Організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища
Стаття присвячена проблемі вибору послідовності обслуговування горизонтів вугільної шахти для доставки допоміжних матеріалів і устаткування в підготовчі вибої. Під нестаціонарністю середовища в умовах вугільних шахт мається на увазі те, що організація й управління процесами транспортування допоміжни...
Збережено в:
| Дата: | 2015 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2015
|
| Назва видання: | Геотехнічна механіка |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/135827 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища / І. В. Козіна // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 122. — С. 89-94. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-135827 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1358272018-06-16T03:03:06Z Організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища Козіна, І.В. Стаття присвячена проблемі вибору послідовності обслуговування горизонтів вугільної шахти для доставки допоміжних матеріалів і устаткування в підготовчі вибої. Під нестаціонарністю середовища в умовах вугільних шахт мається на увазі те, що організація й управління процесами транспортування допоміжних матеріалів і устаткування відбувається в динамічному режимі, з постійним переміщенням місця виконання основних виробничих операцій. Зважаючи на специфіку даного об'єкта і виникнення випадкових екстремальних ситуацій у шахтних умовах розрахунок моделі послідовності обслуговування горизонтів виконано при кожному надходженні заявок на диспетчерський пункт. Запропонована математична модель вибору послідовності обслуговування горизонтів вугільних шахт для доставки вантажів із використанням людського чинника – експерта, що ґрунтується на базі методу аналізу ієрархій. Зроблено висновки та виконано зіставлення запропонованих математичних моделей планування послідовності обслуговування горизонтів вугільних шахт як в умовах стабільності пріоритетів обслуговування, так і в умовах їх зміни. Организация и управление процессами транспортировки вспомогательных материалов и оборудования происходит в динамическом режиме, с постоянным смещением места выполнения основных производственных операций. Ввиду специфики данного объекта и возникновения случайных экстремальных ситуаций в шахтных условиях расчет модели очередности обслуживания горизонтов выполнен при каждом поступлении заявок на диспетчерский пункт. Предложена математическая модель выбора очередности обслуживания горизонтов угольных шахт для доставки грузов с использованием человеческого фактора – эксперта, основанная на базе использования метода анализа иерархий. Сделаны выводы и выполнено сопоставление предложенных математических моделей планирования последовательности обслуживания горизонтов угольных шахт как в условиях стабильности приоритетов обслуживания, так и в условиях их изменения. The results of expanded analysis hierarchy of method for effective processing of supplementary freight-flow of coal mines is considered The results of the use of hierarchies analysis method and a detailed expert analysis of situations under conditions of uncertainty are presented. A highly informative process control system of cargo delivery in coal mines based on expert analysis is offered. The question of the experts selection is considered. The mathematical model of auxiliary transport functioning processes in coal mines is created by coordinating material flow in preparatory faces. Traditional methods improvements of materials management control service in coal faces were made. The optimum schemes of planning and control of auxiliary materials and equipment delivery in preparatory faces of collieries are offered. Conclusions are made to deliver the materials to the development faces of the coal mines is proposed. 2015 Article Організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища / І. В. Козіна // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 122. — С. 89-94. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/135827 656.073:622.611 uk Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Стаття присвячена проблемі вибору послідовності обслуговування горизонтів вугільної шахти для доставки допоміжних матеріалів і устаткування в підготовчі вибої. Під нестаціонарністю середовища в умовах вугільних шахт мається на увазі те, що організація й управління процесами транспортування допоміжних матеріалів і устаткування відбувається в динамічному режимі, з постійним переміщенням місця виконання основних виробничих операцій. Зважаючи на специфіку даного об'єкта і виникнення випадкових екстремальних ситуацій у шахтних умовах розрахунок моделі послідовності обслуговування горизонтів виконано при кожному надходженні заявок на диспетчерський пункт. Запропонована математична модель вибору послідовності обслуговування горизонтів вугільних шахт для доставки вантажів із використанням людського чинника – експерта, що ґрунтується на базі методу аналізу ієрархій. Зроблено висновки та виконано зіставлення запропонованих математичних моделей планування послідовності обслуговування горизонтів вугільних шахт як в умовах стабільності пріоритетів обслуговування, так і в умовах їх зміни. |
| format |
Article |
| author |
Козіна, І.В. |
| spellingShingle |
Козіна, І.В. Організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища Геотехнічна механіка |
| author_facet |
Козіна, І.В. |
| author_sort |
Козіна, І.В. |
| title |
Організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища |
| title_short |
Організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища |
| title_full |
Організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища |
| title_fullStr |
Організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища |
| title_full_unstemmed |
Організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища |
| title_sort |
організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/135827 |
| citation_txt |
Організація процесів управління доставки вантажів у вугільних шахтах при нестаціонарності середовища / І. В. Козіна // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 122. — С. 89-94. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. |
| series |
Геотехнічна механіка |
| work_keys_str_mv |
AT kozínaív organízacíâprocesívupravlínnâdostavkivantažívuvugílʹnihšahtahprinestacíonarnostíseredoviŝa |
| first_indexed |
2025-07-09T21:17:23Z |
| last_indexed |
2025-07-09T21:17:23Z |
| _version_ |
1837205655181590528 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 89
УДК 656.073:622.611
Козіна І.В., канд. техн. наук,доцент
(Державний ВНЗ «НГУ»)
ОРГАНІЗАЦІЯ ПРОЦЕСІВ УПРАВЛІННЯ ДОСТАВКИ ВАНТАЖІВ У
ВУГІЛЬНИХ ШАХТАХ ПРИ НЕСТАЦІОНАРНОСТІ СЕРЕДОВИЩА
Козина И.В., канд. техн. наук, доцент
(Государственное ВУЗ «НГУ»)
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ДОСТАВКИ ГРУЗОВ В
УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОСТИ СРЕДЫ
Kozina I.V., Ph.D.(Tech), Associate Professor
(State HEІ «NMU»)
ORGANIZATION OF TRANSPORT CONTROL PROCESSES OF
MATERIAL FLOWS IN NONSTATIONARITY ENVIRONMENT
OF COAL MINES
Анотація. Стаття присвячена проблемі вибору послідовності обслуговування горизонтів
вугільної шахти для доставки допоміжних матеріалів і устаткування в підготовчі вибої.
Під нестаціонарністю середовища в умовах вугільних шахт мається на увазі те, що орга-
нізація й управління процесами транспортування допоміжних матеріалів і устаткування від-
бувається в динамічному режимі, з постійним переміщенням місця виконання основних ви-
робничих операцій. Зважаючи на специфіку даного об'єкта і виникнення випадкових екстре-
мальних ситуацій у шахтних умовах розрахунок моделі послідовності обслуговування гори-
зонтів виконано при кожному надходженні заявок на диспетчерський пункт.
Запропонована математична модель вибору послідовності обслуговування горизонтів ву-
гільних шахт для доставки вантажів із використанням людського чинника – експерта, що
ґрунтується на базі методу аналізу ієрархій.
Зроблено висновки та виконано зіставлення запропонованих математичних моделей пла-
нування послідовності обслуговування горизонтів вугільних шахт як в умовах стабільності
пріоритетів обслуговування, так і в умовах їх зміни.
Ключові слова: доставка матеріалів та обладнання до підготовчих вибоїв, транспорту-
вання допоміжних вантажопотоків, обслуговування горизонтів вугільних шахт, управління
процесами допоміжного транспорту шахт.
Транспортування матеріалів і устаткування в шахтних умовах є одним з
найбільш складних, трудомістких і енергоємних процесів.
У вугільній шахті при транспортуванні вантажопотоків необхідно врахо-
вувати поточне стан і найближчий розвиток виробничого процесу у всіх техно-
логічних ланках.
При управлінні процесами доставки вантажів у шахтних умовах необхідно
враховувати такі основні параметри, як:
– постійне переміщення місця виконання основних виробничих робіт;
– наявність чинників невизначеності або виникнення випадкових екстре-
мальних ситуацій (схід локомотива з рейок, ремонт дороги, простій тощо).
© И.В. Козина, 2015
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 90
У Інституті гірничої справи ім. О.О. Скочинського створена схема імітації
(рис. 1) і змодельовано оптимальні організаційно-технічні характеристики
внутрішньо шахтних транспортних систем [1].
Рисунок 1 – Схема імітації процесів роботи внутрішньошахтного транспорту
Процес транспортування допоміжним транспортом складається з трьох вза-
ємопов'язаних етапів:
– транспорт на поверхні зі складів до стволів шахт;
– транспорт по стволах і капітальних виробках (квершлагах, штреках, брем-
сбергах);
– транспорт по дільничних виробках (вентиляційні та конвеєрні штреки, хо-
дки тощо.)
Необхідно відзначити, що трудовитрати при доставці матеріалів і устатку-
вання з розрахунку на одиницю ваги в 36 разів вище, ніж при транспортуванні
основного вантажопотоку, і в 17 разів вище, ніж при транспортуванні породи
[2].
Одне з основних завдань внутрішньошахтного транспорту – доставка мате-
ріалів, устаткування і людей до місць ведення гірничих робіт, на підставі заяв-
ки, складеної в диспетчерському пункті.
Передбачається, що плани і графіки роботи шахти вже визначені для вирі-
шення планових завдань при організації процесів транспортування шахтних ва-
нтажопотоків.
Таким чином, в шахтних умовах при виникненні випадкових екстремальних
ситуацій необхідна модель управління процесами транспортування з викорис-
танням людського чинника – диспетчера шахти. Лише експерт може своєчасно
й оперативно приймати рішення і вирішувати основні завдання щодо доставки
вантажів, зважаючи на специфіку даного об'єкта і наявність чинників невизна-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 91
ченості.
Запропонована математична модель вибору послідовності обслуговування
горизонтів вугільних шахт для доставки вантажів з використанням людського
чинника – експерта, основана на базі використання методу аналізу ієрархій [3].
Для рішення поставленої задачі виконано її уявлення в ієрархічній формі
(рис. 2).
Г1… Г3 – горизонти вугільної шахти, М1…. М6 – матеріали й устаткування
Рисунок 2 – Структурна модель ухвалення рішень
Результатом опису дій є матриця попарних порівнянь відносної важливості
вибраних критеріїв і розраховується відношення узгодженості (табл. 1).
Таблиця 1 – Матриці попарних порівнянь відносної важливості критеріїв
М1 М2 М3 М4 М5 М6
Оцінка компонент
власного вектора
М1 1.00 3.00 2.00 2.00 2.00 3.00 0,29
М2 0.33 1.00 2.00 0.33 0.20 0.17 0,05
М3 0.50 0.50 1.00 0.33 0.25 0.33 0,05
М4 0.50 3.00 3.00 1.00 0.25 0.33 0,11
М5 0.50 5.00 4.00 4.00 1.00 4.00 0,31
М6 0.33 6.00 3.00 3.00 0.25 1.00 0,17
6,82max 0,12ИС %91,9ОС
При формалізації опису даної задачі були запропоновані наступні критерії
математичної моделі для вибору варіантів:
М1 – першочергова доставка кріпильних деталей замка;
М2 – першочергова доставка затяжок;
М3 – першочергова доставка шпал;
М4 – першочергова доставка стояків;
М5 – першочергова доставка міжрамних стяжок;
М6 – першочергова доставка верхняку.
Результат розрахунку глобальних пріоритетів наведено в таблиці 2. Оцінка
пріоритетності альтернатив показує послідовність обслуговування вибоїв: у пе-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 92
ршу чергу необхідно доставити матеріали на горизонт Г3 (ГП = 0,49), потім на
горизонт Г1 (ГП = 0,42), і в останню чергу – на горизонт Г2(ГП = 0,08).
Таблиця 2 – Результати обчислення пріоритетів допоміжних вантажопотоків
А
л
ь
те
р
н
ат
и
в
а
M
1
M
2
M
3
M
4
M
5
M
6
Р
о
зр
ах
у
н
о
к
г
л
о
б
ал
ь
н
и
х
п
р
іо
р
и
те
ті
в
П
ер
ев
аг
и
п
р
и
в
и
б
о
р
і
в
ар
іа
н
-
та
Г1 0,59 0,55 0,88 0,73 0,15 0,24 0,42 2
Г2 0,09 0,08 0,03 0,08 0,09 0,08 0,08 3
Г3 0,32 0,36 0,08 0,19 0,74 0,66 0,49 1
Розрахунок моделі послідовності обслуговування горизонтів необхідно ви-
конувати при кожному надходженні заявок на диспетчерський пункт, оскільки
процес транспортування допоміжних матеріалів і устаткування відбувається в
динамічному режимі, при нестаціонарності середовища – постійне переміщення
місця виконання основних виробничих операцій .
З цієї причини матриця попарних порівнянь сформована з урахуванням часу
(1): G – горизонт вугільної шахти; t – час (1 доба, 2 доби, 3 доби), t ≠ 0 [4].
Результат розрахунку пріоритетних альтернатив з урахуванням часу наведе-
но у таблиці 3. Послідовність транспортування допоміжних матеріалів і устат-
кування до горизонтів (Г1, Г2, Г3) не змінилася, оскільки не змінився розрахунок
пріоритетних альтернатив при t = 2 доби і t = 3 доби.
Як експерти для вирішення питання щодо організації доставки вантажів у
підготовчі вибої вугільних шахт можуть брати участь не лише диспетчер шах-
ти, а й заступник директора з виробництва, головний технолог, головний інже-
нер та ін.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 93
Таблиця 3 – Розрахунок пріоритетних альтернатив з урахуванням часу
t = 1 доби t = 2 доби t = 3 доби
Г1 0,35 Г1 0,33 Г1 0,29
Г2 0,16 Г2 0,15 Г2 0,10
Г3 0,48 Г3 0,51 Г3 0,61
Враховуючи складність вирішуваних завдань, експерти також застосовують
і логічний аналіз поставленої проблеми, використовуючи при цьому комплексні
методики аналізу і прогнозування. На сьогоднішній день рекомендується засто-
сування методів самооцінки та взаємооцінки компетентності експертів для
знаходження адекватного рішення [5].
Необхідно відзначити прийнятну узгодженість (до 5%) у деяких випадках і
повний збіг в інших при зіставленні результатів розрахунку (табл. 2, 3) з ре-
зультатами експертного аналізу. Отже, не дивлячись на те, що метод аналізу іє-
рархій має певні обмеження у використанні, він виявився більш ефективним
для формуванні моделей реалізації процедур раціонального вибору в шахтних
умовах.
Для підвищення ефективності роботи внутрішньошахтного транспорту роз-
роблені математичні моделі вибору послідовності обслуговування горизонтів
шахти допоміжним транспортом як в умовах стабільності пріоритетів обслуго-
вування, так і в умовах їх зміни. В основі запропонованої моделі лежить метод
аналізу ієрархій, який на відміну від інших методів прийняття рішень, найбільш
ефективно і повно описує ту складну ситуацію, в якій виявляються диспетчери
шахт при виконанні заявок на відповідні горизонти, що, у свою чергу, суттєво
впливає на виробництво основного вантажопотоку вугільної шахти.
–––––––––––––––––––––––––––––––
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Системы подземного транспорта на угольных шахтах / под. ред. В.А. Пономаренко. – М.:
Недра. 1975. – 309 с.
2. Кузнецов, Л.И. Анализ развития вспомогательного транспорта на отечественных и зарубежных
угольных шахтах / Кузнецов Л.И., Эйдинзон Ф.М. – М.: ЦНИЭУголь, 1981.
3. Козина, И.В. Математическое моделирование процессов функционирования вспомогательного
транспорта шахт: дис…канд. техн. наук: 01.05.02; защищена 26.12.12; утв. 25.04.13/ Козина И.В. –
Днепропетровск: НМетАУ, 2012. – 155 с.
4. Орлов, И.А. Экспертные оценки. Электронное пособие [Электронный ресурс]. – Режим досту-
па: http://www.aup.ru/books/m154/ – Загл. с экрана.
5. Козина, И.В. Экспертный анализ при управлении процессами транспортирования грузов в
условиях угольных шахт/ И.В. Козина // Современные инновационные технологии подготовки инже-
нерных кадров для горной промышленности и транспорта – 2014: Материалы междунар. конф. Дне-
пропетровск: Национальный горный университет, 2014. – С.248 – 251.
REFERENCES
1. Ponomarenko, V.A. (ed.) (1975), Sistemi podzemnogo transporta na ugolnykh shahtakh [Systems of
underground transport on coal mines], Nedra, Moscow, SU.
2. Kuznecov L.I. and Eydinzon F.M. (1981), Analiz razvitiya vspomogatelnogo transporta na otech-
estvennikh i zarubezhnikh shahtakh [Analysis of development of auxiliary transport on domestic and foreign
coal mines], CNIEUgol, Moscow, SU.
3. Kozina I.V. (2012), ―Mathematical design of processes of functioning of auxiliary transport of
mines‖, Ph.D. Thesis, 01.05.02, NMetAU, Dnepropetrovsk, UA.
http://www.google.com.ua/url?q=http://www.aup.ru/books/m154/&sa=U&ei=3KhqUNKvNqjg4QSxvoAw&ved=0CCUQFjAB&usg=AFQjCNF-ygHJZIQxYD6kWUCq7mWjw3Yu6g
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 94
4. Orlov, I.A., (2014) ―Expert estimations. Electronic manual‖, available at:
http://www.aup.ru/books/m154/, (Accessed 25 August 2002)
5. Kozina I.V. (2014), ―Expert analysis for control by processes of auxiliary transport under conditions
of coal mines ‖, Proc. of the International conference “Contemporary Innovation Technique of the Engi-
neering Personnel Training for the Mining and Transport Industry – 2014”, National Mining University,
Dnepropetrovsk, Ukraine, pp. 248 – 251.
–––––––––––––––––––––––––––––––
Про автора
Козіна Інна Валеріївна, кандидат технічних наук, доцент, Державний вищий навчальний заклад
«Національний гірничий університет» (Державний ВНЗ «НГУ»), Дніпропетровськ, Україна, kozi-
nai@nmu.org.ua
About the author
Kozina Inna Valeriivna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, State Higher Education
Institution «National Mining University» (State HEІ «NMU»), Dnepropetrovsk, Ukraine, kozi-
nai@nmu.org.ua
–––––––––––––––––––––––––––––––
Аннотация. Статья посвящена проблеме выбора очередности обслуживания горизонтов
угольной шахты для доставки вспомогательных материалов и оборудования в подготови-
тельные забои.
Организация и управление процессами транспортировки вспомогательных материалов и
оборудования происходит в динамическом режиме, с постоянным смещением места выпол-
нения основных производственных операций. Ввиду специфики данного объекта и возник-
новения случайных экстремальных ситуаций в шахтных условиях расчет модели очередно-
сти обслуживания горизонтов выполнен при каждом поступлении заявок на диспетчерский
пункт. Предложена математическая модель выбора очередности обслуживания горизонтов
угольных шахт для доставки грузов с использованием человеческого фактора – эксперта, ос-
нованная на базе использования метода анализа иерархий.
Сделаны выводы и выполнено сопоставление предложенных математических моделей
планирования последовательности обслуживания горизонтов угольных шахт как в условиях
стабильности приоритетов обслуживания, так и в условиях их изменения.
Ключевые слова: доставка материалов и оборудования к подготовительным забоям,
транспортирование вспомогательных грузопотоков, моделирование процессов вспомога-
тельного транспорта шахт, обслуживание горизонтов угольны шахт, управление грузопото-
ками угольных шахт
Abstract. The results of expanded analysis hierarchy of method for effective processing of
supplementary freight-flow of coal mines is considered
The results of the use of hierarchies analysis method and a detailed expert analysis of situations
under conditions of uncertainty are presented. A highly informative process control system of cargo
delivery in coal mines based on expert analysis is offered. The question of the experts selection is
considered. The mathematical model of auxiliary transport functioning processes in coal mines is
created by coordinating material flow in preparatory faces. Traditional methods improvements of
materials management control service in coal faces were made. The optimum schemes of planning
and control of auxiliary materials and equipment delivery in preparatory faces of collieries are of-
fered.
Conclusions are made to deliver the materials to the development faces of the coal mines is
proposed.
Keywords: deliver of materials and equipment to the development faces, material flows con-
trol in coal mines, maintenance coal mines levels, transport of auxiliary materials.
Статья поступила в редакцию 2.01.2015
Рекомендовано к печати д-ром техн. наук В.Ф. Монастырским
|