RU2100844C1

RU2100844C1 - Method for control of lorries in open pits during selective ore extraction and system for automatic control of ore delivery by means of excavator-lorry complex

Info

Publication number: RU2100844C1
Application number: RU96108417A
Authority: RU
Inventors: Алексей Викторович Канцель; Максим Алексеевич Канцель; Эдуард Михайлович Богушевский; Василий Ильич Кокушев; Алексей Яковлевич Червоненкис; Владимир Львович Гуревич; Александр Николаевич Трыкин; Николай Иванович Кучерский; Евгений Александрович Толстов; Александр Петрович Мазуркевич
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Интегра"
Priority date: 1996-04-29
Filing date: 1996-04-29
Publication date: 1997-12-27

Abstract

FIELD: automatic control. SUBSTANCE: method involves detection of coordinates of excavator scoop and detection of rate of useful content in scoop using interpolation of tests. Central check point has unit for input of serial number of tip lorry, route transmission unit, first indication unit, control unit, scoop coordinates receiver, unit which stores test results, receiver of number of scoops, unit for selection of tip lorry address, unit which sets rate of useful content in ore, information storage unit. Computing unit calculates useful content in ore loaded in body of lorry. Excavator has control unit, which has excavator condition unit, scoop coordinate detector, counter of number of scoops, unit which receives load capacity of lorry, indicator. Tip lorry has lorry serial number transmission unit, route receiver, indicator. Control is provided by control unit through communication channels. EFFECT: increased quality of ore when direct test of ore during excavation is impossible. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматизированному управлению, в частности к способам и системам для автоматизированного управления горно-автотранспортными работами в карьерах, реализующих селективную выемку кондиционных руд. The invention relates to automated control, in particular to methods and systems for the automated management of mining and transport works in quarries that implement selective extraction of conditioned ores.

Проблема оптимального управления работой добычного оборудования, транспортных и перегрузочных средств на открытых карьерах существует давно. Диспетчерские системы с частичной автоматизацией отдельных технологический операций, таких как погрузочные работы с помощью драглайнов и экскаваторов, транспортирование по определенным маршрутам с помощью самосвалов известны (авт. св. СССР N 577534,кл. G 01 F 15/50,1977). Эти системы снабжены блоком управления, который формирует маршрут каждому автосамосвалу к экскаваторам, а кроме того, контролирует правильность маршрута. Поскольку система учитывает лишь факт выполнения предыдущего рейса автосамосвала к экскаватору и не предусматривает контроль за качеством перевозимой горной массы, очевидны недостатки такой системы. К ним относятся: отсутствие информации о содержании полезного компонента в руде, загрузке самосвала и конечном пути адресации (отвал или склад). Очевидно, что адрес следования должен определяться исключительно последней информацией. The problem of optimal control of the operation of mining equipment, transport and transshipment facilities in open pits has long existed. Dispatch systems with partial automation of certain technological operations, such as loading operations using draglines and excavators, transportation along certain routes using dump trucks are known (ed. St. USSR N 577534, class G 01 F 15 / 50.1977). These systems are equipped with a control unit, which forms a route for each dump truck to excavators, and in addition, controls the correctness of the route. Since the system takes into account only the fact of the previous trip of the dump truck to the excavator and does not provide for the control of the quality of the transported rock mass, the disadvantages of such a system are obvious. These include: lack of information about the content of the useful component in the ore, loading of the dump truck and the final addressing path (dump or warehouse). Obviously, the following address should be determined exclusively by the latest information.

Отмеченных недостатков лишена система для управления и контроля работы погрузочно-транспортных средств, которая наряду с традиционными средствами чисто транспортного назначения (блоки задания маршрута следования, учета транспорта, контроля транспорта, вышедшего из гаража, но не прибывшего, а также груженого транспорта и т.п.), имеет средства для контроля и корректировки заданного качества и объема горной массы (авт.св. СССР N 750531, кл. G 07 C 5/10, 1980). Это позволяет осуществить контроль и стабилизацию заданного качества в исходящем с карьера потоке руды с учетом выполнения плана. В случае, когда комплекс обслуживает вскрышные работы, имеющийся блок управления организует работу по объему горной массы. Если обслуживаются рудные забои, то управление организуется в соответствии с плановым заданием по качеству руды и объему горной массы. Такой комплекс предназначен, преимущественно, для обслуживания угольных разработок открытого типа. The noted shortcomings are deprived of a system for managing and monitoring the operation of loading and transport vehicles, which, along with traditional means of purely transport destination (blocks for specifying the route, accounting for transport, control of vehicles leaving the garage but not arriving, as well as loaded vehicles, etc. .), has the means to control and adjust the specified quality and volume of rock mass (ed. St. USSR N 750531, class G 07 C 5/10, 1980). This allows you to control and stabilize the specified quality in the ore stream coming from the quarry, taking into account the implementation of the plan. In the case when the complex serves overburden operations, the existing control unit organizes the work according to the volume of the rock mass. If ore faces are serviced, management will be organized in accordance with the plan for ore quality and rock mass. Such a complex is intended primarily for servicing open-pit coal mines.

Наиболее сложным для автоматизации является процесс селективной выемки полезных ископаемых, когда имеют дело с маломощными пластами либо небольшими линзами руд. При этом руды и породы визуально и по своим физическим свойствам неотличимы. Для построения эффективной системы автоматизированного управления качеством рудопотока в упомянутых условиях необходим оперативный контроль за содержанием полезных компонентов в руде в месте экскавации. При этом необходимо учитывать, что подсчет числа махов ковша и степени его загрузки в случае использования одноковшового экскаватора может дать информацию об усредненном содержании полезного компонента в кузове самосвала только для площадей, где концентрация руды приблизительно постоянна. Именно такими возможностями обладает автоматизированная система для контроля и учета работы землеройного оборудования (авт.св. СССР N 758212, кл. G 07 C 5/10, 1980). Она предусматривает размещение датчиков положения рабочего органа и его датчика загрузки, а также подсчет числа актов копания непосредственно на землеройном оборудовании. The most difficult for automation is the process of selective extraction of minerals when dealing with low-power seams or small lenses of ores. At the same time, ores and rocks are indistinguishable visually and by their physical properties. In order to build an effective system of automated control of the quality of the ore flow under the mentioned conditions, operational monitoring of the content of useful components in the ore at the excavation site is necessary. It should be borne in mind that the calculation of the number of bucket swings and the degree of loading in the case of using a single-bucket excavator can give information about the average content of the useful component in the dump truck body only for areas where the ore concentration is approximately constant. It is these capabilities that an automated system for monitoring and accounting for the operation of earthmoving equipment has (Aut. St. USSR N 758212, class G 07 C 5/10, 1980). It provides for the placement of position sensors of the working body and its load sensor, as well as counting the number of digging acts directly on earthmoving equipment.

В случае, если имеют дело с упомянутыми выше линзами полезных ископаемых, локальная выемка может производиться с учетом истинного химического состава руды,находящейся в ковше. Так, согласно способу селективной выемки рудных полезных ископаемых (авт.св. СССР N 1133400, кл. Е 21 С 41/26, 1985), порционная выемка горной массы с раздельным извлечением разнокачественных порций проводится одноковшовым экскаватором. Для этого осуществляется опережающее опробование качества горной массы с помощью датчика, укрепленного на ковше. Результаты опробования высвечиваются на дисплее, установленном в кабине машиниста. Дальнейшее техническое развитие изобретения по авт.свид. N 1133400 осуществлено в изобретениях по авт. свид. N 1257216, 1986 и N 1631175, 1991. В первом решении для определения истинного состава используют технический прием просыпания породы через ковш без дна, снабженный датчиком состава породы, во втором используют сигнал как от датчика из ковша, так и от зуба-рыхлителя, на котором также установлен аналогичный датчик. По этим сигналам и производится дифференцирование экскавируемой среды: пустая горная порода или руда. If you are dealing with the above-mentioned mineral lenses, local excavation can be carried out taking into account the true chemical composition of the ore in the bucket. So, according to the method of selective extraction of ore minerals (ed. St. USSR N 1133400, class E 21 C 41/26, 1985), a portion of the excavation of the rock with separate extraction of different-quality portions is carried out with a single-bucket excavator. To do this, anticipatory testing of the quality of the rock mass is carried out using a sensor mounted on a bucket. Testing results are displayed on the display installed in the driver's cab. Further technical development of the invention according to autosvid. N 1133400 is carried out in inventions by ed. testimonial. N 1257216, 1986 and N 1631175, 1991. In the first solution, to determine the true composition, use the technique of spilling the rock through a ladle without a bottom, equipped with a rock composition sensor, in the second one, a signal is used both from the sensor from the bucket and from the tooth-cultivator, on which also has a similar sensor. According to these signals, differentiation of the excavated medium is performed: empty rock or ore.

Практическая реализация указанных изобретений возможна только в том случае, если добываемая руда имеет отличительные признаки, определяемые бесконтактным путем (радиоактивность, магнитная восприимчивость), которые могут быть зарегистрированы за относительно короткие времена транспортировки руды в ковше. В этом случае действительно возможно размещение в ковше средств радиометрического или магнитного контроля, и такие средства известны. Однако для большинства ископаемых, включающих цветные, благородные металлы и золото, и характеризующихся высокой степенью изменчивости, рядом с небольшими линзами богатых руд соседствуют линзы бедных руд или пустых пород. Горный объект настолько сложен, что его нельзя представить в виде оконтуренного тела, поскольку оно не имеет геологических границ. Кроме того известно, что для полиметаллических и золотоносных руд не наблюдается резких отличий в физических свойствах пород (т.н. "прожилково-вкрапленные золотосульфидные оруденения", Сб. Геохимические поиски по первичным ореолам, Новосибирск: Наука, 1983, с.73-80), что придает крайнюю сложность их промышленной разработке. The practical implementation of these inventions is possible only if the ore mined has distinctive features determined by the non-contact path (radioactivity, magnetic susceptibility), which can be detected for relatively short ore transportation times in the bucket. In this case, it is indeed possible to place radiometric or magnetic control means in the bucket, and such means are known. However, for most minerals, including non-ferrous, precious metals and gold, and characterized by a high degree of variability, lenses of poor ores or empty rocks are adjacent to small lenses of rich ores. The mountain object is so complex that it cannot be represented as a contoured body, since it has no geological boundaries. In addition, it is known that for polymetallic and gold-bearing ores, there are no sharp differences in the physical properties of rocks (the so-called "vein-disseminated gold-sulfide mineralization", Sat. Geochemical searches for primary halos, Novosibirsk: Nauka, 1983, pp. 73-80 ), which gives extreme complexity to their industrial development.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ управления погрузочно-транспортными средствами на карьерах при селективной выемке руд по авт.свид. N 1631175, включающий определение содержания полезного компонента в горной массе в ковше выемочного средства, загрузку транспортного средства и его адресацию по объектам разгрузки с учетом содержания С полезного компонента в транспортируемой горной массе. Closest to the claimed method according to the technical nature and the achieved result is a method of controlling loading and transport vehicles in open pits during selective ore extraction by auto-certification. N 1631175, including the determination of the content of the useful component in the rock mass in the bucket of the extraction means, the loading of the vehicle and its addressing at the unloading facilities, taking into account the content C of the useful component in the transported rock mass.

Наиболее близкой к предлагаемой системе по технической сущности и достигаемому результату является система автоматизированного управления качеством рудопотока от забоев карьера на основе экскаваторно-автомобильного комплекса по авт.свид. N 637825, включающая связанные с соответствующими блоками связи размещенные на диспетчерском пункте блок ввода номера автосамосвала, блок передачи маршрута, первый блок индикации и блок управления, размещенный на экскаваторе блок контроля, размещенные на автосамосвале блок передачи номера самосвала, блок приема маршрута и второй блок индикации. Closest to the proposed system in terms of technical nature and the achieved result is a system of automated quality control of ore flow from open pit faces based on an excavator-automobile complex according to autosvid. N 637825, including a dump truck number input unit, a route transmission unit, a first indicating unit and a control unit located on an excavator, a control unit located on an excavator, a dump number number transmission unit, a route receiving unit and a second indication unit located on an excavator, associated with respective communication units .

В изобретении решается задача управления погрузочно-транспортными средствами от забоев карьера при разработке месторождений цветных полиметаллических и золотоносных руд с использованием экскаваторно-автомобильного комплекса. Техническим результатом изобретения является повышение качества руды, поставляемой на обогатительную фабрику и/или склады в условиях невозможности использования прямых методов контроля морфологических особенностей самого рудного тела в процессе добычи, а также уменьшения времени простоя оборудования. Это обеспечивается косвенным определением содержания полезного компонента в ковше при каждом акте экскавации по приводимой методике. Вследствие этого появляется возможность оценки содержания полезного компонента в кузове автосамосвала. Последнее позволяет осуществить более квалифицированную адресацию автосамосвалов к пунктам разгрузки, а также организовать надежный учет выхода руд различного сорта из забоев. The invention solves the problem of driving loading vehicles from open pit faces during the development of deposits of non-ferrous polymetallic and gold-bearing ores using an excavator-automobile complex. The technical result of the invention is to improve the quality of ore supplied to the beneficiation plant and / or warehouses in the event of the impossibility of using direct methods to control the morphological features of the ore body itself during mining, as well as to reduce equipment downtime. This is ensured by the indirect determination of the content of the useful component in the bucket at each act of excavation according to the given technique. As a result, it becomes possible to evaluate the content of a useful component in the back of a dump truck. The latter allows for more qualified addressing of dump trucks to unloading points, as well as organizing reliable accounting of the output of ores of various sorts from the faces.

Технический результат обеспечивается вследствие того, что в способе управления погрузочно-транспортными средствами на карьерах при селективной выемке руд дополнительно определяют пространственные координаты Х_i, Y_i, Z_i ковша выемочного средства в каждой точке экскавации. Содержание С_к полезного компонента оценивают по формуле C_к = ΣC₁/N, где С_i условное математическое ожидание содержания полезного компонента в точке экскавации, определенное по результатам предварительного опробования сети скважин в окрестностях точки экскавации с упомянутыми координатами Х_i, Y_i, Z_i, а N число ковшей, загруженных в кузов транспортного средства. Технический результат в системе автоматизированного управления качеством рудопотока от забоев карьера на основе экскаваторно-автомобильного комплекса обеспечивается тем, что в нее введены на диспетчерском пункте блок приема координат ковша, блок хранения результатов опробования, блок приема числа ковшей, блок выбора адресации автосамосвала с подключенным к одному из его входов блоком задания содержания полезного компонента в руде, блок хранения информации. При этом выход блока приема координат ковша непосредственно и через блок хранения результатов опробования подключен к одним входам блока оценки содержания полезного компонента в руде, загруженной в кузове автосамосвала, к другому входу которого подключен блок приема числа ковшей.The technical result is ensured due to the fact that in the method for controlling loading vehicles on open pits during selective ore mining, the spatial coordinates X _i , Y _i , Z _{i of the} bucket of the extraction tool are additionally determined at each excavation point. The content C _{k of the} useful component is estimated by the formula C _k = ΣC ₁ / N, where C _{i is the} conditional mathematical expectation of the content of the useful component at the excavation point, determined by the preliminary testing of a network of wells in the vicinity of the excavation point with the mentioned coordinates X _i , Y _i , Z _i , and N is the number of buckets loaded in the vehicle body. The technical result in the system of automated control of the quality of the ore flow from the faces of the quarry based on the excavator-automobile complex is ensured by the fact that a bucket coordinates receiving unit, a test results storage unit, a number of buckets receiving unit, a dump truck addressing selection unit with one connected to one from its inputs, the unit for setting the content of the useful component in the ore, the information storage unit. At the same time, the output of the bucket coordinate receiving unit, directly and through the test results storage unit, is connected to one input of the useful component content evaluation unit in ore loaded in the body of a dump truck, the bucket number receiving unit is connected to another input of it.

Выход блока оценки содержания полезного компонента в руде, загруженной в кузове, подключен к другому входу блока выбора адресации, выход которого подключен к одному из входов блока передачи маршрута, к другому входу блок ввода номера автосамосвала, выходы блока передачи маршрута подключены к блоку хранения информации и первому блоку индикации. Причем выходы блоков управления и передачи маршрута подключены ко входам блока связи диспетчерского пункта, выходы которого подключены ко входам блоков приема координат ковша, приема числа ковшей и ввода номера автосамосвала. The output of the unit for evaluating the content of the useful component in the ore loaded in the body is connected to another input of the addressing selection unit, the output of which is connected to one of the inputs of the route transfer unit, the input of the dump truck number input unit to the other input, the outputs of the route transfer unit are connected to the information storage unit and the first display unit. Moreover, the outputs of the control and transmission units of the route are connected to the inputs of the communication unit of the control room, the outputs of which are connected to the inputs of the units for receiving the bucket coordinates, receiving the number of buckets and entering the dump truck number.

Размещенный на экскаваторе блок контроля содержит датчик состояния экскаватора, блок определения координат ковша, счетчик числа ковшей, блок приема степени загрузки автосамосвала и третий блок индикации. При этом датчик состояния экскаватора, блок определения координат, счетчик числа ковшей подключены к блоку связи экскаватора, а к его выходу вход блока приема степени загрузки автосамосвала, выход которого подключен к третьему блоку индикации. Блок передачи номера автосамосвала подключен ко входу блока связи автосамосвала, а его выход ко входу блока приема маршрута, выход которого подключен ко входу второго блока индикации. The control unit located on the excavator contains an excavator status sensor, a bucket coordinate determination unit, a bucket number counter, a dump truck load degree receiving unit, and a third indication unit. In this case, the excavator status sensor, the coordinate determination unit, and the number of buckets counter are connected to the excavator communication unit, and to its output the input of the reception unit for the degree of loading of the dump truck, the output of which is connected to the third display unit. The transmission unit of the dump truck number is connected to the input of the communication unit of the dump truck, and its output is to the input of the route receiving unit, the output of which is connected to the input of the second display unit.

На фиг. 1 представлена блок-схема алгоритма способа; на фиг.2 - блок-схема системы. In FIG. 1 is a flow chart of a method; figure 2 is a block diagram of a system.

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

Согласно технико-экономическому регламенту работы экскаваторно-автомобильного комплекса на конкретном объекте открытых горных выработок и стратегии разработки месторождения установлены содержания П полезного компонента в горной массе со значениями П₀, П₁, П₂, согласно которым осуществляется адресация автосамосвалов, перевозящих эту горную массу. При этом
П₀ < П₁ < П₂ (1)
где П₀ концентрация, меньшая промышленно целесообразного предела для обогащения; адрес самосвала ОТВАЛ;
П₁ концентрация, пригодная для обогащения; адрес самосвала - СКЛАД I,
П₂ концентрация, пригодная для обогащения; адрес самосвала - СКЛАД II (пример с трехточечной адресацией выбран условно и не ограничивает других условий реализации изобретения).According to the technical and economic regulations for the operation of the excavator-automobile complex at a specific opencast mine and the development strategy for the field, the contents of P of the useful component in the rock mass are determined with the values of P ₀ , P ₁ , P ₂ , according to which the dump trucks carrying this rock mass are addressed. Wherein
P ₀ <P ₁ <P ₂ (1)
where P ₀ concentration, less than the industrially feasible limit for enrichment; dump truck address;
P ₁ concentration suitable for enrichment; dump truck address - WAREHOUSE I,
P ₂ concentration suitable for enrichment; dump truck address - STORAGE II (an example with three-point addressing is selected conditionally and does not limit other conditions for the implementation of the invention).

Для выполнения заданной адресации самосвалов необходимо иметь информацию о содержании С_K полезного компонента в кузове самосвала, которая определяется как
C_к = ΣC_i/N, (2)
где С_i содержание руды в породе, забранной ковшом в месте экскавации с координатами Х_i, Y_i, Z_i,
N число ковшей, разгруженных в кузов самосвала.To perform the given addressing of dump trucks, it is necessary to have information on the content C _{K of the} useful component in the dump truck body, which is defined as
C _k = ΣC _i / N, (2)
where C _i the ore content in the rock collected by the bucket at the site of excavation with coordinates X _i , Y _i , Z _i ,
N is the number of buckets unloaded into the truck body.

Содержание С_i полезного компонента в месте экскавации определяется следующим образом.The content C _{i of the} useful component at the site of excavation is determined as follows.

Проводится опробование участка карьера, где будут проводиться выемочно-транспортные процессы, например, методом буровзрывных скважин по сетке 5 х 5 или 8 х 8 м². В результате такого опробования образуется массив данных С_i{ X_i, Y_i C_m{ X_m, Y_m} При пояснении сущности изобретения третья координата Z не учитывается, так как оценка содержания С_i приводится в предположении, что ковш экскаватора движется снизу вверх по поверхности забоя карьерного уступа (что на практике предпочтительно имеет место), в этом же вертикальном направлении проводится бурение скважин и опробование.The testing of the quarry site, where mining and transportation processes will be carried out, for example, by the method of drilling and blasting wells on a grid of 5 x 5 or 8 x 8 m ² . As a result of such testing, a data array C _i {X _i , Y _i C _m {X _m , Y _m } is formed. When explaining the essence of the invention, the third Z coordinate is not taken into account, since the content of C _i is estimated under the assumption that the excavator bucket moves from bottom to top along the bottom face of a career ledge (which in practice preferably takes place), well drilling and testing are carried out in the same vertical direction.

Целесообразно иметь информацию о содержаниях С_m{ X_m, Y_m} о точках опробования в радиуса 20-30 м от точки предполагаемой экскавации. Сами координаты точки экскавации должны быть определены достаточно точно с помощью радиоволновых, оптических или акустических навигационных средств, хорошо известных, в том числе, и в горном деле (см. например, Камынин Ю.Н. Зильберман Я.С. Автоматизация карьерного транспорта. М. Недра, 1991; патент США N 5020860, кл. F 21 C 23/14, 1991).It is advisable to have information about the contents of C _m {X _m , Y _m } about the sampling points within a radius of 20-30 m from the point of the proposed excavation. The coordinates of the excavation point itself must be determined fairly accurately using radio wave, optical or acoustic navigation aids well known, including in mining (see, for example, Kamynin, Yu.N. Zilberman, Ya.S. Automation of open-pit transport. M Nedra, 1991; U.S. Patent No. 5,020,860, CL F 21 C 23/14, 1991).

Для нахождения содержания С_i полезного компонента в точке экскавации с координатами Х_i, Y_i, Z_i по данным опробования в окрестности этой точки используется оригинальная методика (см. Канцель А.В. Червоненкис А.Я. Мультиструктурная модель гидротермального геохимического поля, ж.Геология рудных месторождений, N 1, 1990, с. 9). Существо методики состоит в том, что по указанным данным оцениваются статистические параметры поля концентрации. Далее с использованием этих параметров составляется и решается система уравнений, позволяющих оценить условное математическое ожидание и дисперсию содержания С_i в текущей точке.To find the content С _{i of the} useful component at the excavation point with coordinates X _i , Y _i , Z _i according to the test data in the vicinity of this point, the original technique is used (see Kantsel A.V. Chervonenkis A.Ya. Multistructure model of hydrothermal geochemical field, g .Geology of ore deposits, N 1, 1990, p. 9). The essence of the method lies in the fact that the statistical parameters of the concentration field are estimated from the indicated data. Further, using these parameters, a system of equations is compiled and solved that allows one to estimate the conditional expectation and variance of the content of C _i at the current point.

Исходя из условия (1) с учетом найденных значений С_K по выражению (2) принимается решение об адресации самосвала: ОТВАЛ, или СКЛАД I, или СКЛАД II.Based on condition (1), taking into account the found values of _{K K} , expression (2) decides on the addressing of the dump truck: DUMP, or STORAGE I, or STORAGE II.

Степень загрузки наиболее просто определить подсчетом числа N разгруженных в кузов наполненных ковшей экскаватора, что является предпочтительным и наиболее распространенным техническим приемом. Информация о полноте загрузки позволяет считать цикл погрузки законченным. The degree of loading is most easily determined by counting the number N of loaded excavator buckets unloaded into the body, which is the preferred and most common technique. Information about the completeness of loading allows you to consider the loading cycle completed.

Алгоритм способа, реализуемого системой, представлен на фиг.1. Вся работа системы состоит из повторяющихся циклов, каждый из которых начинается с погрузки горной массы в очередной автосамосвал, которому присвоен номер, а заканчивается передачей в этот автосамосвал сигнала о том, что его загрузка завершена, и указанием адреса разгрузки в зависимости от содержания полезного компонента в нагруженной горной массе. The algorithm of the method implemented by the system is presented in figure 1. All system operation consists of repeating cycles, each of which starts with loading the rock mass into the next dump truck, which is assigned a number, and ends with sending a signal to this dump truck that its loading is completed, and indicating the unloading address depending on the content of the useful component in loaded rock mass.

Указанный выше цикл состоит из подциклов, каждый из которых охватывает один акт экскавации и определения С_i в ковше. Цикл начинается с сигнала о готовности к работе: производится очистка счетчика числа N ковшей и вводится номер автосамосвала (поз.1 на фиг.1).The above cycle consists of subcycles, each of which covers one act of excavation and determination of C _i in the bucket. The cycle begins with a signal of readiness for work: the counter of the number N of buckets is cleaned and the dump truck number is entered (pos. 1 in Fig. 1).

Затем следуют несколько повторяющихся подциклов. Каждый подцикл (поз.2) начинается с сигнала о начале движения ковша по стенке забоя и забора в ковш горной массы. Этот сигнал поступает от датчика состояния экскаватора. Затем на регистре загрузки автосамосвала (счетчик числа ковшей) формируется текущий номер i-го загружаемого в автосамосвал ковша горной массы (i=1,2.N_i) (поз.3).Then several repeating subcycles follow. Each subcycle (item 2) begins with a signal that the bucket begins to move along the face wall and is taken into the rock mass bucket. This signal comes from the excavator status sensor. Then, the current number of the i-th rock mass loaded into the dump truck (i = 1,2.N _i ) (pos. 3) is formed on the loading register of the dump truck (counter of the number of buckets).

Далее (поз. 4) в процессе движения ковша вверх по забою определяются координаты (Х_i, Y_i) проекции линии этого движения на горизонтальную плоскость. Допускается, что данная линия является вертикальной и проектируется на эту плоскость в виде точки. Вертикальная отметка плоскости соответствует отметке Z_i уступа, по которому ведется экскавация.Further (item 4) in the process of moving the bucket up the face, the coordinates (X _i , Y _i ) of the projection of the line of this movement on the horizontal plane are determined. It is assumed that this line is vertical and is projected onto this plane as a point. The vertical elevation of the plane corresponds to the elevation Z _{i of the} ledge along which the excavation is conducted.

Далее координаты (Х_i, Y_i, Z_i) передаются в ЭВМ, где с использованием решающего правила вычисляется содержание С_i полезного компонента в горной массе, нагружаемой в ковш в данном подцикле (поз.5).Next, the coordinates (X _i , Y _i , Z _i ) are transmitted to the computer, where using the decision rule the content C _{i of the} useful component in the rock mass loaded into the bucket in this subcycle is calculated (pos. 5).

Затем (поз. 6) суммируются значения С_i, а на следующем этапе (поз.7) проводится определение степени загрузки автосамосвалы, и на этом подцикл считается завершенным. В том случае, если автосамосвал не догружен, управление вновь передается на начало подцикла (поз.2). Наконец наступает момент, когда текущий номер ковша N_i становится равным предельному числу ковшей N, принимаемых данным самосвалом. На этом этапе (поз.8) проводится оценка искомого содержания С_K полезного компонента в кузове автосамосвала по выражению (2).Then (pos. 6) the values of C _i are summarized, and in the next step (pos. 7), the degree of loading of dump trucks is determined, and the sub-cycle is considered completed. In the event that the dump truck is not loaded, control is again transferred to the beginning of the sub-cycle (item 2). Finally, the moment comes when the current bucket number N _i becomes equal to the limit number of buckets N received by this dump truck. At this stage (pos. 8), the desired content C _{K of the} useful component in the dump truck body is evaluated according to expression (2).

Заключительный этап цикла (поз.9) характеризует выработку решения об адресации самосвала исходя из найденного содержания С_K полезного компонента с учетом условия (1), определяющего технико-экономические требования к руде. Для этого проводится сравнение порогового содержания П₀ с содержанием С_K в автосамосвале и принимается решение о адресе следования ОТВАЛ (С_K < П₀) или СКЛАДЫ (С_K > П₀). Если принимается решение ОТВАЛ, то автосамосвал направляется на разгрузку по указанному адресу (поз.10), на чем цикл заканчивается. Отбывший автосамосвал обнуляет информацию на входе, и система готова к новому циклу. В том случае, если принимается решение СКЛАДЫ, проводится дальнейшее дифференцирование адресации НОМЕР СКЛАДА, с операциями принятия и выводом решений в соответствии с заданными пределами (1):
СКЛАД I (П₁ > C_K > П₀), СКЛАД II (П₂ > C_K > П₁).The final stage of the cycle (pos. 9) characterizes the development of a decision on the addressing of the dump truck based on the found content _{K K of the} useful component, taking into account condition (1), which determines the technical and economic requirements for ore. To do this, a comparison is made of the threshold content P ₀ with the content C _K in the dump truck and a decision is made on the address of the DUMP (C _K <P ₀ ) or WAREHOUSES (C _K > P ₀ ). If a DUMP decision is made, the dump truck is sent for unloading at the specified address (pos. 10), where the cycle ends. The departed dump truck resets the input information and the system is ready for a new cycle. In the event that a WAREHOUSE decision is made, a further differentiation of the addressing of the WAREHOUSE NUMBER is carried out, with the operations of making and outputting decisions in accordance with the specified limits (1):
WAREHOUSE I (П ₁ > C _K > П ₀ ), WAREHOUSE II (П ₂ > C _K > П ₁ ).

На этом цикл адресации (поз.9) также заканчивается, информация об адресе выводится на индикатор (поз.10), отбывший на тот или иной склад самосвал обнуляет информацию на входе и управление возвращается на начало (поз.1). At this, the addressing cycle (pos. 9) also ends, the address information is displayed on the indicator (pos. 10), the dump truck that has left for one warehouse or another resets the input information and control returns to the beginning (pos. 1).

На фиг. 2 представлена функциональная схема системы для автоматизированного управления, реализующая способ управления экскаваторно-автомобильным комплексом. In FIG. 2 is a functional diagram of a system for automated control that implements a method for controlling an excavator-automobile complex.

Cистема включает установленный на экскаваторе блок 11 контроля экскаватора, содержащий датчик 12 состояния экскаватора, блок 13 определения координат ковша, счетчик 14 числа ковшей, разгруженных в кузов, которые подключены к блоку 15 связи для обеспечения обмена информацией. Блок 15 связи подключен также ко входу блока 16 приема степени загрузки автосамосвала, выход которого подключен ко входу блока 17 индикации. The system includes an excavator control unit 11 installed on the excavator, comprising an excavator status sensor 12, a bucket coordinate determination unit 13, a counter 14 of the number of buckets unloaded into the body, which are connected to the communication unit 15 to ensure the exchange of information. The communication unit 15 is also connected to the input of the reception unit 16 of the degree of loading of the dump truck, the output of which is connected to the input of the indication unit 17.

Система также включает установленный на каждом автосамосвале блок 18 учета и адресации. Он содержит блок 19 связи, ко входу которого подключен блок 20 передачи номера автосамосвала. Выход блока 19 связи подключен к входу блока 21 приема маршрута, выход которого подключен ко входу блока 22 индикации. The system also includes a metering and addressing unit 18 installed on each dump truck. It contains a communication unit 19, to the input of which a unit 20 for transmitting the dump truck number is connected. The output of the communication unit 19 is connected to the input of the route receiving unit 21, the output of which is connected to the input of the display unit 22.

Диспетчерский блок 23 включает блок 24 связи, к одному из входов которого подключен блок 25 управления, обеспечивающий синхронизацию работы всех узлов системы. Выходы блока 24 связи подключены ко входам блока 26 приема координат ковша, блока 27 приема числа ковшей и блока 28 ввода номера автосамосвала. Выход блока 26 приема координат подключен как непосредственно, так и через блок 29 хранения результатов опробования к блоку 30 оценки содержания С_K полезного компонента в горной массе, заполняющей кузов автосамосвала.The control unit 23 includes a communication unit 24, to one of the inputs of which a control unit 25 is connected, which ensures synchronization of the operation of all nodes of the system. The outputs of the communication unit 24 are connected to the inputs of the bucket coordinate receiving unit 26, the number of buckets receiving unit 27 and the dump truck number input unit 28. The output of the coordinate receiving unit 26 is connected both directly and through the test results storage unit 29 to the unit 30 for estimating the content _{K K of the} useful component in the rock mass filling the dump truck body.

Выход блока 30 оценки подключен к одному из входов блока 31 выбора адресации автосамосвала. Ко второму входу блока 31 подключен блок 32 задания содержания полезного компонента в горной массе (уставка значений П₀, П₁, П₂). Выход блока 31 подключен к входу блока 33 передачи маршрута, один из выходов которого подключен к блоку 34 индикации, а другой его выход к одному из входов блока 35 хранения информации. Блок 35 подключен к выходу блока 30.The output of the evaluation unit 30 is connected to one of the inputs of the truck dumping addressing selection unit 31. To the second input of block 31 is connected a block 32 for setting the content of the useful component in the rock mass (setting values P ₀ , P ₁ , P ₂ ). The output of block 31 is connected to the input of the route transmission unit 33, one of the outputs of which is connected to the display unit 34, and its other output is to one of the inputs of the information storage unit 35. Block 35 is connected to the output of block 30.

Блоки связи 15,19,24 осуществляют обмен информацией друг с другом, кодируя служебные сигналы. Они осуществляют поочередную или параллельную передачу информации, синхроимпульсов и цифрового кода в обе стороны, причем управление осуществляется служебными сигналами, формируемыми блоком 25. Схемотехнические решения таких устройств хорошо известны и не являются предметом данного изобретения. Communication blocks 15,19,24 exchange information with each other, encoding service signals. They carry out alternate or parallel transmission of information, clock pulses and a digital code in both directions, moreover, control is carried out by service signals generated by block 25. The circuitry solutions of such devices are well known and are not the subject of this invention.

Индикаторные панели световой или звуковой сигнализации блоков 17,22,34 должны быть доступны водителю и машинисту, они могут быть установлены как в кабине автосамосвала, так и на корпусе экскаватора. Indicator panels for light or sound signaling of blocks 17,22,34 should be accessible to the driver and the driver, they can be installed both in the cab of the dump truck and on the body of the excavator.

Устройство работает в соответствии с описанным алгоритмом способа следующим образом. The device operates in accordance with the described method algorithm as follows.

Синхронизация работы системы осуществляется блоком 25 управления. Сигнал на начало работы по информационному радиоканалу поступает на датчик 12 состояния экскаватора, блок 13 определения координат ковша, а также счетчик 14 числа ковшей. Этот сигнал обнуляет информацию на датчике 12 и запускает блок 13 определения координат ковша в месте экскавации, а также счетчик 14 числа ковшей. The synchronization of the system is carried out by the control unit 25. The signal to start work on the information radio channel enters the sensor 12 of the status of the excavator, the unit 13 determine the coordinates of the bucket, as well as the counter 14 of the number of buckets. This signal resets the information on the sensor 12 and starts the unit 13 determine the coordinates of the bucket at the excavation site, as well as the counter 14 of the number of buckets.

В процессе экскавации и погрузки руды в кузов автосамосвала на диспетчерский пункт 23 через каналы связи поступает информация с блока 13 определения координат ковша и со счетчика 14 числа ковшей. Через блоки 26,27 информация передается на вход блока 30 оценки содержания полезного компонента. Кроме того,информация о текущих координатах ковша Х_i, Y_i с блока 26 поступает на вход блока 29 хранения результатов опробования, формируя запрос о содержании проб С_m X_m, Y_m} в окрестностях текущей зоны экскавации. С выхода блока 29 такая информация также поступает в блок 30 оценки. В блок 31 выбора адресации из блока 32 задания содержания полезного компонента в горной массе вводятся пороговые значения содержаний П₀, П₁ П_M, определяющие адресацию автосамосвалов исходя из плана добычи руды карьером. Учетный номер автосамосвала на диспетчерский пункт поступает по каналу связи от блока 20 и принимается блоком 28 ввода номера автосамосвала.In the process of excavation and loading of ore into the body of the dump truck, the control room 23 receives information from the unit 13 for determining the coordinates of the bucket and from the counter 14 of the number of buckets through the communication channels. Through blocks 26,27 information is transmitted to the input of block 30 evaluating the content of the useful component. In addition, information about the current coordinates of the bucket X _i , Y _i from block 26 is input to the block 29 for storing the test results, forming a request for the content of samples C _m X _m , Y _m } in the vicinity of the current excavation zone. From the output of block 29, such information also goes to the evaluation unit 30. In block 31 addressing selection from block 32 setting the content of the useful component in the rock mass, threshold values of the contents P ₀ , P ₁ P _M are entered, which determine the addressing of dump trucks based on the plan for ore mining by the quarry. The registration number of the dump truck at the control room enters through the communication channel from block 20 and is received by block 28 entering the number of the dump truck.

Блок 30 оценки содержания полезного компонента в кузове автосамосвала может быть реализован как на базе специализированной ЭВМ, так и на базе программы персонального компьютера, алгоритм построения которой понятен из фиг. 1 и раскрывается в приложении к заявке. Блок 30 производит вычисление содержания по формуле (2) C_к = ΣC_i/N.Block 30 for evaluating the content of a useful component in the body of a dump truck can be implemented both on the basis of a specialized computer and on the basis of a personal computer program, the construction algorithm of which is clear from FIG. 1 and is disclosed in the annex to the application. Block 30 calculates the content according to the formula (2) C _k = ΣC _i / N.

По вычисленным данным в блоке 31 выбирается адресация автосамосвала, которая посредством блока 33 передачи маршрута передается по каналу связи через блок 24 на блок 21 приема маршрута и индицируется посредством блока 22 индикации в кабине водителя автосамосвала. Кроме того, информация о маршруте выводится на блок 34 индикации на диспетчерском пункте 23, а также на блоке 17. Основное назначение блоков 17,22 сигнализация окончания процесса погрузки и оперативная информация о качестве рудопотока для водителя автосамосвала и машиниста экскаватора. Одновременно с этим решается и транспортная задача: оптимальное распределение автосамосвалов между экскаваторами и минимизация, таким образом, простоя погрузочно-транспортного оборудования на карьере. Based on the calculated data in block 31, the address of the dump truck is selected, which is transmitted via the communication unit 33 through the communication channel through block 24 to the route receiving block 21 and is indicated by the display unit 22 in the driver’s cab of the dump truck. In addition, route information is displayed on the display unit 34 at the control room 23, as well as on the block 17. The main purpose of the blocks 17.22 is the signaling of the end of the loading process and operational information about the quality of the ore flow for the driver of the dump truck and the excavator driver. At the same time, the transport problem is being solved: the optimal distribution of dump trucks between excavators and, thus, minimizing the downtime of handling equipment at the quarry.

Вся информация, характеризующая горнотранспортный процесс, в частности результаты оценки содержания С_K, решение об адресации автосамосвала и его номер, грузооборот и прочие показатели вводятся в блок 35 хранения информации.All information characterizing the mining transport process, in particular, the results of the assessment of the content of _{K K} , the decision on the addressing of the dump truck and its number, cargo turnover and other indicators are entered into the information storage unit 35.

Группа изобретений является новой и по приведенному описанию промышленно применимой. Представляется, что изобретение удовлетворяет условию изобретательского уровня, так как основано на новых знаниях. Эти знания сводятся, во-первых, к самой постановке задачи селективной выемки полезных ископаемых, не ограниченных геологическими границами, которые могли бы быть визуализированы. Во-вторых, не известны средства прямого определения содержания искомого компонента с такой морфологической особенностью в горной массе в процессе экскавации. Новым техническим результатом является реализация интерполяционных методов определения содержания полезного компонента в зоне экскавации. Информация, которой располагает заявитель, не свидетельствует о существовании причинно-следственной связи "отличительные признаки - технический результат". The group of inventions is new and according to the description is industrially applicable. It seems that the invention satisfies the condition of inventive step, as it is based on new knowledge. This knowledge is reduced, firstly, to the very statement of the problem of selective extraction of minerals, not limited by geological boundaries, which could be visualized. Secondly, no means are known for directly determining the content of the desired component with such a morphological feature in the rock mass during excavation. A new technical result is the implementation of interpolation methods for determining the content of the useful component in the excavation zone. The information available to the applicant does not indicate the existence of a causal relationship "distinguishing features - technical result".

Описание алгоритма оценки содержания полезного компонента в объеме руды, экскавируемой при движении ковша по забою. Description of the algorithm for assessing the content of the useful component in the volume of ore excavated when the bucket moves along the face.

Задача состоит в оценке содержания полезного компонента в пределах борозды, которую создает ковш экскаватора, двигаясь снизу вверх по поверхности забоя карьерного уступа. Эту задачу можно трактовать аналогично задаче оценки содержания в сфере влияния отдельной скважины (или ее интервала), пробуренной в точке с координатами (х,y) с поверхности данного уступа на всю его высоту (10-15 м). The task is to assess the content of the useful component within the furrow, which is created by the excavator bucket, moving from bottom to top along the face of the quarry ledge. This problem can be interpreted similarly to the task of assessing the content in the sphere of influence of an individual well (or its interval) drilled at a point with coordinates (x, y) from the surface of this ledge to its entire height (10-15 m).

Данная задача решается на основе использования представлений о мультиструктурной модели геохимического поля концентраций полезного компонента, разработанной Канцель А. В. Червоненкис А.Я. Мультиструктурная модель гидротермального геохимического поля. ж.Геология рудных месторождений, 1990, N 1, с.9-11. This problem is solved on the basis of using the notions of a multistructure model of the geochemical field of concentrations of the useful component developed by Kantsel A. V. Chervonenkis A.Ya. A multistructure model of a hydrothermal geochemical field. G. Geology of ore deposits, 1990, N 1, p. 9-11.

Обозначим содержание полезного компонента в скважине с номером i(x,y) символом С_i. Пусть логарифмы содержаний описываются нормальным процессом со средним

, дисперсией D_i и ковариационной функцией K^L(τ). Тогда условное математическое ожидание содержаний в точке i, при условии заданных содержаний С₁.С_m в окрестных точках определяется выражением

Коэффициенты β определяются как коэффициенты регресcии для логарифмов содержаний из уравнения

Коэффициент А определяется через остаточную дисперсию регрессии и зависит только от расположения точек опробования относительно центральной скважины и дисперсии D, но не от самих содержаний С_i, С_j.Denote the content of the useful component in the well with the number i (x, y) by the symbol C _i . Let the logarithms of the contents be described by a normal process with an average

, the dispersion D _i and the covariance function K ^L (τ). Then, the conditional expectation of the contents at point i, provided the specified contents are C ₁ .C _m at neighboring points, is determined by the expression

The coefficients β are defined as the regression coefficients for the logarithms of the contents of the equation

Coefficient A is determined through the residual variance of the regression and depends only on the location of the sampling points relative to the central well and variance D, but not on the contents of C _i , C _j themselves.

Для оценки среднего содержания в сфере влияния скважины i необходимо проинтегрировать выражение (2) по всем возможным положениям точки в упомянутой выше сфере. В первом приближении эта операция дает оценку того же вида, что и оценка С_i с помощью уравнения (3) (обозначаемая далее C $\binom{*}{i}$ ).To estimate the average content in the sphere of influence of well i, it is necessary to integrate expression (2) over all possible positions of the point in the above-mentioned sphere. In a first approximation, this operation gives an estimate of the same form as the estimate of C _i using equation (3) (denoted below by C $\binom{*}{i}$ )

Коэффициент А для правильной сети оказывается практически одинаковым для различных зон участка. В то же время оценка его через дисперсию логарифмов содержаний оказывается весьма грубой. Поэтому была предложена оценка коэффициента А, основанная на уравнении среднего содержания в блоке, вычисленного путем усреднения данных опробования и среднего содержания, полученного усреднением оценок C $\binom{*}{i}$ в блоке.Coefficient A for the correct network is almost the same for different zones of the site. At the same time, its estimation through the variance of the logarithms of the contents is very rough. Therefore, an estimate of coefficient A was proposed based on the equation for the average content in the block calculated by averaging the sampling data and the average content obtained by averaging the estimates of C $\binom{*}{i}$ in the block.

Описываемый алгоритм сначала перебирает все имеющиеся в распоряжении данные по опробованию участков и преобразует эти данные по формуле

Для преобразованных значений подсчитываются эмпирические значения коэффициентов автокорреляции на 1,2,3 шага по разным направлениям. Определяется усредненная автокорреляционная функция по группе участков и диапазон возможных значений K_min(τ)-K_max(τ), который используется далее для настройки на отдельные участки.The described algorithm first iterates over all available data for testing plots and converts these data according to the formula

For the converted values, the empirical values of the autocorrelation coefficients are calculated by 1.2.3 steps in different directions. The averaged autocorrelation function is determined over the group of sections and the range of possible values K _min (τ) -K _max (τ), which is used later for tuning to individual sections.

Путем линейной интерполяции определяется

. Находятся и запоминаются δ_min и D_min по всем опробованным участкам.By linear interpolation is determined

. Δ _min and D _min are found and memorized in all the tested sections.

В дальнейшем алгоритм производит настройку на данный участок. Рабочее поле засеивается кодовыми значениями. Осуществляется поиск в банке данных и преобразование (4) результатов опробования заданного участка и производится размещение их в двумерном массиве, элементы которого соответствуют узлам сети опробования. In the future, the algorithm tunes to this section. The working field is seeded with code values. The database is searched and the transformation (4) of the results of testing a given section is carried out and they are placed in a two-dimensional array, the elements of which correspond to the nodes of the sampling network.

В дальнейшем будем обозначать введенные содержания при необходимости С(х,y). In the future, we will denote the introduced contents, if necessary, C (x, y).

По заданному участку вычисляется ряд статистик:
1) среднее преобразованных значений

,
где l число скважин, по которым имеются данные опробования;
2) несмещенную оценку дисперсии

3) оценки коэффициентов корреляции между преобразованными значениями в точках, расположенных в одной строке на расстоянии 1 шага сети опробования

и в точках одной строки на 2 шага

и аналогично

При этом суммирование ведется по тем парам точек, в которых для обеих точек имеются данные опробования; h шаг сети опробования.For a given section, a number of statistics are calculated:
1) the average of the converted values

,
where l is the number of wells for which sampling data are available;
2) unbiased variance estimate

3) estimates of the correlation coefficients between the converted values at points located on the same line at a distance of 1 step of the testing network

and at the points of one line in 2 steps

and similarly

In this case, the summation is carried out over those pairs of points at which sampling data are available for both points; h step network testing.

Алгоритм может быть перестроен для вычисления произвольного набора эмпирических корреляций между значениями в точках (х,y) и (x + ih, y + ih). The algorithm can be rebuilt to calculate an arbitrary set of empirical correlations between the values at points (x, y) and (x + ih, y + ih).

Алгоритм предусматривает вычисление нормированных коэффициентов корреляции

и контроль эмпирических коэффициентов корреляции и их изменения в случае нарушения условий:
если К_ij ≥ K_ij _max полагаем К_ij К_ij _max
если К_ij < K_ij _min то К_ij К_ij _min
если К_0,2 > K_0,1, то полагаем
К 1,1(К_0,1 + К_0,2)/2; К 0,9(К_0,1 + К_0,2)/2;
Аналогично для К_1,0 и К_2,0.

The algorithm provides for the calculation of normalized correlation coefficients

and control of empirical correlation coefficients and their changes in case of violation of the conditions:
if К _ij ≥ K _ij _max we set К _ij К _ij _max
if K _ij <K _ij _min then K _ij K _ij _min
if K _0.2 > K _0.1 , then we set
K 1.1 (K _0.1 + K _0.2 ) / 2; K 0.9 (K _0.1 + K _0.2 ) / 2;
Similarly for K _1.0 and K _2.0 .

Далее алгоритмом предусматривается настройка аналитического выражения автокорреляционной функции данного участка. Эта функция ищется в виде

величина δ определяется из условия

Коэффициенты а, b, c должны определяться по эмпирическим коэффициентам методом наименьших квадратов. Для этого вычисляются величины

и строится поверхность линейной регрессии на величины τ

\binom{2}{x}

= (ih)²; τ

\binom{2}{y}

= (jh)²; τ_xτ_y = (ih)(jh) стандартным методом.Further, the algorithm provides for the adjustment of the analytical expression of the autocorrelation function of this section. This function is looked up as

the value of δ is determined from the condition

Coefficients a, b, c should be determined by empirical coefficients by the least squares method. For this, the values are calculated

and a linear regression surface is constructed by the values of τ

\binom{2}{x}

= (ih) ² ; τ

\binom{2}{y}

= (jh) ² ; τ _x τ _y = (ih) (jh) by the standard method.

За оценки а, b, и с принимаются коэффициенты регрессии соответственно при τ $\binom{2}{x}$ , τ $\binom{2}{y}$ , τ_xτ_y.For estimates a, b, and c are taken the regression coefficients, respectively, at τ $\binom{2}{x}$ , τ $\binom{2}{y}$ , τ _x τ _y .

Проводится контроль на положительную определенность матрицы

, а именно а > 0, b > 0, ab > c². В случае нарушения этих условий алгоритм работу прекращает, сообщая об ошибке.A check is made on the positive definiteness of the matrix

namely, a> 0, b> 0, ab> c ² . In case of violation of these conditions, the algorithm stops working, reporting an error.

Если этого не случилось, алгоритмом предусмотрено вычисление коэффициентов правила предварительного прогнозирования для стандартных конфигураций точек опробования в окрестностях прогнозируемой точки. За основной вид окрестности принят квадрат, содержащий 25 узлов опробования. В число стандартных окрестностей могут быть включены и другие конфигурации. If this does not happen, the algorithm provides for the calculation of the coefficients of the preliminary prediction rule for standard configurations of sampling points in the vicinity of the predicted point. The main view of the neighborhood is a square containing 25 sampling nodes. Other configurations may be included in the standard surroundings.

Узлы сети опробования номеруются от 1 до l, где координаты отсчитываются от произвольной, но фиксированной точки окрестности. The nodes of the sampling network are numbered from 1 to l, where the coordinates are measured from an arbitrary but fixed point in the neighborhood.

Для стандартных окрестностей вычисляется корреляционная матрица К_ij с элементами
К_ij К (х_i y_j y_i y_j) (16)
где К функция, определенная в (13).For standard neighborhoods, the correlation matrix K _{ij is} calculated with elements
K _ij K (x _i y _j y _i y _j ) (16)
where K is the function defined in (13).

Вычисляется и запоминается обратная матрица

. Для стандартных положений прогнозируемой точки (координаты х,y) относительно стандартной окрестности находится вектор К₀ с элементами
К_o,i К (х х_i, y y_i) (17)
Основным стандартным положением считается положение в центре окрестности. В случае, когда прогнозируемая точка совпадает с одним из узлов сети опробования, K_oi = δ, а не 1.The inverse matrix is calculated and stored.

. For the standard positions of the predicted point (x, y coordinates) relative to the standard neighborhood, there is a vector K ₀ with elements
K _{o, i} K (x x _i , yy _i ) (17)
The main standard position is the position in the center of the neighborhood. In the case when the predicted point coincides with one of the nodes of the sampling network, K _oi = δ, not 1.

Для стандартных положений прогнозируемой точки относительно стандартных окрестностей вычисляется вектор параметров λ для правила предварительного прогнозирования

Далее алгоритм реализует построенное правило прогнозирования. Для каждой точки, в которой требуется дать прогноз, подбирается стандартная окрестность так, чтобы прогнозируемая точка находилась в стандартном положении или близком к нему. Все узлы такой окрестности должны иметь данные опробования.For standard positions of the predicted point relative to standard neighborhoods, the parameter vector λ is calculated for the preliminary prediction rule

Further, the algorithm implements the constructed prediction rule. For each point at which it is required to give a forecast, a standard neighborhood is selected so that the forecast point is in a standard position or close to it. All nodes in such a neighborhood must have sampling data.

Если стандартной окрестности подобрать не удается, строится нестандартная окрестность, для которой вычисляется матрица

, вектор К и вектор λ точно также, как это было сказано выше.If the standard neighborhood cannot be selected, a non-standard neighborhood is constructed for which the matrix is calculated

, the vector K and the vector λ are exactly the same as was said above.

Проводится вычисление среднего значения преобразованных в окрестности

, где суммирование ведется по всем точкам окрестности, для которых имеются данные опробования, l число слагаемых в сумме.The average value of the converted in the neighborhood is calculated.

, where summation is carried out over all points of the neighborhood for which sampling data are available, l is the number of terms in the sum.

Проводится вычисление предварительного прогноза по формуле
C $\binom{n}{прог}$ = exp{Σλ_i(τ_i-M)+M} (19)
где C $\binom{n}{прогн}$ преобразованное значение данных опробования, а суммирование ведется по тем точкам окрестности, для которых имеются данные опробования; λ получен выше.The preliminary forecast is calculated using the formula
C $\binom{n}{prog}$ = exp {Σλ _i (τ _i -M) + M} (19)
where c $\binom{n}{prog}$ the converted value of the sampling data, and the summation is carried out over those points of the neighborhood for which there is sampling data; λ obtained above.

Результаты предварительного прогноза должны запоминаться. The results of the preliminary forecast should be remembered.

Правило окончательного прогноза имеет вид
C $\binom{o}{прогн}$ = θ₁C $\binom{n}{прогн}$ +θ₂(C $\binom{п}{прогн}$ )² (20)
где C $\binom{n}{прогн}$ предварительный прогноз.The final forecast rule has the form
C $\binom{o}{prog}$ = θ ₁ C $\binom{n}{prog}$ + θ ₂ (C $\binom{P}{prog}$ ) ² (20)
where c $\binom{n}{prog}$ preliminary forecast.

Коэффициенты θ₁ и θ₂ определяются следующим образом
1) Подсчитывается среднее содержание М по всем данным опробования и усеченное среднее

только по пробам, содержание в которых не превосходит 5 бортовых содержаний.The coefficients θ ₁ and θ _{2 are} determined as follows
1) The average content of M is calculated from all sampling data and the truncated average

only for samples whose content does not exceed 5 onboard contents.

2) Подсчитывается среднее содержание Мⁿ предварительного прогноза по всем узлам сети и усеченное среднее

по тем же точкам, по которым проводился подсчет

.2) The average content M ^{n of the} preliminary forecast for all network nodes and the truncated average are calculated

at the same points on which the calculation was carried out

.

3) Подсчитывается средний квадрат прогнозируемых содержаний М⁽²⁾.3) The average square of the predicted contents M ^{(2) is} calculated.

4) Определяются коэффициенты θ₁ и θ₂ по формулам

Данный метод был реализован на опытных участках карьера М, разбуренных по сети 4х4 м и нашел полное практическое подтверждение.4) The coefficients θ ₁ and θ _{2 are} determined by the formulas

This method was implemented in the experimental sections of open pit M drilled over a 4x4 m network and found complete practical confirmation.

Claims

1. The method of driving loading vehicles in opencast mines during selective ore mining, including determining the content of the useful component in the rock mass in the bucket of the mining tool, loading the vehicle and its addressing at the unloading facilities, taking into account the content C _{K of the} useful component in the transported rock mass, in that further comprising determining spatial coordinates X _{_{_i,}} Y _i, Z _i bucket excavation means at each point of excavation, and the contents assessed on form C _{to a} useful component e
C _K = ΣC _i / N,
where C _{i is the} conditional mathematical expectation of the content of the useful component at the excavation point, determined by the results of preliminary testing of a network of wells in the vicinity of the excavation point with the mentioned coordinates X _i , Y _i , Z _i ;
N is the number of buckets loaded in the vehicle body.

2. The system of automated control of the quality of the ore flow from the faces of the quarry on the basis of an excavator-automobile complex, including a unit for entering the dump truck number, a transmission unit for the route, the first display unit and a control unit located at the control room connected to exchange information with each other through communication units control located on the excavator, and the transmission unit number of the truck, the reception unit of the route and the second display unit located on the truck, characterized in about, a bucket coordinate receiving unit, a test results storage unit, a bucket number receiving unit, a useful component component evaluation unit in ore loaded in the dump truck body, a dump truck addressing selection unit with a useful content setting unit connected to one of its inputs, were introduced into it at a control room component in the ore, the information storage unit, while the output of the bucket coordinate reception unit directly and through the test results storage unit is connected to one input of the content evaluation unit of the first component in the ore, to the other input of which the unit for receiving the number of buckets is connected, the output of the unit for evaluating the content of the useful component in the ore is connected to one of the inputs of the information storage unit and to the other input of the addressing selection unit, the output of which is connected to one of the inputs of the route transmission unit, to the other input of which the truck dump number input block is connected, the outputs of the route transmission block are connected to the first display block and to one of the inputs of the information storage block, the outputs of the control and transmission blocks connected to the inputs of the communication unit of the control room, the outputs of which are connected to the inputs of the blocks for receiving the bucket coordinates, receiving the number of buckets and entering the dump truck number, the control unit located on the excavator contains an excavator status sensor, a bucket coordinate determination unit, the number of buckets counter, and the truck loading degree receiving unit and a third indication unit, wherein the excavator status sensor, the coordinate determination unit, the number of buckets are connected to an excavator communication unit, to the output of which an input unit is connected and receiving the degree of loading of the truck, the output of which is connected to the third display unit, the transmission unit of the number of the truck is connected to the input of the communication unit of the truck, and its output to the input of the route receiving unit, the output of which is connected to the input of the second display unit.