《矿山开采工艺选择》word版

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1、第五章矿山开采工艺选择2第一节露天矿开采工艺及设备选择2第二节矿井开采方法选择2一、采煤机生产过程的计算机模拟分析21．采煤机运行状况22．采煤机运行速度33．采煤机运行和停顿时间44．计算机模拟模型4①最小时间事件步长法4②采煤机运行模拟实例5③采煤机模拟程序结构分析5二、采煤工艺及其设备的优选71．评价指标72．建立采煤设备数据库83．可行方案集84．优选步骤和方法9三、采煤方法选择的决策支持系统101．内容与结构102．回采巷道布置方式的选择11(1)回来巷道布置的类别11(2)巷道围岩稳定性分类与支护方式确定12(3)回采巷道布置的经济评价12(4)回来巷道布置评选过

2、程123．模型库134．数据库145．方法库146．人机接口15四、金属矿山采矿方法选择的模糊决策151．选择步骤152．用相似优先比法初选采矿方法173．用模糊关系方程推测技术经济指标194．用多目标决策进行最终选择2020第五章矿山开采工艺选择第一节露天矿开采工艺及设备选择第二节矿井开采方法选择一、采煤机生产过程的计算机模拟分析1．采煤机运行状况在机械化生产的采煤工作面中，所有工序都是以采煤机运行为核心的，采煤机运行状况代表着采煤工作面生产状况。采煤工作面是煤矿生产的主要场地。它的生产状况、产量高低，对矿井技术经济效果的影响极大。在生产管理中，对采煤工作面的生产状况，常常

3、采用实际观测或对统计资料进行分析研究，找出问题所在，提出改进措施。这种方法费时费力，而对将要采用的改进措施所能取得的效果却难以预计。采用电子计算机模拟的方法，可以再现采煤工作面的生产过程，得到人们所需要的信息，用于采取改进措施，确定采煤工作面的合理参数和劳动组织等，并可预测采用不同措施时的效果。采煤机的运行状况受工作面地质条件，如煤层厚度、倾角、煤的硬度、夹矸、顶底板性质等，技术条件如工作面长度、设备型号、进刀方式等，以及其他工艺环节的影响，时开时停、运行速度时高时低，其大致情况示意如图5-2-1。20图5-2-1工作面采煤机运行状况示意图由图5-2-1可见，模拟采煤机运行过

4、程必须知道某一时刻的采煤机运行速度，以及运行连续时间和间隔停顿时间。这些参数是随机变化的，就要掌握它们所服从的概率分布规律。对此需要通过实测，经统计分析检验后得到。2．采煤机运行速度采煤机在生产时间内的运行速度是个连续的随机变量，根据对一些实测资料的统计分析和检验结果，它服从正态分布，其概率密度函数为：(5-2-1)式中υ......采煤机生产时的运行速度，m／min；μ......运行速度均值，m／min；σ......运行速度的标推差，m／min。根据已知的正态分布特征值μ、σ，可以用下式得出某一时刻的采煤机运行速度υ，使它服从正态分布。〔5-2-2〕式中ξi……[0，1

5、]20区间的均匀分布随机数，利用标准随机函数语句，或采用同余数法计算公式产生。3．采煤机运行和停顿时间采煤机固定的停顿时间有交接班时间、计划检修时间、非生产班时间等均为定值，取决于所规定的工作制度和作业计划安排。采煤机每次开机运行后，生产的连续运行时间和因故中途停顿时间，则是随机变量。实测表明，它一般服从负指数分布规律，其分布函数为：F(t)＝1-e-λt(5-2-3)根据实测资料统计分析得出来煤机运行和停顿时间的负指数分布特征值λl和λ2，采用逆变换法产生服从负指数分布的随机数，便可以通过如下的公式计算，得到某一时刻的连续运行时间t1，间断停顿时间t2。(5-2-4)(5-

6、2-5)式中ξ1，ξ2......[0，1]区间的均匀分布随机数。4．计算机模拟模型①最小时间事件步长法以采煤机运行为主体的采煤工作面生产状况模拟，适于采用最小时间事件步长法，即模拟采煤机开动生产和因故停顿两种事件的交替变化，用以反映工作面出煤情况。20模拟的初始状态定为工作面生产班的开始时间，采煤机停在工作面下端，然后有交接班时间的固定停顿，采煤机开始运行，发生故障停机，故障消除后再次运行等，直至一班时间结束，再进入下一班，直至给定的班数模拟完毕。YN初始条件和数据增加一个时间步长在当前的时间步长内考察、分析、计算和记录系统的活动。时钟是否到达模拟总时间?对模拟数据进行分析

7、，输出结果。图时间步长仿真法②采煤机运行模拟实例③采煤机模拟程序结构分析以双滚筒采煤机上下往复进行割煤，采用斜切进刀方式，斜切进刀时间取为定值的计算机模拟模型为例，表达其模拟进行过程的计算机程序框图，如图5-2-2所示。开发通用的模拟模型和程序，还需要有更为细致的描述各种作业方式、工作制度等项内容。20图5-2-2采煤机运行状况模拟框图利用上述模拟程序，可以在给定的条件下得出每班的煤炭产量、进刀数、推进度、开机停机时间和开机率20。经过若干个班的模拟，可以得出平均的班产量、日产量、日进度、开机率等。二、