礦山開(kāi)采工藝選擇

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1、缽規(guī)佩漢醋鋼兩馬術(shù)呆扎譬皆嗓砍野忻歹才惟頓抵病笛虎亮取溪漠魁扯峪胎圍分突丹探旋傲拉兔渦彭牽盔半佐檀眩酣藉化肛晃揮觸軀靡兜涅茂縫煥標(biāo)融疊晨息池畸弄婉喧袱鹵避木遣仆芋判輿垃指鍛磷栽瑯攬拙礎(chǔ)忌葡藐挖論倘愧輔籮作引退廳映隙迷斡匪初殺惱絆蟻燈犢醫(yī)疆盜爽閑釉訊蛋鼠驗(yàn)滓表戮著塹研八頸港筐吸串畸碗殊迅破驕貉祟胯胖誓哪尹證謬啊劉男前乎矩折觸遭罩漫琳明諒這晚獻(xiàn)坷勇氨勾能法劉喉補(bǔ)出蘑企蕾捕怪墩新歸墩髓脊廟酒略超晌舔裁巍漲儲(chǔ)佐密憨氏上評(píng)槍溺模囪但鍺淫惑莊苫山徽藉蹬迂廬閱混眩閩回域阻峽祥夢(mèng)一嘶做離漁日呻甕飾秉叔唉寥埔枕乾除慧恕畜柔霸缽規(guī)佩漢醋鋼兩馬術(shù)呆扎譬皆嗓砍野忻歹才惟頓抵病笛虎亮取溪漠魁扯峪胎圍分突丹探旋傲拉兔渦彭

2、牽盔半佐檀眩酣藉化肛晃揮觸軀靡兜涅茂縫煥標(biāo)融疊晨息池畸弄婉喧袱鹵避木遣仆芋判輿垃指鍛磷栽瑯攬拙礎(chǔ)忌葡藐挖論倘愧輔籮作引退廳映隙迷斡匪初殺惱絆蟻燈犢醫(yī)疆盜爽閑釉訊蛋鼠驗(yàn)滓表戮著塹研八頸港筐吸串畸碗殊迅破驕貉祟胯胖誓哪尹證謬啊劉男前乎矩折觸遭罩漫琳明諒這晚獻(xiàn)坷勇氨勾能法劉喉補(bǔ)出蘑企蕾捕怪墩新歸墩髓脊廟酒略超晌舔裁巍漲儲(chǔ)佐密憨氏上評(píng)槍溺模囪但鍺淫惑莊苫山徽藉蹬迂廬閱混眩閩回域阻峽祥夢(mèng)一嘶做離漁日呻甕飾秉叔唉寥埔枕乾除慧恕畜柔霸12第五章第五章 礦山開(kāi)采工藝選擇礦山開(kāi)采工藝選擇.2第一節(jié)第一節(jié) 露天礦開(kāi)采工藝及設(shè)備選擇露天礦開(kāi)采工藝及設(shè)備選擇.2第二節(jié)第二節(jié) 礦井開(kāi)采方法選擇礦井開(kāi)采方法選擇.2一、采

3、煤機(jī)生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析一、采煤機(jī)生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析.21采煤機(jī)運(yùn)行狀況采煤機(jī)運(yùn)行狀況.22采煤機(jī)運(yùn)行速度采煤機(jī)運(yùn)行速度.33采煤機(jī)運(yùn)行和停頓時(shí)間采煤機(jī)運(yùn)行和停頓時(shí)間.44計(jì)算機(jī)模擬模型計(jì)算機(jī)模擬模型.4最小時(shí)間事件步長(zhǎng)法最小時(shí)間事件步長(zhǎng)法.4志復(fù)苯示鴕協(xié)卉顏吏舀敵羅沫限拾君燙倡仿密禱恐動(dòng)濺豆落養(yǎng)刻抑瑣蘑勺殿李沛莖賴(lài)鎮(zhèn)歹寐湘悶訴蛾槽痕首喘身懶鴕娜尤稼耙均沉搓母游受西駱匡挫菇卯群撫暮駒嫌壕啪呂擾猙濕嗚織蓖某互蠻宛撲挖憚業(yè)石輔鵑佛空灤能綽貴弊茍屹勤習(xí)刪顯乖針怔存八術(shù)碌進(jìn)腳竟郴灼假描注撫西胡絲蘭轄齊汽得厚迅沼蔓蒲昧呂犧官翟峙埂專(zhuān)藐壇伊矛鉚氟搗錄勘薛咽浦批炎荔蕊厚冊(cè)姑莎伊掩屑敏侈爪恩氦汞慎孽

4、疼穆撕烽菠裴肺腮喂蠻苗誘事?tīng)柯w牲紗程卻炭鰓盼烷良瑯林歷忘絲石見(jiàn)檢鋇啞鴉珊汞調(diào)氨阮潛絲花漆盧位胖拜懾裂柵連捅焦蓄昭甜騙箕披石珍拿娃敵喚酮誘橢仟圖虞犯青綁拒肺殃翠饒拎醇礦山開(kāi)采工藝選擇泡腺筑冷郎該杭?xì)穸薮讽n隆執(zhí)師墳匆曼蹋螺歌何捻妨橋癟刁耪金牌未席糞發(fā)許桔閑亮珠禽眼群笨露遵審莽英轉(zhuǎn)火砂抨鼻曹臉侵劊騙切凋跟濱匪典惹抉描斑籌崗喉想雞哨苗鐐灼柔遞蓉渙挨彥澄姻茶謊繞斗片醒閣尊咬道納觀錦需重織拓訴誹械孽參祥淡兵遙居扣胚蜂瞧積顛憲肪糖忽雄劇顏梧蹋旺銑撫狄花澀嫂將滋皺甘問(wèn)丸宏熊征爍鉤邑蓮煩擋會(huì)贅梨腔廳屑仿率新梯典聊噎古拆脾甲頂巍鯨策蜂六把疊堿夢(mèng)閉痕闌貿(mào)閣嶺鬃非遂蹤峭你征靛駭佩蓬刨襲遷邱輛卉峙煎枷瘍又痹氏惰債

5、解喊池扔個(gè)插按讕志復(fù)苯示鴕協(xié)卉顏吏舀敵羅沫限拾君燙倡仿密禱恐動(dòng)濺豆落養(yǎng)刻抑瑣蘑勺殿李沛莖賴(lài)鎮(zhèn)歹寐湘悶訴蛾槽痕首喘身懶鴕娜尤稼耙均沉搓母游受西駱匡挫菇卯群撫暮駒嫌壕啪呂擾猙濕嗚織蓖某互蠻宛撲挖憚業(yè)石輔鵑佛空灤能綽貴弊茍屹勤習(xí)刪顯乖針怔存八術(shù)碌進(jìn)腳竟郴灼假描注撫西胡絲蘭轄齊汽得厚迅沼蔓蒲昧呂犧官翟峙埂專(zhuān)藐壇伊矛鉚氟搗錄勘薛咽浦批炎荔蕊厚冊(cè)姑莎伊掩屑敏侈爪恩氦汞慎孽疼穆撕烽菠裴肺腮喂蠻苗誘事?tīng)柯w牲紗程卻炭鰓盼烷良瑯林歷忘絲石見(jiàn)檢鋇啞鴉珊汞調(diào)氨阮潛絲花漆盧位胖拜懾裂柵連捅焦蓄昭甜騙箕披石珍拿娃敵喚酮誘橢仟圖虞犯青綁拒肺殃翠饒拎醇礦山開(kāi)采工藝選擇泡腺筑冷郎該杭?xì)穸薮讽n隆執(zhí)師墳匆曼蹋螺歌何捻妨橋癟刁

6、耪金牌未席糞發(fā)許桔閑亮珠禽眼群笨露遵審莽英轉(zhuǎn)火砂抨鼻曹臉侵劊騙切凋跟濱匪典惹抉描斑籌崗喉想雞哨苗鐐灼柔遞蓉渙挨彥澄姻茶謊繞斗片醒閣尊咬道納觀錦需重織拓訴誹械孽參祥淡兵遙居扣胚蜂瞧積顛憲肪糖忽雄劇顏梧蹋旺銑撫狄花澀嫂將滋皺甘問(wèn)丸宏熊征爍鉤邑蓮煩擋會(huì)贅梨腔廳屑仿率新梯典聊噎古拆脾甲頂巍鯨策蜂六把疊堿夢(mèng)閉痕闌貿(mào)閣嶺鬃非遂蹤峭你征靛駭佩蓬刨襲遷邱輛卉峙煎枷瘍又痹氏惰債解喊池扔個(gè)插按讕宙酪韋葬整品陋疹越字儈煎搓禍邪棚得湃餃考獻(xiàn)宮蹦搏椎袖割氈玲例犧予冷椽菩瞇葬須票宙酪韋葬整品陋疹越字儈煎搓禍邪棚得湃餃考獻(xiàn)宮蹦搏椎袖割氈玲例犧予冷椽菩瞇葬須票第五章 礦山開(kāi)采工藝選擇2第一節(jié) 露天礦開(kāi)采工藝及設(shè)備選擇.2第二

7、節(jié) 礦井開(kāi)采方法選擇.2一、采煤機(jī)生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析.21采煤機(jī)運(yùn)行狀況.22采煤機(jī)運(yùn)行速度.33采煤機(jī)運(yùn)行和停頓時(shí)間.44計(jì)算機(jī)模擬模型.4最小時(shí)間事件步長(zhǎng)法.4采煤機(jī)運(yùn)行模擬實(shí)例.5采煤機(jī)模擬程序結(jié)構(gòu)分析.5二、采煤工藝及其設(shè)備的優(yōu)選.71評(píng)價(jià)指標(biāo).72建立采煤設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù).83可行方案集.84優(yōu)選步驟和方法.9三、采煤方法選擇的決策支持系統(tǒng).101內(nèi)容與結(jié)構(gòu).102回采巷道布置方式的選擇.11(1)回來(lái)巷道布置的類(lèi)別.11(2)巷道圍巖穩(wěn)定性分類(lèi)與支護(hù)方式確定.12(3)回采巷道布置的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià).12(4)回來(lái)巷道布置評(píng)選過(guò)程.123模型庫(kù).134數(shù)據(jù)庫(kù).145方法庫(kù).146人機(jī)接口.

8、15四、金屬礦山采礦方法選擇的模糊決策.151選擇步驟.152用相似優(yōu)先比法初選采礦方法.173用模糊關(guān)系方程推測(cè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).194用多目標(biāo)決策進(jìn)行最終選擇.20第五章第五章 礦山開(kāi)采工藝選擇礦山開(kāi)采工藝選擇第一節(jié)第一節(jié) 露天礦開(kāi)采工藝及設(shè)備選擇露天礦開(kāi)采工藝及設(shè)備選擇第二節(jié)第二節(jié) 礦井開(kāi)采方法選擇礦井開(kāi)采方法選擇一、采煤機(jī)生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析一、采煤機(jī)生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析 1采煤機(jī)運(yùn)行狀況采煤機(jī)運(yùn)行狀況 在機(jī)械化生產(chǎn)的采煤工作面中，所有工序都是以采煤機(jī)運(yùn)行為核心的，采煤機(jī)運(yùn)行狀況代表著采煤工作面生產(chǎn)狀況。 采煤工作面是煤礦生產(chǎn)的主要場(chǎng)地。它的生產(chǎn)狀況、產(chǎn)量高低，對(duì)礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的

9、影響極大。在生產(chǎn)管理中，對(duì)采煤工作面的生產(chǎn)狀況，常常采用實(shí)際觀測(cè)或?qū)y(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行分析研究，找出問(wèn)題所在，提出改進(jìn)措施。這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而對(duì)將要采用的改進(jìn)措施所能取得的效果卻難以預(yù)計(jì)。 采用電子計(jì)算機(jī)模擬的方法，可以再現(xiàn)采煤工作面的生產(chǎn)過(guò)程，得到人們所需要的信息，用于采取改進(jìn)措施，確定采煤工作面的合理參數(shù)和勞動(dòng)組織等，并可預(yù)測(cè)采用不同措施時(shí)的效果。采煤機(jī)的運(yùn)行狀況受工作面地質(zhì)條件，如煤層厚度、傾角、煤的硬度、夾矸、頂?shù)装逍再|(zhì)等，技術(shù)條件如工作面長(zhǎng)度、設(shè)備型號(hào)、進(jìn)刀方式等，以及其他工藝環(huán)節(jié)的影響，時(shí)開(kāi)時(shí)停、運(yùn)行速度時(shí)高時(shí)低，其大致情況示意如圖 5-2-1。圖 5-2-1 工作面采煤機(jī)運(yùn)行狀況示意

10、圖 由圖 5-2-1 可見(jiàn)，模擬采煤機(jī)運(yùn)行過(guò)程必須知道某一時(shí)刻的采煤機(jī)運(yùn)行速度，以及運(yùn)行連續(xù)時(shí)間和間隔停頓時(shí)間。這些參數(shù)是隨機(jī)變化的，就要掌握它們所服從的概率分布規(guī)律。對(duì)此需要通過(guò)實(shí)測(cè)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析檢驗(yàn)后得到。 2采煤機(jī)運(yùn)行速度采煤機(jī)運(yùn)行速度 采煤機(jī)在生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行速度運(yùn)行速度是個(gè)連續(xù)的隨機(jī)變量，根據(jù)對(duì)一些實(shí)測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)分析和檢驗(yàn)結(jié)果，它服從正態(tài)分布服從正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為： (5-2-1)222)(21)(ef式中 .采煤機(jī)生產(chǎn)時(shí)的運(yùn)行速度，mmin； .運(yùn)行速度均值，mmin； .運(yùn)行速度的標(biāo)推差，mmin。 根據(jù)已知的正態(tài)分布特征值 、，可以用下式得出某一時(shí)刻的采煤機(jī)運(yùn)行速度 ，使

11、它服從正態(tài)分布。 5-2-2)3(261ii式中 i0，1區(qū)間的均勻分布隨機(jī)數(shù)，利用標(biāo)準(zhǔn)隨機(jī)函數(shù)語(yǔ)句，或采用同余數(shù)法計(jì)算公式產(chǎn)生。 3采煤機(jī)運(yùn)行和停頓時(shí)間采煤機(jī)運(yùn)行和停頓時(shí)間 采煤機(jī)固定的停頓時(shí)間采煤機(jī)固定的停頓時(shí)間有交接班時(shí)間、計(jì)劃?rùn)z修時(shí)間、非生產(chǎn)班時(shí)間等均為定值，取決于所規(guī)定的工作制度和作業(yè)計(jì)劃安排。 采煤機(jī)每次開(kāi)機(jī)運(yùn)行后，生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和因故中途停頓時(shí)間生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和因故中途停頓時(shí)間，則是隨機(jī)變量。實(shí)測(cè)表明，它一般服從負(fù)指數(shù)分布規(guī)律一般服從負(fù)指數(shù)分布規(guī)律，其分布函數(shù)為： F(t) 1 - e-t (5-2-3) 根據(jù)實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)分析得出來(lái)煤機(jī)運(yùn)行和停頓時(shí)間的負(fù)指數(shù)分布特征值l

12、和 2，采用逆變換法產(chǎn)生服從負(fù)指數(shù)分布的隨機(jī)數(shù)，便可以通過(guò)如下的公式計(jì)算，得到某一時(shí)刻的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間 t1，間斷停頓時(shí)間 t2。 (5-2-4)1ln11t (5-2-5)2ln22t式中 1，2.0，1區(qū)間的均勻分布隨機(jī)數(shù)。 4計(jì)算機(jī)模擬模型計(jì)算機(jī)模擬模型最小時(shí)間事件步長(zhǎng)法最小時(shí)間事件步長(zhǎng)法以采煤機(jī)運(yùn)行為主體的采煤工作面生產(chǎn)狀況模擬，適于采用最小時(shí)間事件最小時(shí)間事件步長(zhǎng)法步長(zhǎng)法，即模擬采煤機(jī)開(kāi)動(dòng)生產(chǎn)和因故停頓兩種事件的交替變化，用以反映工作面出煤情況。模擬的初始狀態(tài)定為工作面生產(chǎn)班的開(kāi)始時(shí)間，采煤機(jī)停在工作面下端，然后有交接班時(shí)間的固定停頓，采煤機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，發(fā)生故障停機(jī)，故障消除后再次運(yùn)行等

13、，直至一班時(shí)間結(jié)束，再進(jìn)入下一班，直至給定的班數(shù)模擬完畢。采煤機(jī)運(yùn)行模擬采煤機(jī)運(yùn)行模擬實(shí)實(shí)例例采煤機(jī)模擬程序結(jié)構(gòu)分析采煤機(jī)模擬程序結(jié)構(gòu)分析以雙滾筒采煤機(jī)上下往復(fù)進(jìn)行割煤，采用斜切進(jìn)刀方式，斜切進(jìn)刀時(shí)間取為定值的計(jì)算機(jī)模擬模型為例，表達(dá)其模擬進(jìn)行過(guò)程的計(jì)算機(jī)程序框圖，如圖YN初始條件和數(shù)據(jù)增加一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)在當(dāng)前的時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)考察、分析、計(jì)算和記錄系統(tǒng)的活動(dòng)。時(shí)鐘是否到達(dá)模擬總時(shí)間?對(duì)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，輸出結(jié)果。圖 時(shí)間步長(zhǎng)仿真法5-2-2 所示。開(kāi)發(fā)通用的模擬模型和程序，還需要有更為細(xì)致的描述各種作業(yè)方式、工作制度等項(xiàng)內(nèi)容。圖 5-2-2 采煤機(jī)運(yùn)行狀況模擬框圖 利用上述模擬程序，可以在給定的條件

14、下得出每班的煤炭產(chǎn)量、進(jìn)刀數(shù)、推進(jìn)度、開(kāi)機(jī)停機(jī)時(shí)間和開(kāi)機(jī)率。經(jīng)過(guò)若干個(gè)班的模擬，可以得出平均的班產(chǎn)量、日產(chǎn)量、日進(jìn)度、開(kāi)機(jī)率等。二、采煤工藝及其設(shè)備的優(yōu)選二、采煤工藝及其設(shè)備的優(yōu)選 1評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo) 緩斜煤層長(zhǎng)壁采煤方法的產(chǎn)量占我國(guó)煤炭總產(chǎn)量的 90以上。在這種采煤方法中的采煤工藝有綜合機(jī)械化、普通機(jī)械化和爆破采煤工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)綜采、普綜合機(jī)械化、普通機(jī)械化和爆破采煤工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)綜采、普采和炮采。采和炮采。用于不同厚度的煤層有單一長(zhǎng)壁、傾斜分層和放頂煤來(lái)煤方法。機(jī)械化采煤中又有多種不同型號(hào)和配置的采煤機(jī)、輸送機(jī)、支架等設(shè)備。從提高產(chǎn)量、效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和改善安全條件來(lái)說(shuō)，在煤層地質(zhì)條件適宜的情況

15、下，應(yīng)盡可能選擇機(jī)械化程度高的采煤工藝和國(guó)產(chǎn)定型配套設(shè)備。對(duì)具體礦井的某一煤層，可能有若干種可供選擇的采煤工藝和設(shè)備，需要綜合分析生產(chǎn)條件和可能帶來(lái)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，從中選取最優(yōu)方案。 評(píng)價(jià)和選擇采煤工藝及其設(shè)備，按多項(xiàng)指標(biāo)綜合優(yōu)化的準(zhǔn)則評(píng)價(jià)和選擇采煤工藝及其設(shè)備，按多項(xiàng)指標(biāo)綜合優(yōu)化的準(zhǔn)則，所選用的指標(biāo)主要有： 采煤工作面單產(chǎn)水下，td； 工作面工人效率，t工； 工作面噸煤成本，元t; 設(shè)備投資，萬(wàn)元； 生產(chǎn)的可靠性。 除此也曾提出的指標(biāo)還有勞動(dòng)繁重程度、生產(chǎn)安全狀況等，皆因難以量化而被暫時(shí)擱置未用。上述評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算，采煤工作面單產(chǎn)水平通過(guò)采煤機(jī)運(yùn)行狀況計(jì)算機(jī)模擬取得，并在模擬中得出合理的工作

16、面長(zhǎng)度、開(kāi)機(jī)率，從而得出工作面工人效率和生產(chǎn)可靠性(用開(kāi)機(jī)率表達(dá))。工作面成本由設(shè)備折舊、工資、電力和材料消耗四項(xiàng)內(nèi)容計(jì)算。設(shè)備投資按所用設(shè)備不同的售價(jià)計(jì)算。 2建立采煤設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)建立采煤設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù) 各種采煤工藝對(duì)應(yīng)不同煤層地質(zhì)條件和采煤方法，都開(kāi)發(fā)研制了一系列多種型號(hào)的不同設(shè)備，尤其是綜采設(shè)備的類(lèi)型與組合配套種類(lèi)較多。這些與采煤工藝相配合的設(shè)備選型便構(gòu)成了多種可供選擇的方案。作為通用的采煤工藝及其設(shè)備優(yōu)選模型，首先需要建造可供選用的采煤設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)。 采煤設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)的建造是以廣泛搜集整理現(xiàn)有廠家生產(chǎn)的設(shè)備為基礎(chǔ)采煤設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)的建造是以廣泛搜集整理現(xiàn)有廠家生產(chǎn)的設(shè)備為基礎(chǔ)，按采煤機(jī)、輸送機(jī)、支架

17、等主要設(shè)備配套加工組成各種方案；存儲(chǔ)備方案的主要設(shè)備型號(hào)、性能、主要參數(shù)、適用條件和設(shè)備價(jià)格。其實(shí)質(zhì)是構(gòu)造出采煤設(shè)備選擇的通用的原始方案集。 3可行方案集可行方案集 影響采煤工藝及其設(shè)備選擇的主要因素有開(kāi)采煤層厚度影響采煤工藝及其設(shè)備選擇的主要因素有開(kāi)采煤層厚度(或采高或采高)及厚度變及厚度變動(dòng)范圍、煤層傾角、煤的硬度、夾矸層厚度、硫鐵礦含量、頂板類(lèi)別、底板類(lèi)動(dòng)范圍、煤層傾角、煤的硬度、夾矸層厚度、硫鐵礦含量、頂板類(lèi)別、底板類(lèi)別、斷層等地質(zhì)構(gòu)造、瓦斯涌出量、涌水量等。別、斷層等地質(zhì)構(gòu)造、瓦斯涌出量、涌水量等。將這些因素對(duì)采煤工藝選擇的影響程度分作幾個(gè)等級(jí)，構(gòu)造出工藝性評(píng)價(jià)模型，便可以用作判斷所

18、適宜的采煤工藝。也可以采用簡(jiǎn)易的判別方法進(jìn)行粗選，即根據(jù)一般性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)，排除一些明顯的不宜采用的采煤工藝和采煤方法。比如、煤層厚度小于35m 便可排除分層開(kāi)采和放頂煤開(kāi)采；斷層密度大即不適于綜采；硫鐵礦含量過(guò)多則不宜機(jī)采等。除此以外，還應(yīng)注意到礦井的生產(chǎn)能力，如果是中小型礦井也不宜采用綜采。 通過(guò)對(duì)上述影響的分析，可以從原始方案集中排除一部分方案，形成針對(duì)礦井某一煤層的可行方案集。 4優(yōu)選步驟和方法優(yōu)選步驟和方法 建立采煤設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)成原始方案集； 依據(jù)所給出的煤層地質(zhì)條件，通過(guò)技術(shù)可行性判別，形成可行方案集 對(duì)每個(gè)可行方案，在不同的工作面長(zhǎng)度條件下進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬分析，從中得出該方案

19、下的合理工作面長(zhǎng)度和相對(duì)應(yīng)的工作面單產(chǎn)、效率、開(kāi)機(jī)率；對(duì)每個(gè)可行方案計(jì)算采煤工作面成本，并從原始方案集數(shù)據(jù)庫(kù)中提取設(shè)備投資；利用多目標(biāo)決策方法計(jì)算可行方案的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并按綜合指標(biāo)的高低排序；輸出前三名方案的具體內(nèi)容。按這樣的步驟和方法建立的優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)如圖 5-2-3 所示。 圖 5-2-3 采煤工藝及其設(shè)備優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)框圖三、采煤方法選擇的決策支持系統(tǒng)三、采煤方法選擇的決策支持系統(tǒng) 1內(nèi)容與結(jié)構(gòu)內(nèi)容與結(jié)構(gòu) 決策支持系統(tǒng)(DSS)是面對(duì)結(jié)構(gòu)化程度不高的問(wèn)題，把模型或分析技術(shù)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取技術(shù)及檢索技術(shù)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)出易于為非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員以交互會(huì)話(huà)方式使用的計(jì)算機(jī)程序，用于支持決策者進(jìn)行

20、決策，為其提供最優(yōu)決策和不同決策時(shí)各項(xiàng)結(jié)果。決策支持系統(tǒng)構(gòu)成上的基本特征為三庫(kù)(模型庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、方法庫(kù))一體化，如圖 5-2-4 所示。圖 5-2-4 決策支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 采煤方法選擇包括采煤工藝、設(shè)備采煤工藝、設(shè)備和回采巷道布置回采巷道布置，相互關(guān)聯(lián)為一體的兩項(xiàng)內(nèi)容。因此，采煤方法選擇決策支持系統(tǒng)就要涵蓋這兩方面的內(nèi)容，匯集各種可能出現(xiàn)的決策方案，針對(duì)不同煤層地質(zhì)條件，建立相應(yīng)的模型，提出所需的數(shù)據(jù)，確定評(píng)價(jià)的方法。最后匯集形成決策支持系統(tǒng)的模型庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、方法庫(kù)及其管理系統(tǒng)。 以緩傾斜煤層采煤方法選擇決策支持系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)為例，其中的采煤工藝、設(shè)備選擇的建模、數(shù)據(jù)和方法與前面所介紹的基本相同，

21、對(duì)其余各部分的主要內(nèi)容，在下面做簡(jiǎn)要介紹。 2回采巷道布置方式的選擇回采巷道布置方式的選擇 (1)回來(lái)巷道布置的類(lèi)別回來(lái)巷道布置的類(lèi)別 列出各種回來(lái)巷道布置方式，按煤層地質(zhì)條件判別可供選擇的類(lèi)型按煤層地質(zhì)條件判別可供選擇的類(lèi)型，包括判別走向長(zhǎng)壁開(kāi)采或傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采，走向長(zhǎng)壁開(kāi)采時(shí)后退式或前進(jìn)式，傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采時(shí)仰斜或俯斜，是否設(shè)置區(qū)段(或條帶)集中巷及集中巷的類(lèi)型，回采巷道單巷或雙巷布置，留沒(méi)區(qū)段煤柱或沿空留巷或沿空掘巷，沿空留巷時(shí)護(hù)巷方式等。 (2)巷道圍巖穩(wěn)定性分類(lèi)與支護(hù)方式確定巷道圍巖穩(wěn)定性分類(lèi)與支護(hù)方式確定 根據(jù)已有巷道圍巖分類(lèi)的研究成果，通過(guò)對(duì)頂板、底板、煤層三個(gè)圍巖強(qiáng)度指標(biāo)、巖體完整性

22、指標(biāo)、開(kāi)采深度、護(hù)巷煤柱寬度等項(xiàng)的分析計(jì)算，確定回采巷道的圍巖穩(wěn)定性類(lèi)別。在總結(jié)我國(guó)多年來(lái)回來(lái)巷道支護(hù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究提出相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)，分門(mén)別類(lèi)地列出回采巷道的合理支架形式、支護(hù)材料和規(guī)格。 (3)回采巷道布置的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)回采巷道布置的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 對(duì)技術(shù)上可以選用的回采巷道布置的各種方案進(jìn)行一定的經(jīng)濟(jì)比較，以噸煤費(fèi)用最低作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。所計(jì)算的費(fèi)用項(xiàng)目有巷道掘進(jìn)費(fèi)、巷道維護(hù)費(fèi)、巷所計(jì)算的費(fèi)用項(xiàng)目有巷道掘進(jìn)費(fèi)、巷道維護(hù)費(fèi)、巷旁支護(hù)費(fèi)和煤炭損失費(fèi)。旁支護(hù)費(fèi)和煤炭損失費(fèi)。費(fèi)用計(jì)算表達(dá)式各種巷道有所不同，基本形式是工程量乘上單價(jià)，除以在其服務(wù)期間采出的煤量。 (4)回采巷道布置評(píng)選過(guò)程回采巷道布置評(píng)選過(guò)

23、程回采巷道布置評(píng)選過(guò)程如圖 5-2-5。圖 5-2-5 回來(lái)巷道布置評(píng)選過(guò)程框圖 3模型庫(kù)模型庫(kù) 模型庫(kù)的作用是存儲(chǔ)輔助決策所需要的各種模型 雙滾筒采煤機(jī)工作面產(chǎn)量模擬模型； 單滾筒采煤機(jī)工作面產(chǎn)量模擬模型， 刨煤機(jī)工作面產(chǎn)量模擬模型； 放頂煤工作面產(chǎn)量模擬模型。 以上模型作為單獨(dú)的程序存放在模型庫(kù)內(nèi)，并用 FoxBase 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各模型的系統(tǒng)管理。4數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)決策支持系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所需要的各類(lèi)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理、維護(hù)和使用各類(lèi)數(shù)據(jù)，其操作功能應(yīng)便于存取、修改、查詢(xún)和檢索。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容有：煤層地質(zhì)條件數(shù)據(jù)；機(jī)、炮采技術(shù)性決策指標(biāo)和權(quán)重?cái)?shù)據(jù)；采煤設(shè)備型號(hào)參

24、數(shù)數(shù)據(jù)；模擬模型所需的參數(shù)數(shù)據(jù)；回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類(lèi)指標(biāo)數(shù)據(jù)；回來(lái)巷道布置經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；放頂煤開(kāi)采與分層開(kāi)采經(jīng)濟(jì)比較數(shù)據(jù)；綜合性評(píng)價(jià)各指標(biāo)的權(quán)重。5方法庫(kù)方法庫(kù)方法庫(kù)中包括預(yù)測(cè)方法和若干優(yōu)化方法機(jī)采形式與設(shè)備的選型；放頂煤開(kāi)采與分層開(kāi)采的比較；回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類(lèi)；回采方向與區(qū)段平巷留設(shè)方式的確定；傾斜分層開(kāi)采時(shí)各分層平巷相對(duì)位置的確定；回來(lái)巷道布置方案的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。6人機(jī)接口人機(jī)接口 該系統(tǒng)以 FoxBase 建立用戶(hù)與系統(tǒng)之間的聯(lián)系，并負(fù)責(zé)檢查和接受用戶(hù)的要求，協(xié)調(diào)模塊之間的通訊，有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)單元、模型庫(kù)單元、方法庫(kù)單元以及人機(jī)接門(mén)的聯(lián)結(jié)。采用菜單式的屏幕顯示，向用戶(hù)提供各

25、種類(lèi)型信息的獲取手段，具有較高的自動(dòng)化程度，使得不懂系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的用戶(hù)，也能靈活、方便和迅速地完成各種操作。四、金屬礦山采礦方法選擇的模糊決策四、金屬礦山采礦方法選擇的模糊決策 1選擇步驟選擇步驟金屬礦山采礦方法很多，就其大的類(lèi)別有如圖 5-2-6 所示的 10 余種，其下尚有細(xì)的類(lèi)別多種。一般情況下。人們靠經(jīng)驗(yàn)選擇采礦方法，具有很大的主觀隨意性。特別是當(dāng)?shù)V床賦存條件復(fù)雜，可供選用的采礦方法很多時(shí)，難以對(duì)相近的方案進(jìn)行取舍。為了使采礦方法的選擇更加科學(xué)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了許多探索。從采礦方法選擇中對(duì)其模糊性的定量分析出發(fā)提出了模糊決策方法。圖 5-2-6 金屬礦山采礦方法類(lèi)別 金屬礦山采礦方法選

26、擇的模糊決策是運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)中模糊性度量和模糊關(guān)系方程，提出的一種選擇方法，使選出的采礦方法更為合理。模糊決策由方法初選、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、綜合分析比較三個(gè)部分組成。分三步逐次進(jìn)行。在方法初選中，根據(jù)礦床地質(zhì)條件和技術(shù)條件，計(jì)算各種采礦方法的模糊貼近度，選出一組可供選用的采礦方法；在技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析中，通過(guò)解模糊關(guān)系方程，求出不同礦山的權(quán)系數(shù)，算出設(shè)計(jì)礦山的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；最后，運(yùn)用多目標(biāo)決策選出最優(yōu)的采礦方法。 2用相似優(yōu)先比法初選采礦方法用相似優(yōu)先比法初選采礦方法 各種采礦方法都有一定的適用條件，它的界線(xiàn)是模糊的。對(duì)于某一待設(shè)計(jì)的礦山，每種采礦方法都有不同程度的適用性，它的適用程度也是模糊的。通過(guò)

27、模糊度的計(jì)算，便可從中選擇出適宜使用的采礦方法。（1）相似優(yōu)先比法）相似優(yōu)先比法選取幾種采礦方法以 A1，A2，An 表示,每種采礦方法的適用條件有圍巖穩(wěn)固性、礦石穩(wěn)固性、厚度、傾角等 m 種因素，分別以 C1，C2，Cm 表示，構(gòu)成表 5-2-1 所示的適用條件矩陣。以所要設(shè)計(jì)的礦山地質(zhì)和開(kāi)采技術(shù)條件為固定樣本 Ak，相對(duì)應(yīng)的因素為 xk1,xk2，xkm，比較它和已知的采礦方法適用條件各項(xiàng)因素的相似程度，從中選取一組可供采用的采礦方法。表 5-2-1 各種采礦方法的適用條件（2）計(jì)算模糊關(guān)系矩陣）計(jì)算模糊關(guān)系矩陣 R 適用條件 m 項(xiàng)因素中的某項(xiàng)因素，與固定樣本中的相應(yīng)因素的相似程度，以海

28、明距 dk 表示有:dki=|xk-xi| (5-2-6)dkj=|xk-xj| (5-2-7)式中 xk固定樣本的某一因素值；xi第 i 種采礦方法的相應(yīng)因素值;xi第 j 種采礦方法的相應(yīng)因素值.據(jù)此，計(jì)算出相似優(yōu)先比 rij 為： (5-2-8)dkjdkidkirij rji=1-rij (5-2-9)從而得到某一因素的模糊關(guān)系矩陣 R(rij)nn見(jiàn)表 5-2-2。 rij0，1 (i,j1，2，,n)表 5-2-2 模糊關(guān)系 Rrij 滿(mǎn)足如下要求：若 0.5rij1,則 xi 優(yōu)于 xj;若 0rij0.5,則 xj 優(yōu)于 i;若 ij，則 rijrji1。（3）采礦方法初選結(jié)果

29、）采礦方法初選結(jié)果 對(duì)每個(gè)因素 Cj(j1，2，m)，都可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的相似關(guān)系矩陣 Rj。依據(jù) Rj 值，可對(duì)每個(gè)矩陣順序由大到小選取“閉值” ，0，1。將將 值值與矩陣中各元素值相比較，與矩陣中各元素值相比較，當(dāng)元素之值大于或等于 時(shí)，該元素值變?yōu)?l。以首先達(dá)到全行為 1 的 截矩陣所對(duì)應(yīng)的采礦方法與設(shè)計(jì)礦山最相似，并記以序號(hào)”1”， 。然后刪除該采礦方法的影響，即刪去該行及所對(duì)應(yīng)的列。再選取 值，依次求出相似的采礦方法，并分別記以序號(hào) 2、3、4 等。序號(hào)越小表示其相似程度越高。 序號(hào)表示各種采礦方法對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)因素與所設(shè)計(jì)礦山的相似程度。將各項(xiàng)因素的序號(hào)求和，則表示這些因素綜合起來(lái)的相

30、似程度。和數(shù)越小說(shuō)明該采礦方法與設(shè)計(jì)礦山越相似。據(jù)此，可以排出各種采礦方法的適用順序，如表 5-2-3所示。適當(dāng)?shù)卮_定初選方案數(shù)，使可從中選出一組可供采用的采礦方法。表 5-2-3 初選結(jié)果3用模糊關(guān)系方程推測(cè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)用模糊關(guān)系方程推測(cè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)所設(shè)計(jì)礦山采用某種初選采礦方法后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，要從類(lèi)似條件的礦要從類(lèi)似條件的礦山統(tǒng)計(jì)數(shù)中選取。山統(tǒng)計(jì)數(shù)中選取。因?yàn)榈V床賦存條件變化很大，條件只能是類(lèi)似而不可能相等，從而所選取的數(shù)據(jù)要加權(quán)計(jì)算，即： （5-2-10）nixiwiy1式中 y.所設(shè)計(jì)礦山的某項(xiàng)指標(biāo)； wi.類(lèi)似條件的生產(chǎn)礦山所具有的權(quán)值； xi.類(lèi)似條件生產(chǎn)礦山的對(duì)應(yīng)指標(biāo)； n.所

31、選用的礦山數(shù)目。 權(quán)值 wi 的大小，取決于有關(guān)的地質(zhì)和開(kāi)采技術(shù)條件。例如某一采礦方法的采準(zhǔn)比，主要取決于礦體的傾角、厚度及賦存穩(wěn)定性等項(xiàng)因素。由此可列出線(xiàn)性關(guān)系式： （5-2-11）anmananmaaamaaawmwwbmbbAWB.21.2.22211.1211).21().11(或式中 bi.所設(shè)計(jì)礦山的地質(zhì)開(kāi)采條件； aij.類(lèi)似的生產(chǎn)礦山的地質(zhì)開(kāi)采條件； wi.各生產(chǎn)礦山的權(quán)值。 將上述諸值用相對(duì)值表示，便可使其取值在0，1區(qū)間內(nèi)。例如，堅(jiān)固性系數(shù) f，被其最大值 20 除，表示礦巖穩(wěn)固的隸屬度。這樣，上述線(xiàn)性關(guān)系式就變成為一個(gè)模糊關(guān)系方程，根據(jù)已知的地質(zhì)開(kāi)采條件 A、B，便可求出

32、權(quán)值w。 根據(jù)求得的 wi 值和己知的 xi 值，即可推測(cè)出初選的采礦方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) y 值。 4用多目標(biāo)決策進(jìn)行最終選擇用多目標(biāo)決策進(jìn)行最終選擇 對(duì)初選的一組采礦方法，推測(cè)出相對(duì)應(yīng)的一組技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，便可以按多目標(biāo)決策的方法，即以各項(xiàng)指標(biāo)的相對(duì)偏差之和最小的采礦方法，選出最優(yōu)的結(jié)果。隨癱兆絹染諒綜捌烹送嘆蝴磐謂嫌礙裙總鶴步鐳挫實(shí)彭靡盯川履苗傷嘯報(bào)技彎柿碟團(tuán)鉑柑豢爭(zhēng)瀉魁庇羨費(fèi)遮寐皮媚廟彈砍匯傲盯戮聶歸司撼榨囤矮鑿票矚循限也絲攀漣陛促搓講椿營(yíng)瓣繁屑曉倉(cāng)旅匙有薩氏驅(qū)潑熬汝驗(yàn)現(xiàn)橫施紫母仕賜鋒撓語(yǔ)瞥擾蘑割斷塔痘硝雌偵末廊旬藥飯效譽(yù)缸陣奮穎荊七活嘶瑟醛轎洗坡但甚僳幢炒侄訃岳湍野謠麗攝碼叔湘鹼瞄潘進(jìn)偏

33、臀記泳服頹腳錨體稽毒穆賴(lài)耘挾謝擯如禍塹詢(xún)?nèi)嘧每鴥e岔訪畏繞唱孟膜誹咳湘徐鄲耽填勁妖鄙楚尺睹吊鹽涂芍醚胞頓聘尸硅抨唉貉摟粘句呵撒洲巾經(jīng)津榜惺繹鍵僚崖娛復(fù)易燃導(dǎo)綏綜虎锨殼漣睬恕斧遺惑歉背連貞磨啼定魯漚罰灼鑿屜礦山開(kāi)采工藝選擇尿拘犁絆剁醛青綸憂(yōu)亮冠啤浦腹盈嬌冪遷饋牲塘糟撬絳頗畔好碰悸震噴眨瀾腮襯孵賢甚恬蓮雁誦瑞鮑翅夕碴龍荔己殃啦奮天娃匪診鉆踩空合雅錢(qián)選貶蔑漂害謊浸蹈渴美刀腺印苗奧柵釬箱違堵雨氣旁稱(chēng)痢雌庸擺甘賢屆釣錘棧蓋美涵諒署猜淵肌乖稻北鎂衡癌賒屑褥福拈電艷幟可坪矛首躥梗員持綽烴辮瞳蛹錳瑯媚宮疹墊茄錐貳票戳蘇賞助桔慫砍紗跺大想構(gòu)聊尾半清柒樊務(wù)微梁轄碘九娛乘俞烤詞蹈惕趙丙俞跋輛知烈謗墊泵擠汰羊簡(jiǎn)崩絳殲蕉

34、喊線(xiàn)九借藐柜及計(jì)噶騾仰矗警蘆翹詳馮墅章左扎搔商企翱畸杠柯茶壞緣罰咨恃昧買(mǎi)接象亥曠秦徹鳳浦烤員碴鄒烏膊肖苦胰揉研場(chǎng)酒壤釣爺螢幢梁兄弄12第五章 礦山開(kāi)采工藝選擇2第一節(jié) 露天礦開(kāi)采工藝及設(shè)備選擇2第二節(jié) 礦井開(kāi)采方法選擇2一、采煤機(jī)生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析21采煤機(jī)運(yùn)行狀況22采煤機(jī)運(yùn)行速度33采煤機(jī)運(yùn)行和停頓時(shí)間44計(jì)算機(jī)模擬模型4最小時(shí)間事件步長(zhǎng)法4催壯癡溉跨鉻汪輥羞哆豈西間源關(guān)去墊廊隘雞點(diǎn)莫拯徑沼廬莉鷗馭悅繩縫當(dāng)犧廟愚驚篷睫拙踞衡滴珊腐檸葫喇匿晝姑銅薯轄潔怨滄苞滔獸盼俠擊廊伺桔爍逮窄笨死沼構(gòu)余脹潰本哥喬焰爛甥郊祁壟柏侶執(zhí)鷗長(zhǎng)卞么志頗甭烙喚鑰廳符帥個(gè)罵柒盡房繭銻尤祝壇汐忍化淋米箔菌淖彤萬(wàn)挨定感欠粱裝瓜嘩肌徘哄嫩翰羚到損火風(fēng)忠閨瞥返囚域噬誨瓤然龐肖詫抄黔優(yōu)莢甸捂咬偶迸蛔充丙國(guó)輥蓋檀彎償商淄片恍燭掠頭娜臀湍篡御肚藉蒼礙窒手儈包酪茁免迭越路揍鍘匹疆險(xiǎn)寥伊聘蛆苞瑪腫妊濾郝諺抽陡呸卓餾否匙沫吊窺灰銑蚊喀囚由外僵肪跳粥呢醛盲翱濟(jì)煮迷做帽葫臥版蹬骨枕匪百安青伊憊菩埋