Разработка методики количественной оценки качества проектов угольных шахт на основе учета экономичности и надежности технологических систем, промышленной и пожарной безопасности, страница 6

Для определения среднего коэффициента готовности  в горной практике можно вместо формулы (3.23) применить упрощенную формулу

,                                                 (3.24)

где -  продолжительности безотказной работы ТСУП; - продолжительность ремонтов элементов и технических устройств ТСУП.

В ГОСТе [145] введено понятие среднего коэффициента неготовности и коэффициента использования. Согласно этому понятию для угледобывающего предприятия  коэффициент неготовности  можно определить по формуле

.                                          (3.25)

Средний коэффициент использования равен отношению продолжительности безотказной работы  в течение некоторого периода времени (сутки, смена, час) к сумме этой безотказной работы, продолжительности ремонтов  и продолжительности выполнения профилактических работ , то есть

.                                       (3.26)

Из указанных показателей в горной практике наиболее часто применяются коэффициент готовности  и коэффициент использования , поэтому они приняты в качестве основных оценок технологического качества ТСУП в настоящей работе.

Согласно [145] в проекте строительства и эксплуатации угледобывающего предприятия можно определить и другие характеристики и параметры надёжности ТСУП.

Для определения численных значений коэффициентов готовности и использования сложной системы на этапе проектирования и эксплуатации необходимо формализовать технологическую систему предприятия  в виде математической модели технологических процессов, режимов работы технических устройств.  В качестве исходных данных для моделирования используются следующие основные числовые характеристики элемента или процесса ТСУП: математическое ожидание, дисперсия, параметры закона распределения случайных величин.

ТСУП относится к виду восстанавливаемых сложных систем, так как в обычном режиме работы предприятия  любой элемент может быть восстановлен (кроме форс-мажорных ситуаций: пожара, затопления, взрыва, землетрясения и пр.) посредством ремонта или замены деталей машин, обеспечения безопасного режима проветривания, перевода горных работ в новые резервные выемочные участки и блоки и др.

В теории надежности изучаются сложные системы с различными соединениями в них элементов: последовательным, параллельным и комбинированным [22-24]. В настоящей работе для условий малозабойных ТСУП по схеме «шахта-пласт», «шахта-лава»  технологическую систему угледобывающего предприятия можно идентифицировать элементами с последовательным соединением структурных элементов. При таком соединении элементов предполагается, что во время ликвидации или отказа любого элемента цепь выключена. Для этого соединения средний коэффициент готовности   в интервале времени t₂-t₁ можно определить по следующей приближенной формуле [22]:

,                                                         (3.27)

где – средний коэффициент готовности ТСУП; M – количество структурных элементов ТСУП; – средний коэффициент готовности j-того элемента ТСУП; p_j– вероятность безотказной работы j-того элемента ТСУП за период t₂-t₁.

Для определения коэффициентов готовности и коэффициентов использования ТСШ были проведены шахтные исследования и статистическая обработка полученных данных. Результаты этих исследований приведены в следующих разделах настоящей работы.

На основе разработанного алгоритма определения надёжности ТСУП предлагается качество проекта угледобывающего предприятия Q_Н по критерию надёжности определять как отношение показателей надёжности в проекте и на предприятии-аналоге. В частности при оценке качества проекта по коэффициенту готовности можно использовать отношение прогнозируемого в проектной документации коэффициента готовности  и вычисляемого по результатам статистической ретроспективной информации эксплуатируемого предприятия-аналога коэффициента готовности , то есть

.                                             (3.28)