Важнейшей особенностью горного производства является его естественная, природная база. Разработка месторождений полезных ископаемых, их добыча всегда требовали использования совокупности многих технических приемов, которые прошли многовековой путь развития от горного искусства до современной технологии горного производства.

Природная, база каждого месторождения характеризуется совокупностью признаков, называемых горно-геологическими условиями. Эти условия определяют специфику горной технологии и, поскольку они изменяются в очень широком диапазоне, существует большое многообразие типов горнотехнологических процессов.

Таким образом, при разработке месторождения имеют дело с вероятностным характером горно-геологических факторов, и это обстоятельство определяет вероятностный характер протекания всего производственного процесса добычи полезного ископаемого, включая горнотехнологические процессы.

Другая существенная особенность горнотехнологических процессов - пространственный характер горных работ, обусловленный тем, что в рамках одного предприятия экономически целесообразно вести горные работы на нескольких пластах, рудных жилах, горизонтах, крыльях шахтного поля. Пространственность горных работ связана с необходимостью своевременной подготовки очистных забоев и одновременным ведением очистных, подготовительных и горно-капитальных работ.

Горные работы ведутся в пространстве, имеющем сотни метров по вертикали и километры в горизонтальной плоскости. В этом пространстве функционируют сотни выработок различного назначения, общая протяженность которых составляет десятки и сотни километров. На этом пространстве действуют разные технические и технологические системы и объекты.

Основные производственные зоны на подземных предприятиях - очистные и подготовительные забои, рассредоточенные в пространстве и соединяющиеся между собой и с поверхностью системой подземных горных выработок, представляющей собой уникальную инженерную систему, в которой осуществляется интенсивный производственный процесс добычи полезного ископаемого.

Важным отличительным фактором технологических процессов является непрерывность перемещения горных работ, определяющая в каждый момент времени неповторяющееся состояние производственной ситуации. Необходимость перемещения очистных и подготовительных забоев, вывода из эксплуатации старых и введения новых выработок предопределяет высокий уровень динамики производства во времени, повышает вероятностный характер многочисленных производственных параметров вследствие изменения не только геологических, но и технологических факторов.

Динамика технологических процессов обусловливает наличие переменного фронта работ. Основные технологические процессы развиваются в очистных и подготовительных забоях, перемещающихся в пространстве со скоростями, как правило, до нескольких метров в сутки. Перемещение фронта работ зачастую означает существенное изменение условий горных работ, а также требует наращивания основных и вспомогательных магистралей (энергетических, транспортных, воздушных, связи и т.п.), перемонтажа оборудования. Это нарушает технологическую непрерывность процессов и вносит постоянные помехи в функционирование отдельных систем.

Необходимость ведения горных работ при минимальных объемах выработок является серьезным ограничением для функционирования горной техники и обеспечения требуемых условий безопасности. Это ограничение лишь частично снимается при проведении выработок по крепким рудам, когда обеспечиваются условия для эксплуатации крупногабаритной мощной горной техники. В большинстве же случаев сжатие рабочего пространства снижает манёвренность горных работ, ограничивает эффективность и надёжность технологических процессов.

Опасность горных условий оказывает существенное воздействие на характер и параметры горнотехнологических процессов, а также на организацию горных работ. Это влияние сказывается на большом количестве различных ограничений на приемы, методы, способы, технику и организацию ведения горных работ, которые в совокупности формируются в действующих Правилах безопасности.

Сложность горного производства - основная причина относительно меньшего уровня механизации и автоматизации горно-технологических процессов. В настоящее время нет полностью автоматизированных технологических процессов; автоматизированы отдельные технические системы и звенья, например, шахтный подъем, конвейерный транспорт, вентиляция подготовительной выработки.

Динамика технологического процесса определяется рядом временных признаков. С точки зрения последовательности различают параллельное, последовательное и смешанное выполнение технологических операций. По длительности основных операций они делятся на короткие и длинные, по длительности производственного цикла - на операции с коротким, средним и длинными циклами. Важной характеристикой технологического процесса является перемещение составляющих производственного процесса-предметов и средств труда. По этому признаку выделяются три варианта:

перемещение предметов труда, когда средства труда находятся в одном месте, а перемещается сам объект труда (например, детали и узлы при обработке и сборке);

перемещение средств труда, когда сам объект труда неподвижен, а перемещаются средства труда (например, подъемный кран относительно строящегося здания, угольный комбайн относительно пласта);

перемещение предметов труда и средств труда (например, электровозный транспорт полезного ископаемого).

Горнотехнологические процессы классифицируются по ряду признаков:

по характеру протекания в пространстве-общешахтные (общекарьерные), участковые, локальные;

по характеру протекания процесса во времени - непрерывные и смешанные;

по отношению к добываемому полезному ископаемому - основные, обеспечивающие, вспомогательные и обслуживающие.

Основные процессы непосредственно связаны с добычей, выдачей и обработкой ископаемого.

Обеспечивающие процессы сами по себе с Действиями над продуктом труда (углем, рудой) непосредственно не связаны, их назначение - обеспечивать функционирование основных процессов. К обеспечивающим относятся процессы поддержания выработок, закладки выработанного пространства, снабжения электроэнергией, сжатым воздухом и водой, процессы вентиляции, дегазации и пылеподавления.

Вспомогательные процессы выполняются на предприятии для изготовления инструмента, мелкого оборудования, ремонта выработок, машин, механизмов, зданий и сооружений.

Обслуживающие процессы направлены на осуществление контроля основных и обеспечивающих процессов, обслуживание административно-хозяйственного комплекса предприятия.

Общешахтные - это такие горнотехнологические процессы, которые выполняются одновременно во всех (или в основных) выработках.

Для общешахтных процессов характерны: наличие разветвленной сети, в которой они протекают, централизованного механизма снабжения (подстанция, главный вентилятор, компрессор) и соответственно возможности централизованного управления процессом, а также иерархическая структура процесса, возможность расчленения процесса по нескольким составным частям и уровням управления, высокий уровень механизации процесса, высокая надежность.

Этими обстоятельствами объясняется, почему именно общешахтные процессы являются основными объектами для создания АСУТП. Здесь имеются большие возможности автоматизации управления и достижения высокой эффективности функционирования АСУТП.

Список литературы