Организация производственного процесса в пространстве и во времени.

Задача 1. Выбрать оптимальную совокупность добычных блоков, расположенных на одном горизонте, которые могут быть отработаны совместно.

Организация горного производства в пространстве проектиру­ется в комплексе с выбором оптимальных параметров пред­приятия: проектной мощности, способа вскрытия и подготовки запасов, системы разработки, схемы проветривания, средств механизации горных работ и т. д. При проектировании на основе технико-экономических расчетов выбирают последовательность отработки вскрытых и подготовленных запасов: от границ к цен­тру залежи (пласта) или наоборот; определяют последователь­ность отработки выемочных полей, блоков, уступов, их подго­товки и нарезки. В процессе эксплуатации основные проектные решения предопределяют пространственную организацию произ­водства.

Взаимоувязку горных работ начинают с определения числа добычных забоев (лав, блоков, уступов), которые возможно отрабатывать одновременно по условиям подработки, ведения закладочных работ и др. Для этого заполняют исходную ква­дратную матрицу, каждые строка и столбец которой нумеру­ются в соответствии с обозначениями, принятыми для блоков на планах горных работ. В каждой строке под номерами блоков, запасы которых по каким-либо причинам невозможно отрабатывать одновременно с данным блоком, ставят прочерк. Просматривая строки матрицы сверху вниз по возрастанию номеров блоков-столбцов, определяют наибольшее число одно­временно отрабатываемых блоков. Варианты наборов блоков проверяют дважды на взаимоисключающую возможность со­вместной отработки, перебирая номера столбцов в направлениях возрастания и убывания номеров, попавших в этот вариант. К первоначаль­ной отработке принимают вариант с наибольшими запасами в блоках. Оче­редность остальных групп устанавливают также в зависимости от запасов, подсчитанных в выявлен­ных вариантах.

Более детально последо­вательность выбора групп блоков и очередность их от­работки можно пояснить на примере. На рис. 1

показано расположение блоков сбли­женных рудных тел и приве­дена матрица условий рис.2 совмест­ной отработки каждого блока с остальными.

Здесь видно, что блок 1 нельзя отрабаты­вать одновременно с блоком 2 (строка 1), блок 2 - с блока­ми 1 и 3 (строка 2) и т. д. Иными словами, каждая стро­ка характеризует совместную парную отработку данного блока с любым из оставшихся блоков. По столбцам определяется совместность отработки блоков из условия их подработки при сдвижении горных пород во время очистной выемки. Например, блок 3 нельзя отрабаты­вать одновременно с блоком 11 (столбец 3), блоки 11,12 – с блоком 4 (столбец 4), блоки 12,13 – с блоком 5 (столбец 5) и т.д.

Вначале определяем первую генеральную совокупность. Расчеты начинаем с блока 1. Передвигаясь по первой строке, слева направо находим номер блока, который можно отрабатывать одновременно с блоком 1. Это блок 3. Переходим к третьей строке, по которой перемещаемся вправо за пределами заштрихованной диагонали и определяем номер следующего блока - 5. В пятой строке находим блок 7, в седьмой - блок 9, в девятой - блок 11, в одиннадцатой - блок 13. Переход на строку 13 не дает следую­щего номера. Совокупность блоков: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 определяет первую генеральную совокупность. Рабочие совокупности определяются по столбцам сначала справа налево, затем слева направо. Проверяем совмести­мость генеральной совокупности по столбцам в порядке возрастания номеров. По первому столбцу запрета нет. По третьему столбцу имеется запрет на разработку блока 11, который вычеркиваем из совокупности, по пятому столбцу - запрет на блок 13, который также вычеркиваем. По седьмому и девятому столбцам запретов нет. Больше номеров в рабочей совокупности нет. Следовательно, она включает только блоки 1, 3, 5, 7, 9 с запасами (20+21+23+25+27) • 1000=116 тыс. т.

Затем проверяем по столбцам по мере убывания номеров. Получаем набор блоков 1, 7, 9, 11, 13 с запасами (20+25+27+10+11) • 1000=93 тыс. т. Последующие, расчеты по первой строке дают совокупность номеров бло­ков 1, 4, 6, 8, 10, 11, 13, из которой также формируем два варианта. По воз­растанию номеров столбцов: 1, 4, 6, 8, 10 с запасами (20+21+24+26+26) • 1000= 117 тыс. т. По их убыванию 1, 8, 10, 11, 13 с запасами (20+26+26+10+11) • 1000=93 тыс. т. Легко удостовериться, что дальнейший перебор вариантов, начинающийся с первой строки, дает следующие совокупности одновременно отрабатываемых блоков: 1, 5, 7, 9, 11; 1, 7, 9, 11, 13; 1, 6, 8, 10, 11; 1, 8, 10, 11, 13 с запасами соответственно;

(20 + 23 + 25 + 27 + 10) • 1000 = 105 тыс. т;

(20 + 25 + 27 + 10 + 11) •1000 = 93 тыс. т;

(20 + 24 + 26 + 26 + 10) • 1000 = 106 тыс. т;

(20 +26 +26 + 10 + 11) • 1000 = 93 тыс. т.

Дальнейший набор вариантов по первой строке приведет к уменьшению блоков в каждом варианте на один и более, в чем предлагается убедиться самостоятельно.

В результате первой серии испытаний выявили сочетание блоков 1, 4, 6, 8, 10 с максимальными запасами 117 тыс. т.

Вторую серию, расчетов проводим по второй строке, так как возможности набора вариантов по первой строке исчерпаны. Первый расчет второй серии: 2, 4, 6, 8, 10, 11, 13 дает совокупности: 2, 4, 6, 8, 10 с запасами 118 тыс. т и 2, 8, 10, 11, 13 с запасами 94 тыс. т. Второй расчет второй серии: 2, 5, 7, 9, 11 с запасами 106 тыс. т и 2, 7, 9, 11, 13 с запасами 94 тыс. т.

Третий расчет второй серии: 2, 6, 8, 10, 11 и 2, 8, 10, 11, 13 с запасами 115 тыс. т и 94 тыс. т.

При последующих расчетах второй серии число блоков и запасы полезного ископаемого в них не увеличиваются. Следовательно, максимальные за­пасы 118 тыс. т обеспечивает совокупность блоков 2, 4, 6, 8, 10.

Третья и последующие серии расчетов, проводимые по строкам 3 - 14, показывают снижение числа блоков и в формируемых совокупностях и запа­сов в них, поэтому дальнейшие расчеты прекращаем. Окончательно выбираем совокупность 2, 4, 6, 8, 10 с запасами 118 тыс. т.

После выбора совокупности принимаемых к первоочередной отработке блоков в матрице вычеркиваем соответствующие номера строк и столбцов и повторяем серию необходимых расчетов для установления последующих совокупностей блоков.

В примере вслед за первой очередью отрабатывается совокупность блоков второй очереди: 1, 3, 5, 7, 9 с запасами 116 тыс. т; третьей очереди 11 и 13; четвертой 12 и 14 с запасами по 21 тыс. т.

Далее число, одновременно отрабатываемых блоков рассчитывают по ус­ловиям обеспечения суточной добычи и переходят к составлению графиков подготовки, нарезки и отработки запасов.

Варианты заданий см. в ПРИЛОЖЕНИИ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ЗАДАНИЕ №1

Выбрать оптимальные наборы очистных блоков для одновременной отработки