Расчет комплексного показателя для оценки уровня технологической схемы

Для количественной оценки уровня технологической схемы и выбора лучшей из ряда возможных для данных горно-геологических условий вводится комплексный показатель – величина полезной производительности труда за цикл

(6.5)

где V – заданный объем работ на одном цикле, в единицах работы ведущего механизма: объем грунта, метры проходки и т.д.;

a - коэффициент приближения сечения выработки S к площади S′, необходимой для пропуска транспорта _;

n – численность рабочего персонала;

Т_ср – средняя длительность цикла с учетом простоев и технологических перерывов (рис. 6.1, б).

Для учета степени механизации технологического процесса вводится коэффициент, характеризующий долю ручного труда p относительно механизированного M:

_, (6.6)

где Т_т^м – теоретическое, определяемое по циклограмме время работы механизмов (см. рис. 6.6, а);

Т_ср^р – среднее время работ, выполняемых вручную;

n^р и n^м – число рабочих и машин.

Тогда формула (6.3) примет вид

(6.7)

где - коэффициент механизации технологической схемы, учитывающий также через коэффициент простоя механизмов K_п^м ее надежность.

Для определения коэффициента простоя механизмов K_п^м необходимо вычислить значения Т_т в соответствии с циклограммой работ, а также время и коэффициент простоя каждого механизма на цикле Т_пⁱ

_. (6.8)

Для вычисления К_п^м надо разбить цикл на промежутки {D_S}S = 1, 2,…N, на каждом из которых работает постоянное число m одних и тех же механизмов (рис. 6.7).

Тогда

, (6.9)

где _, а каждый K_Ds вычисляется по формуле

(6.10)

Рис. 6.6. Схемы расчета Т_т^м и Т_ср для системы механизмов:

время работы механизма; технологический перерыв; простой механизма

Уровень технологической схемырекомендуется оценивать отношением

_, (6.11)

где у_т – комплексный показатель для оценки уровня технологической схемы;

П – производительность труда по исследуемой технологической схеме;

П_б – производительность труда по базовой технологии.

В качестве базовой может быть принята, например, как эталон поточная технология для механизированного сооружения тоннелей машинами роторного типа с непрерывным креплением выработки и уборкой грунта в процессе его разработки.

Рис. 6.7. Схема разбиения цикла на интервалы для расчета коэффициента простоя горно-проходческого оборудования. Обозначения см. на рис. 6.6

Пример расчета комплексного показателя для оценки уровня технологической схемы

В данном примере рассматриваются четыре технологические схемы для проходки однопутного железнодорожного тоннеля в устойчивых грунтах средней крепости:

- схема 1 – буровзрывным методом на полный профиль (l_зах = 3 м, S = 50 м²) с применением бурового агрегата для комплексного машинного обуривания забоя и механизацией операций заряжания шпуров и возведения анкерной крепи, причем крепление совмещается с обуриванием забоя; уборка грунта производится машиной ПНБ-3Д в вагоны ВПК-10;

- схема 2 – буровзрывным методом способом опертого свода с применением самоходных кареток для бурения шпуров в забое калотты и скважин на уступе (каждая производительностью по П_т^м = 7 м/ч); крепление выработки осуществляется арками с затяжкой стен и последующим бетонированием, уборка грунта – с помощью машины ПНБ-3Д и вагонов ВПК-10 на нижнем горизонте и машины ПНБ-3Д и самоходного вагона на верхнем горизонте;

- схема 3 – механизированным щитом диаметром 8,5 м с железобетонной сборной обделкой толщиной 30 см;

- схема 4 (эталонная) – тоннелепроходческой машиной диаметром 8,2 м с креплением выработки набрызг-бетоном толщиной 15 см робот-методом одновременно с разработкой грунта. Требуется определить основные параметры технологических схем и оценить их уровень относительно эталонной технологии. Представим результаты расчета в табл.6.3.

Таблица 6.3

Результаты расчета

Показатель	Единица измерения	Схема
Объем разработки Vм/Vр	м3/м	45/5	48/8	56,7	52,8
Теоретическая производительность системы ведущих операционных машин Птм	м3/ч (м/ч)		2×7
Продолжительность цикла Тт/Тср	ч	9/10	10/12	4,5/6	3/3,5
То же технологического перерыва	ч	4,5	5,2	1,5	0,3
То же разработки Ттм	ч	4,5	4,8	3,0	2,7
Доля ручного труда Z	-	0,1	0,1	0,02	-
Коэффициент простоя по операции:
разработка Кпт		0,1	0,15 (0,1)	0,05	0,05
уборка Кп2		0,2	0,25 (0,15)	0,15	0,05
крепление Кп3		0,1	0,1 (0,05)	0,1	0,05
вспомогательные работы Кп4		0,1	0,1 (0,05)	0,05	0,05
То же комплекса в целом Кпм	-	0,65	1,03 (0,687)	0,387	0,142
Коэффициент готовности технологической схемы Кг	-	0,606	0,493 (0,593)	0,721	0,876
Коэффициент механизации Кмех	-	0,571	0,469 (0,56)	0,711	0,876
Количество рабочих, занятых механизированным трудом, Пм	-
Коэффициент приведения a (при S¢ = 35 м2)	-	0,7	0,62	0,62	0,66
Окончание таблицы 6.3
Производительность труда	м3/чел.-ч	0,376	0,223 (0,392)	1,59	3,376
Уровень технологии Пi/П4	-	0,11	0,077 (0,12)	0,471
Средняя скорость проходки ucp	м/мес		34,7 (61)	108,5	174,4
Примечание. Цифры в скобках характеризуют показатели схемы при повышенной надежности механизмов (примерно в 2 раза).

Уменьшая простои комплексов от приведенных в примере значений до нуля, можно существенно повысить производительность технологической схемы, а значит, и ее уровень. При этом возможна ситуация, когда буровзрывной способ способен конкурировать по эффективности с механизированным, даже при меньших скоростях проходки.

Использование комплексного показателя не только позволяет обоснованно выбирать или проектировать лучшую из возможных технологическую схему и поддерживать на высоком уровне показатели, но также анализировать и оценивать эффективность расчетных и фактических значений производительности , коэффициентов простоя и механизации .