Разработка конструктивной схемы крепления со статическим исполнительным органом

Применение  технико-экономических исследованиях методов корреляционного анализа требует выполнения определенного количества вычислительных операции и привлечения большого объема исходной информации. Исходным материалом для данного исследования послужила ежемесячная информация комбината Караганда уголь и официальная статическая отчетность за период с 1966 по 1970 год включительно. За единицу наблюдения взят один месяц работы добычного участка. По пласту было собрано 336 наблюдений по выемке комплексом ОМКТ, 52 наблюдения по работе узкозахватного комбайна КШ-1 кг с индивидуальной крепью и 168 наблюдений по работе узкозахватного комбайна К-52 м с индивидуальной крепью. По пласту было собрано 141 наблюдение по работе комплекса КМ-81 м, 183 наблюдений по выемке комбайном КШ-1 кг с индивидуальным креплением и 282 наблюдения по работе комбайна К-52 м с индивидуальным креплением.

В условиях шахт Карагандинского бассейна необходимость  первичной статической обработки  исходных данных – проверка на однородность исходной информации отпадает, так  как сбор материалов вполне возможно производить абсолютно по всем шахтам, а не по отдельным выборкам, поэтому представляет собой единый исходный материал при полном отсутствии автокорреляции (по данным КНИУИ).

После первичной  статической обработки исходных данных, наиболее важным этапом дальнейшего  исследования является выбор формы  связи. В связи с этим необходимо иметь в виду, что связь между  производительностью труда и  факторами, влияющими на ее уровень, в большинстве случаев, даже в  первом приближении, имеет некоторые  оптимальные значения факторов, при которых производительность труда достигает своего максимума или минимума, т.е. является нелинейной. Поэтому при решении корреляционных уравнений вида Р= f(L) и Р=f() использовано уравнение кривой второго порядка:

 

                                                                                         (II-2)

выражающее параболическую зависимость. Параметры уравнения вычислены путем решения системы трех нормальных уравнений:

                                                                     (II-3)

 

Иногда, при  анализе статических материалов наблюдается равномерное нарастание результативного признака с увеличением  признака факториального. Такая зависимость  будет зависимостью линейной и выводиться уравнением прямой решением  системы нормальных уравнений, получаемых по способу наименьших квадратов:

 

                                                                                          (II-4)

 

 

 

    Исследования влияния вынимаемой толщины слоя и длины лавы на производительность труда по добычному участку путем расчета парных корреляционных уравнений вида и нахождения коэффициентов корреляции и теоритических корреляционных отношений

 

                                               и                                           (II-5)

показывают, что рассматриваемые параметры производства не относятся к числу независимых и устанавливают (среднюю или сильную)  связь между исследуемыми факторами.

 

 

 

                                              §2. Исследование  зависимостей

)  и 

                                                       при выемке пласта .

 

   Пласт  Долинский – шестой ( выдержанный по мощности пласт Долинской свиты, со средней мощностью 5.5 м,  состоит из нескольких угольных пачек различной мощности, разделенных прослоями аргиллита  и алевролита. В кровле пласта залегает метровая пачка крепких аргиллитов, выше которых идет мощная толща песчаников. Породы пласта отличаются дующими свойствами.

   Многочисленные  цифровые записи первичных данных, характеризующих работу добычных  участков с использованием  комбайна К – 52м, сгруппированы. В результате расчетов получены следующие эмпирические зависимости величины производительности труда рабочего по участку от изменения длины лавы и толщины вынимаемого слоя:

   Таблица I

Уравнения регрессии	Теснота связи (Z)	Надежность   связи ()
110 р=4,96+1,3-0,3                              0,892                     10,90 130 р=2,66+3,99-0,04                          0.82                        6.76 160 р=3,93+2,4-0,43                            0.86                        8.73 170 р=3,83+2,44-0,41                          0.806                      6.08 180 р=3,16+1,04-0,04                          0.85     8.31 200 р=5,02+1,12-0,001                        0.81       5.67 220 р=11,57-4,68m-0,13                              0.88 8.57 1,25-1,60 р=6,54-0,02L+0,00009               0.92 25.1 1,61-1,70 р=7,03-0,016L+0,00007             0.87 17.17 1,71-1,30 р=7,03-0,012L+0,00006             0.92 32.9 1,31-2,10 р=7,67-0,01L+0,00004               0.97 80.4 2,11-2,30 р=3,16-0,035L+0,00005             0.51 6.1 2,31-2,50 р=8,89-0,03L+0,0001                 0.98 133.7 2,51-2,88 р=4,01—0,012L+0,00004           0.60 3.9

   Как видно из приведенных корреляционных уравнений и рис. 27 и 28, теоритически корреляционные отношения изменяются от 0,806 до 0,892 для зависимости между производительностью труда и толщиной вынимаемого слоя и от 0,51 до 0,98 для зависимости между производительностью труда и длиной лавы. Следовательно , рассматриваемые параметры производства не относятся к ислу не зависимых, а наоборот, показывают довольно сильную связь между исследуемыми факторами. Характер изменения кривых показывает, что производительность труда рабочего на участке растет с 5,5 до 3,0т/выход с увелечением длины лавы от 80 до 200 метров, но при дальнейшем удлинении лавы производительность труда снижается.

Рис.27

                                       Рис.28

Это объясняется  возрастанием затрат по доставке угля? Что влечет з собой наративание  конвейеров и увиличивает вероятность  поломок механизмов и связанных  с этим непроизводительных простоев.

    Увелечение  толщины вынимаемого слоя также  повышает производительность труда.  Так, например, при вынимаемой  мощности 1,4м производительность труда состовляет  в среднем  6,5т/вых, а при =2,4м р=7,2т/вых. При дальнейшем увеличении толщины слоя увеличивается трудоемкость работ по выемке и креплению, в результате чего на участке с комбайном К – 52м производительность труда снижается . В лаве длиной 180м ока колеблется от 5,9 до 8,2 т/вых, при дальнейшем увеличении длины лавы наблюдается тенденция к снижению.

    Исследуя  зависимость производительности  труда рабочего по участку  механизированного комплекса ОМКТ, отрабатывающего пласт от изменения длины лавы и вынимаемой толщины слоя, получены следующие парные корреляционные уравнения:

 

                                                                                                  Таблица 2

 

Год Украшения регрессии                      Теснота                                                                                            связи(Z)           м

1966                 р=41,15-19,2+2,7 0,91 12,7 1967 р=13,40-0,04-0,16 0,92 15,6 1968 р=15,38+0,62+0,33 0,95 48,7 1969 р=7,00+1,01+1,13 0,73 5,5 1970 р=25,51+3,13-2,16 0,77 5,5 1966 р=2,62+0,27L -0,0015              0,76 8,6 1967 р=-2,58+0,28L -0,0012              0,75 10,5 1968 р=-2,20+0,56L -0,003              0,73 8,5 1969 р=0,29+0,17L 0,86 11,6 1970 р=2,16+0,31L -0,0014              0,90 14,2

    

   За  весь исследованный период времени  длина лавы не превышала 110-120м  и только в 1970 году она изменялась  от 44 до 177 метров и наибольшая  производительность труда достигнута  в лаве длиной 100-115м – 19,2-19,4 т/вых . Полученные при решении уравнений корреляционные  отношения изменялись от 0,73 до 0,90 и коэффициент корреляции составляет  0,86 что указывают на достаточно сильную связь между исследуемыми факторами. При общем увеличении производительности труда с увеличением длины лавы и толщины слоя  (рис.29,30), наиболее показательно изменение  Р в 1969 году, где она с 15,6 т/вых  при равной 2,35м увеличилась до 22,6т/вых при равной 3,30м. При этом длина лавы колебалась от 44 до 120м , а толщина слоя не превышала 3,30м. И только  в 1966 году комплексы ОМКТ использовались для выемки пласта мощностью от 3,0 до 4,2м, причем производительность труда находилась на уровне 8,0 т/вых.

   Исследуя  зависимости  P=f(L) для участков, оборудованных узкозахватным комбайном  КШ – 1 кг с индивидуальной крепью получены следующие эмпирические зависимости:                                           

                                                                                             Таблица 3

Толщина                           Уравнения регрессии                            слоя,м

2,10-2,50 р=-25,67+0,62-0,002                    0.95 39.0 2,51-2,99 р=-0,89+0,18 -0,006                     0.83 10.6 >3,00 р=-15,67+0,5 -0,002                     0.42 2.3

 

   Длина лавы на участке с этим комбайном изменялась от 66 до 203метров, вынимаемая мощность слоя – от 2,1 до 3,0м, при этом наибольшая производительность труда на выход достигнута в лавах 100-140м и составляет 11,1-15,5 т/выход (рис.31)

                                                               Рис.29, 30

 

 

                                              §2. Исследование  зависимостей

)  и 

                                                       при выемке пласта .

 

   Пласт «Вернная Марианна» характеризуется сложным строением, состоит из 15-20 угольных пачек с прослойками 0,01-0,10 м. Угол падения пласта и вмещающих пород в пределах шахтных полей колеблется от 6 до 20 градусов. Кровля и почва пласта представлены аргилиттами и песчанниками.

    Технико  – экономические показатели работы  лав, оборудованных узкозахватным  комбайном К-52м сгруппированы  по толщине слоя для )  и по длине лавы для . В результате расчетов парных корреляционных уравнений этого вида получены следующие зависимости производительности труда от толщины слоя и длины лавы:

                                                                                                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                       Таблица 4

Группа по  Уравнения регрессии                 Теснота      Надежность    толщине слоя  связи связи и длине лавы (z, r)

1,70-1,79 р=4,44+0,35 -0,00003             0,81 17,31 1,80 р=4,02+0,039 -0,00006           0,77 15,59 1,81-1,90 р=0,72+0,073 +0,00014          0,88 29,45 1,91-2,09 р=-5,97+0,16 +0,0004             0,82 4,09 2,10-2,29 р=-0,49+0,086 +0,00018         0,78 13,80 2,30-2,45 р=3,31+0,049 +0,00011          0,68 6,93 91-140 р=6,52+0,4                                0,98 7,87 141-160 р=8,50+0,125                            0,04 0,30 161-190 р=8,92-0,5                                 0,05 0,35 191-220 р=11,75-1,4                               0,02 0,13 221-250 р=13,99-2,0                               0,03 0,18 251-355 р=20,64-5,0                               0,69 6,848

 

 

   Характер изменения кривых (рис.32,33) показывают, что производительность труда растет по мере увеличения толщины слоя и длины лавы. Для комбайна К-52м вынимаемая мощность не превышает 2,40м, поэтому резкого повышения производительности труда не наблюдается, а в отдельных случаях лавах длиной и более 200м увеличение толщины слоя более 2,0 м влечет снижение производительности труда. Поскольку варьирование толщины слоя незначительно (1,65-2,46м), то и влияние этого фактора на изменение производительности труда тоже незначительно, что подтверждается низкими коэффициентами корреляции, за исключением групп с лавами 90-140м (Z=0,98) и (Z=0.69).

   Зависимость  между длиной лавы и производительностью  труда наиболее тесная в лавах  с небольшой вынимаемой мощностью  1,70-1,79 м и монотонна возрастает  с удленением лавы до 350м. Это  объясняется уменьшением трудовых  затрат на крепление забоя,  подготовкуниш и другие операции, но наращивание конвейера создает  большие предпосылки для поломок  и простоев транспорта. В лавах  длиной 200-280м производительность труда наиболее высокая и достигает 12,2 т/вых , по обе стороны этого оптимумаоно снижается.