Различные способы подготовки шахтного поля и системы разработки угольных месторождений характеризуются степенью сложности и протяженностью технологических схем, а следовательно, и различным уровнем надежности. В проектировании надежность технологических схем учитывается по коэффициентам машинного времени. Название этого коэффициента совершенно условно, поскольку он принимается на основании некоторой достигнутой на практике усредненной величины и учитывает все простои очистного забоя, начиная от отказов самой выемочной машины и кончая простоями, вызванными несовершенством организации производства и труда.
По мнению автора, подсистемой шахты, от которой зависит надежность способа подготовки, является комплекс технологических процессов от лавы до погрузочного пункта. Эта подсистема может рассматриваться как самостоятельная система, состоящая из целого ряда элементов, соединенных последовательно и параллельно.
Для установления зависимости продолжительности простоев от расстояния транспортирования и числа элементов в системе лава-погрузочный пункт в течение 234 лаво-смен были проведены хро- нометражные наблюдения в 50 таких системах с различным расстоянием до погрузочного пункта и различным числом элементов по данным шахт угольного департамента АО «Арселор Миттал Темиртау» на протяжении последних 10 лет. Надежность элементов в этих подсистемах была принята одинаковой.
При проведении наблюдений фиксировались полная протяженность системы от лавы до погрузочного пункта 1с, число элементов (конвейеров) на этом промежутке пэ, количество отказов системы за одну смену и продолжительность простоя лавы, вызванного каждым отказом t.
Отказом именно этой системы считались все аварии конвейеров, простои, вызванные повреждением пускателей, пробоем кабелей, питающих эти конвейеры, расштыбовкой, и необходимость рихтовки конвейеров в часы работы лавы, вызванная пучением почвы. Таким образом, оценивалась надежность всей системы в целом.
Как показали корреляционно-регрессионные расчеты [1-3], зависимость суммарной продолжительности отказов за одну смену от длины системы и числа элементов в ней может быть:
а) прямолинейной
Надежность связи проверялась по теореме Ляпунова, согласно которой связь считается надежной, если коэффициент ее надежности не ниже 2,6, т.е.
В этой формуле при общем объеме выборки N = 234
Следовательно, в обоих случаях связь достаточно надежная.
Среднее время простоев в смену Et по полученной выборке составило 49,22 мин, среднее число отказов в смену i = 2,02, среднее время простоя за один отказ t = 24,7 мин, средняя длина системы 1с = 359 м, а средняя длина одного конвейера \э = 89 м.
На рисунке показана гистограмма распределения количества лаво-смен по суммарной продолжительности простоев в одну смену. Сравнение среднего времени простоя со стандартом этой случайной величины позволяет принять гипотезу о том, что это распределение подчиняется экспоненциальному закону mt = 49,22 мин; at = 46,77 мин. Плотность вероятности в этом случае имеет вид:
Параметр этого распределения — величина, обратная математическому ожиданию 
Теоретическая кривая распределения, построенная по значениям, вычисленным по вышеуказанным формулам, совмещена с гистограммой распределения (см. рис.). Правильность принятой гипотезы проверена и на вероятностной бумаге экспоненциального закона.
Вероятность продолжительности простоев в тех или иных пределах может быть вычислена по интегральной функции распределения
На основании изложенного можно отметить, что суммарное время простоев в технологической системе лава-погрузочный пункт зависит от длины системы и числа конвейеров в ней. Время простоев в этой системе по продолжительности распределяется по экспоненциальному закону. Надежность технологической системы лава-погрузочный пункт количественно может быть оценена коэффициентом готовности.
Снижение времени работы очистных забоев, очевидно, оказывает влияние только на их нагрузку, причем в основном через скорость подвигания (ни длина лавы, ни тем более мощность пласта не изменяются с изменением времени работы лавы). Следовательно, при сравнении вариантов способов подготовки и системы разработки и определении их оптимальных параметров коэффициент готовности должен войти в расчетные формулы. Таким образом, надежность технологической системы лава- погрузочный пункт оказывает влияние на затраты по поддержанию выработок, по транспортированию угля и внутрилавные, но не влияет на затраты по проведению выработок.
Список литературы
-
Каренов Р.С. Моделирование и прогнозирование эффективности горного производства в рыночных условиях. — Караганда: ИПЦ «Профобразование», 2006. — 280 с.
-
Гришин А.Ф., КочероваЕ.В. Статистические модели: построение, оценка, анализ: Учеб. пособие. — М.: Финансы и статистика, 2005. — 416 с.
-
Ричард Томас. Количественные методы анализа хозяйственной деятельности: Пер. с англ. — М.: Изд-во «Дело и Сервис», 1998. — 432 с.