Совершенствование технологических схем выпуск-доставка-погрузка руды при подземной разработке происходит по пути создания все более сложных доставочных средств (скреперные установки, погрузочно-доставочные машины, различные виды питателей и конвейеров). Однако при насыщении технологических схем машинами и механизмами, от которых зависит производительность труда на выпуске, доставке и погрузке руды, начинает сказываться фактор их надежности. При выборе вариантов технологических схем с применением различного оборудования возникает необходимость учитывать надежность машин и всей схемы в целом. При сравнении различных способов выпуска, доставки и погрузки руды необходимо учитывать фактор надежности и конструкцию днищ выемочных блоков.

1. Проблема исследования надежности — одна из важнейших проблем настоящего времени и при разработке сложных технических систем, к которым можно отнести рудную шахту, приобретает все большее значение. Роль надежности особенно возросла в связи с насыщением рабочих мест сложным оборудованием, с помощью которого осуществляется комплексная механизация и автоматизация процессов добычи полезного ископаемого.

В качестве основных показателей оценки надежности принимаются [1]: λ_i — интенсивность отказов «i»-го элемента системы; μ_i — интенсивность восстановления работоспособности «i»-го элемента системы; К_г — коэффициент готовности, который определяется по формуле:

Физическая сущность коэффициента готовности заключается в том, что он представляет собой вероятность работоспособного состояния технологической схемы в любой произвольный момент времени. Под работоспособным понимается такое состояние, при котором запланированные производственные процессы выполняются с получением максимальных технико-экономических показателей. Для оценки влияния надежности технологических схем выпуска и доставки руды на выбор рациональной конструкции днища блока воспользуемся данными технико-экономическо­го сравнения рекомендуемых вариантов в условиях экспериментального рудника [2]. С целью выявления влияния фактора надежности на условную экономическую характеристику были выбраны два существующих и один предлагаемый варианты конструкции днищ блоков: 1 — конструкция днища блока под вибровыпуск руды (вариант с траншейной подсечкой); 2 — конструкция днища блока под породопогрузочную машину ППН-1с; 3 — конструкция днища блока со скреперной доставкой.

По существующим данным, с некоторыми уточнениями, составлены зависимости условной экономической характеристики от коэффициента готовности по вариантам:

тг/т; (2)

тг/т; (3)

тг/т. (4)

При расчете ущерба от недостаточной интенсивности за базовый вариант принят первый с интенсивностью выпуска 20,3 м/месяц. На рисунке представлены зависимости условной экономической характеристики от (К_г).

Следовательно, учет фактора надежности является необходимым при технико-экономическом сравнении и выборе вариантов конструкций днищ блоков, в противном случае расчет может привести к неправильным рекомендациям.

Из графиков видно, что с изменением коэффициента готовности значение условной экономической характеристики изменяется довольно значительно. Например, с уменьшением от 1 до 0,5 для варианта 2 значение условной экономической характеристики увеличивается на 33 %. Этот пример выбран не случайно, так как при определении экономической характеристики без учета фактора надежности значение коэффициента готовности равняется единице; К_г=0,5 для второго варианта системы выпуск из дучки — погрузка машиной ППН-1С является фактическим (рассчитан на основе хронометражных наблюдений).

Рисунок 1 — Зависимость условной экономической характеристики от коэффициента готовности системы «выпуск-доставка» для различных вариантов конструкций днищ блоков: 1 — с вибровыпуском руды;

обеспечивающая более полную выемку запасов руд [3]. Выбор рационального способа и конструкции днища блока имеет первостепенное значение в полном использовании запасов и повышении эффективности очистной выемки.

В качестве критериев эффективности при оценке конструкции днищ блоков могут быть применены сумма приведенных затрат, ущерб от потерь и разубоживания руды и ущерб от недостаточной интенсивности отработки блока, отнесенный к 1 т погашаемых запасов. При оценке конструкции днищ текущие расходы определяются затратами на нарезные работы в днище, оборудование (крепление, монтаж, демонтаж оборудования), эксплуатацию (выпуск, доставка, ремонт-поддержание) и ликвидацию днища. Снижение объема нарезных работ в днище может повлечь за собой увеличение нарезных работ в блоке, что в свою очередь скажется на объеме буровых работ. При небольших отклонениях конструкции днищ блоков по показателям извлечения руды и интенсивности блока критерием оптимальности варианта могут служить затраты на доставку и выпуск руды, а в отдельных случаях — трудоемкость работ по днищу, если остальные затраты в структуре себестоимости по вариантам более или менее постоянны. Однако в большинстве случаев при оценке вариантов днищ блоков следует учитывать все вышеперечисленные факторы, составляющие критерий эффективности.

Из вышеизложенного следует, что при совершенствовании технологических схем выпуска-доставки руды необходимо учитывать фактор надежности в тесной связи с выбором оптимальной конструкции днищ выемочных блоков.