Wykorzystanie systemów rozmytych w projektowaniu procesu wydobywczego w kopalniach węgla kamiennego

This article presents examples of solutions supporting the design of certain elements of the mining process in coal mines. The focus is on two fuzzy systems: the first supports the selection of equipment for longwall faces (FSES); and the second supports the estimation of production results (FSOE). System FSES generates proposals for equipment in designed longwall faces. The module of fuzzing in this system enables a fuzzing operation for the following quantitative variables: longwall length; longwall height; longitudinal and crosswise incline of the longwall, workability of the coal and thickness of rock vein in a given section of the longwall. The knowledge base includes over 100 fuzzy rules indicating possible options for equipment under specified site conditions. After a proposal of equipment is generated, it is then possible to insert the values obtained into the second system FSOE, which estimates output for a given shift time using the chosen parameters. The module of fuzzing in system FSOE includes 9 variables, which are crucial in determining shift output for the given longwall face. The knowledge base in this system contains over 2000 rules. As a result of the operation of both systems, the designer receives both a proposal of equipment for the designed longwall face and the size of shift output under the given conditions. Operation of the two systems has been presented using a case study.Logika rozmyta pozwala na płynne i stosunkowo dokładne opisanie istotnych zależności pomiędzy zmiennymi o charakterze nieprecyzyjnym lub mało dokładnym, które są danymi wejściowymi do procesu projektowania. Prowadzony przez system rozmyty proces wnioskowania na podstawie zapisanych w bazie wiedzy reguł pozwala na uogólnienie posiadanej przez projektantów wiedzy, a także prowadzenie wnioskowania w sposób zbliżony do rozumowania eksperta. W artykule zaprezentowano przykłady opracowanych rozwiązań wspomagających projektowanie wybranych elementów procesu wydobywczego w kopalniach węgla kamiennego. Przedstawiono dwa systemy rozmyte, pierwszy wspomagający dobór wyposażenia do projektowanych wyrobisk ścianowych (FSES) oraz drugi wspomagający szacowanie wyników produkcyjnych (FSOE). System FSES umożliwia wyznaczenie propozycji wyposażenia dla projektowanych wyrobisk ścianowych. Moduł rozmywania w tym systemie umożliwia przeprowadzenie operacji rozmycia następujących zmiennych ilościowych: długość ściany, wysokość ściany, nachylenie podłużne i poprzeczne ściany, urabialność węgla oraz grubość przerostów w przekroju ściany. Baza wiedzy obejmuje ponad 100 reguł rozmytych wskazujących w konkluzjach możliwe do zastosowania wyposażenie, w określonych warunkach wyrobiska. Po wyznaczeniu proponowanego wyposażenia, możliwe jest wprowadzenie otrzymanych wartości do drugiego systemu FSOE, który umożliwia oszacowanie wydobycia zmianowego dla zadanych parametrów. Moduł rozmywania systemu FSOE obejmuje 9 zmiennych, które konieczne są do wyznaczenia wydobycia zmianowego w projektowanym wyrobisku. Baza wiedzy tego systemu zawiera ponad 2000 reguł. W efekcie działania obu systemów projektant otrzymuje propozycję wyposażenia dla projektowanego wyrobiska ścianowego oraz oszacowaną wielkość wydobycia zmianowego dla podanych warunków