Лекции - Автоматизация производственных процессов на горных предприятиях

Подождите немного. Документ загружается.

Другая существенная особенность горнотехнологических

процессов — пространственный характер горных работ,

обусловленный тем, что в рамках одного предприятия

экономически целесообразно вести горные работы на нескольких

пластах, рудных жилах, горизонтах, крыльях шахтного поля.

Пространственность горных работ связана с необходимостью

своевременной подготовки очистных забоев и одновременным

ведением очистных, подготовительных и горно-капитальных

работ.

Горные работы ведутся в пространстве, имеющем сотни мет-

ров по вертикали и километры в горизонтальной плоскости. В

этом пространстве функционируют сотни выработок различного

назначения, общая протяженность которых составляет десятки и

сотни километров. На этом пространстве действуют разные

технические и технологические системы и объекты.

Основные производственные зоны на подземных предприя-

тиях — очистные и подготовительные забои, рассредоточенные в

пространстве и соединяющиеся между собой и с поверхностью

системой подземных горных выработок, представляющей собой

уникальную инженерную систему, в которой осуществляется

интенсивный производственный процесс добычи полезного иско-

паемого.

Важным отличительным фактором технологических процес-

сов является непрерывность перемещения горных работ, опреде-

ляющая в каждый момент времени неповторяющееся состояние

производственной ситуации. Необходимость перемещения очист-

ных и подготовительных забоев, вывода из эксплуатации старых и

введения новых выработок предопределяет высокий уровень

динамики производства во времени, повышает вероятностный

характер многочисленных производственных параметров вследст-

111

вие изменения не только геологических, но и технологических

факторов.

Динамика технологических процессов обусловливает

наличие переменного фронта работ. Основные технологические

процессы развиваются в очистных и подготовительных забоях,

перемещающихся в пространстве со скоростями, как правило, до

нескольких метров в сутки. Перемещение фронта работ зачастую

означает существенное изменение условий горных работ, а также

требует наращивания основных и вспомогательных магистралей

(энергетических, транспортных, воздушных, связи и т. п.),

перемонтажа оборудования. Это нарушает технологическую

непрерывность процессов и вносит постоянные помехи в функ-

ционирование отдельных систем.

Необходимость ведения горных работ при минимальных

объемах выработок является серьезным ограничением для функ-

ционирования горной техники и обеспечения требуемых условий

безопасности. Это ограничение лишь частично снимается при

проведении выработок по крепким рудам, когда обеспечиваются

условия для эксплуатации крупногабаритной мощной горной

техники. В большинстве же случаев сжатие рабочего пространства

снижает манёвренность горных работ, ограничивает эффек-

тивность и надёжность технологических процессов.

Опасность горных условий оказывает существенное воздействие

на характер и параметры горнотехнологических процессов, а

также на организацию горных работ. Это влияние сказывается на

большом количестве различных ограничений на приемы, методы,

способы, технику и организацию ведения горных работ, которые в

совокупности формируются в действующих Правилах

безопасности.

112

Сложность горного производства — основная причина

относительно меньшего уровня механизации и автоматизации

горно-технологических процессов. В настоящее время нет

полностью автоматизированных технологических процессов;

автоматизированы отдельные технические системы и звенья,

например, шахтный подъем, конвейерный транспорт, вентиляция

подготовительной выработки.

Динамика технологического процесса определяется рядом

временных признаков. С точки зрения последовательности раз-

личают параллельное, последовательное и смешанное выполнение

технологических операций. По длительности основных операций

они делятся на короткие и длинные, по длительности про-

изводственного цикла — на операции с коротким, средним и

длинными циклами. Важной характеристикой технологического

процесса является перемещение составляющих производственного

процесса—предметов и средств труда. По этому признаку

выделяются три варианта:

перемещение предметов труда, когда средства труда находятся в

одном месте, а перемещается сам объект труда (например, детали

и узлы при обработке и сборке);

перемещение средств труда, когда сам объект труда неподвижен, а

перемещаются средства труда (например, подъемный кран

относительно строящегося здания, угольный комбайн отно-

сительно пласта);

перемещение предметов труда и средств труда (например,

электровозный транспорт полезного ископаемого).

Горнотехнологические процессы классифицируются по ряду

признаков:

по характеру протекания в пространстве—общешахтные

(общекарьерные), участковые, локальные;

113

по характеру протекания процесса во времени — непрерывные и

смешанные;

по отношению к добываемому полезному ископаемому — ос-

новные, обеспечивающие, вспомогательные и обслуживающие.

Основные процессы непосредственно связаны с добычей,

выдачей и обработкой ископаемого.

Обеспечивающие процессы сами по себе с Действиями над

продуктом труда (углем, рудой) непосредственно не связаны, их

назначение — обеспечивать функционирование основных про-

цессов. К обеспечивающим относятся процессы поддержания

выработок, закладки выработанного пространства, снабжения

электроэнергией, сжатым воздухом и водой, процессы вентиляции,

дегазации и пылеподавления.

Вспомогательные процессы выполняются на предприятии

для изготовления инструмента, мелкого оборудования, ремонта

выработок, машин, механизмов, зданий и сооружений.

Обслуживающие процессы направлены на осуществление

контроля основных и обеспечивающих процессов, обслуживание

административно-хозяйственного комплекса предприятия.

Общешахтные — это такие горнотехнологические

процессы, которые выполняются одновременно во всех (или в

основных) выработках.

Для общешахтных процессов характерны: наличие развет-

вленной сети, в которой они протекают, централизованного меха-

низма снабжения (подстанция, главный вентилятор, компрессор) и

соответственно возможности централизованного управления

процессом, а также иерархическая структура процесса,

возможность расчленения процесса по нескольким составным

частям и уровням управления, высокий уровень механизации

процесса, высокая надежность.

114

Этими обстоятельствами объясняется, почему именно обще-

шахтные процессы являются основными объектами для создания

АСУТП. Здесь имеются большие возможности автоматизации

управления и достижения высокой эффективности функцио-

нирования АСУТП.

Список литературы

Основная:

1. Гаврилов П.Д., Гимельшейн Л.Я., Медведев А.Е.

Автоматизация производственных процессов. Учебник для

ВУЗов. М.: Недра, 1985, 215с.

2. Нурлыбаев М.А. Автоматизированные системы управления

технологическими процессами на карьерах. Учебное пособие

для ВУЗов. М.: Недра,1985, 197с.

3. Пучков Л.А., Федунец Н.И., Потресов Д.К.

Автоматизированные системы управления в горнодобывающей

промышленности. Учебник для ВУЗов. М.: Недра, 1987,285с.

Дополнительная:

115

4. Батицкий В.А., Куроедов В.И., Рыжков А.А. Автоматизация

производственных процессов и АСУТП в горной

промышленности. М.: Недра, 1991, 303с.

5. Ломакин М.С. Автоматическое управление технологическими

процессами карьеров. Учебник для ВУЗов. М.: Недра, 1978,

280с.

116