2.2. Структура технологических процессов

Технологические процессы горного производства состоят из отдельных структурных подсистем, элементов, операций технологических перерывов. Операции могут быть основные, вспомогательные и подготовительно-заключительные. При осуществлении технологического процесса происходит последовательное изменение формы, размеров, свойств материала (монолитный массив превращается в дробленую массу) с целью получения изделия, соответствующего заданным техническим требованиям. Технологический процесс имеет свою структуру и осуществляется на рабочих местах (очистной, подготовительный забой и т.д.).

На рис. 2.1 приведена структура технологического процесса, применяемого в угольной промышленности. Структурные подсистемы и элементы технологического процесса отличаются друг от друга по методу выполнения.

Функционирование технологических звеньев представляет собой несколько технологических участков, на которых с различной технологической последовательностью осуществляются процессы дегазации, вентиляции, транспорта и т.д. с целью обеспечения максимальной ритмичности производства.

Подсистемы технологических процессов состоят из множества элементов подсистем. Ее элементами являются технологические операции. Они выполняются на рабочих местах в очистных, подготовительных и нарезных выработках. В зависимости от места и времени их выполнения технологические операции составляют технологический процесс или мероприятия. Технологическому процессу предшествуют подготовительно-заключительные операции.

Подготовительно-заключи-тельные операции – совокупность мероприятий по приведению в рабочее и безопасное состояние рабочего места и механизмов.

Основные операции проводятся согласованно, в определенной последовательности с участием рабочих и соответствующего технологического оборудования, обеспечивающих объем работ и производительность труда.

Вспомогательные операции выполняются для обеспечения эффективного выполнения основных операций согласованно и в определенной последовательности.

Рис. 2.1. Структура технологического процесса горных работ

Технологические перерывы – время остановки выполнения основных операций, связанное с проведением несвойственных процессов.

2.3. Формы представления

технологического процесса

В основу разработки технологических процессов положено три принципа: технический, экономический и организационный.

Технологическое содержание работ излагается в специальных документах: «Паспорт выемочного участка», «Паспорт проведения и монтажа механизированного комплекса в разрезной печи», «Паспорт проведения и крепления выемочного штрека» и т.д.

Технологический процесс является основой для определения потребности в трудовых ресурсах, оборудовании, рабочих площадях, электроснабжении, транспорте, проветривании и др.

В соответствии с экономическим принципом технологический процесс должен осуществляться с минимальными затратами труда и издержками производства. Это достигается интенсификацией рабочего процесса, увеличением чистого времени работы механизмов, повышением производительности труда и снижением себестоимости продукции.

Из нескольких возможных вариантов технологических процессов выбирают соответствующий заданному критерию оценки (оптимизации), которым может быть объем добычи (проходки, себестоимость или производительность труда) и др.

Технологические процессы могут быть представлены различными способами:

1. Представление в форме блок-схемы. В этом случае процесс изображается в виде прямоугольника с рисунком и текстом, характеризующим данный процесс (рис. 2.2). Преобразование операнда Оd¹ (горный массив подготовительного забоя) происходит последовательно с многочисленными промежуточными состояниями, а его свойства при этом шаг за шагом изменяются в нужном направлении – в продвигании полости горной выработки.

Объекты переходят в промежуточные состояния посредством подпроцессов ТеР и операций О в рамках совокупного технологического процесса. Обычно с помощью одной операции достигается желаемое изменение одного свойства.

Согласованная совокупность операций представляет собой технологический процесс преобразования Od´  Od´´, т.е. операнд Od´ – горный массив превращается в новое состояние Od´´ – в горную выработку.

Технологический процесс зависит от требований к операнду, располагаемой информации, квали-фикации операторов и особенно технологического оборудования, которым реализуется процесс.

Рис. 2.2. Пример построения блок-схемы технологического процесса

проведения горной выработки буровзрывным способом

2. Представление в форме линейного графика. Конкретный технологический процесс (подпроцесс, операция) происходит в определенном месте и в определенное время. В эти условия включают данные физического (температура, влажность, наличие пыли, газа, проветривание и т.д.), социального и экономического характера, а также все временные данные (рис. 2.3).

Рис. 2.3. График организации труда при зарубке комбайна в лаве

3. Представление в форме планограммы. Выемка угля в длинных очистных забоях (лавах) представляется в виде планограммы (рис. 2.4).

Путем детализации модели технологического процесса, как это показано на рис. 2.4 и 2.5, можно уточнить данные по материальным, энергетическим и информационным входам или потокам, необходимым для реализации преобразований, а также расписать операции по операторам.

Процесс, подпроцесс и операция проходят стадии подготовки, проведения и окончания.

Описание подпроцессов и операций осуществляется путем задания объекта преобразования (добыча угля в лаве) и действия. Например, преобразовать монолитный угольный массив в кусковую подвижную массу; передвинуть очистной комбайн, крепь, скребковый конвейер и т.д.

Операции технологического процесса осуществляются во временной последовательности. Если операция выполнена и достигнуто требуемое промежуточное состояние операнда, то после этого должна выполняться следующая за ней операция.

Состояние операнда выражается как “вектор” его свойств Е или параметров. В математической форме его можно записать

где подстрочные индексы при Е обозначают свойства операнда и их меру (т.е. количественные определения – метр, тонна, литр и т.д.).