тема каждой шахты характеризуется расположением всех ее транспортных выработок применяемыми в этих выработ

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Выбор технологической схемы и видов
транспорта

Пути оптимизации параметров транспортного оборудования и технологической схемы перемещения различных грузов энергоёмких производств рассмотрим в условиях сложных горных предприятий, осуществляющих добычу полезных ископаемых подземным способом.

Полезное ископаемое, породу, материалы, оборудование и людей транспортируют по подземным выработкам шахт различными средствами.

Транспортная система каждой шахты характеризуется расположением всех ее транспортных выработок, применяемыми в этих выработках видами транспорта и принятой технологией их работы, т.е. технологической схемой транспортирования.

Конфигурация сети подземных транспортных выработок, соединяющих очистные и подготовительные забои со стволом и поверхностью, зависит от количества, длины и взаимного расположения горизонтальных и наклонных выработок, а также от числа и расположения погрузочных и обменных пунктов.

Схема транспортных выработок шахты определяется конкретными горно-геологическими и горнотехническими условиями разрабатываемого месторождения в зависимости от следующих факторов: количества одновременно разрабатываемых пластов, их угла падения, мощности и газоносности, размеров шахтного поля, схемы вскрытия и подготовки, системы разработки и порядка отработки выемочных полей, количества, расположения и производительности очистных и подготовительных забоев.

В связи с разнообразием горно-геологических и горнотехнических условий угольных месторождений схемы транспортных выработок различны. Схема выработок каждой действующей шахты имеет свои индивидуальные особенности и в большей или меньшей степени отличается от схем других шахт, находящихся в одном и том же районе. Схемы транспортных выработок шахт, разрабатывающих месторождения со схожими горно-геологическими условиями, часто имеют и общие признаки, характеризующие в основных чертах тип схемы. К таким признакам в первую очередь относятся: ступенчатость, связанная с наличием межгоризонтных наклонных выработок, разбросанность или компактность схемы, вызванная соответственно деконцентрацией или концентрацией горных работ шахты, а также однолинейность или разветвленность расположения горизонтальных выработок на основных горизонтах.

Технологическая схема подземного транспорта определяется средствами транспорта, применяемыми на отдельных последовательных звеньях и их стыках. При этом выбор вида транспорта для каждого звена зависит не только от горнотехнических условий (пылегазовый режим, угол наклона выработки, размеры грузопотока, длина транспортирования), но и от экономичности применения транспортных средств в данных условиях. Даже при одинаковых схемах расположения выработок технологические схемы транспортирования могут быть различными. На одних и тех же горизонтальных выработках может быть применен конвейерный и локомотивный транспорт, причем в первом случае транспорт может осуществляться ленточными, пластинчатыми, канатно-ленточными и другими типами конвейеров, а во втором – электровозами или дизелевозами различного сцепного веса, перевозящими составы вагонеток или секционные поезда. При одинаковом виде локомотивного транспорта может быть применена различная технология и организация его работы, например однозвенная или магистрально-сборочная откатка, график «сквозного» движения или «эстафетный». На одних и тех же наклонных выработках могут применяться либо конвейеры различных конструкций, либо канатная откатка того или иного вида. Наконец, уголь по всем выработкам шахты или по части их можно транспортировать гидравлическим способом, позволяющим доставлять полезное ископаемое не только на поверхность шахты, но и без перегрузки непосредственно до обогатительной фабрики или электростанции.

По мере развития техники будут создаваться новые виды и средства транспорта, которые еще более расширят возможности выбора технологической схемы подземного транспорта.

При разнообразных средствах рельсового или конвейерного транспорта в одних и тех же условиях могут быть применены различные виды транспорта, близкие по производительности, но неравноценные в экономическом отношении. Большое значение для каждой шахты имеет установление оптимальной технологической схемы подземного транспорта, заключающейся в выборе таких технических средств для каждого звена транспортной цепи, которые в сочетании обеспечивали бы в конкретных горнотехнических условиях наилучшие технико-экономические показатели работы всего внутришахтного транспорта.

Приводимые в литературе рекомендации об областях наиболее эффективного применения различных взаимозаменяемых видов транспорта по горизонтальным и наклонным выработкам основывались на сопоставлении технико-экономических показателей сравниваемых транспортных средств при работе их только в пределах одного участка или крыла, без учета связи со всей транспортной системой шахты. Такие рекомендации в самых распространенных случаях, при большом числе транспортных звеньев и особенно при ступенчатой откатке, не дают возможности определить наиболее эффективную технологическую схему подземного транспорта по шахте в целом. Часто какой-либо вид транспорта, наивыгоднейший на одном участке, на другом аналогичном участке той же шахты, но при сочетании с другими видами транспорта, может оказаться менее экономичным и наоборот. Поэтому для установления оптимальной технологической схемы подземного транспорта всей шахты с учетом её особенностей нельзя ограничиваться выбором наивыгоднейшего вида транспорта для каждого участка отдельно, а надо рассматривать транспортные средства в их взаимосвязи и применительно к конкретным горнотехническим условиям.

Комплексное рассмотрение всей транспортной цепи шахты, состоящей из ряда связанных друг с другом звеньев, требует перебора и сопоставления многочисленных технически допустимых вариантов, число которых зависит от количества транспортных участков на шахте и сравниваемых взаимозаменяемых видов транспорта, и резко возрастает с их увеличением.

Для решения такого рода сложных задач комбинаторного характера эффективно могут быть использованы сетевые методы теории графов, позволяющие выбрать из большого числа сравниваемых вариантов экономически наиболее выгодную технологическую схему подземного транспорта.

В общих чертах выбор оптимальной транспортной системы в соответствии с теорией графов, относящихся к решению задач о кратчайшем пути, состоит из двух основных этапов:

1.  Построения моделей графов, отображающих рассматриваемые конкретные транспортные схемы и сопоставляемые виды транспорта;
2.  Выявления оптимального решения, т.е. отыскания в построенных графах так называемого кратчайшего пути.

Исходные данные при этом применяются следующие:

1.  Схема транспортных выработок шахты, применительно к которой решается задача;
2.  Виды транспорта по горизонтальным и наклонным выработкам, принимаемые для сопоставления;
3.  Экономические данные, характеризующие все сравниваемые виды транспорта в рассматриваемых конкретных условиях.

Граф можно представить как плоский чертеж, состоящий из конечного числа точек, называемых вершинами, и нескольких прямых или кривых отрезков (дуг), соединяющих те или иные вершины.

На рис. 1а приведен в качестве примера граф, в котором имеется семь вершин, обозначенных буквами а, б, в, г, д, е, ж и семь дуг – ад, бд, бе, ве, ге, дж и еж.

Условимся, что все дуги, рассматриваемые в дальнейшем, имеют ориентацию, причем в тех случаях, когда дуги направлены слева направо или вертикально снизу вверх, они не обозначаются стрелками, а в остальных случаях их направление показывается стрелкой.

Будем называть дугу, направленную из вершины х в вершину у, дугой, исходящей из вершины х и заходящей в вершину у. При этом первую граничную точку этой дуги х назовем ее началом, а вторую - у - ее концом.

Путем в графе называется такая последовательность дуг, когда конец каждой предыдущей дуги совпадает с началом последующей.

На рис. 1а из вершины а исходит одна дуга ад, из вершины б исходят две дуги – бд и бе и из остальных вершин (кроме ж) – по одной дуге. В вершину е заходят три дуги (бе, ве, ге), а в вершины д и ж по две дуги (в первую ад и бд, а во вторую дж и еж).

Так как в графе, приведенном на рис. 2.13а, все дуги направлены слева направо, то в нем можно насчитать всего 5 путей: ад, дж; бд, дж; бе, еж; ве, еж и ге, еж.

Около каждой дуги графа написано число, называемое длиной. Числа также написаны и у левых вершин графа. Термин «длина» — условный и может обозначать как собственно длину пути, так и другие понятия, как, например, стоимость транспортирования, число человеко-дней и т. д.

Этот граф, как и все последующие, строится не в масштабе, т.е. размеры каждой дуги не зависят от числа, обозначающего ее «длину».

Каждую вершину, в которую заходят дуги, можно оценить по минимуму. Эту простую, но важную операцию, с которой придется иметь дело в дальнейшем, рассмотрим на следующих примерах.

В вершину д (рис. 1а) заходят две дуги: ад и бд. Для оценки этой вершины по минимуму сложим сначала «длину» дуги ад с числом, написанным у вершины а, т.е. 7+5, а затем сложим «длину» дуги бд с числом, написанным у вершины б, т. е. 9 + 4, и из двух полученных сумм (12 и 13) выберем наименьшую. Эту наименьшую сумму 12 запишем у вершины д (рис. 1б) и отметим дугу ад, которая дала нам это наименьшее число (например, перечеркнем её двумя черточками).

В вершину е заходят три дуги: бе, ве и ге. Для оценки этой вершины по минимуму произведем те же несложные операции, как и в предыдущем случае, т. е. для каждой из этих трех дуг сложим её «длину» и число, написанное у начала дуги. Из полученных трех сумм (5 + 4 = 9; 8 + 3 = 11 и 10 + 4 = 14) выберем наименьшую — 9, запишем ее у вершины е и отметим двумя черточками дугу бе, которая привела к наименьшей сумме (рис. 1б).

В последнюю вершину ж заходят две дуги: дж и еж. Чтобы оценить эту вершину по минимуму, сложим сначала «длину» дуги дж с числом, которое мы записали у вершины д, а затем сложим «длину» дуги еж с числом, которое мы записали у вершины е. Из полученных двух сумм (5 + 12 = 17 и 6 + 9 = 15) выберем наименьшую, напишем ее у вершины ж и отметим дугу еж (рис. 1б).

Рис. 1. Оценка по минимуму вершин графа

На этом и заканчивается оценка по минимуму всех вершин рассмотренного графа. (Для наглядности на рис. 1б все результаты оценок вершин по минимуму обведены кружками.)

Перейдем теперь к рассмотрению несколько более сложного графа, приведенного на рис. 2а. В этом графе имеется 11 вершин (а,б, ... ,л) и 24 дуги (аб, ав, ... , кл). Над каждой дугой указана её «длина», а первая (начальная) вершина а помечена нулем.

В этом и во всех других аналогичных графах дуги могут соединяться одна с другой только в соответствующих вершинах и нигде больше. Поэтому получающиеся на чертеже, в пространстве между вершинами перекрещивания дуг, не должны рассматриваться как их соединения.

Так как дуги графа, приведенного на рис. 2а, не имеют стрелок, то по принятому условию они все направлены слева направо. При этом в нашем графе имеется 27 путей, по которым можно попасть из крайней левой вершины а в крайнюю правую (конечную) вершину л. Этими путями являются аб, бд, дз, зл; аб, бе, ез, зл; аб, бж, жз, зл и т.д. Какой же путь, ведущий из вершины а до вершины л, будет кратчайшим?

Для графов, имеющих дуги, не направленные в противоположные стороны, общий порядок отыскания кратчайшего пути, пригодный не только для такой сети, какая показана на рис. 2а, но и для любых других более сложных сетей, заключается в следующем.

1.  Передвигаясь по направлению дуг (т. е. в нашем примере–слева направо), оцениваем по минимуму каждую вершину, в которую заходят одна или несколько дуг, отмечая ту дугу, которая привела к наименьшей оценке.
2.  Если граф заканчивается одной вершиной (как в нашем примере), то после ее оценки по минимуму двигаемся по заходящей в нее отмеченной дуге в обратном направлении (т. е. в нашем примере справа налево) до следующей вершины, из которой исходит отмеченная дуга; затем от этой вершины по заходящей в неё отмеченной дуге двигаемся до следующей вершины и так до тех пор, пока не вернемся к началу графа. Полученный таким образом путь и будет кратчайшим.
3.  Когда граф заканчивается несколькими вершинами (например, если на графе, приведенном на рис. 2а, не было бы вершины л и дуг зл, ил, кл, то он заканчивался бы тремя вершинами – з, и, к), в изложенный выше порядок вносится следующее добавление: после окончания оценки по минимуму всех вершин графа, в которые заходят дуги, необходимо рассмотреть полученные суммы по конечным (последним) вершинам и выбрать вершину с наименьшей суммой. После этого от выбранной конечной вершины двигаемся в обратном направлении до начала графа таким же образом, как это было описано в предыдущем пункте.

Пользуясь изложенным порядком, решим задачу о кратчайшем пути для условий графа, показанного на рис. 2а.

Решение задачи начнем с оценки по минимуму вершин, в которые заходят дуги. Первой такой вершиной является б. В неё заходит лишь одна дуга аб и поэтому для оценки ее по минимуму надо только сложить «длину» дуги аб и число, написанное у вершины а, т.е. 1+0. Полученную сумму запишем у вершины б, обведем ее кружком и пометим двумя черточками дугу аб (рис. 2б). Таким же образом поступим и с вершинами е и г, в каждую из которых заходит по одной дуге.

Перейдем теперь к вершине д. В эту вершину заходят три дуги: бд, вд и гд. Для оценки по минимуму вершины д нужно сопоставить три суммы и выбрать из них наименьшую. Слагаемыми первой суммы будут «длина» дуги бд (12) и число 1, написанное у вершины б; слагаемыми второй суммы – «длина» дуги вд (10) и число 2, написанное у вершины в; наконец, слагаемыми третьей суммы — «длина» дуги гд (8) и число 3, написанное у вершины г. Из этих трех сумм наименьшая – третья (8 + 3 = 11), поэтому у вершины д запишем число 11, а дугу ед, которая привела к этой сумме, отметим двумя черточками.

Рис. 2. Отыскание кратчайшего пути в графе

В вершину ж также заходят три дуги и поэтому для ее оценки по минимуму сопоставим соответствующие три суммы (1+10 = 11; 2+7 = 9 и 3+4 = 7), выберем наименьшую (7), запишем её у вершины ж и отметим дугу гж.

Аналогичным, образом произведем оценку по минимуму остальных вершин з, и, к, л и отметим дуги (рис. 2б).

Закончив с оценкой вершин по минимуму, перейдем ко второй части решения задачи. В рассматриваемом графе (рис. 2б) вершина л – конечная, и отмеченной дугой, заходящей в нее, является дуга ил. Передвигаясь справа налево по этой дуге, попадаем в вершину и. Отмеченной дугой, заходящей в вершину и, является дуга еи; двигаясь по ней справа налево, попадаем в вершину е. Эта вершина имеет отмеченную дугу, заходящую в нее, ге. Двигаясь по этой дуге в том же направлении, попадаем в вершину г и от нее но дуге aг в начальную вершину а. Если мы обведем жирными линиями все перечисленные дуги, по которым двигались справа налево, то наглядно увидим кратчайший путь между вершинами а и л, т. е. получим решение задачи. Этим кратчайшим путем в нашем примере будет аг, ге, еи, ил.

Ознакомившись с общими принципами отыскания кратчайшего пути в сетях с дугами, не направленными в противоположные стороны, перейдем к рассмотрению приложений теории графов к решению задач, связанных с выбором оптимальных технологических схем подземного транспорта при различных горнотехнических условиях.

В угольной промышленности Украины большая часть шахт разрабатывает пологие пласты. При разработке этих пластов в большинстве случаев транспорт угля осуществляется не только по горизонтальным, но и по наклонным выработкам. Обычно путь угля от погрузочного пункта лавы до ствола проходит сначала по штреку, расположенному в уклонном или бремсберговом поле, затем по уклону или бремсбергу и далее по горизонтальным выработкам горизонта околоствольного двора. Часто уголь проходит более сложный путь по подземным выработкам: по штреку, примыкающему к ступенчатому уклону, по ступенчатому уклону, по нижнему штреку капитального уклона, затем по капитальному уклону и, наконец, по коренному штреку, квершлагу и околоствольному двору. Схема транспортных выработок крупной шахты, разрабатывающей пологие пласты, состоит из горизонтальных и нескольких наклонных выработок, объединенных в единую сеть, связывающую со стволом очистные и подготовительные забои, расположенные на разных горизонтах.

Описание методики установления оптимальных технологических схем подземного транспорта для шахт с пологими пластами начнем с рассмотрения упрощенной схемы транспортных выработок (рис. 3). На рассматриваемой действующей шахте имеется всего три лавы: лава 1 (Л1) , уголь из которой транспортируется в околоствольный двор по штреку 1, восточному уклону и восточному коренному штреку, и лавы 2 и 3 (Л2 и Л3), уголь из которых транспортируется сначала соответственно по штреку 2 или 3, а затем по западному уклону и западному коренному штреку. Все звенья подземного транспорта обозначены на схеме следующими номерами: погрузочные пункты лав – 1, 7 и 10, приёмно-отправительные площадки наклонных выработок – 3, 5, 9, 12 и 14, горизонтальные и наклонные выработки – 2, 4, 6, 8, 11, 13 и 15, околоствольный двор –16.

Рассмотрим на примере этой шахты решение следующей задачи: при какой технологической схеме подземного транспорта эксплуатационные затраты на транспортирование в рассматриваемых условиях будут минимальными.

Примем в нашем примере для сопоставления следующие технически применимые в условиях данной шахты виды транспорта: по горизонтальным выработкам, расположенным в уклонных полях – электровозную откатку, конвейерный транспорт и транспорт бункерными поездами; по наклонным выработкам – конвейерный транспорт, одноконцевую канатную откатку вагонеток и скиповой транспорт; по основным горизонтальным выработкам – конвейерный транспорт и электровозную откатку.

Рис. 3. Схема транспортных выработок шахты, разрабатывающей один пологий пласт

Предположим, что мы заранее рассчитали для условий рассматриваемой шахты данные о величинах эксплуатационных затрат (грн./сутки) по звеньям при различных сравниваемых видах транспорта (табл.1).

Таким образом, в нашем распоряжении имеются необходимые исходные данные (схема транспортных выработок, перечень сравниваемых видов транспорта и стоимостные данные для условий рассматриваемой шахты) и можно приступить к решению поставленной задачи.

Как указывалось, выбор оптимальной технологической схемы подземного транспорта состоит из двух основных этапов: построения одного или набора графов и отыскания в построенных графах кратчайшего пути.

Начнем с построения графов.

Транспортные звенья (рис. 3), кроме околоствольного двора 16, разбиваем на две части (зоны) – восточную и западную. Для каждой части строим по одному графу (зональные) и для объединения зональных графов один граф, который назовем объединительным.

Рис. 4. Зональный граф восточного крыла шахты

Таблица 1.*

№ транспортного звена по схеме	Транспортные звенья	Горизонтальная выработка	Наклонная выработка
		электровозы	конвейеры	бункерные поезда	канатная откатка	конвейеры	скипы
1	Погрузочный пункт Л1	280	180	0	–	–	–
2	1-й штрек	440	960	940	–	–	–
3	Нижняя площадка восточного уклона при транспорте по штреку: электровозами конвейерами бункерными поездами	– – –	– – –	– – –	250 – –	320 150  40	320 300 300
4	Восточный уклон	–	–	–	300	620	420
5	Верхняя площадка восточного уклона при транспорте но восточному коренному штреку: электровозами конвейерами	– –	– –	– –	460 —	329 210	410 270
6	Восточный коренной штрек	890	2080	–	–	–	–
7	Погрузочный пункт Л2	280	180	0	–	–	–
8	2-й штрек	880	1180	940	–	–	–
9	Промежуточная площадка западного уклона при транспорте по 2-му штреку: электровозами конвейерами бункерными поездами	– – –	– – –	– – –	280 – –	320 150  40	320 300 300
10	Погрузочный пункт Л3	280	180	0	–	–	–
11	3-й штрек	440	680	940	–	–	–
12	Нижняя площадка западного уклона при транспорте по 3-му штреку: электровозами конвейерами бункерными поездами	– – –	– – –	– – –	250 – –	320 150 40	320 300 300
13	Западный уклон	–	–	–	320	680	440
14	Верхняя площадка западного уклона при транспорте по восточному коронному штреку: электровозами конвейерами	– –	– –	– –	520 –	380 210	470 270
15	Западный коренной штрек	1350	1960	–	–	–	–
16	Околоствольный двор при транспорте на обоих крыльях горизонта     электровозами или конвейерами То же, при транспорте     на одном крыле электровозами, а на     другом – конвейерами	800 620	520 620	– –	– –	– –	– –

* Приведенные стоимостные данные условные и служат только для иллюстрации рассматриваемого примера решения задачи.

Зональный граф восточного крыла, охватывающий транспортные звенья 1–6, начнем с погрузочного пункта Л1 и первого штрека (звенья 1 и 2). С левой стороны этого графа (рис. 4) нанесем одну под другой три начальные вершины, обозначающие принятые для сравнения три вида транспорта по штрекам в уклонном поле – электровозную откатку Э, конвейерный транспорт К и транспорт бункерными поездами Б. Над каждой вершиной записываем величину суммарных  транспортных расходов (гривен в сутки) на обслуживание погрузочного пункта Л1 и транспортирование по первому штреку при тех же видах транспорта, которые обозначает каждая вершина. Над вершиной Э в соответствии с данными табл. 3.1 записываем 720 = (280+440) грн. над вершиной К 1140 = (180+960) грн. и над вершиной Б 940 = (0+940) грн.

После нанесения начальных вершин и записи величин эксплуатационных затрат по звеньям 1 и 2 начертим правее, на произвольном расстоянии, другие три промежуточные вершины, соответствующие сравниваемым видам транспорта по восточному уклону: одноконцевой канатной откатке вагонеток ОК, конвейерному транспорту К и скиповому транспорту С. После этого каждую из трех начальных вершин соединяем дугами с промежуточными вершинами, обозначающими тот вид транспорта по уклону, с которым технически могут сопрягаться соответствующие виды транспорта по первому штреку. Электровозная откатка по штреку технически может сопрягаться со всеми тремя видами транспорта по уклону, и поэтому верхнюю начальную вершину Э соединяем дугами с промежуточными вершинами ОК, К и С. Конвейерный транспорт по штреку может сопрягаться с конвейерным или скиповым транспортом по уклону, но не с концевой откаткой, так как технически нецелесообразно перегружать уголь с конвейера, установленного на штреке, в вагонетки, транспортируемые по наклонной выработке. Поэтому вторую начальную вершину К соединяем дугой с промежуточными вершинами К и С. Бункерные поезда также возможно сочетать с конвейерным и со скиповым транспортом по уклону. Поэтому начальную вершину Б соединяем дугами с промежуточными вершинами К и С.

Над каждой дугой записываем сумму эксплуатационных затрат («длину») по звеньям 3 и 4 при видах транспорта, обозначенных вершинами, которые соединяет данная дуга. Например, для первой сверху дуги эта сумма складывается из расходов на обслуживание нижней площадки восточного уклона при транспорте по штреку 1 электровозами, а по уклону – одноконцевой канатной откаткой, и расходов на транспорт одним концевым канатом по уклону. По данным табл. 2.1 эти затраты составляют в сутки 250 и 300 грн. и, следовательно, над первой дугой записываем её «длину» 550. Над второй сверху дугой записываем сумму затрат, слагаемые которой составляют расходы на обслуживание нижней площадки восточного уклона при транспорте по штреку 1 электровозами и по уклону конвейерами (320 грн.) и расходы на транспорт конвейерами по уклону (620 грн).

Над третьей дугой записываем сумму затрат на обслуживание площадки (при электровозной откатке по штреку и скиповом транспорте по уклону) и на транспорт скипами по восточному уклону, которая составляет 320+420=740 грн., и т.д.

После этого на некотором произвольном расстоянии, правее промежуточных вершин, наносим одну под другой еще две вершины, соответствующие двум принятым для сравнения видам транспорта по восточному коренному штреку: электровозному Э и конвейерному К, и соединяем их дугами с промежуточными вершинами, обозначающими тот вид транспорта по уклону, с которым технически могут сопрягаться электровозный или конвейерный транспорт по коренному штреку. Промежуточную вершину ОК соединяем дугой только с одной конечной вершиной зонального графа Э, а промежуточные вершины К и Б – с обеими конечными вершинами. Над каждой из этих дуг записываем сумму расходов по звеньям 5 и 6 при видах транспорта, отображаемых соответствующими вершинами. Над верхней дугой записываем сумму эксплуатационных затрат, слагаемыми которой являются: 1) расходы на обслуживание верхней площадки восточного уклона при одноконцевой канатной откатке по наклонной выработке и электровозной откатке по восточному коренному штреку (460 грн.) и 2) расходы на электровозную откатку по восточному коренному штреку (890 грн.). Над второй сверху дугой записываем сумму затрат на обслуживание верхней площадки при конвейерном транспорте по уклону и электровозной откатке по коренному штреку и расходов на электровозную откатку по восточному коренному штреку (320 + 890 = 1210 грн.). Таким же образом надписываем соответствующие затраты над остальными дугами, соединяющими промежуточные и конечные вершины, и на этом заканчиваем построение зонального графа восточного крыла (см. рис. 4).

Построение зонального графа западного крыла, так же как и предыдущего графа, начнем с транспортных звеньев, непосредственно обслуживающих лавы. В отличие от восточного уклона, к западному уклону примыкает не один, а два штрека, связывающие его с лавами. Поэтому каждая начальная вершина зонального графа западного крыла должна отображать вид транспорта не по одному штреку, а возможное сочетание видов транспорта в обоих штреках, примыкающих к западному уклону, т.е. в штреках 2 и 3. В нашем примере при трех сравниваемых видах транспорта (m = 3) и двух штреках (n = 2) количество возможных вариантов таких сочетаний будет mn - 32 = 9, а именно: 1) на обоих штреках - электровозная откатка; 2) на штреке 2 - электровозная откатка, а на штреке 3 - конвейерный транспорт; 3) на штреке 2 -электровозная откатка, а на штреке 3 - транспорт бункерными поездами; 4) на обоих штреках — конвейерный транспорт и т.д. Поэтому на зональном графе западного крыла слева наносим одну под другой 9 начальных вершин, каждая из них обозначает возможное сочетание видов транспорта в штреках, обслуживающих Л2,3 (рис. 5). Верхняя начальная вершина обозначает электровозную откатку по штреку, обслуживающему Л2, и такую же откатку по штреку, обслуживающему Л3 (на графе условно обозначено Л2 - Э, Л3 - Э),. вторая начальная вершина обозначает электровозную откатку по штреку, обслуживающему Л2, и конвейерный транспорт по штреку, обслуживающему Л3 (Л2 - Э, Л3 - К), и т.д.

После нанесения всех девяти начальных вершин над каждой из них записываем величину суммарных эксплуатационных затрат по звеньям 7, 8, 10 и 11 при тех сочетаниях видов транспорта, которые обозначает данная вершина.

Над вершиной Л2 - Э, Л3 - Э записываем сумму транспортных расходов при электровозной откатке: на обслуживание погрузочного пункта Л2 (звено 7), на откатку по штреку 2 (звено 8), на обслуживание погрузочного пункта Л3 (звено 10) и на откатку по штреку 3 (звено 11). Эта сумма, по данным табл. 2.1, составит 280 + 880 + 280 + 440 = 1880 грн. Над самой нижней вершиной (Л2 - Б, Л3 - К) записываем сумму транспортных расходов: 1) на обслуживание погрузочного пункта Л2 при транспорте бункерными поездами; 2) на транспорт бункерными поездами по штреку 2; 3) на обслуживание погрузочного пункта Л3 при конвейерном транспорте и 4) на конвейерный транспорт по штреку 3. Эта сумма составит 0 + 940 + + 180 + 680 = 1800 грн.

Дальше зональный граф для западного крыла строится в основном так же, как и для восточного крыла.

Правее начальных вершин наносим три промежуточные вершины, обозначающие три сопоставляемых вида транспорта по западному уклону. Затем начальные вершины соединяем дугами с промежуточными вершинами, обозначающими тот вид транспорта по уклону, с которым технически могут сопрягаться соответствующие виды транспорта по штрекам 2 и 3, а над каждой дугой записываем сумму эксплуатационных затрат по звеньям 9, 12 и 13 при видах транспорта, обозначенных вершинами, которые соединяет данная дуга. Эта сумма, например, для четвертой сверху дуги, соединяющей входную вершину Л2 - Э, Л3 - К с промежуточной вершиной К, будет состоять из следующих слагаемых: 1) затраты на обслуживание промежуточной площадки западного уклона при электровозной откатке по штреку 2 и конвейерному транспорту по уклону (320 грн.); 2) затраты на обслуживание нижней площадки при конвейерном транспорте как по штреку 3, так и по западному уклону (150 грн.) и 3) затраты на конвейерный транспорт по западному уклону (680 грн.).

Рис. 5. Зональный граф западного крыла шахты

Конечными вершинами зонального графа являются две: первая обозначает электровозную откатку по западному коренному штреку, а вторая — конвейерный транспорт по этому штреку. Они соединяются дугами с промежуточными вершинами, обозначающими тот вид транспорта по уклону, с которым может сопрягаться электровозный или конвейерный транспорт по западному коренному штреку.

Рис. 6. Объединительный граф по шахте

Над этими дугами записываем суммарные эксплуатационные затраты на обслуживание верхней площадки западного уклона и на транспортирование по западному коренному штреку при соответствующих видах транспорта.

После построения двух зональных графов приступим к объединительному графу(рис.6). Начальными вершинами в этом графе будут четыре вершины, обозначающие возможные сочетания видов транспорта по восточному и западному коренным штрекам. Конечными вершинами здесь будут три, каждая из них обозначает вид транспорта в околоствольном дворе: только электровозная откатка Э, только конвейерный транспорт К или комбинированный–конвейерный с одного крыла — и электровозный с другого К, Э. Верхнюю начальную вершину (Вост. – Э, Зап. – Э) соединяем дугой только с конечной вершиной Э, так как если на обоих коренных штреках работает электровозная откатка, то и в околоствольном дворе будет тоже применяться электровозная откатка. Нижнюю начальную вершину (Вост. – К, Зап. – К) по этим же соображениям соединяем дугой только с конечной вершиной К, а две средние начальные вершины соединяем дугами с конечной вершиной К, Э. Над каждой дугой записываем эксплуатационные затраты на транспорт непосредственно в околоствольном дворе: при электровозной откатке (верхняя дуга), при комбинированном транспорте (вторая и третья дуги) и при конвейерном транспорте (нижняя дуга). Числа над входными вершинами в объединительном графе мы пока не записываем.

Если решать задачу не для действующей шахты, а для проекта строительства новой или капитальной реконструкции существующей шахты, то объединительный граф можно заканчивать не только видами транспорта в околоствольном дворе, но и сопоставляемыми видами подъема по стволу и транспорта на поверхности.

На этом заканчивается первый этап решения задачи по выбору оптимальной технологической схемы подземного транспорта для условий рассматриваемого примера – построение сетевого графа.

Второй этап решения состоит из оценки по минимуму вершин с заходящими в нее дугами, отметки соответствующих вершин и нахождения «кратчайшего пути», т.е. из всех тех операций, которые мы рассмотрели в предыдущем разделе.

В нашем примере второй этап решения начнем снова с зонального графа восточного крыла (см. рис. 4). В этом графе вершинами, имеющими заходящие дуги, являются три промежуточные и две конечные. Первая (верхняя) промежуточная вершина ОК имеет только одну заходящую дугу, соединяющую ее с начальной вершиной Э. Для оценки ее по минимуму достаточно сложить числа, стоящие над начальной вершиной (720) и над дугой (550). Эту сумму (1270) запишем над вершиной ОК и отметим двумя черточками единственную дугу между Э и ОК (рис. 7). Вторая промежуточная вершина имеет три заходящие в нее дуги. Сумма чисел, записанных над начальными вершинами и этими дугами, составляет в первом случае 720 + 940 = 1660 во втором случае 1140 + 770 = = 1910 и в третьем случае 940 + 660 = 1600. Минимальная сумма из этих трех – последняя. Её мы и запишем над промежуточной вершиной К и отметим дугу БК, которая привела к этой сумме. Третья промежуточная вершина имеет три заходящие в нее дуги и минимальной из трех соответствующих сумм является 1460, а дугой, приведшей к этой сумме, – ЭС.

Верхняя конечная вершина Э имеет три заходящие в нее дуги. Сумма чисел, записанных над промежуточной вершиной и дугой, соединяющей её с конечной вершиной Э, составляет: 1270 + 1350 = 2620, 1600 + 1210 = 2810 и 1460 + 1300 = 2760. Наименьшая из этих сумм – первая. Поэтому над конечной вершиной Э запишем число 2620, отметим дугу, исходящую из промежуточной вершины ОК и заходящую в конечную вершину Э. Нижняя конечная вершина К имеет две заходящие в нее дуги. Минимальная сумма из двух 1460 + 2350 = 3810 и поэтому это число записывается над конечной вершиной К и отмечается дуга СК.

Рис. 7. Оценка по минимуму вершин зонального графа восточного крыла шахты

Точно таким же образом оцениваются по минимуму три промежуточные и две конечные вершины и отмечаются дуги в зональном графе западного крыла (рис. 8).

Рис. 8. Оценка по минимуму вершин зонального графа западного крыла шахты

Рис. 9. Оценка по минимуму вершин объединительного графа по шахте

После записи перечисленных сумм над начальными вершинами объединительного графа оценим по минимуму его конечные вершины и отметим дуги (см. рис. 9).

Чтобы найти «кратчайший путь», т.е. технологическую схему подземного транспорта, при которой эксплуатационные расходы будут наименьшими, поступаем следующим образом.

Из трех сумм, записанных над конечными вершинами объединительного графа, выбираем наименьшую, т. е. сумму 7790, записанную над вершиной Э. Отмеченной дугой, заходящей в нее, является верхняя. Обведем ее жирной линией. Эта дуга привела нас к начальной вершине объединительного графа Вост. – Э, Зап. – Э, а следовательно, к конечной вершине Э зонального графа восточного крыла и конечной вершине Э зонального графа западного крыла. Зная это, перейдем сначала к зональному графу западного крыла (см. рис. 9). Отмеченной дугой, заходящей в конечную вершину Э, является дуга КЭ, которую обведем жирной линией. Дуга КЭ привела нас к промежуточной вершине К. Отмеченной дугой, заходящей в эту вершину, является дуга, соединяющая промежуточную вершину К с третьей снизу начальной вершиной (Л2 – Б, Л3 – Б), отображающей транспорт бункерными поездами по второму и третьему штрекам. Эту дугу мы также обведем жирной линией.

Теперь перейдем к зональному графу восточного крыла (см. рис. 7). Так как отмеченная жирная дуга объединительного графа привела к конечной вершине Э зонального графа восточного крыла, то начнем с этой вершины. Отмеченной дугой, заходящей в нее, является верхняя. Она соединяет конечную вершину Э с промежуточной вершиной ОК. Последняя имеет только одну заходящую и, следовательно, одну отмеченную дугу, которая приводит к начальной вершине Э. Обводкой жирными линиями этих двух дуг мы и заканчиваем наши операции.

Нанесенные жирные линии на всех трех графах показывают «кратчайший путь». Они соединяют вершины, отображающие те виды транспорта по горизонтальным и наклонным выработкам, которые в сочетании один с другим обеспечивают для условий нашего примера наименьшие эксплуатационные затраты, т. е. дают оптимальную технологическую схему подземного транспорта.

Таким образом, оптимальная технологическая схема для принятых нами условий будет состоять из следующих транспортных участков(см. таблицу 2):

Таблица 2.

Выработки	Вид транспорта
Штрек 1 Штрек 2 Штрек 3 Восточный коренной штрек Западный коренной штрек Восточный уклон Западный уклон	Электровозная откатка Транспорт бункерными поездами То же Электровозная откатка Одноконцевая откатка Конвейерный транспорт

По условиям нашего примера (см. табл. 1), наиболее дорогим видом транспорта по штреку 3 был транспорт бункерными поездами, а по западному уклону – конвейерный. Эти виды транспорта при сочетании со всей схемой оказались на этих же выработках наивыгоднейшими. Из этого примера видно, что различные виды транспорта нельзя экономически сравнивать между собой только в пределах одной выработки, без увязки их со всей технологической схемой транспорта.

1. а и ортодоксальных санкхья йога вайшешика ньяя миманса веданта философских школах Древней Индии
2. Кормление животных и оценка питательности кормов
3. . B9 27052 Объем конуса равен 16.
4. восточном вопросе начале колониального закабаления формирование новых общественнополитических тече
5. Азамат лежал восьмой час в кустах орешника и как волк высматривал свою добычу
6. вариантных значений полисемантов Дискуссии по поводу того каким образом носитель языка оперирует лекси
7. Лекция 7 МЕТОДЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ БОЛЬНОГО Диагностический проц
8. Реферат- Экономический суд СНГ- проблемы и перспективы
9. зависимый запуск сокращения скелетных мышц Тропонин С Какой потенциал возникает в постсинаптич
10. Экономика Вьетнама
11. Архитектура стран Пиренейского п-ова
12. Общие проблемы правового статуса судей и перспективы развития судебной системы в Российской Федерации
13. ки плановой ГГС Кл Триангуляция Полиг
14. Статья должна иметь УДК
15. Тема занятия АНТИПСИХОТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
16. тема- рівні організації організму
17. Позиционирование предприятия и анализ структуры управления ООО Вега Евро
18. восстановительные свойства
19. МЕТОД ГАУССА С ВЫБОРОМ ГЛАВНОГО ЭЛЕМЕНТА
20. О правах ребенка НьюЙорк 20 ноября 1989 г

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе