Способ управления угольным добывающе-перерабатывающим комплексом

 

Изобретение относится к управлению разработкой полезных ископаемых и может быть использовано на добывающе-перерабатывающих предприятиях, например, состоящих из угольного карьера или шахты и дробильно-сортировочного комплекса или обогатительной фабрики. Цель изобретения - повышение добычи угля за счет учета ре-,2 'жима работы перерабатывающих агрегатов. При работе добывающе-перерабатывающего комплекса измеряют зольность и ситовый состав угля, добываемого каждым агрегатом, и производительносты^аждого перерабатывающего агрегата. Определяют максимально возможную производительность каждого добывающего агрегату, предельную производительность средств транспортировки и задают допустимые отклонения средней зольности всего добываемого угля от требуемой зольности. Определяют максимально возможную и номинальную производительность каждого перерабатывающего агрегата и вычисляют отклонения загрузки каждого из перерабатывающего агрегатов от номинальных значений. В результате задают такие производительности каждого добывающего агрегата, при кото|эых суммарное отклонение загрузки перерабатывающих агрегатов от номинал1>&ных значений их производительности принимает минимальное значение. Все указанные действия проводят при выполнении ограничений на максимально возможные производительности среды и, средств транспортировки и каждого из дог бывающих и перерабатывающих агрегатов, а также соответствии зольности всего добываемого угля заданным допускам. 1 ил.^ ^ГО>&Изобретение относится к управлению разработкой полезных ископаемых и может быть использовано на добывающе-перерабатывающих предприятиях, например, состоящих из угольного-карьера или шахты и дробильно-сортировочного комплекса приотгрузке готовой продукции без обогащения или углеобогатительной фабрики.Известен способ управления угледобывающим предприятием, при котором при составлении оперативного плана управления сначала определя ют обьемы добычи ископа-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ (51) 5

° 2 (Л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4727568/03 (22) 07.08.89 (46) 23.02.92. Бюл. М 7 (71) Государственный проектный институт

"Гипрошахт," и Институт проблем управления (72) П.И.Гандельсман, В.В.Рогозинский, К.Б.Норкин, А.С.Руппо и Ю,Э.Сагалов (53) 622.232(088.8) (56) 1. Гулько Л.В., Дмитриева Э,M и Сенчуров B,Ï. Математическая модель оптимизации сменных планов загрузки горнотранспортного оборудования. В кн.:

Автоматизация на карьерах, — Киев: Техника, 1975. с.17 — 23, 2..Нурлыбаев M.À. Автоматизированные системы управления технологическими процессами на карьерах. — М.: Недра, 1985, с.116- 118. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УГОЛЬНЫМ

ДОБЫВАЮЩЕ-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИМ

КОМПЛЕКСОМ (57) Изобретение относится к управлению разработкой полезных ископаемых и может быть использовано на добывающе-перерабатывающих предприятиях, например, состоящих из угольного карьера или шахты и дробильно-сортировочного комплекса или обогатительной фабрики. Цель изобретения — повышение добычи угля за счет учета реf

Изобретение относится к управлению разработкой полезных ископаемых и может быть использовано на добывающе-перерабатывающих предприятиях, например, состоящих из угольного карьера или шахты и дробильно-сортировочного комплекса при

» Ж 1714121 А1 жима работы перерабатывающих агрегатов.

При работе добывающе-перерабаты вающего комплекса измеряют зольность и ситовый состав угля, добываемого каждым агрегатом, и производительность Каждого перерабатывающегоо агрегата. On ределя ют максимально возможную производител ьность каждого добывающего агрегата, предельную производительность средств транспортировки и задают допустимые отклонения средней зольности всего добываемого угля от требуемой зольности.

Определяют максимально возможную и но-минальную производительность каждого перерабатывающего агрегата и вычисляют отклонения загрузки каждого из перерабатывающего агрегатов от номинальных значений. В результате задают такие производительности каждого добывающего агрегата, при которых суммарное отклонение загрузки перерабатывающих агрегатов от номинальных значений их производительности принимает минимальное значение. Все указанные действия проводят npin выполнении ограничений на максимально возможные производительности среды и, средств транспортировки и каждого из до; бывающих и перерабатывающих агрегатов, а также соответствии зольности всего добываемого угля заданным допускам, 1 ил. отгрузке готовой продукции без обогащения или углеобогатительной фабрики.

Известен способ управления угледобывающим предприятием, при котором при составлении оперативного плана управления сначала определяют объемы добычи ископа1714121

25

55 емого,по всем забоям по критерию минимума отклонения качественных показателей продукции от плановых, а затем назначаются максимальные объемы добычи по всем добывающим агрегатам (1).

Известный способ ограничивает производительность добывающе-перерабатывающего комплекса в целом, так как не гарантирует полную загрузку технологических отделений перерабатывающего предприятия.

Известен также способ управления добы вающе-обогатительным предприятием, при котором максимизируется добыча предприятия, подающего на обогатительную фабрику суммарный продукт при ограничениях на предельные объемы горной массы, которые могут быть погружены каждым добывающим агрегатом, на объем поставляемой на обогатительную фабрику массы, исходя из плановых заданий, на среднее значение качественных показателей полезного ископаемого за планируемый период (2).

Известный способ ограничивает производительность добывающе-перерабатывающего комплекса в целом, так как производит оптимизацию работы добывающего предприятия без учета влияния на эффективность работы перерабатывающего предприятия качественно-количественных характеристик добываемого продукта.

Количество угля, подаваемое на дробильно-сортировочный комплекс, определяется исходя из угля с усредненными характеристиками ситового и фракционного состава. Уголь, поступающий на дробление и классификацию, имеет характеристики, отличные от усредненных, в частности по ситовому составу, т.е. по классам крупности. Поэтому часть технологических линий дробил ьно-сортировочного комплекса будет недогружена в зависимости от преобладания продукта какого-либо класса, ввиду чего макСимальная производительность комплекса достигаться не будет. При последующем обогащении уголь каждого, класса крупности обогащается по разным технологическим схемам. При этом каждое из отделений обогащения рассчитывается на определенное количество угля данного класса. Таким образом, при обогащении реального угля, поступающего из разных забоев, пластов и так далее, создаются условия, при которых одно из отделений загружено максимально, а остальные в разной степени недогружены, Следовательно, известным способом управления присущ общий недостаток, заключающийся в том, что эффективность управления не может быть повышена из-за несогласованности работы добывающих и перерабатывающих звеньев технологического процесса добычи и переработки угля.

Целью изобретения является повышение качества управления за счет учета режима работы перерабатывающих агрегатов, Поставленная цель достигается тем, что в способе управления угольным добывающе-перерабатывающим комплексом, предусматривающим измерения зольности угля, добываемого каждым агрегатом; определение максимально возможной производительности каждого добывающего агрегата и предельной производительности средств транспортировки угля на переработку, задание допустимых отклонений средней зольности всего добываемого угля от требуемой зольности и задании и роизводительйости каждого добывающего агрегата, дополнительно измеряют ситовый состав угля, добываемого каждым агрегатом, измеряют. производительность каждого перерабатывающего агрегата, определяют максимально возможную и номинальную производительность каждого перерабатывающего агрегата, определяют отклонение загрузки каждого из перерабатывающих агрегатов от номинальных значений их производительности, определяют суммарное отклонение загрузки перерабатывающих агрегатов от номинальных значений их производительности и задают такие производительности каждого добы вающего агрегата, при которых суммарное отклонение загрузки перерабатывающих агрегатов от номинальных значений их производительность принимает минимальное значение, при этом производительность каждого перерабатывающего и добывающего агрегатов не должна превышать максимально возможную, производительность средств транспортировки добытого угля на переработку не должна превышать предельных значений, а зольность всего добытого угля должна соответствовать заданным допускам.

На чертеже приведена функциональная схема комплекса.

Комплекс содержит добывающие агрегаты 1, транспортные средства 2 доставки добытого угля на переработку, перерабатывающие агрегаты 3, выходом которых является переработанный уголь разных классов крупности, датчики 4 ситового состава угля, добываемого каждым добывающим агрегатом, датчики 5 зольности угля добываемого каждым добывающим агрегатом, задатчики

6 максимально возможной производительности каждого добывающего агрегата, задатчик 7 предельных отклонений зольности всего добываемого угля, задатчик 8 пре1714121 дельной производительности транспортных средств доставки добытого угля на переработку, задатчики 9 номинальной загрузки перерабатывающих агрегатов, задатчики 10 максимально возможной загрузки перерабатывающих агрегатов, датчики

11 текущей производительности перерабатывающих агрегатов и вычислительный блок 12.

Уголь, добываемый агрегатами 1, до ставляется на перерабатывающие агрегаты дробильно-сортировочного комплекса 3 с помощью транспортных средств доставки добытого угля на переработку 2. Результатом переработки добываемого угля на дробильно-сортировочном комплексе является уголь разных классов крупности. C помощью датчиков 4 определяется ситовой состав угля, а с помощью датчиков 5— зольность угля, добываемого каждым добывающим агрегатом. Задатчиками 6 задают максимально возможную производительность каждого добывающего агрегата, исходя из их технического состояния и прочных характеристик добываемой массы,:Задатчиком 7 предельных отклонений зольности всего добываемого угля 7 задается ограничение на зольность угля, поступающего на переработку. Задатчиками 8 задается предельнаяя производительность транспортных средств доставки добытого угля на переработку в дробильно-сортировочном комплексе; Это ограничение определяется как грузоподъемность тех или иных транспортных средств, так и их диспетчеризацией.

Задатчиками 9 определяется номинальная, а задатчиками 10 максимально возможная загрузка перерабатывающих агрегатов дробильно-сортировочного комплекса. Эти величины задают номинальный режим работы агрегатов комплекса, который является наиболее рациональным, и допускаемую максимальную загрузку агрегатов.

Датчики 11 измеряют текущую производительность перерабатывающих агрегатов.

В вычислительном блоке 12 сигналы датчиI ков 11 сравниваются с сигналами соответствующих задатчиков 9, вычисленные разности суммируют и таким образом определяют суммарное отклонение загрузки перерабатывающих - агрегатов от номинальных значений их производитель- ности, Задача вычислительного блока состоит в том, чтобы найти величины производительности добывающих агрегатов, которые обеспечивают минимум суммарного отклонения загрузки перерабатывающих агрегатов от номинальных значений их производительности, Минимизация может быть выполнена с помощью итерационной процеQJ = о xi, 20 номинальное значение загрузки технологического отделения перерабатывающего сырья по одной технологической схеме О ", средняя зольность угля, добываемого j агрегатом AJ, средняя зольность всего добываемого угля х> AJ

А

XJ

1 суммарное отклонение загрузки технологических отделений переработки угля от номинальных величин

40 предельная производительность средств . доставки для добывающего к перерабатывающему комплексу х, заданная величина

45 .средней зольности всего добываемого угля

Аз и допустимое отклонение его средней зольности от заданной величины ЛA.

Задача состоит в том, чтобы найти производительности добывающих агрегатов

50 xj*, обеспечивающие минимум суммарного отклонения загрузки перерабатывающих агрегатов от номинальных величин их производительностии:

< . Ф. мин Ф(ХД

Ф(х ) = х;

55 при ограничениях на производительност .* о добывающих агрегатов xi xJ, на предельдуры шаговой оптимизации. Для ускорения этой процедуры рациональна минимизацию начинать с таких значений величин производительности добывающих агрегатов, которые

5 обеспечивают близость минимизируемой величины к экстремуму. Такие значения производительности добывающих агрегатов могут быть найдены на модели процесса добычи, транспортировки и переработки угля. Для10 этого обозначают производительность j добывающего агрегата xi, число добывающих агрегатов и, относительно количество угля i класса крупности, добываемого j агрегатом ц;;, число классов крупности m, суммарное

15 количествоугля i класса, перерабатываемого по одной технологической схеме

1714121 ную производительность каждого перерабатывающего агрегата — 0 " ", на производительность транспортных средств п х; (х„на заданное среднее качество .

1 добываемого угля А - АЗ (Ь А, Сформулированная задача является задачей нелинейного программирования и может быть решена численными иттерационными методами поиска экстремума функции при ограничениях типа неравенств, например, методом штрафных функций.

Вся информация, необходимая для формирования этой модели, измеряется и вводится в вычислительный блок. Таким образом, в качестве начальных значений минимизирующих величин используются найденные на модели. В случае необходимости более точная минимизация может выполняться по непосредственным измерениям минимизируемой величины, определяемой текущей производительностью перерабатывающих агрегатов и значениями их номинальной производительности.

Формула изобретения

Способ управления угольным добывающе-перерабатывающим комплексом, заключающийся в измерении зольности, добываемого каждым агрегатом угля, определении максимально возможной производительности каждого добывающего агрегата и предельной производительности средств транспортировки угля на переработку, задании допустимых отклонений средней зольности всего добываемого угля от требуемой зольности и задании произво5 дительности добывающего агрегата, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества управления за счет учета режима работы перерабатывающих агрегатов, измеряют ситовый состав угля, добываемого

10 каждым агрегатом, измеряют производительность каждого перерабатывающего агрегата, определяют максимально возможную и номинальную производительность каждого перерабатывающего агрега15 та, определяют отклонение загрузки каждого из перерабатывающих агрегатов от номинальных значений их производительности, определяют суммарное отклонение загрузки перерабатывающих агрегатов от

20 номинальных значений их производительности и задают такие производительности каждого добывающего агрегата, при которых суммарное отклонение загрузки перерабатывающих агрегатов от номинальных значений

25 их производительности принимает мини мальное значение, при этом производительность каждого перерабатывающего и добывающего агрегатов не должна превышать максимально возможную, производи30 тельность средств транспортировки добытого угля на переработку не должна превышать предельных значений, а зольность всего добытого угля должна соответствовать заданным допускам,