Подземный транспорт Контактный электровоз К14

Рис. 3. Рациональная схема вскрытия горизонтов размещения

дробильно-перегрузочных пунктов на борту карьера:
1 – ДПП; 2 – cтационарный конвейерный подъемник;
3 – передаточные конвейеры на постоянном борту карьера

Размещение ДПП на временных целиках пород исключает выемку дополнительной вскрыши от горно-подготовительных работ под площадки этих пунктов в отличие от размещения их на участках постоянного борта карьера, как это имеет место в большинстве проектов ЦПТ. С учетом того, что дополнительные объемы разноса борта для размещения конвейерных траншей за счет совмещения наклонных предохранительных и транспортных берм также незначительны, общие объемы разноса борта для размещения дробильно-конвейерного комплекса на нерабочем борту карьера практически сводятся к нулю. При этом условии различия в приведенных вариантах применения крутонаклонных и обычных ленточных конвейеров в общем случае становятся незначительными, что не позволяет строго определить область их рационального применения. Очевидно, что использование крутонаклонного конвейерного подъема всегда целесообразно в особых (стесненных) условиях разработки месторождений, когда применение обычных ленточных конвейеров при размещении их в траншеях на борту карьера либо затруднено, либо невозможно.

Третья основная причина недостаточно эффективного применения ЦПТ связывается с нерациональными проектными решениями по выбору оборудования и организации взаимодействия дробильно-конвейерного комплекса со смежными звеньями. Следует отметить, что в этом плане научно-исследовательскими и проектными институтами также наработан большой объем методического материала. Вопрос лишь в правильном выборе методик для обоснования конкретных проектных решений. Вместе с тем, возможности параметрической адаптации систем с конвейерным транспортом на карьерах еще далеко не исчерпаны. Это, в первую очередь, касается систем с автомобильно-конвейерно-железнодорожным (а-к-ж. д.) транспортом, которые получили распространение сравнительно недавно. Несмотря на ряд преимуществ а-к-ж. д. транспорт имеет и большой недостаток – многозвенность, которая вызывает снижение производительности системы из-за колебания производительности смежных участков.
На основе разработанной в ИГД УрО РАН имитационной модели функционирования а-к-ж. д. транспорта установлено, что несовместные простои элементов системы могут составлять до 37–42% календарного времени. При существующем уровне развития техники, технологии, организации открытых горных работ значительное сокращение непроизводительных простоев затруднено. Вместе с тем, потери производительности, связанные с отсутствием горной массы на складе комплекса перегрузки с конвейерного на железнодорожный транспорт (до 7,8%) и отсутствием места на складе (до 5,5%), могут быть сведены к минимуму за счет управляющих воздействий на режим отгрузки горной массы со склада. В связи с этим возникает необходимость определения такой организации взаимодействия дробильно-конвейерного комплекса (ДКК) с железнодорожным транспортом, которая обеспечит рациональное использование технических возможностей погрузочного и транспортного оборудования системы а-к-ж. д. транспорта за счет снижения простоев по вышеуказанным причинам.
Решение задачи выбора рационального режима поступления локомотивосоставов под погрузку на склад комплекса перегрузки (КП) с конвейерного на железнодорожный транспорт с целью сделать минимальной вероятность дефицитности или переполнения склада возможно при управлении потоком заявок в зависимости от уровня запаса горной массы.
Эта задача может быть решена при исследовании следующей вероятностной модели (рис. 4). Пусть U₀ и U₁ –соответственно верхний и нижний критические уровни запаса горной массы на складе. λ₀ и λ₁ (λ₁<λ₀) – значения соответственно пониженной и повышенной интенсивности отгрузки горной массы со склада. q_t – объем горной массы, поступившей на склад в любую t-ю единицу времени; η_t – объем горной массы, отгруженной со склада в эту же единицу времени. Предполагается, что q_t, η_t – независимые случайные величины. Значение интенсивности поступления горной массы, кроме того, считается независящим от управления. Пусть в начальный момент времени уровень запаса составляет величину a₀0. Математическое ожидание интенсивности отгрузки Mη_t=λ, поступления горной массы на склад Mq_t=μ.

Рис. 4. Функционирование склада КП с регулированием интенсивности поступления поездов под погрузку:

U₀ – верхний критический уровень запаса горной массы на складе;
U₁ – нижний критический уровень запаса;
X₀ – повышенная интенсивность отгрузки;
X₁ – пониженная интенсивность отгрузки;
– точки переключения интенсивности отгрузки

Если λ₀<μ, то будет происходить постепенное накопление запасов и при некотором значении времени t впервые будет a_t=U₀ (a_t – запас на складе в момент времени t). В этот момент происходит переключение с пониженной на повышенную интенсивность отгрузки (с λ₀ на λ₁). Уровень запаса будет постепенно снижаться. Когда он достигнет нижнего критического значения U₁, происходит обратное переключение на пониженное значение λ₀. В дальнейшем процесс повторяется аналогичным образом. Учитывая, что а-к-ж. д. транспорт, как правило, применяется параллельно с автомобильно-железнодорожным и железнодорожным, высвободившиеся в период пониженной интенсивности отгрузки локомотивосоставы могут быть использованы для перевозки горной массы с верхних и средних горизонтов в составе вышеуказанных схем.

В описанной схеме регулируемыми параметрами являются U₀, U₁, λ₀, λ₁. Изменяя их значения, можно добиться того, что доля времени отсутствия горной массы, а также доля времени полного заполнения склада КП будут минимальными для конкретных горно-технических условий эксплуатации и применяемого оборудования.
Рациональный режим отгрузки со склада КП определяется с учетом условий, в которых может быть реализована способность процесса управления увеличивать эксплуатационную производительность транспортной системы карьера. За основу принят вариант, при котором прирост объемов перевозки горной массы допустим в тех пределах, которые в состоянии обеспечить транспортная система карьера без увеличения парка основного технологического оборудования.
Решение задачи зависит от ограничений на выходе системы. Предполагается, что годовая производительность системы в целом как по руде, так и по вскрыше не меньше проектной (Q_р≥Q_пр и Q_в≥Q_пв соответственно). Пределы регулирования интенсивности отгрузки горной массы со склада зависят от степени загрузки отдельных элементов горно-транспортной системы: забоев, на которые перераспределяются грузопотоки в периоды снижения интенсивности поступления локомотивосоставов на склад КП, отвальных тупиков, других мест приема горной массы, пропускной способности схемы путевого развития: