На правах рукописи удк 622. 232 Шемшура Елена Анатольевна выбор рациональных вариантов проходческого оборудования с учетом фактических показателей надежности специальность 05.
Скачать 426.22 Kb.
|
Рисунок 7. Блок-схема алгоритма выбора рациональных вариантов проходческого оборудования Затем определяются возможные варианты, производится их оценка и выбор наилучшего технического решения (блоки VI–VIII), при помощи рассмотренной ранее имитационно-статистической модели и получения значений критерия эффективности, наибольшее из которых будет соответствовать наилучшему варианту технического решения. Методика содержит программный продукт, созданный с использованием математического пакета MathCad 2001i Professional, который позволяет реализовывать случайные процессы возникновения отказов и восстановлений работоспособного состояния с заданными законами распределения и определять приведенные затраты. Пример реализации методики выполнен применительно для горно-геологических условий проведения подготовительной выработки - конвейерного штрека №113 шахты «Алмазная» ОАО «Угольная компания Алмазная»: площадь выработки в свету - 12,6 м2, в проходке - 15,9 м2, крепость в единицах по шкале проф. М.М. Протодьяконова: пород кровли – 8-9, пород почвы – 3-4, угля - 2. Крепление выработки: временное - выдвижная крепь СВП-27, постоянное крепление – рамное. Принятые к сравнению варианты и результаты расчетов приведены в таблице 3. Таблица 3
Примечание: приведенные затраты определены на момент отработки ресурса до первого капитального ремонта Сравнивая результаты расчетов возможных вариантов оснащения забоя, можно заключить, что рациональным набором оборудования для заданных условий будет выступать комплект, состоящий из погрузочной машины с парными нагребающими лапами МПНБ, оснащенной навесным бурильным оборудованием вращательно-ударного действия, перегружателя ПЛМ-800-М1, подвешенного на монорельсе. Приведенная инженерная методика содержит в себе возможности экспресс-метода выбора рационального оборудования, который осуществляется на основании полученных значений коэффициента готовности системы для определенных крепости горных пород, и сечения выработки и показателя тяжести отказов при прогнозируемом значении коэффициента  .Экономическая эффективность результатов исследования оценивалась сопоставлением двух вариантов проходческого оборудования: базового, используемого в условиях шахты, и предлагаемого, выбранного на основании методики. С использованием маржинального анализа определена целесообразность применения выбранного варианта при объеме проходки свыше 3000 м3. Экономия эксплуатационных затрат при объеме проходческих работ 20 тыс. м3 достигает 8660 тыс. рублей, а сумма инвестиций – 724 тыс. рублей. Срок окупаемости составляет менее года, экономический эффект при реальном режиме эксплуатации оборудования с учетом дисконтирования – 3600 тыс. рублей в год. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В диссертационной работе на основании теоретических и экспериментальных исследований дано решение актуальной научно-технической задачи повышения эффективности горнопроходческих работ путем выбора рациональных вариантов проходческого оборудования на основе исследований фактических показателей надежности и технико-экономической оценки его функционирования. Основные выводы и результаты диссертационной работы заключаются в следующем: 1. Получены уравнения связи, характеризующие зависимость показателей надежности бурильных и погрузочных машин от коэффициента крепости горных пород проводимых выработок на угольных шахтах Российского Донбасса, позволяющие устанавливать прогнозные значения наработки на отказ, времени восстановления работоспособного состояния и коэффициента готовности машин в конкретных условиях эксплуатации. 2. В результате исследований надежности горнопроходческой техники и обработки данных производственных наблюдений установлены параметры законов распределения случайных значений наработки на отказ и времени восстановления – экспоненциального, экспоненциально-степенного (двухпараметрического распределения Вейбулла с параметром формы b=0,8-1,5) и логарифмически-нормального, позволившие обоснованно подойти к определению исходных данных для расчетов и прогнозирования ожидаемых затрат на эксплуатацию горнопроходческого оборудования. 3. Для целей настоящего исследования обосновано применение критерия эффективности эксплуатации горнопроходческого оборудования, заключающегося в минимизации приведенных затрат к моменту отработки установленного ресурса при обеспечении эксплуатационной производительности не ниже заданной. 4. Установлено, что для использования метода статистических испытаний применительно к задачам настоящего исследования достаточно иметь возможность генерировать потоки случайных чисел, подчиненных экспоненциальному, экспоненциально-степенному и логарифмически-нормальному законам. Разработанная имитационно-статистическая модель процесса эксплуатации проходческой техники позволяет определять приведенные затраты на эксплуатацию машин с учетом случайных потоков отказов и восстановлений работоспособного состояния на любой момент отработки ресурса с возможностью принятия решения об эффективности применения проходческих машин. Адекватность модели реальным процессам подтверждена проведением комплекса экспериментальных исследований и обработкой данных хронометражных наблюдений за работой эксплуатируемой горнопроходческой техники. 5. В результате проведенного комплекса имитационного моделирования установлено влияние показателей надежности отдельного оборудования на уровень эффективности функционирования системы в целом, определен оптимальный уровень надежности проходческих машин, соответствующий коэффициенту готовности равному 0,82-0,86, при котором критерий эффективности достигает максимального значения, а целевая функция стремиться к минимуму. 6. Для принятия окончательного решения при сравнении вариантов состава проходческой системы с одинаковыми комплексными показателями установлен дополнительный критерий оценки надежности – показатель тяжести отказа, характеризующий вероятность работоспособности системы и существующую систему технического обслуживаний и ремонтов. Получены значения показателя тяжести отказа КТ при определенных значениях КГС для использования на этапе предварительной проработки проектных решений, а именно выбора вариантов оснащения забоя для заданных условий эксплуатации, обеспечивающие потребителям более рациональный и обоснованный подход к решению рассматриваемой задачи. 7. Разработана методика выбора проходческого оборудования для проведения подготовительных выработок на угольных шахтах, включающая оценку эффективности альтернативных вариантов, основанную на имитационно-статистическом моделировании его функционирования, позволяющая на основе технического задания заказчика получать наиболее эффективные технические решения для конкретных условий эксплуатации. Внедрение методики и результатов исследований в ЗАО УК «Гуковуголь» позволило повысить производительность проходческих работ на 12-15 % за счет оценки показателей надежности и предотвращения внезапных отказов и снизить трудоемкость работ в 1,3 раза, связанных с проектированием и планированием горнопроходческих работ. Годовой экономический эффект от внедрения составил 3600 тыс. рублей. Основные положения диссертационной работы изложены в следующих публикациях автора: 1. Шемшура Е.А. Проектирование рабочих органов шахтных погрузочных машин на основе прогнозных показателей надежности/Е.А. Шемшура, А.С. Носенко// Изв. Вузов. Сев.-Кавк. регион. Технические науки. 2009. – №2 - С.71-77. 2. Шемшура Е.А. Оценка эффективности эксплуатации горнопроходческого оборудования// Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2009. – №5 - С.223-226. 3. Шемшура Е.А. Условия проведения подготовительных выработок на шахтах АО «Ростовуголь»// Механизация и электрификация горных работ: материалы науч.-техн. конф. ШИ НГТУ, апрель 1996 г./ Новочерк. гос.техн.ун-т.- Новочеркасск, 1996.- С.53-55. 4. Методика организации сбора информации об эксплуатационных качествах проходческого оборудования угольных шахт/ Е.А. Шемшура, А.С. Носенко, В.П. Тулупов, С.И. Носенко, В.Г. Хазанович// Механизация и электрификация горных работ: материалы науч.-техн. конф. ШИ НГТУ, апрель 1996 г./ Новочерк. гос.техн.ун-т.- Новочеркасск; 1996.-С.55-57. 5. Шемшура Е.А. Проблемы оценки эффективности проходческих систем на угольных шахтах Российского Донбасса/Е.А. Шемшура, С.И. Носенко, В.П. Тулупов// Механизация и электрификация горных работ: Материалы науч.-техн. конф. ШИНГТУ, апрель 1997 г./Новочерк. гос.техн.ун-т.- Новочеркасск, 1998.- С.13-19. 6. Шемшура Е.А. Моделирование удельных затрат производства при эксплуатации оборудования буровзрывной проходческой системы с учетом показателей надежности// Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: материалы междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 25 сентября 2001г.: в 6 ч./ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: НПО "Темп", 2001. – Ч. 3. – С. 45-48. 7. Копейский машиностроительный завод. Опыт работы Шахтинского филиала/ Е.А. Шемшура, А.С. Носенко, С.И. Носенко, С.Д. Сазонов, И.Д. Сологуб, В.Г. Черных; Шахтинский ин-т ЮРГТУ. - Новочеркасск, ЮРГТУ, 2003. - 31 с. 8. Шемшура Е.А. Повышение эффективности сервиса погрузочно-транспортных машин/ Е.А. Шемшура, А.С. Носенко// Погрузочно-транспортные, строительно-дорожные и коммунальные машины. Технический сервис и конструкции: сб. науч. тр./ Шахтинский ин-т ЮРГТУ. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. -С.39-47. 9. Шемшура Е.А. Повышение эффективности сервиса погрузочных машин// Исследования в области инженерно-технических процессов.: сб. науч. статей студентов, аспирантов и молодых ученых/ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ) – Новочеркасск: УПЦ «Набла)» ЮРГТУ (НПИ), 2004. – С.258-260. 10. Шемшура Е.А. Обоснование системы фирменного обслуживания шахтных погрузочных машин/ Е.А. Шемшура, А.С. Носенко// Механизация, автоматизация и электрификация горного и строительного производств, сервис технологических машин и оборудования: сб. науч. тр./ Шахтинский ин-т ЮРГТУ (НПИ). - Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ (НПИ), 2005. – С.110-112. 11. Шемшура Е.А. Исследование показателей надежности оборудования буровзрывных проходческих систем/ Е.А. Шемшура, А.С. Носенко, В.Г. Хазанович // Перспективы развития Восточного Донбасса: сб. науч. тр./Шахтинский ин-т (филиал) ЮРГТУ (НПИ). - Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ (НПИ), 2007. – Ч.2. - С.32-41. 12. Шемшура Е.А. Обоснование метода выбора горнопроходческого оборудования на основании фактических показателей надежности/ Е.А. Шемшура, А.С. Носенко// Перспективы развития Восточного Донбасса: сб. науч. тр./ Шахтинский ин-т (филиал) ЮРГТУ (НПИ). - Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ (НПИ), 2008. – Ч.2. - С.37-42. 13. Шемшура Е.А. Информационные технологии в решении проблемы выбора рациональных вариантов оборудования для проведения подготовительных выработок/ Е.А. Шемшура, В.Г. Хазанович // Информационно-вычислительные технологии и их приложения: IX Междунар. науч.-техн. конф., ноябрь 2008 г.: сб. ст./ Пенз. гос. с.-х. академия. – Пенза: РИО ПГСХА, 2008. – С.315-319. Заказ № 127 от 22.05.2009 г. Тираж 120 экз. Печать оперативная. Бумага офсетная. Формат 60х84/16. Уч. п.л. 1,2 Отпечатано в типографии: ИП Бурыхин Б.М. А  дрес типографии: 346500 Ростовская область, г. Шахты, ул. Шевченко-143   |
Похожие:
 | На правах рукописи удк 544. 032. 65 Никифоров Александр Михайлович... Учебный курс (рабочая программа) «Логика научного исследования» для аспирантов очной и заочной форм обучения специальностей 09. 00.... | | Рабочая программа учебной дисциплины монтаж и эксплуатация бурового оборудования В задачи дисциплины входит также изучение студентами методов расчёта надёжности и долговечности и умения их использовать с учётом... |
| На правах рукописи удк: 616. 716. 1-053. 31/7-071. 3 Нувахов Натан... «Технология изделий легкой промышленности» и 262200. 62 «Конструирование изделий легкой промышленности» | | На правах рукописи пономарёва елена Владимировна мифопоэтика и интертекстуальность... Урок включает в себя дополнительный материал, таблицы, схемы, документы, дающие возможность значительно активизировать учебную деятельность,... |
| Доклад белоногова василия васильевича главы администрации города... Россия, 197046, Санкт-Петербург, ул. Малая Посадская, 30; Тел.: (812) 232 59 15; Факс: (812) 232 33 76; e-mail | | Учебно-методическое пособие специальность 030501. 62 «Юриспруденция» Миронова Елена Анатольевна – преподаватель кафедры уголовного права и процесса фгбоу впо «рэу им. Г. В. Плеханова», кандидат юридических... |
| Учебно-методический комплекс криминалистика (название дисциплины)... Миронова Елена Анатольевна – преподаватель кафедры уголовного права и процесса фгбоу впо «рэу им. Г. В. Плеханова», кандидат юридических... | | Учебно-методический комплекс судебная экспертиза (название дисциплины)... Миронова Елена Анатольевна – преподаватель кафедры уголовного права и процесса фгбоу впо «рэу им. Г. В. Плеханова», кандидат юридических... |
| Учебно-методический комплекс судебная медицина (название дисциплины)... Миронова Елена Анатольевна – преподаватель кафедры уголовного права и процесса фгбоу впо «рэу им. Г. В. Плеханова», кандидат юридических... |  | На правах рукописи «Новоубеевская основная общеобразовательная школа» Дрожжановского муниципального района Республики Татарстан |
| На правах рукописи ... | | На правах рукописи Федерального Государственного образовательного стандарта общего образования (фгос ооо, М.: «Просвещение», 2011 год) |
| На правах рукописи Данное постановление в районной газете «Северный край» и разместить на официальном сайте Администрации района | | На правах рукописи Утвердить прилагаемую Стратегию развития медицинской науки в Российской Федерации на период до 2025 года |
| На правах рукописи Печатается по решению учебно-методической комиссии Института истории фгаувпо «Казанский (Приволжский) федеральный университет» | | На правах рукописи Барклая Вадим Ильич Жуков С. В. Королюк Е. Г. Избранные лекции по медицине катастроф. – Тверь, 2007. – 120с |
