книги из ГПНТБ / Хартович, Ю. И. Вибрационный выпуск руды
.pdfнепосредственный, а ЗДП и ЗТ — как процесс обслужива ния. ЗВ и ЗДП обслуживаются соответственно вибропитате лем ВП-2 и вибрационным секционным конвейером ВР-80 конструкции ВНИИЦветмета. Массив руды обрушается слоями. После отбойки и выпуска руды из слоя секция конвейера демонтируется и вибропитатель передвигается.
Отказом технологической схемы выпуска и доставки руды следует считать любой отказ в схеме, вызывающий остановку вибропитателя, т. е. перерыв в работах по погруз ке руды. В пределах одной выемочной панели за время ее отработки число отказов, которое может иметь схема, равно
|
L—1л |
у |
(2) |
|
Ял»у---- |
||
|
|
i=i |
|
L—l„ |
= К 1— количество |
отказов, |
связанных с де |
где — — |
|||
*сек |
монтажом |
конвейера и передвижкой |
|
|
|||
|
питателя; |
|
|
|
L— длина панели; |
|
|
|
ZceK— длина секции конвейера; |
||
|
ит— длина вибропитателя; |
||
|
К |
|
|
|
Яг = Язв + |
Я3дп, |
|
|
i = l |
|
|
Язв, |
я3дп— количество |
отказов |
звена, не завися |
|
щих от причин, названных выше; |
||
|
К — количество звеньев. |
|
|
Среднее время работы схемы между двумя отказами (на работка на отказ)составляет
где V — скорость подвигания забоя |
выпуска, м/сменуг |
м/сутки. |
связано с показате |
Время восстановления схемы Т в сх |
лями восстановления отдельных звеньев T Bi и временем перемонтажа оборудования Г мон
40
|
2 |
Г>‘ |
|
|
Т |
i=1___ |
Т МОН |
(4)’ |
|
|
К |
к, ’ |
||
|
2 » . |
|
|
|
|
i=l |
|
|
|
^ /в;
/77 _ У-1
В.1 m ,
2 ^ /=i
где fBJ-, тг;-— соответственно время устранения и число от
казов типа оборудования; те — количество типов оборудования в звене.
Коэффициент готовности технологической схемы пред ставляет собой отношение времени безотказной работы к сумме времени безотказной работы и времени простоев,, связанных с устранением отказов и частичным перемонта жом оборудования,
L
Физическая сущность коэффициента готовности — этовероятность работоспособного состояния схемы в любой
произвольный момент времени.
Установлено, что величина времени безотказной работы, большого количества типов горных машин распределена поэкспоненциальному закону, а вероятность безотказной ра боты горных машин описывается экспоненциальным зако
ном надежности [49].
Вероятность безотказной работы звена технологической,
схемы в течение времени t выражается зависимостью |
|
||
P(t) = exp |
t_ |
(6J |
|
/з |
|||
|
|
||
где ts— наработка на отказ.
. 41
Поскольку отказы в звеньях независимые, а звенья име ют последовательное соединение, то вероятность безотказ ной работы схемы равна произведению вероятности безот казной работы звеньев:
РСХ(Н = ПP(t) = P(t3B)-P(t3Rn) , |
(7) |
где К — количество звеньев в схеме. |
последова |
Из формулы (7) видно, что с ростом числа |
тельно соединенных звеньев надежность схемы значительно уменьшается.
Средняя ожидаемая производительность схемы равна
Q = Q m a x 3 B ‘ E , |
( 8 ) |
где Qmaxзв — максимальная производительность |
вибраци |
онного питателя. |
|
Схема с площадным выпуском руды (см. рис. 11) имеет такую структуру: звенья выпуска и погрузки — звено транс порта. Способ взаимодействия звеньев — как процесс обслу живания. Выпуск и погрузка осуществляются виброустанов ками типа ВДПУ в электровозный транспорт. В панели име ется несколько параллельных (дублирующих) цепочек выпуска руды, количество которых определяется отношени
ем N = , где L — длина панели, L2— расстояние между
вибропитателями.
Наработка на отказ одной цепочки определяется с по мощью выражения
|
к |
|
Т = |
i=i |
(9) |
1 ц |
к |
|
|
i=i |
звп |
|
|
тде t pi — интервал времени между двумя последователь ными отказами;
Лзвп — количество отказов звена выпуска и погрузки. Время восстановления цепочки представляет собой сред
нее время устранения отказа
к |
|
ггг _i=i |
(10) |
1 вц---пЛЗВП |
где х i— время на устранение i-ro отказа.
■42
Коэффициент готовности для цепочки можно найти из выражения
ъ * |
|
|
i=l |
или К ~ Т1 ц JI -711 ВЦ |
|
К т |
( П ) |
|
i2- = l '-+2 |
' |
|
i—1 |
|
|
Вероятность безотказной работы цепочки в течение вре мени t определяется из уравнения
PJt) = ехр |
(12) |
|
■ц . |
Средняя ожидаемая производительность цепочки равна
Q n = Qma х * Ё . |
( 1 3 ) |
Надежность технологической схемы выпуска и доставки руды зависит не только от надежности составляющих ее звеньев (цепочек), но и от способа их соединения. Если рас смотренная ранее схема с торцовым выпуском руды имеет одну цепочку, в которой звенья соединены последовательно, то схема с площадным выпуском включает несколько па раллельно соединенных цепочек.
Если схема состоит из N параллельно соединенных цепо чек и ее работоспособность обеспечивается при сохранении хотя бы одной цепочки, то (N— 1) цепочек считают резерв ными.
При вероятности безотказной работы i-й цепочки, равной Рц£ , вероятность ее отказа дц; , как события противополож ного, согласно теории вероятности, равна
Чщ= 1 Рцг •
Вероятность отказа схемы, состоящей из N параллельно соединенных цепочек, определяется из выражения
JV |
(14) |
ffcx = Пдцг.
Вероятность безотказной работы схемы находится как вероятность события, противоположного событию отказа схемы дсх :
Рсх = 1— ?сх = 1— Щцг= 1 —п(1 - Рц1) . |
(15) |
43
Для схемы из равнонадежных параллельно соединенных цепочек формула вероятности безотказной работы будет иметь вид
Рсх = 1 - ( 1 - Р Ц1)" |
(16> |
Таким образом, вероятность безотказной работы схемы из параллельно соединенных цепочек больше или по крайней мере равна вероятности безотказной работы наиболее надеж ной цепочки, причем с увеличением числа параллельно соединенных цепочек она возрастает.
Средняя ожидаемая производительность схемы такова:
(17>
где N 1 — количество работающих цепочек.
Даже из беглого сравнения видно, что вероятность без отказной работы и средняя ожидаемая производительность схемы с площадным вибровыпуском руды могут быть выше, чем у схемы с торцовым вибровыпуском.
Надежность технологических схем выпуска и доставки руды с взаимодействием звеньев через промежуточный склад
Схема с торцовым выпуском (см. рис. 10) имеет структу ру : звено выпуска — звено доставки — звено переработки и
разделения — звено |
промежуточный склад — звено |
погруз |
ки — звено транспорта. |
|
|
Способ взаимодействия звеньев следующий: ЗВ и ЗД — |
||
непосредственный, |
ЗД и ЗПР — непосредственный, |
ЗПР и |
ЗП — через промежуточный склад, ЗП и ЗТ — как процесс обслуживания. Звено выпуска представлено вибропитателем ВП-2, звено доставки — секционным виброконвейером BP-80,, звено переработки и разделения — виброгрохотом, звено по грузки — виброустановкой «Сибирячка».
Технология отбойки, выпуска и доставки руды аналогич на технологии ранее рассмотренной схемы с торцовым вы пуском (см. главу 2, раздел «Совершенствование технологии выпуска и доставки руды на основе применения вибромеха низмов в условиях рудников Лениногорского полиметалли ческого комбината»). При работе схемы возможны случаи, когда рудоспуск (промежуточный склад) заполнен рудой на объем Рскл или является порожним, т. е. V CKJl = 0 . Во вто-
44
ром случае работа схемы, по существу, аналогична ранее рассмотренной схеме с торцовым выпуском с той лишь раз ницей, что ее структура усложнена дополнительными звень ями — ЗПР, ЗПС, ЗП. Поэтому рассмотрим критерии надеж ности для случая, когда рудоспуск заполнен на объем У скл •
В случае отказа любого из звеньев, предшествующих промежуточному складу,— ЗВ и ЗД или ЗПР — схема выпол няет функции по погрузке руды в транспорт в течение вре
мени ti [t\= |
. |
|
|
\ |
у зп / |
|
|
Среднее ожидаемое время ti за период отработки панели |
|||
составит |
|
|
|
|
У СИ Л |
У с к л |
(18) |
|
®ЗП |
(®тах'Е)зП |
|
|
|
||
где Ускл — средний ожидаемый объем руды в рудоспуске, приходящийся на один отказ,
V y
|
___ |
С К Л |
|
|
сь л |
п з в + п з д + п з п р ’ |
|
Qmax — максимальная производительность |
звена по- |
||
_ |
грузки; |
|
|
Е — коэффициент технической эффективности зве |
|||
|
на погрузки. |
_ |
|
Общее время погрузки руды объемом УСКл |
за весь пе |
||
риод отработки панели в случае |
отказов ЗД или ЗПР будет |
t =21(язв + л-зд |
- j - л з п р ) . |
Если время 11 больше или равно сумме времени восста новления звеньев выпуска, доставки, переработки и разде ления, т. е. ?1 > Г в.зв + J 7в.зд+21в.зпр , тогда наработка на отказ схемы за весь период отработки панели определится из выражения
= пзп |
(20) |
где п зп — количество отказов звена погрузки.
Если время t\ меньше суммы времени восстановления звеньев выпуска, доставки, переработки и разделения, т. е. ?1 < Гв.зв + Т в.зд +21в .з п р > тогда после погрузки руды объемом
Уокл схема будет |
простаивать в течение времени (Тв.зв + |
|
-\-Т в. -\-Т в .з п р ) |
•— £i или |
— 1\. |
45
Время простоев схемы за весь период отработки панели
составит (пзв + л зд + л ЗПр) (STB— fi), где |
2Т В, ti— среднее- |
|
ожидаемое значение величин. |
|
|
Эффективное |
время работы схемы выпуска и доставки |
|
в панели длиной |
L при скорости подвигания забоя v равно |
|
— |
+ tx (rc3 B + лзд л ЗПр ) . |
(21) |
Наработка на отказ технологической схемы выпуска и доставки за период отработки запасов панели устанавлива ется из выражения
у |
+ ^(Лдв +Л3Д +ПдПр) |
У + Jl ( ra3 B + ПЗ Д + я з п р ) |
|
Т, |
^ 1 + " З В “ Г П д д + Я д П р |
к |
* ( 22) |
|
|
1=1 |
|
где К 1 — отказы, связанные с перемонтажом |
оборудования |
||
|
и численно равные количеству циклов отбойки или |
||
|
секций конвейера. |
|
|
Время восстановления схемы, означающее среднее время устранения отказа, представлено суммой времени восста
новления, |
связанного с отказами оборудования в звеньях |
|||||
> т |
и технологическими отказами |
у |
|
, за вычетом вре- |
||
711/ |
/ |
|||||
|
|
\ Л.1 |
|
|||
мени работы схемы при погрузке из рудоспуска руды объе мом Vc для
Т Е.ЗВ |
в . З Д + 2 7В.ЗПР , |
|
к |
|
|
'W'P |
|
|
4 / 1 |
|
|
т в .сх = 1к-=1 |
*1 |
(23) |
2 - |
‘зп |
|
|
|
|
i=i |
|
|
а для
tf<C.TЕ.ЗВ “ Н тВ.ЗД “ Ь Т В.ЗПР ,
К
|
|
|
V т . |
|
|
|
Т |
|
= |
ei |
т м он |
t l ( n 3B + ПЗД + П3пр) |
|
в сх |
1=1 |
(24) |
||||
± |
|
к |
к-. |
|
||
|
|
|
2 ”. |
к |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1=1 |
|
1=1 |
|
46
Коэффициент готовности технологической схемы выпус ка и доставки при ^> Т в.зв+Гв.зд+2тв.зпр определяется изотношения
К т |
‘ЗП |
|
|
к |
‘ЗП |
|
|
|
|
|
|
|
|||
V r Bl. |
|
|
|
|
|||
Тмон |
__it_ |
i=l___ |
Тмон |
(25) |
|||
J— I |
|
||||||
|
|
||||||
лзп к |
|
Ki |
7lgn |
К |
+ Ki |
|
|
V |
|
|
Упг |
|
|
||
2 |
л |
|
|
|
|
||
i—1 |
|
|
г=1 |
|
|
||
При
ti <С Рв .зв~Ь Гв.зд “Ь Fв.зпр >
— + *1(пзв+ лзд"^лзпр)
Тс |
|
2 |
л»+ г « |
1=1 |
|
К г= |
К |
i - |
Утн |
V' ПВД"^ПЗПР)
к+ к
2 |
ni+-8r1 |
i=l |
г=1 |
Гмсн
•BTi
(26)
г1(лЗВ‘ГлЗД+лЗПр)
к
2 Bi+*i i=l
Вероятность безотказной работы звена технологической схемы в течение времени t определяется из выражения
P(t) = exp |
(27) |
гз
а вероятность безотказной работы схемы равна произведе нию вероятностей безотказной работы звеньев
Рсх(0 = |
к |
|
|
|
ПP(t) . |
|
|
||
Для случая, когда i1> 7 ,B.3B + |
Рв.зд |
Рв.зпр» |
|
|
exp |
t |
= ехр |
;___tj_~ |
(28) |
|
*зп |
|
Г. |
|
‘зп
При ti< T в.зв+Рв.зд+Т7 в.зпр»
P cx{ t)= n P (t)= P 3h(t)-P 3R(t)-P 3ni>{t)-P3n (t). |
(29) |
Средняя ожидаемая производительность схемы
Q — Qmax3B ’ Е , |
(30) |
где Qmaxзв — максимальная производительность |
питателя |
звена выпуска. |
12) пред |
Схема с площадным выпуском руды (см. рис. |
ставлена структурой: звенья выпуска — звено доставки — звено переработки и разделения — звено промежуточный склад и звено погрузки. Способ взаимодействия звеньев следующий: ЗВ и ЗД — непосредственный, ЗД и ЗПР — непосредственный, ЗПР и ЗП — через промежуточный склад, а ЗП и ЗТ — как процесс обслуживания.
Звенья выпуска, а также звено погрузки обслуживают ся вибрационными установками ВДПУ, звено доставки — конвейерными установками, звено переработки и разделе ния — вибрационным грохотом. Выпуск руды из панели осуществляется несколькими параллельными (дублирующи ми) цепочками, которые имеют последовательное соединение с последующим звеном — ЗД. В связи с этим наработка на отказ цепочки Гц зависит от отказов ЗД, ЗПР и ЗП
|
|
к |
|
|
к |
|
|
|
ъ |
|
|
V* . |
|
|
|
|
|
/ |
pi |
|
|
Т„ = |
1=1 |
|
i=1 |
(31) |
|
|
|
-}• 71. |
к |
|||
|
гзв"^пзд^ пЗПР- |
■зп |
V |
|
||
|
|
|
|
|
2 ini |
|
|
|
|
|
|
i=l |
|
где |
tpi — интервал времени между двумя последова |
|||||
|
тельными отказами; |
|
|
|||
|
Лзв....)Лзп — количество отказов в звеньях. |
|||||
|
Время восстановления цепочки составляет |
|||||
|
Т |
В .Ц |
— 1=1 |
|
|
(32) |
|
|
|
|
|||
|
А |
‘зв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х i — время устранения i-ro отказа. |
|
|
|||
|
Коэффициент готовности цепочки описывается зависи |
|||||
мостью |
|
Ттг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К г - та+тв.ц |
|
|
(33) |
||
Вероятность безотказной работы цепочки в течение вре мени t определяется из выражения
РцИ)=ехр |
(34) |
|
Д |
48
Как и в ранее рассмотренной схеме, имеющей звено про межуточный склад, работу схем необходимо рассматривать для случаев, когда рудоспуск (промежуточный склад) за
полнен |
рудой на |
объем V CKJI |
и когда он порожний — |
^скл = |
0 . |
|
предшествующих проме |
При отказе одного из звеньев, |
|||
жуточному складу |
(ЗВ, ЗД или ЗПР), схема выполняет |
||
функции по погрузке руды в транспорт в течение времени
f i = |
а среднее значение этого показателя за период |
|
|
<2зп |
|
отработки будет |
|
|
|
V c |
(35) |
|
(^max‘Ё)зП |
|
|
Vг СИТГ— 2. |
(36) |
|
^ЗД+^ЗПР |
|
Поскольку звено выпуска имеет несколько резервных дублирующих цепочек, то практически простои схемы из-за отказа ЗВ будут отсутствовать. Поэтому общее время погруз ки руды из рудоспуска за период отработки панели соста вит
t —^(язд ~Ь лзпр). |
(67) |
При 11 Тв .3д -f-Т в.зпр наработка на отказ схемы за пери од отработки панели будет зависить от отказов ЗП
Т |
(38) |
В случае ^ < Т в.зд+ 21в.зпр схема будет простаивать в те чение периода, равного
(Т’в.зд + Г в.зпр) — |
(39) |
Суммарное эффективное время работы схемы по выпус ку и доставке руды из панели с запасами Q naH устанавли вается из выражения
+ гсздр) , |
(40) |
где (Ззв — средняя ожидаемая (плановая) производительность на выпуске.
Наработка на отказ схемы за период отработки панели определяется из выражения
4—160 |
49 |