Проведение горизонтальных выработок

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

При проведении горизонтальных выработок применяют различные способы производства работ, определяемые физико-механическими свойствами горных пород, размерами поперечного сечения, сроком службы и назначением этих выработок.

Способы, применяемые для проведения выработок в устойчивых горных породах, которые позволяют свободно обнажать забой и стенки выработки, называют обычными. Способы, применяемые для проведения выработок в слабых, неустойчивых горных породах (плывучих или сильнообводненных, сыпучих), а также в породах крепких, но дающих при пересечении их весьма большие притоки воды или газа, т. е. в сложных горно-геологических условиях, называют специальными.

Рис. 108. Схема управления технологическим процессом

В однородной породе выработки могут проводиться по крепким или мягким породам. В крепких породах выработки проводят буровзрывным способом. При проведении в мягких породах возможно применение буровзрывных работ или комбайнов.

Принятие решений в управлении разведкой и добычей полезных ископаемых, исходя из понятий кибернетики, сводится к управлению технологическими объектами и представляет собой непрерывную процедуру в системе с обратной связью.

Схема процесса проведения горизонтальной горно-разведочной выработки (например, штольни), сформулированная на базе общих положений управления процессами (операциями) и формальной логики, представлена на рис. 108.

Информация о внешних условиях и особенно их прогнозе, а частично, и информация о ходе управляемого процесса носит различный характер. Реже всего информация является детерминированной: процесс выработки решений при этом наиболее прост. В большинстве случаев информация в той или иной степени неопределенна, т. е. носит стохастический характер, а иногда характер противодействия. Выработка решений при этом сложна.

При решении наших задач в большинстве случаев целесообразно искусственно перевести стохастическую информацию в детерминированную, что и чаще применяется. Выработка решений в такой постановке представляет собой более простую задачу и реальна для практического применения.

Директива из вышестоящих инстанций о цели и задачах процессаоперации может быть в виде плана на проходку или изыскания резервов улучшения показателей проходки, т. е. выбор оптимального технологического варианта при ограниченных или неограниченных ресурсах, обоснование целесообразности применения нового комплекса оборудования и т. д.

Конкретный вид критерия оптимальности выбирается в зависимости от задачи. При оценке критериев назначается один ведущий, остальные являются ограничивающими.

В качестве ведущих критериев чаще всего принимают следующие:

где /1 — стоимость (приведенная) проведения выработки; /₂ — трудовые затраты на проведение выработок; /₃ — скорость (время) проведения выработки.

Условия оптимизации: min Д; min /₂; max (min) /₃.

В качестве ограничивающих критериев могут быть уровень механизации, энергозатраты труда и др.

Реализация математических моделей, позволяющих рассмотреть множество возможных вариантов проходки, осуществляется при помощи ЭВМ или с применением ручного счета в зависимости от сложности вычислений и условий предприятия.

Заключительная фаза принятия решения в общем случае в настоящее время не может быть формализована и должна выполняться людьми (руководителями соответствующих инстанций).

Этапы «оформление решения» и «передача распоряжения» могут реализовываться в виде рекомендаций по управлению объектом. Например, могут ограничиваться выдачей рациональных технологических решений в виде технологических карт или их элементов по изменению параметров (паспорт БВР, паспорт вентиляции и др.) с целью улучшения показателей проходки по соответствующим критериям.

Системный подход предполагает необходимость рассмотрения связей процессов проходки горизонтальной выработки с другими процессами сооружения горно-разведочной шахты, а также внутренних взаимосвязей.