массы за цикл проходки ;

– длина штабеля в зоне разброса

;

– длина основной части штабеля высотой :

;

– длина откосной основной части штабеля ;

– общая длина основной части штабеля ;

– полная длина штабеля с учётом зоны разброса L¢шт = L + Dш.

Как видно из приведённых расчётных формул, отношение Sпр / Bпр представляет собой среднюю высоту выработки в проходке; оно является геометрической характеристикой формы и размеров поперечного сечения. Для типовых сечений арочной формы геометрические характеристики представлены в литературе [1].

При проведении выработки каждого типоразмера формируется штабель с конкретными геометрическими очертаниями.

Фактическая длина разброса колеблется в широких пределах – от 8 до 25 м. Параметры штабеля существенно зависят от паспорта буровзрывных работ, реального исполнения паспорта, физико-механических свойств горных пород в массиве, плотности, вязкости, трещиноватости, характера напластований и др. Управление формой и размерами штабеля представляет собой сложную актуальную проблему. В настоящей работе в качестве эталонного штабеля приняты форма и размеры, полученные приведённым методом.

Модель формирования гранулометрического состава штабеля. Как показано в главе 2, гранулометрический состав штабеля – это непрерывная функция размера куска F(d). Для её формирования необходима следующая информация: диапазоны изменения размеров кусков в штабеле d Î dmin, dmax; долевое содержание по объёму отдельных фракций di, di+1, в штабеле.

Естественно, что с увеличением числа фракций точность построения функции распределения F(d) возрастает. Следует отметить, что систематизированных данных в научной и производственной литературе о гранулометрическом составе штабеля в функции основных влияющих факторов не содержится. Во многих публикациях [5, 35, 44] даются ссылки на так называемый «рядовой» штабель, параметры которого описаны в п. 2.2.

Известно, что основными факторами, влияющими на гранулометрический состав штабеля после взрывных работ являются: крепость пород по М.М. Протодьяконову f; плотность горной массы в целике rм; трещиноватость разрушаемого материала; упругие свойства массива; паспорт буровзрывных работ: удельное количество шпуров на м3 горной массы в целике lуд; вид вруба; расположение шпуров и подвигание за цикл lц; площадь поперечного сечения выработки Sпр; наличие обнажённых плоскостей; очерёдность и замедление при взрывании групп шпуров и др.

 Скачать реферат