СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТИРОВКОЙ ПРОДУКТА В ПОДЗЕМНОМ РУДНИКЕ Российский патент 2012 года по МПК E21F13/04 

Изобретение относится к способу управления доставкой навала, добытого работающими при подземной выработке в различных местах сети подземных добычных выработок шахты добычными машинами, посредством расположенных в сети подземных добычных выработок шахты транспортировочных средств и бункерных установок до оснащенной транспортировочным сооружением шахты или же до пункта передачи рядового угля на земной поверхности, например склад рядового угля.

В соответствии с обычным и, тем самым, формирующим в этом отношении уровень техники способом действий планировочные расчеты и эксплуатационное управление транспортировочными средствами и бункерными установками, расположенными за отдельными, используемыми в различных местах сети подземных добычных выработок шахты добычными машинами, осуществляются планово согласно заданной производительности соответствующих рабочих средств и теоретическому поступлению получаемого в каждом случае добычными машинами навала. Подобные добычные машины на предприятиях подземной выработки каменного угля, на которые далее приводится ссылка в качестве примера, являются используемыми в очистных забоях добывающими машинами или используемыми в проходках штрека проходческими машинами. При этом включенные между отдельными транспортировочными средствами, прежде всего цепными или ленточными транспортерами, бункерные установки должны благодаря своей буферной емкости обеспечивать выравнивание потоков транспортировки и компенсировать кратковременные пики транспортировки.

Вышеприведенные заданные параметры при сегодняшних эксплуатационных условиях транспортировки не отвечают максимально возможному использованию фиксированной пропускной способности транспортировки шахты, так как динамический характер каждого рудника с изменением мест очистных забоев и проходок, постоянным изменением длины транспортировочных средств и нерегулярным предоставлением сырьевых продуктов, а именно угля, требует постоянного согласования как по количеству, так и по качеству сочетания различных рабочих средств цепи транспортировки с изменяющимися эксплуатационными условиями. Как правило, кратковременные, технически вполне возможные увеличения добывающей производительности добычных машин не могут быть реализованы, если одновременно не обеспечивается бесперебойная транспортировка отбитого навала до шахты. При этом следует представить, что поток транспортируемого материала, прибывающий из одного очистного забоя, объединяется с потоками транспортируемого материала с других очистных забоев, за счет чего в зависимости от навала в очистных забоях возможно взаимное влияние с соответствующими ограничениями.

Поэтому в основу изобретения положена задача разработки способа указанного в начале типа, с помощью которого является возможной реализация максимального и, по возможности, постоянного обеспечения продукта на транспортировочном узле шахты рудника.

Решение задачи, включая предпочтительные варианты осуществления и усовершенствования изобретения, следует из содержания пунктов формулы изобретения, которые приводятся после этого описания.

В своей основной идее изобретение предусматривает способ, в котором для последовательно включенных за каждой отдельной добычной машиной транспортировочных средств и бункерных установок в каждом случае на основе непрерывно регистрирующихся фактических данных определяют минимальную доступную производительность транспортировочных средств и буферную емкость бункерных установок и сравнивают в компьютеризированном блоке управления с текущей фактической производительностью добычи, и/или с ожидаемой для заданного временного периода заданной производительностью добычи, и/или с экстраполированной по предшествующим фактическим данным заданной производительностью соотнесенной добычной машины, и при этом при установленных отклонениях блок управления автоматически осуществляет выравнивание пропускной способности между последовательно включенными за отдельными различными добычными машинами транспортировочными средствами и бункерными установками посредством соответствующего управления отдельными транспортировочными средствами и бункерными установками с учетом их максимальной производительности транспортировки или же буферной емкости и/или управляет производительностью добычи добычной машины с учетом доступной в каждом случае производительности последовательно включенных транспортировочных средств и бункерных установок.

Таким образом, способ управления не предусматривает изменения или корректировки до тех пор, пока пропускная способность последовательно включенных транспортировочных средств и бункерных установок с учетом последующих, поступающих с других очистных забоев объемов навала равна текущей или же запланированной для определенного прогнозируемого временного периода производительности отдельной добычной машины. Однако, если возникает заданное в блоке управления отклонение такого рода, что при транспортировке будут выявлены возможные снижения пропускной способности транспортировки, то управление автоматически выполняет выравнивание пропускной способности между различными последовательно включенными за различными очистными забоями транспортировочными средствами или же бункерными установками с учетом присутствующего на этой добычной машине фактического состояния или же запланированного в рассматриваемом прогнозируемом временном периоде заданного состояния, за счет чего с учетом всех отдельных потоков транспортируемого материала достигается оптимальный объем транспортировки.

Изобретение позволяет предпочтительным способом распознать намечающиеся проблемы на путях транспортировки посредством опережающих прогнозов процессов как со стороны добычи, так и со стороны транспортировки, и своевременно противодействовать им и, тем самым, избегать посредством подходящих, согласованных со всей системой рудника мероприятий простоев в добыче и подготовительных работах. Так как на практике при работе предприятия не всегда могут и будут работать все расположенные в сети подземных добычных выработок шахты очистные забои, то для определенного, предварительно заданного прогнозируемого временного интервала должна определяться готовность очистных забоев к добыче и после этого осуществляться управление всеми пропускными способностями транспортировочных средств, включая необходимые буферные емкости так, чтобы транспортировать оптимальный объем транспортировки. Отдельные транспортировочные средства могут при этом возвращаться назад к добывающим средствам посредством управления из шахты так, чтобы они постоянно эксплуатировались на подлежащем определению пределе производительности, и таким образом создавать как бы «отсасывание» назад к шахте. При этом, если обеспечивается достаточно транспортируемого материала, можно повышать фактическую транспортировку последовательно включенного транспортировочного средства до тех пор, пока последовательно включенное транспортирующее средство не достигнет своего предела возможностей. В этом отношении система управления распознает и предотвращает критически узкое место в транспортировке, так называемое «бутылочное горлышко».

Еще одно преимущество следует из того, что предлагаемый способ позволяет оказывать планировочное влияние на качество добываемого угля за счет того, что в зависимости от сырьевых характеристик, таких как содержание серы, хлора и/или золы, добываемого в различных очистных забоях угля, изменяют или корректируют производительность добычи очистных забоев, при этом одновременно и автоматически за счет корректировки пропускных способностей последовательно включенных транспортировочных средств и бункерных установок также обеспечивается и то, чтобы заданные объемы и качество были доступны на шахте для транспортировки в течение заданного временного интервала.

Согласно одному примеру осуществления изобретения предусмотрено, что в качестве фактических данных для текущей производительности транспортировочных средств регистрируют скорости транспортировочных средств, а для текущей буферной емкости бункерных установок - скорости отбора из бункеров. При этом в предпочтительной форме осуществления предусмотрено, что максимальную производительность транспортировочных средств определяют на основе рабочих характеристик приводных двигателей, и/или предельных значений для тока двигателя, и/или предельных значений для температуры двигателя.

Согласно примеру осуществления изобретения для корректировки подлежащей поддержанию пропускной способности буферной емкости транспортировочного средства предусмотрена переменная регулировка его скорости.

Согласно примеру осуществления изобретения соотнесенную с предварительно заданным временным периодом заданную производительность добычи добычной машины определяют на основе сечения добычи, образующего функцию фактической выемочной мощности пласта, и скорости продвижения добычной машины, при этом согласно еще одной альтернативной форме осуществления также учитывается и штат соответствующего очистного забоя и/или данные по поддержанию в исправном состоянии, такие как интервалы технического обслуживания и данные ревизии.

Кроме того, может быть предусмотрено, что в определение заданной производительности добычи приобщают содержание метана и/или содержание СО.

Зарегистрированные фактические данные из процессов выемки добычной породы и транспортировки логически соединяются друг с другом в блоке управления определенным образом или же приводятся в соотношение друг с другом, при этом блок управления в качестве реакции на это посредством подходящих вычислительных программ соответствующим образом управляет последовательно включенными рабочими средствами и/или добывающими машинами или же регистрирует (отражает) их свободные возможности.

Согласно примеру осуществления изобретения предусмотрено, что блок управления осуществляет увеличение производительности добычи на основании в каждом случае свободной, еще не исчерпанной пропускной способности транспортировки последовательно включенных транспортировочных средств.

Кроме того, может быть предусмотрено, что выполняют визуальное отражение фактических данных, заданных данных и осуществляемым блоком управления процессов управления.

В качестве примера подобного способа следует назвать планируемый прогноз для отбойного участка с временным изменением приоритета.

В очистном забое «А» работают две смены; заданная транспортировка составляет 4200 т/день. За счет определения фактических данных распознается, что вышеназванная заданная транспортировка соответствующего очистного забоя «А» находится под угрозой, так как имеющейся к моменту запроса пропускной способности последовательно включенных транспортировочных средств и бункерных установок не достаточно до конца второй смены, чтобы реализовать заданную транспортировку в размере 4200 т/день.

Чтобы достичь этой заданной транспортировки для очистного забоя «А», блок управления в рамках автоматической оценки шансов и рисков проверяет, можно ли предоставить очистному забою «А» временно увеличенную пропускную способность транспортировки без того, что дополнительно работающие очистные забои «В» и/или «С» при возможно временном снижении выделенной им пропускной возможности транспортировки не опустятся ниже своего дневного плана, так что в результате в целом является достижимым максимально возможный объем транспортировки для очистных забоев «А», «В» и «С».

Раскрытые в вышеприведенном описании и в пунктах формулы признаки предмета этой документации могут быть существенными для реализации изобретения в его различных формах осуществления как отдельно, так и в любых комбинациях друг с другом.

Изобретение относится к способу управления доставкой навала. Техническим результатом является обеспечение наличия максимального и, по возможности, постоянного продукта на транспортировочном узле шахты рудника. Способ управления доставкой навала, добытого работающими при подземной выработке в различных местах сети подземных добычных выработок шахты добычными машинами, посредством расположенных в сети подземных добычных выработок шахты транспортировочных средств и бункерных установок, при этом на основе непрерывно регистрирующихся фактических данных определяют минимальную доступную производительность транспортировочных средств и буферную емкость бункерных установок и сравнивают в компьютеризированном блоке управления с текущей фактической производительностью добычи, и/или с ожидаемой для заданного временного периода заданной производительностью добычи, и/или с экстраполированной по предшествующим фактическим данным заданной производительностью соотнесенной добычной машины, и при этом при установленных отклонениях блок управления автоматически осуществляет выравнивание пропускной способности транспортировочными средствами и бункерными установками и/или управляет производительностью добычи добычной машины с учетом производительности последовательно включенных транспортировочных средств и бункерных установок. 10 з.п. ф-лы.

1. Способ управления доставкой навала, добытого работающими при подземной выработке в различных местах сети подземных добычных выработок шахты добычными машинами, посредством расположенных в сети подземных добычных выработок шахты транспортировочных средств и бункерных установок до оснащенной транспортировочным сооружением шахты или же до пункта передачи рядового угля на земной поверхности,
при этом для последовательно включенных за каждой отдельной добычной машиной транспортировочных средств и бункерных установок в каждом случае на основе непрерывно регистрирующихся фактических данных определяют минимальную доступную производительность транспортировочных средств и буферную емкость бункерных установок и сравнивают в компьютеризированном блоке управления с текущей фактической производительностью добычи и/или с ожидаемой для заданного временного периода заданной производительностью добычи и/или с экстраполированной по предшествующим фактическим данным заданной производительностью соотнесенной добычной машины, и
при этом при установленных отклонениях блок управления автоматически осуществляет выравнивание пропускной способности между последовательно включенными за отдельными различными добычными машинами транспортировочными средствами и бункерными установками посредством соответствующего управления отдельными транспортировочными средствами и бункерными установками с учетом их максимальной производительности транспортировки или же буферной емкости и/или
управляет производительностью добычи добычной машины с учетом доступной в каждом случае производительности последовательно включенных транспортировочных средств и бункерных установок.

2. Способ по п.1, в котором в качестве фактических данных для текущей производительности транспортировочных средств регистрируют скорости транспортировочных средств, а для текущей буферной емкости бункерных установок - скорости отбора из бункеров.

3. Способ по п.1 или 2, в котором максимальную производительность транспортировочных средств определяют на основе рабочих характеристик приводных двигателей, и/или предельных значений для тока двигателя, и/или предельных значений для температуры двигателя.

4. Способ по п.1 или 2, в котором буферную емкость используемых транспортировочных средств корректируют посредством изменения их скорости.

5. Способ по п.1, в котором соотнесенную с предварительно заданным временным периодом заданную производительность добычи добычной машины определяют на основе сечения добычи, образующего функцию фактической выемочной мощности пласта, и скорости продвижения добычной машины.

6. Способ по п.1 или 5, в котором соотнесенную с предварительно заданным временным периодом заданную производительность добычи и/или экстраполированную по установленным фактическим данным производительность добычи каждого отдельного очистного забоя устанавливают с учетом штата очистного забоя и/или данных по поддержанию в исправном состоянии, таких как интервалы технического обслуживания и данные ревизии.

7. Способ по п.1 или 5, в котором установку заданной производительности добычи каждого отдельного очистного забоя устанавливают с учетом показателей качества добываемого угля, таких как содержание серы, хлора и/или золы.

8. Способ по п.6, в котором установку заданной производительности добычи каждого отдельного очистного забоя устанавливают с учетом показателей качества добываемого угля, таких как содержание серы, хлора и/или золы.

9. Способ по п.1 или 5, в котором в определение заданной производительности добычи включают содержание метана и/или содержание СО.

10. Способ по п.1, в котором блок управления осуществляет увеличение производительности добычи на основании в каждом случае свободной, еще не исчерпанной пропускной способности транспортировки последовательно включенных транспортировочных средств.

11. Способ по п.1, в котором выполняют визуальное отражение фактических данных, заданных данных и осуществляемых блоком управления процессов управления.