Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

Диссертационная работа:

Бодапати Прасад. Прогнозирование и оптимизация по критерию надежности параметров выемочно-транспортных и закладочных работ при разработке мощных угольных пластов на шахтах Индии : ил РГБ ОД 61:85-5/4385

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 8

Глава I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ BODPOCA, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИСС ЛВДОВАНИЯ 14

1.1. Горногеологическая и горнотехническая ,характеристика угольных месторождений,

состояние и перспективы подземной добычи угля в Индии 14

1.2. Общие сведения о технологии разработки мощных угольных пластов в условиях, аналогичных месторождениям Индии 21

1.3. Анализ существующих методов исследования надежности технологических схем выемочно-транспортных и закладочных работ 25

1.4. Постановка задач исследования 35

1.5. Выводы 37

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ ШЩОНИРОВАНИЯ ,ПОДСЖГЕМЫ "ОЧШШЫЕ РАБОТЫ"ЧіРИ БУРОВЗРЫВНОЙ ,ВЬЙЭДКЕ УГЛЯ 39

2.1. Особенности ведения очистных работ и ,базовая технологическая схема 39

2.2. Аналитико-вероятностное описание функционирования процессов и операций в очистном забое 41

2.3. Статистические характеристики случайных величин и оценка вероятностей состояний подсистемы 54

2.4. Методика оценки надежности функционирования очистного забоя при буровзрывной выемке

угля 63

2.5. Процедуры выбора предпочтительных организационно-технических решений 79

2.6. Выводы 92

Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ МАГИСТРАЛЬНОГО ЛОКОМОТИВНОГО

ТРАНСПОРТА 94

3.1. Базовая структурная схема локомотивного транспорта и особенности ее моделирования... 94

3.2. Аналитико-вероятностная модель работы магистрального локомотивного транспорта

3.3. Методика и алгоритм расчета стационарных характеристик модели. 100

3.4. Процедуры оценки надежности и производительности транспортного комплекса 106

3.5. Выводы 118

Глава 4. ОДЩЕЯЕНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ,ПРИ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАКЛАДКЕ

ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА 120

4.1. Краткое описание работы гидрозакладочных комплексов (ГЗК) 120

4.2. Методические принципы определения сменного коэффициента машинного времени ГЗК 124

4.3. Статистические характеристики случайных величин 138

4.4. Процедуры расчета и прогнозирования показателей надежности гидрозакладочного комплекса и технологические рекомендации.. 142

4.5. Выводы 157

Глава 5. МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ ПО КРИТЕРИЮ НАДЕЖНОСТИ ,ВШОТО-ТРАШПОРТНЫХ и ЗАКЛЩЧНШГРАБОТ И ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРОЛАНИРОВАНИИ РАЗВИТИЯ ГОРНЫХ РАБОТ НА ШАХТАХ ИНДИИ 158

5.1. Общие замечания 158

5.2. Аналитико-вероятноетные модели взаимозависимого функционирования выемочно-транспортных и закладочных работ i(DU

5.3. Методика и алгоритм оптимизации параметров выемочно-транспортных и закладочных работ. 170

5.4. Выбор технических решений при планировании развития горных работ в условиях шахт месторождения Джария 1

5.4.1. Общие положения.• 173

5.4.2. Оценка надежности действующих технологических схем на шахтах месторождения Джария 174

5.4.3. Выбор технических решений для формирования конкурентоспособных вариантов. 1о2

5.4.4. Выбор оптимальных технических

решений 187

5.4.5. Экономическая эффективность ,технических решений 194

5.5. Выводы 196

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 198

Библиографический список. 201

ПРИЛОЖЕНИЯ 21 

Введение к работе:

Перед угольной промышленностью Индии стоит задача увеличить добычу угля в период с 1978-79 года по 1987-88 год со 100 млн.т до 240 млн.т. Долгосрочным планом развития этой отрасли предусматривается также повышение безопасности работ и существенный роет производительности труда и экономической эффективности при подземной разработке угольных месторождений. Это в первую очередь относится к месторождениям коксующихся углей, основные запасы которых сосредоточены в мощных пластах. В связи с высокой ценностью таких углей и опасностью самовозгорания их разработка обычно осуществляется с полной гидравлической закладкой выработанного пространства.

Технологические схемы подземной разработки мощных угольных пластов на шахтах Индии конструируются на основе опыта высокоразвитых стран и, особенно, Советского Союза. Все многообразие допустимых технологических схем подземной разработки мощных угольных пластов с гидравлической закладкой вписывается в две обобщенные технологические схемы, отличающиеся только механизацией работ по выемке угля и креплению в забое пласта или слоя и видом транспорта по магистральным выработкам. При этом во всех странах преимущественное распространение получили технологические схемы с буровзрывной выемкой угля в забое в сочетании с конвейерной доставкой до погрузочного пункта и локомотивной откаткой по магистральным выработкам. На шахтах Индии, из-за несовершенства отдельных методических положений, недостатка капиталовложений и избытка рабочей силы, эти технологические схемы отличаются низкой нагрузкой на очистные забои, высокой трудоемкостью, неудовлетворительным взаимодействием многочисленных процессов и операций выемочно-транепортных и закладочных работ.

Эффективность подземной разработки мощных угольных пластов с гидравлической закладкой во многом определяется техникой и технологией ведения горных работ и эффективностью функционирования вариантов технологической схемы, пригодной для применения в конкретных горногеологических и горнотехнических условиях. В свою очередь, эффективность функционирования технологической схемы в условиях действующих шахт в значительной степени зависит от того, насколько обоснованы и надежны технические решения при планировании выемочно-транспортных и закладочных работ.

На практике решения по выбору параметров выемочно-транспортных и закладочных работ при подготовке новых выемочных полей чаще всего базируются на совокупности детерминированных расчетов и предшествующем опыте, который распространяется на новую зону ведения горных работ.

Вопросы взаимного влияния большого количества формирующих технологическую схему процессов и операций с учетом вероятностного характера их функционирования, а также влияния параметров технологии на надежность технологической схемы в целом, а следовательно , на реальную производительность систем разработки с закладкой, решены не до конца и не для всего диапазона горногеологических и горно-технических условий подземной разработки мощных угольных пластов с закладкой выработанного пространства.

С учетом условий залегания, особенностей и традиций разработки мощных угольных пластов в Индии, работа ориентирована на получение закономерностей функционирования обобщенной технологической схемы, частным случаем которой является используемый для иллюстрации общего методического подхода вариант отработки мощного пласта наклонными слоями с гидравлической закладкой полосами по простиранию при буровзрывной выемке угля в забое и локомотивном транспорте по магистральным выработкам.

В связи с этим настоящая диссертационная работа посвящается исследованию и обобщению закономерностей функционирования наиболее распространенных технологических схем разработки мощных пластов, включающих очистные работы с буровзрывной выемкой угля, перемещение полезного ископаемого по магистральным выработкам локомотивным транспортом и гидравлическую закладку выработанного пространства, и реализации на этой основе системного подхода к выбору методов оценки надежности существующей и планируемой технологии и оптимизации технических решений.при планировании выемочно-транспортных и закладочных работ на действующих шахтах с привязкой и апробацией этих методов для условий угольных месторождений Индии.

Целью работы является установление зависимостей надежности элементов технологии и всей совокупности взаимосвязанных процессов и операций от управляемых параметров технологической схемы при выемке и транспортировке угля и возведении закладки для разработки методики оценки надежности и оптимизации по этому критерию технических решений при планировании выемочно-транспортных и закладочных работ на действующих предприятиях, обеспечивающей повышение эффективности производственной деятельности угольных шахт Индии.

Основная идея работы заключается в системном подходе к оценке надежности технологических схем, разработки угольных пластов, как сложных систем, предусматривающем учет влияния смежных уровней на динамику изменения этого показателя.

Выносимые на защиту научные положения и их новизна заключаются:

- в установлении аналитико-вероятностных зависимостей, описывающих работу очистного забоя с буровзрывной выемкой угля при отработке мощного пласта наклонными слоями с гидравлической закладкой, отличающихся тем, что они позволяют определять показатели надежности этого звена технологической схемы как функции параметров внутризабойных процессов и числа одновременно работающих забоев; в разработке аналитико-вероятностной сетевой модели и алгоритма функционирования магистрального локомотивного транспорта в рамках исследуемой обобщенной технологической схемы, отличающихся тем, что они позволяют с помощью математического аппарата теории массового обслуживания дать оценку работу и определить оптимальные параметры этого звена технологической схемы при любых наблюдаемых на практике характеристиках случайных величин;

- в разработке метода установления сменного коэффициента машинного времени гидрозакладочного комплекса, отличающегося тем, что он позволяет определять коэффициенты готовности отдельных элементов этого звена технологической схемы как на основе хроно-метражных наблюдений, так и аналитико-вероятностных расчетов, и прогнозировать динамику этого параметра;

- в разработке аналитико-вероятностной модели; и алгоритма взаимозависимого функционирования выемочно-транспортных и закладочных работ в рамках исследуемой обобщенной технологической

схемы, отличающихся тем, что они позволяют оптимизировать с учетом надежности технические решения при планировании развития горных работ на действующих шахтах.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждаются:

- общностью подхода к исследованию надежности технологических схем, базирующегося на апробированной для рассматриваемого класса задач методологии;

- использованием достаточного объема статистических данных, характеризующих условия и показатели функционирования технологических схем с закладкой на выбранных в качестве аналога шахтах Дрокопьевско-Киселевского района Кузбасса;

- удовлетворительной сходимостью полученных результатов с ,данными практики.

Научное значение работы заключается в установлении зависимостей между показателями надежности и параметрами технологий разработки мощных угольных пластов, позволяющих сформировать приведенные ниже взаимосвязанные расчеты и методики, на основе которых реализуется привязанный к условиям разработки угольных месторождений Индии системный подход для оптимизации с учетом надежности технических решений при планировании развития горных работ:

- методика оценки вероятности рабочего состояния процессов и операций очистного забоя при буровзрывной выемке угля и совокупность расчетов для выбора организационно-технических решений по критерию надежности функционирования забоя;

- методика оценки надежности и производительности транспортного комплекса;

- методика расчета и прогнозирования коэффициента машинного времени гидрозакладочного комплекса;

- методика оптимизации технических решений при планировании выемочно-транспортных и закладочных работ.

Практическое значение работы состоит в том, что разработанные в ней методики позволяют с требуемой точностью решать комплекс перечисленных выше практически важных вопросов, связанных с оценкой и планированием выемочно-транспортных и закладочных работ на действующих шахтах. Все трудоемкие расчеты и методики доведены до реализации на ЭВМ и обеспечены программами на алгоритмическом языке Фортран-1У".

Результаты выполненных исследований были апробированы применительно к условиям месторождения Джария (Индия). Разработанные на основе усовершенствованных методических положений оптимальные технические решения для планирования выемочно-транепор-тных и закладочных работ на действующих шахтах могут быть использованы в других аналогичных горногеологических и горнотехнических условиях и при их реализации на практике обеспечивают большой экономический эффект. 

Подобные работы
Горожанкин Вячеслав Борисович
Исследование и разработка способов ведения очистных работ в зонах влияния целиков угля на горные выработки смежных пластов
Лобков Николай Иванович
Определение основных параметров управления кровлей при разработке пластов в сложных условиях глубоких шахт Донбасса (на примере Шахтерско-Торезского района)
Чавчанидзе Гурам Григорьевич
Разработка и исследование рациональных конструкций крепи для подготовительных выработок глубоких шахт при обработке мощных угольных пластов наклонными слоями
Бекбергенов Досанбай Калдарбаевич
Разработка технологии предварительного тросоинъекционного упрочнения горных пород при подготовительно-нарезных работах.
Парханьский Юзеф
Выбор параметров групповой разработки пластов в люблинском угольгом месторождении ПНР
Посыльный Александр Иванович
Совершенствование разработки антрацитовых пластов с целью повышения качества добываемого угля
Денисенко Сергей Иванович
Обоснование геомеханических параметров подземной технологии разработки угольных пластов в приконтурной зоне разрезов Кузбасса
Каландадзе Теймураз Владимирович
Совершенствование технологии разработки мощных крутонаклонных пластов с буровзрывной выемкой угля без присутствия людей в очистном забое
Донская Елена Михайловна
Влияние природных и технических факторов на эффективность разработки крутых выбросоопасных пластов Донбасса на больших глубинах
Зборщик Михаил Павлович
Разработка технологий управления вымещающим массивом и устойчивостью основных подготовительных выработок пологих пластов на больших глубинах

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net