Использование ЭВМ при проектировании транспортных машин

Использование ЭВМ при проектировании и расчетах рудничного транспорта позволяет сократить время на их выполнение и автоматизировать сложные расчеты. Уровень автоматизации расчетов зависит от поставленной задачи, сложности составляемых алгоритмов, допустимых возможностей применяемой ЭВМ, объема памяти и т. д. Для решения задачи по эксплуатационному расчету практически любой транспортной системы горнорудного предприятия разрабатывают алгоритмы, построенные по принципу диалога «ЭВМ — человек», когда все расчеты выполняет ЭВМ, а принятие решения о переходе на ту или иную ветвь программы осуществляет проектировщик.

В научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтах и вузах горного профиля разработаны как алгоритмы, так и отдельные программы по расчету локомотивной откатки,, конвейерного транспорта, концевой канатной откатки, самоходного транспорта, а также системы автоматического проектирования (САПР) подземного транспорта, используемые при проектировании новых шахт, реконструкции и подготовки новых: горизонтов действующих шахт. Разработанные пакеты программ для персональных ЭВМ позволяют определять параметры схем; транспорта полезного ископаемого и породы и средств вспомогательного транспорта, вид основного транспорта (локомотивного или конвейерного) и его типоразмеры. Критерием оптимальности выбранного оборудования является минимум приведенных затрат. Широкое использование САПР подземного шахтного транспорта позволяет в 2—3 раза сократить сроки разработки и реализации новых проектных решений и в 1,5 раза снизить затраты на проектирование.

Расчет локомотивной откатки контактными и аккумуляторными электровозами разработан институтом Центрогипрошахт и представлен в виде пакета прикладных программ, состоящих из отдельных программных модулей с единой информационной базой. Пакет прикладных программ позволяет определить: условия обслуживания локомотивной откаткой нескольких подготовительных и очистных забоев с различными маршрутами, движения, профилем пути и коэффициентом сцепления колес локомотива с рельсами; число вагонеток в составе; потребное число рабочих и инвентарных электровозов; скорость движения груженого и порожнего составов; время рейса; сменную производительность каждого локомотивосостава и расход электроэнергии за один рейс или смену.

Время выполнения расчетов в зависимости от числа маршрутов составляет 5—10 мин.

В институте ДонУГИ разработаны программы технического развития подземного локомотивного транспорта с использованием ЭВМ на любой стадии процесса эксплуатации шахты и развития горных работ. Исходными данными при расчете являются сведения о схеме транспорта горной массы, параметрах очистных и подготовительных забоев, а также узлов и элементов системы транспорта. Кроме этого вводят характеристики транспортного оборудования, технологические особенности электровозного транспорта. Пакет программ обеспечивает расчет параметров грузопотока во всех звеньях транспортной системы, позволяет определить ее технологические параметры, а также показатели функционирования транспортной системы: простои погрузочных пунктов, коэффициент использования электровозов, пропускную способность транспортных маршрутов и др. На основании анализа расчетов на ЭВМ принимаются технические решения, направленные на ликвидацию узких мест и совершенствование эксплуатации рудничного транспорта.

Выбор типов и расчет параметров ленточных конвейеров можно производить по методике имитационного моделирования и программе «Конвейерный транспорт», разработанной ИГД им. А. А. Скочинского. Программа состоит из подпрограмм, имитирующих процесс поступления грузопотоков из подготовительных и очистных забоев, и позволяет определять нагрузки; на транспортные конвейерные линии, вместимость бункеров (осредняющих или аккумулирующих), размещаемых, например, вблизи сопряжения проводимой и оборудованной конвейерами существующих горных выработок или между отдельными конвейерами, установленными в линию.

С помощью специальной программы «К.ОНВЕ», разработанной институтами Центрогипрошахт и ИГД им. А. А. Скочинского, для конкретной конвейерной линии можно определить длину каждого конвейера, ширину ленты и скорость ее движения, мощность привода, техническую производительность. Исходными данными для выбора параметров ленточных конвейеров являются значения максимальных минутных грузопотоков, определяемых путем имитационного моделирования по программе «Конвейерный транспорт».

Для расчета параметров и пропускной способности одноконцевой грузовой и пассажирской канатной откатки разработана программа, с помощью которой по заданным производительности, длине откатки и углу наклона выработки можно определить диаметр тягового каната и его параметры, тип подъемной машины и мощность привода.

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА МАШИН РУДНИЧНОГО ТРАНСПОРТА

3.1. Условия эксплуатации транспортных машин на горно-рудных предприятиях

Средства рудничного транспорта горно-рудных предприятий эксплуатируются в тяжелых условиях, наиболее характерными из которых являются: большая кусковатость, высокие абразив-ность и плотность перемещаемой горной массы, обусловливающие значительные ударные нагрузки при погрузке горной массы и быстрый износ средств транспорта; нестационарность пунктов погрузки, что требует периодического перемещения транспортных средств по мере продвигания фронта работ; разветвленность и сложность профиля транспортных коммуникаций; наличие в одной транспортной магистрали нескольких видов транспорта, что вызывает необходимость перегрузок в узлах сопряжения транспортных звеньев и др. Кроме того, для шахтного транспорта характерными условиями эксплуатации являются стесненность рабочего пространства, повышенные влажность и запыленность, химическая активность шахтных вод, иногда взрывоопасность рудничной атмосферы, повышенная температура на больших глубинах разработки, а для карьерного транспорта — более жесткая связь между выемочно-погру-зочными и транспортными средствами, работа при низких температурах, большой уклон трассы транспортирования из карьера, значительно большие грузопотоки, чем на шахтном транспорте.

В зависимости от условий эксплуатации к рудничному подземному транспорту предъявляются основные требования:

- технические — повышенные прочность и износостойкость, высокие качество и надежность транспортных машин; обеспечение бесперебойной выдачи горной массы из очистных и подготовительных забоев; правильный выбор и минимальное число видов транспорта, используемых на одном горно-добывающем предприятии; бесперебойное обеспечение производственных звеньев вспомогательными материалами;

- горно-технические — взаимоувязка технологических схем рудничного транспорта с горно-геологическими условиями разработки месторождения, параметрами вскрытия и системамиразработки;

- экономические — обеспечение высоких технико-экономических показателей за счет минимального числа обслуживающего персонала, снижения капитальных и эксплуатационных затрат, дистанционного и автоматизированного управления транспортными машинами.

Кроме того, к средствам рудничного транспорта предъявляются повышенные требования безопасности его эксплуатации.