компьютерное обеспечение расчетов

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
Донецкий национальный технический университет
СТРЕЛЬНИКОВ В.И.
КОМПЬЮТЕРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ИНЖЕНЕРНЫХ РАСЧЕТОВ
(пособие для студентов-горняков)
Донецк 2013

2
УДК 622:681.322-181.4.01(075.8)
Стрельников В.И.
Компьютерное обеспечение инженерных расчетов (учебное пособие для
студентов-горняков)/Уч.-метод.пособие. –Донецк: ДонНТУ, 2013, -63 c.
Учебно-методическое пособие «Компьютерное обеспечение
инженерных расчетов (учебное пособие для студентов-горняков)» состоит из
двух частей. Первая часть – «Использование пакета Microsoft EXCEL» имеет
целью обучить студента использованию пакета Microsoft Excel при решении
задач горного дела и дать студенту основы калькуляционного моделирования
затрат при выполнении горных работ. Вторая часть – «Система
автоматизированного проектирования технологической документации на
ведение горных работ САПР-ТД» способствует приобретению студентом-
горняком навыков компьютерного графического оформления документов по
ведению горных работ.
Пособие предназначено для студентов-горняков начального периода
обучения горному делу, но будет полезно и студентам старших курсов при
курсовом и дипломном проектировании.
Рецензенты:
Утверждено на заседании кафедры «Разработка месторождений полезных
ископаемых» Донецкого национального технического университета.
Протокол № … от…..
© Стрельников В.И.
2013

3
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….. 5
ЧАСТЬ 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАКЕТА MICROSOFT EXCEL……….. 6
1.1 Подготовка к программированию в EXCEL. Обработка результатов
наблюдений…………………………………………………………………..
6
1.1.1 Статистическая обработка результатов наблюдений…………. 6
1.1.2 Структура программы. Ввод исходных данных……………….. 11
1.1.2.1 Ввод данных, заданных непосредственно……………... 12
1.1.2.2 Исходные данные заданы формулой, тоже требующей
непосредственных исходных данных……………………………
13
1.1.2.3 Табличное задание исходных данных…………………... 16
1.1.2.4 Программирование таблицы…………………………….. 17
1.1.2.5 Непосредственное обращение программы к таблице…. 19
1.1.2.6 Аппроксимация табличных значений математической
формулой…………………………………………………………..
23
1.1.2.7 Использование данных, заданных графически………... 26
1.2.8 Множественная регрессия………………………………… 27
1.2. Методика разработки конкретной программы……………………….. 32
1.2.1 Анализ технологии работ, для которой составляется
программа………………………………………………………….
32
1.2.2 Разработка программы…………………………………………… 37
1.3. Использование программ в EXCEL при калькуляционном
моделировании……………………………………………………………….
44
1.3.1 Принцип калькуляционного моделирования…………………… 45
1.3.2 Пример калькуляционной модели………………………………. 47
1.3.3 Анализ степени влияния непрерывно изменяющихся
факторов……………………………………………………………
48
1.3.4 Влияние факторов, изменяющихся только качественно………. 50
1.3.5 Результат моделирования………………………………………… 51
ЧАСТЬ 2. СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА
ВЕДЕНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ САПР-ТД……………………………………
52
2.1 Запуск системы…………………………………………………… 52
2.2.1 Выбор типа чертежа………………………………………... 54
2.2.2 Выбор типа и типоразмера крепи…………………………. 55

4
2.2.3 Выбор канавки……………………………………………… 56
2.2.4 Выбор материала затяжки и типа хомутов………………... 56
2.2.5 Комбинация оборудования в выработке………………….. 56
2.2.6 Выбор типа конвейера и рельсового транспорта…………. 57
2.2.7 Другие характеристики выработки……………………… 58
2.2.8 Корректировка величины зазоров………………………… 59
2.2.9 Положение канавки………………………………………… 60
2.2.10 Отрисовка поперечного сечения…………………………. 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………. 62
Дополнительная литература………………………………………………… 63

5
ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с учебным планом образовательного направления
«Горное дело» студенты первого курса изучают дисциплину «Информатика».
Это базовый курс, который знакомит студента с основами алгоритмизации и
программирования, принципами работы в Microsoft Windows.
Курс «Компьютерное обеспечение инженерных расчетов» для учебного
направления «Горное дело» является практическим приложением и
продолжением отдельных тем курса «Информатика» и имеет целью обучить
студента-горняка принципам решения горных задач, требующих применения
ЭВМ. Данное учебное пособие предназначено для изучения курса
обязательно с использованием компьютера в среде Microsoft Excel и
АutoCAD. Приступая к изучению курса, студенту настоятельно
рекомендуется повторить курс «Информатики», особенно раздел «Microsoft
Excel», используя учебное пособие [1].
Курс «Компьютерное обеспечение инженерных расчетов», согласно
учебному плану, изучается в четвертом семестре. К этому времени студент-
горняк владеет только основами горного производства, т.е. владеет только
основными понятиями в горном деле. Данный курс учитывает эти
особенности при выборе примеров решаемых с помощью ЭВМ задач горного
дела.
Курс состоит из двух частей – использование пакета Microsoft EXCEL
и использование пакета AutoCAD.
При изучении курса обязательно пользоваться компьютером. В первой
части пособия после изложения определенного приема приведены
рекомендации по самостоятельной работе и ответы по поставленным
задачам. Это контрольные вопросы, на которые студент должен дать
конкретный ответ.
И так, открываем текст пособия, включаем компьютер и начинаем
изучение курса!

6
ЧАСТЬ 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАКЕТА MICROSOFT EXCEL
Тема 1 Подготовка к программированию в EXCEL. Обработка
результатов наблюдений.
1.1.1 Статистическая обработка результатов наблюдений.
Цель работы - научить студента использованию EXCEL-программы для
получения математической зависимости при одной переменной величине.
Рассмотрим пример влияния ширины раскоски проводимого широким
забоем штрека на трудоемкость проведения штрека.
Результаты наблюдений показаны в таблице 1.1.
Таблица 1.1. Результаты наблюдений влияния ширины раскоски на трудоемкость
проведения штрека.
Ширина
раскоски, м
Трудоемкость
проведения штрека,
чел.см/м3
Ширина раскоски, м Трудоемкость
чел.см/м3
2,5 0,61 10 1,3
2,8 0,6 10 1,5
2,5 0,58 10 1,36
3 0,69 13 1,46
3,2 0,67 13,5 1,6
4,5 0,75 15,5 1,73
5 0,8 15 1,8
5 0,85 17 1,9
5 0,79 17 2,1
7 0,8 18 1,82
8 1 20 2,3
8 1,1 20 2,4
Если эта зависимость будет в дальнейшем использована в расчетах,
желательно иметь математическое описание такой зависимости.
Перенесем данные этой таблицы в лист EXCEL. В листе EXCEL
запишем таблицу, начиная с ячейки А1, в которую запишем «Ширина
раскоски, м», а в ячейке В1 запишем «Трудоемкость проведения штрека,
чел.см/м3
», в ячейках А2:В25 запишем конкретные величины наблюдений.
Выделяем ячейки А1:В25 и, используя известные приемы EXCEL
(«Мастер диаграмм»), покажем эту таблицу в виде графика (рис. 1.1).
Используем точечную диаграмму без соединения точек отрезками.

7
Рис.1.1 Графическое представление зависимости трудоемкости проведения
штрека от ширины раскоски.
Щелкнем правой клавишей на одной из точек. Появилось выпадающее
меню, в котором активизируем строку "добавить линию тренда". Появилось
меню с указанием 6 типов аппроксимирующей зависимости. Рассмотрим их
последовательно.
1. Линейная зависимость.
Щелкнем левой клавишей на окошке "Линейная зависимость", затем
откроем меню "параметры" и активизируем список "показать уравнение
на диаграмме" и "поместить на диаграмму величину достоверности
аппроксимации R^2". Диаграмма принимает вид (рис. 1.2).
Заголовок диаграммы
y = 0,0954x + 0,3347
R2
= 0,9692
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 5 10 15 20 25
Трудоемкость проведения
штрека, чел.см/м3
Линейный (Трудоемкость
чел.см/м3)
Рис.1.2 Линейная аппроксимация зависимости
Теперь по той же методике рассмотрим другие виды зависимости:
Трудоемкость проведения штрека, чел.см/м3
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 5 10 15 20 25

8
y = 0,7688Ln(x) - 0,3187
R2
= 0,8887
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 5 10 15 20 25
Логарифмический
(Трудоемкость проведения
штрека, чел.см/м3)
Рис. 1.3 Логарифмическая аппроксимация зависимости
Ниже показаны графики полиномиальной (рис. 1.4), степенной (рис. 1.5) и
экспоненциальной (рис. 1.6) зависимостей.
y = 0,0007x2
+ 0,0803x + 0,3917
R2
= 0,9703
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 5 10 15 20 25
Полиномиальный
Рис. 1.4 Аппроксимация полиномиальной зависимостью.
y = 0,302x0,6453
R2
= 0,9567
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 5 10 15 20 25
Степенной (Трудоемкость
чел.см/м3)
Рис. 1.5 Аппроксимация зависимости степенной функцией

9
y = 0,5403e0,0767x
R2
= 0,9569
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 5 10 15 20 25
Экспоненциальный
Рис. 1.6 Экспоненциальная аппроксимация зависимости
(Заполните в EXCEL строки с приведенной выше таблицей и выполните
вычисления и постройте графики по изложенной методике, сравните с
рассмотренными выше графиками).
Все указанные формы зависимости получены на основе "Метода
наименьших квадратов", т.е. сумма квадратов отклонений истинных
значений от расчетных по данной формуле наименьшая. То, где эта сумма
самая маленькая, можно судить по величине R2
(смотри таблицу 2.1). В
нашем случае значения R2
расположились следующим образом:
Таблица 1.2 Уравнения, описывающие зависимость
Вид
зависимости R2
Уравнение
Логарифмическая 0,8887 y = 0,7688Ln(x) - 0,3187
Степенная 0,9567 y = 0,302x0,6453
Экспоненциальная 0,9569 y = 0,5403e0,0767x
Линейная 0,9692 y = 0,0954x + 0,3347
Полиномиальная 0,9703y = 0,0007x2
+ 0,0803x + 0,3917
Таким образом, наибольшие значения R2
имеют место при
полиномиальной и линейной зависимостях. Одна из этих зависимостей и
принимается для дальнейшей работы.
Рассматривая приведенную ниже таблицу, можно убедиться в том, что
при полиномиальной форме зависимости сумма квадратов отклонений
наименьшая. Так, она составляет 0,228698 при полиномиальной и
0,237238 при линейной форме зависимости.

10
Таблица 1.3 Квадрат отклонений расчетной и истинной величин.
Ширина
раскоски,
м
Трудоемкость
проведения
штрека,
чел.см/м3
(y-yi)2
при рассмотренных формах зависимости
полиноми-
альнаяная
линей-
ная
экспонен-
циальная
степен-
ная
логариф-
мическая
2,5 0,61 0,000174 0,001354 0,00198 0,00416 0,050291
2,8 0,6 0,000485 3,31E-06 0,004863 0,000172 0,016162
2,5 0,58 0,000283 4,62E-05 0,005551 0,00119 0,037735
3 0,69 0,002611 0,004775 9,82E-05 0,005835 0,026925
3,2 0,67 0,000201 0,000901 0,000424 0,000918 0,008925
4,5 0,75 0,000297 0,000196 0,000169 0,002221 0,00768
5 0,8 0,000114 0,000137 5,12E-05 0,002831 0,014074
5 0,85 0,001544 0,001467 0,003267 1,03E-05 0,004711
5 0,79 0,000428 0,000471 8,08E-06 0,003995 0,016547
7 0,8 0,035382 0,041006 0,015448 0,067654 0,142367
8 1 0,006225 0,009584 4,12E-06 0,024181 0,078386
8 1,1 0,000445 4,41E-06 0,01041 0,003081 0,032391
10 1,3 0,001246 0,000128 0,018652 0,001188 0,022961
10 1,5 0,055366 0,044648 0,113282 0,027402 0,00235
10 1,36 0,009082 0,005084 0,038641 0,000652 0,008377
13 1,46 0,008817 0,013202 1,97E-05 0,014555 0,037339
13,5 1,6 1,11E-05 0,000511 0,006133 0,000385 0,006765
15,5 1,73 0,005554 0,006956 0,001933 0,001651 0,003417
15 1,8 0,002144 0,001176 0,008607 0,004414 0,001351
17 1,9 0,003493 0,003192 0,008148 0,000425 0,001642
17 2,1 0,019853 0,020592 0,012041 0,048671 0,057853
18 1,82 0,059487 0,053778 0,108194 0,0169 0,006959
20 2,3 0,000497 0,003283 0,042108 0,045289 0,099591
20 2,4 0,014957 0,024743 0,011067 0,097851 0,172708
Сумма 0,228698 0,237238 0,411101 0,37563 0,857504
Теперь запишем программу для определения трудоемкости работ по
проведению штрека (номера строк указаны произвольно). Открываем
новый лист в EXCEL, в ячейку В1 будем вводить значение ширины
раскоски, в ячейке В2 запишем программу вычисления трудоемкости.
Образец программы в ячейке В2 показан ниже.
А В
1 Ширина раскоски 12
2 Трудоемкость
чел.см/м3
=0,0007*B1^2+0,0803*B1+0,3917
(Запишите эту короткую программу. Результат – 1,4561.)
Статистическая обработка результатов наблюдений будет
использоваться студентами-горняками при выполнении дипломных

11
проектов и при НИРС. Отдельные примеры использования этого приема
будет рассмотрено в дальнейших уроках данного курса.
Задание на самостоятельную работу.
В приведенной ниже таблице по данным ВНИМИ [3] указаны
величины смещений пород в выработку в процессе ее проведения U и
соответствующие этим смещениям условия проведения выработки –
отношение глубины работ H к прочности горных пород в месте
расположения выработки R. Необходимо установить наиболее
соответствующую этим данным зависимость U = f(H/R).
H/R U H/R U H/R U H/R U
5 10 12 145 20 290 30 485
5 5 12 147 20 300 30 460
6 10 12,5 155 20 300 32 500
6,6 45 13,3 172 20 300 33,3 505
6,6 25 14 184 20 300 35 560
7,5 56 15 203 23,3 340 40 590
8 55 15 200 24 370 40 560
8 72 16 220 25 400 50 640
10 100 16 220 26,6 395 13,3 165
10 108 16,6 230 26,6 410
10 105 20 290 28 440
1.1.2 Структура программы. Ввод исходных данных.
Структурно программа состоит из 3-х блоков:
1 - Ввод данных; 2 - Вычисления; 3 - Информационно-справочный
материал. Третий блок может отсутствовать.
Исходные данные могут вводиться как:
1 - заданные непосредственно числом;
2 - заданные формулой, тоже требующей входных данных;
3 - заданные таблично;

12
4 - заданные графиком.
1.1.2.1 Ввод данных, заданных непосредственно.
Пример. Вычислить величину запасов шахтного поля Z по формуле
Z=S*H*m*γ*c
где S - размер шахтного поля по простиранию, м
H - размер шахтного поля по падению, м
m - мощность пласта, м
γ - плотность угля, т/м3
c - коэффициент извлечения запасов (для пологого падения - 0,87, для
крутого - 0,75)
В данном случае всего исходных данных 6 (с учетом падения пласта).
Желательно задавать данные в столбце В, а в столбце А - название этих
данных.
Если исходные данные изменяются не количественно, а качественно,
то каждому качеству присваивается определенное числовое значение.
В данном примере присвоим значение 1 пологому падению пласта и 2 –
крутому.
EXCEL-таблица ввода исходных данных выглядит следующим образом:.1
А В
2 Исходные данные
3 Размер шахтного поля по простиранию, м 5000
4 Размер шахтного поля по падению, м 2000
5 Мощность пласта, м 1,2
6 Плотность угля, т/м3
1,37
7 Падение пласта (1 – пологое, 2 – крутое) 1
8 Вычисления
9 Коэффициент извлечения запасов, с =если(В7=1;0,87;0,75)
10 Величина запасов шахтного поля, т =В3*В4*В5*В6*В9
В ячейках от В3 до В6 будут вводиться конкретные числовые данные, в
ячейке В7 вводятся только величины 1 или 2 в зависимости от того, о
каком угле падения пласта идет речь. При этом следует предотвратить

13
несанкционированные величины данных (в данном случае любое другое
значение кроме 1 и 2). Для этого служит меню "Данные" - "Проверка".
Установите курсор на ячейку В7, кликните в верхней строке экрана на
кнопку «данные» и активизируйте строку «проверка». В выпавшем меню
«проверка вводимых значений» установите «тип данных» - «целое число».
Появляется меню «значение между» и строки – «минимум» и «максимум».
Укажите минимальное значение – в данном случае 1, и максимальное – 2
и нажмите кнопку «ok». Теперь уже ввести в эту ячейку другое число
станет невозможным.
Теперь о разделе программы «Вычисления».
Первой вычисляемой ячейкой является ячейка В9 – вычисление
коэффициента извлечения запасов. В данном случае используется функция
«если» (если условие «В7=1» выполняется, тогда (знак «;») 0,87, в противном
случае (знак «;») 0,75).
Второй вычисляемой ячейкой является В10 – величина запасов шахтного
поля «=В3*В4*В5*В6*В9».
Если исходные данные заданы качественно, а не количественно –
обязательно введите ограничения на ввод!
Задание на самостоятельную работу
Запишите программу и убедитесь, что при указанных выше исходных
данных результат будет: при пологих пластах - 14302800, при крутых
12330000.
1.1.2.2 Исходные данные заданы формулой, тоже требующей
непосредственных исходных данных
Пример. Составить программу вычисления величины затрат на
проведение 1 м штрека по формулам:
при применении проходческого комбайна
k=c1(2572+136,4F)(0,16(120/V)+0,84)

14
при применении буровзрывных работ
k=c1(2599+160,39F)(0,105(120/V)+0,895)
где с1 – коэффициент, учитывающий период строительства выработки.
Если выработка проводится в период строительства шахты – с1 = 2,55,
если в период капитальных работ на действующей шахте – с1 – 1,84, если
в период эксплуатации шахты – с1 = 1,17.
F - площадь поперечного сечения выработки при ее проведении, м2
V - скорость проведения выработки, м/мес.
В данном случае количество исходных данных 4 – период сооружения
выработки, сечение выработки, скорость проведения выработки и способ
проведения выработки. Две переменные (площадь сечения и скорость
проведения) имеют конкретные числовые значения, две имеют только
качественные значения. Как и в предыдущем примере на этапе ввода
данных каждому качеству нужно присвоить определенное количественное
значение.
Рассмотрим макет программы.
А В
3 Способ проведения
выработки (1 –
комбайн, 2 – БВР)
1
4 Период строительства
выработки (1 – в
период строительства
шахты, 2 –
капитальные работы
на действующей
шахте, 3 – в период
эксплуатации)
2
5 Площадь поперечного
сечения выработки, м2
12
6 Скорость проведения
выработки, м/месяц
80
8 Коэффициент с1 =если(В4=1;2,55;если(В4=2;1,84;1,17))
9 Стоимость проведения
при комбайновой
проходке, грн/м
=В8*(2572+136,4*В5)*(0,16*(120/В6)+0,84)

15
10 Стоимость проведения
при проходке БВР
=В8*(2599+160,39*В5)*(0,105*(120/В6)+0,895)
11 Принятая стоимость
проведения выработки
=если(В3=1;В9;В10)
В данном случае так же используется функция «если» (ячейка В11). В
ячейке В8 эта функция записывается несколько иным способом. В этом
случае решение принимается выбором не из двух возможных вариантов, а
из трех, поэтому слово «если» записано дважды.
Составьте программу в EXCEL и убедитесь, что при заданных выше
исходных данных стоимость проведения выработки составит
8363,72736 грн/м.
Теперь усложним задание, поставив еще один вопрос – при какой
скорости проведения выработки сечением 12 м2
комбайновая проходка
будет выгоднее буровзрывной?
Используем прием «протягивания» столбцов программы. Для этого
выделим столбец В программы. В правом нижнем углу выделенного
столбца появляется знак «+». Удерживая нажатой левую клавишу мышки
протягиваем столбец вправо до столбца Н.
Установим во всех ячейках строки 5 сечение выработки 12, а в строке 6
скорость проведения от 40 до 100. Программа принимает вид:
А B C D E F H
3 Способ проведения выработки
(1 – комбайн, 2 – БВР)
1 1 1 1 1 1
4 Период строительства выработки
(1 – в период строительства
шахты, 2 – капитальные работы
на действующей шахте, 3 – в
период эксплуатации)
2 2 2 2 2 2
5 Площадь поперечного сечения
выработки, м2
12 12 12 12 12 12
6 Скорость проведения выработки,
м/месяц
40 50 60 70 80 100

16
8 Коэффициент с1 1,84 1,84 1,84 1,84 1,84 1,84
9 Стоимость проведения при
комбайновой проходке, грн/м
10222,3 9478,9 8983,3 8629,2 8363,7 7992
10 Стоимость проведения при проходке
БВР
10071,5 9547,1 9197,5 8947,8 8760,6 8498,4
11 Принятая стоимость проведения
выработки
10222,3 9478,9 8983,3 8629,2 8363,7 7992
Теперь можно построить график зависимости стоимости проведения
выработки при комбайновой и БВР технологиях от скорости проведения
выработки.
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
10500
0 50 100 150
Стоимость
проведения при
комбайновой
проходке, грн/м
Стоимость
проведения при
проходке БВР
Рис. 1.7 Зависимость затрат на проведение 1 м выработки от скорости
ее проведения при комбайновой проходке и при применении БВР
Как видно из приведенного графика, при скорости проведения выработки
более 50 м/месяц комбайновая проходка более выгодна.
(Составьте программу и убедитесь, что числовые результаты
совпадают с указанными выше).
1.1.2.3 Табличное задание исходных данных
Использование табличных данных, заданных по интервалам

17
Если исходные данные задаются в форме таблицы, возможны
следующие пути их использования:
1 - программирование таблицы;
2 - непосредственное обращение программы к таблице;
3 - аппроксимация табличных значений математической формулой.
1.1.2.3.1 Программирование таблицы
В таблице 1.4 показаны группы рабочих скоростей подачи комбайна в
зависимости от скорости комбайна. Величина группы рабочих скоростей
довольно часто используется в расчетах норм выработки, трудоемкости
обслуживания комбайна и т.д. Как же определить группу скоростей, зная
скорость подачи комбайна? Напрашивается простой выход –
использовать функция «если».
Таблица 1.4 Средняя скорость подачи комбайна и группа рабочих скоростей
Средние рабочие скорости подачи
комбайна, м/мин
Группа рабочих скоростей подачи
комбайна
до 0,387 1
0,388-0,448 2
0,449-0,512 3
0,513-0,590 4
0,591-0,680 5
Запишем EXCEL-программу.
А В
1 Средняя рабочая скорость подачи
2 Группа рабочих скоростей подачи
комбайна
=если(В1<0,388;1; если(В1<0,449;2;
если(В1<0,513;
3; если(В1<0,591;4;5))))
Таким образом, используя функцию «если» 4 раза, мы можем записать
программу вычисления группы скоростей. Но такую функцию
использовать в одной записи желательно не более 7 раз. При большом
количестве интервалов возникает необходимость иметь ячейки

18
промежуточных вычислений. Рассмотрим это для случая, когда исходная
таблица принимает вид таблицы 1.5.
Группа рабочих
скоростей подачи
комбайна
Средние рабочие
скорости подачи
комбайна
скорости подачи
1 до 0,387 9 1,061-1,220
2 0,388-0,448 10 1,221-1,420
3 0,449-0,512 11 1,421-1,668
4 0,513-0,590 12 1,669-1,950
5 0,591-0,680 13 1,951-2,286
6 0,681-0,790 14 2,287-2,710
7 0,791-0,910 15 2,711-3,220
8 0,911-1,060 16 3,221-3,820
Для такого случая программа будет иметь следующий вид:
А В
1 Средняя рабочая
скорость подачи
2,3
2 Группа рабочих
комбайна
=если(В1<0,388;1;если(В1<0,449;2;если(В1<0,513;3;
если(В1<0,591;4;если(В1<0,681;5;если(В1<0,791;6;
если(В1<0,911;7;В3)))))))
3 Промежуточное
вычисление
если(В1<1,669;11;если(В1<1,951;12;если(В1<2,287;13;
если(В1<2,711;14;В4)))))))
4 Промежуточное
вычисление
=если(В1<3,221;15;16)
Как видно, появилась необходимость иметь строки промежуточных
вычислений 3-ю и 4-ю. Результат все же окажется в ячейке В2.
Таким образом, таблица используется только на этапе программирования
и в дальнейшем в программе не принимает участия.
Весьма важно помнить, что в данном случае необходимо ввести
ограничения на заданную величину скорости подачи. Она не может быть
более 3,82 м/мин, так как в противном случае программа будет не
корректной!

19
Программируя таблицу, помните: функция «если» используйте до 7
раз!
Введите ограничения на ввод данных начала и конца таблицы!
Составьте программу и убедитесь, что результат при заданной
величине скорости подачи окажется равным 14.
1.1.2.3.2 Непосредственное обращение программы к таблице
В предыдущем примере таблица исходных данных имела 16 строк и это
приводило к необходимости иметь в программе 2 промежуточных
вычислений. При больших объемах таблицы исходных данных таких
вычислений будет значительно больше и во многих случаях более
удобным окажется непосредственное обращение программы к таблице. В
этом случае таблица должна присутствовать в программе в блоке
"Справочно-информационный материал"
Таблица может быть одномерная (как в предыдущем случае) или
двухмерная. В двухмерной таблице имеются как строки, так и столбцы и
искомое значение находится в ячейке на пересечении строки и столбца.
Одномерная таблица
Логика обращения к таблице состоит в следующем:
а) по величине исходного параметра определяется номер строки в
таблице, в которой записана искомая величина.
б) нужное значение искомой величины находится с помощью функции
"=индекс("массив";"номер строки"). В данном случае "массив" - это
выделенный диапазон столбца таблицы с вычисляемыми значениями.
Рассмотрим эту методику на примере таблицы 1.6.
Средние рабочие скорости подачи
Группа рабочих скоростей подачи
комбайна
до 0,387 1

20
0,388-0,448 2
0,449-0,512 3
0,513-0,590 4
0,591-0,680 5
Запишем EXCEL – программу.
А В
7 Ввод данных
8 Скорость подачи комбайна, м/мин 0,5
10 Номер строки в таблице =если(В8<0,388;1;если(В8<0,449;2;
если(В8<0,513;3;если(В8<0,591;4;5))))
11 Группа рабочих скоростей =индекс(В2:В6;В10)
Составьте программу и убедитесь, что при средней скорости подачи
комбайна 0,5 м/мин группа рабочих скоростей равна 3.
Двухмерная таблица
В таблице 1.7 отражена величина нормы обслуживания выемочного
комплекса (2-й столбец) и величины комплексной нормы выработки в
т/смена в комплексно механизированной лаве в зависимости от группы
рабочих скоростей комбайна и мощности пласта (столбцы 3 - 10).
Таблица 1.7 Нормы выработки и нормы обслуживания комплекса
Группа
средних
рабочих
скоростей
подачи
комбайна
Норма
обслужи-
вания
комплекса,
чел.-см
Вынимаемая мощность пласта, м
до
1,04
1,05-
1,14
1,15-
1,25
1,26-
1,38
1,39-
1,5 2
1,53-
1,66
1,67-
1,83
1,84
и
более
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 8 5,839 192 212 231 255 281 307 337 368
2 9 6,281 216 236 259 285 315 345 379 414
3 10-11 6,759 239 262 287 316 349 381 418 459
4 12 7,273 264 289 316 348 384 421 463 509
5 13-14 7,763 289 320 348 382 421 460 506 554
6 15 8,259 314 344 376 414 457 501 549 601

21
Для установления нормы обслуживания комплекса нужен только столбец
В, поэтому для данного случая таблицу можно считать одномерной. Для
определения нормы выработки нужно знать не только группу рабочих
скоростей, но и мощность пласта. Для входа в таблицу, следовательно,
необходимо вначале установить номер строки и номер столбца. Для этого
можно воспользоваться функцией "если" как описано выше.
Функция для нахождения искомой величины записывается как
=индекс("массив";"строка";"столбец"), где "массив" - это выделенная
часть таблицы 1.7 от ячейки 1-1 до ячейки 6-10, "строка" - номер ячейки с
записью вычисленного номера строки в таблице 1.7, "столбец" - номер
ячейки с записью вычисленного номера столбца.
Составим программу определения нормы выработки и нормы
обслуживания при заданной мощности пласта и группе скоростей
комбайна, руководствуясь данными таблицы 1.7.
Внимание - таблица в программе должна присутствовать!
А В
скоростей комбайна
8
5 Номер строки в
таблице
=ЕСЛИ(B3=8;1;ЕСЛИ(B3=9;2;ЕСЛИ(B3=10;3;
ЕСЛИ(B3=11;3;ЕСЛИ(B3=12;4;ЕСЛИ(B3=13;5;
ЕСЛИ(B3=14;5;6)))))))
6 Номер столбца в
таблице
=ЕСЛИ(B2<1,05;1;ЕСЛИ(B2<1,15;2;ЕСЛИ(B2<1,26;3;
ЕСЛИ(B2<1,39;4;ЕСЛИ(B2<1,53;5;ЕСЛИ(B2<1,67;6;
ЕСЛИ(B2<1,84;7;8)))))))
7 Норма обслуживания ,
чел.смена
=ИНДЕКС(B11:B16;B5)
8 Норма выработки, т =ИНДЕКС(C11:J16;B5;B6)
9 А B C D E F G H I J
10
Группа
средних
рабочих
скоростей
подачи
комбайна
Норма
обслужи-
вания
комплекса,
чел.-см
Вынимаемая мощность пласта, м
до
1,04
1,05-
1,14
1,15-
1,25
1,26-
1,38
1,39-
1,5 2
1,53-
1,66
1,67-
1,83
1,84
и
более

22
11 8 5,839 192 212 231 255 281 307 337 368
12 9 6,281 216 236 259 285 315 345 379 414
13 10-11 6,759 239 262 287 316 349 381 418 459
14 12 7,273 264 289 316 348 384 421 463 509
15 13-14 7,763 289 320 348 382 421 460 506 554
16 15 8,259 314 344 376 414 457 501 549 601
Составьте EXCEL-программу и убедитесь, что при мощности пласта 0,8 м
и группе рабочих скоростей подачи комбайна 8 норма обслуживания
составит 5,893 чел.смены, а норма выработки 192 т.
Ранее был рассмотрен эффект «протягивания» программы. Если
выделить столбец В и «протянуть» его до столбца С, то окажется, что
величина нормы обслуживания станет равной 192, а норма выработки 212,
что явно не соответствует таблице 1.7. Если теперь активизировать ячейку
С7, то увидим, что «массив», на который ссылается функция в этой ячейке
С11:С16, т.е. это уже не массив нормы обслуживания комплекса. Для того,
чтобы программа работала при «протягивании», нужно «зафиксировать»
положение таблицы в программе. Для этого используется клавиша F4,
которую следует нажать сразу же после выделения массива при
программировании ячейки. Запись в ячейке С7 будет иметь вид
=ИНДЕКС($B$11:$B$16;B5), а в ячейке С8 соответственно
=ИНДЕКС($C$11:$J$16;B5;B6).
«Протяните» столбец В программы до столбца J включительно, в строке 2
задайте значения мощности пласта от 0,8 до 1,6 через 0,1. Постройте
график зависимости нормы выработки от мощности пласта и убедитесь,
что он имеет вид такой, как показан на приведенном ниже рисунке8.1.

23
Норма выработки, т
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0,5 1 1,5 2
Рис. 1.8 Зависимость нормы выработки от мощности пласта
1.1.2.3.3 Аппроксимация табличных значений математической
формулой.
На первом уроке уже было рассмотрено, как с помощью "мастера диаграмм"
аппроксимировать исходные данные математической формулой. Во многих
случаях исходные данные имеют форму таблиц, в которых данные
постоянны в определенных интервалах. С такими таблицами мы уже
сталкивались в данном уроке. Как представить таблицу графически?
Рассмотрим это на примере таблицы 1.8.
Функция (в данном случае Группа скоростей) имеет постоянное значение в
определенном интервале.
Таблица 1.8 Группа скоростей подачи комбайна и соответствующая ей скорость подачи
скоростей
комбайна
скорости подачи,
м/мин
скоростей
комбайна
скорости подачи,
м/мин
1 до 0,387 9 1,061-1,220
2 0,388-0,448 10 1,221-1,420
3 0,449-0,512 11 1,421-1,668
4 0,513-0,590 12 1,669-1,950
5 0,591-0,680 13 1,951-2,286
6 0,681-0,790 14 2,287-2,710
7 0,791-0,910 15 2,711-3,220
8 0,911-1,060 16 3,221-3,820
Перепишем таблицу, указав начало и конец каждого интервала (таблица 1.9).

24
Таблица 1.9 Измененная по форме таблица 1.8
Средние
рабочие
скорости
подачи,
м/мин
Группа
рабочих
скоростей
комбайна
Средние
рабочие
скорости
подачи,
м/мин
Группа
рабочих
скоростей
комбайна
Средние
рабочие
скорости
подачи,
м/мин
Группа
рабочих
скоростей
комбайна
0,378 1 0,911 8 1,951 13
0,388 2 1,06 8 2,286 13
0,448 2 1,061 9 2,287 14
0,449 3 1,22 9 2,71 14
0,512 3 1,221 10 2,711 15
0,513 4 1,42 10 3,22 15
0,681 6 1,421 11 3,221 16
0,79 6 1,668 11 3,82 16
0,791 7 1,669 12
0,91 7 1,95 12
Известным приемом EXCEL построим график зависимости группы
скоростей от величины скорости подачи комбайна (рис. 1.9).
Группа рабочих скоростей комбайна
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 1 2 3 4
Рис. 1.9 Зависимость группы скоростей от скорости подачи комбайна
Анализ графика позволяет заключить, что наиболее близко отвечает
табличным значениям логарифмическая зависимость. Таким образом,
зависимость группы рабочих скоростей от рабочей скорости комбайна имеет
вид G = 6,58Ln(v)+7,99
где v средняя рабочая скорость комбайна, м/мин.

25
Однако, группа рабочих скоростей может принимать только целое значение,
а приведенная формула этого не обеспечивает. В расчетах следует принимать
целое значение (округлять до ближайшего целого значения).
Запись этой операции в EXCEL выглядит как
=округл(6,58*Ln("ячейка для v")+7,99;0).
При аппроксимации табличных значений математической формулой
следует обратить внимание на начальные и конечные параметры таблицы.
Так, если в приведенной выше формуле задать значение скорости подачи
комбайна 4 м/мин, то получим значение группы скоростей 18. Но такая
группа не предусмотрена! Следовательно, указанная формула должна иметь
пределы применения. В исходной таблице указано, что при скорости
комбайна до 0,387 м/мин G = 1, при скорости 3, 821 и более G = 17.
Запишем программу нахождения группы рабочих скоростей комбайна
при известной средней скорости подачи.
А В
1 Средняя скорость
подачи комбайна,
м/мин
3
скоростей
=если(В1<0,388;1;еслиВ1<3,821;округл(6,58*Ln(В1)+7,99;0);17))
Составьте EXCEL-программу и убедитесь, что при средней скорости
подачи 3 м/мин группа скоростей составит 15, а при скорости 4,5
соответственно 17.
Полученную формулу можно использовать и при "ручном" счете. Тогда она
имеет вид:
При v < 0,388 G = 1
При 0,388 < v < 3,821 G = 6,59Ln(v)+7,99
При v >= 3,821 G = 17

26
1.1.2.4 Использование данных, заданных графически
Рассмотрим этот случай на конкретном примере.
На рис. 3.2. "Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах,
опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа" (Минуглепром СССР,
Москва, 1989), приведена номограмма для определения ширины зоны
опорного давления. На приведенном ниже рисунке показана эта номограмма
для диапазона мощности пласта от 0,5 м до 3,0 м.
Рис. 1.10 Зависимость размера зоны опорного давления от глубины
работ и мощности пласта
Если необходимо использовать эту зависимость в дальнейших вычислениях,
то как использовать ее в программировании?
Прежде всего, график необходимо преобразовать в таблицу. В данном
случае это двухмерная таблица.
Таблица 1.10 Табличные значения данных диаграммы рис. 1.10
Глубина
работ
М о щ н о с т ь п л а с т а , м
0,5 1 1,5 2 2,5 3
200 19,5 26 30 35,2 39 44,3
400 28 37 43,8 50 56,3 63
600 33,3 44,3 52 60 66,9 73,3
800 38,4 49 59 66,7 74 81
1000 41,6 52,5 62 70,6 79 86,6
1200 44,3 55 64,3 73 81,7 89,4

27
Таблицу можно непосредственно ввести в программу, как это рассмотрено
выше. Но возникает одна сложность - имеются данные о размере зоны
опорного давления при глубинах 200, 400 и т.д. Через 200 м, данные имеются
только при фиксированных значениях мощности пласта. А как быть, если,
например, глубина разработки 900 м и мощность пласта 1,8 м? Выход один -
на графике проводить интерполяцию между известными значениями. Но это
на графике, а как быть при программировании?
Возможны два приема: а) множественная регрессия, б) аппроксимация по
одной переменной и интерполирование по другой.
Рассмотрим эти случаи.
1.1.2.5 Множественная регрессия.
Искомое регрессионное уравнение имеет вид
y = а+bx1+cx2+dx3+.....ixi
где а свободный член
b, c, d ...…i коэффициенты при переменных
Как видно, речь идет о линейной регрессии, т.е. влияние каждой переменной
должно быть линейным. Если зависимость не линейна - необходимо таким
образом преобразовать параметр x, чтобы привести зависимость к линейному
виду. Для этого можно заменить x на 1/x (если вид зависимости
гиперболический, на Ln(x) - если вид зависимости логарифмический, на xк
,
если зависимость степенная или ввести новые переменные x2
, x3
и.т.п., если
зависимость полиномиальная.
В данном случае явно видно, что зависимость размера зоны Lоп от
глубины работ Н не является линейной. Установим вид зависимости Lоп от
Н. Для этого по данным таблицы строим график с помощью "Мастера
диаграмм" (рис. 1.11) и устанавливает уравнение тренда. Достаточно
рассмотреть крайние кривые рисунка.

28
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 500 1000 1500
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Рис. 1.11 Зависимость размера зоны опорного давления от глубины
работ и мощности пласта (график построен по данным таблицы 1. )
Запишем возможные уравнения и величины R2
.
степенная 5,7038x0,3943
R2
= 0,9819
логарифмическая 25,598Ln(x) - 90,763 R2
= 0,9979
полиномиальная 26,15-4E-05x2
+ 0,1049x R2
= 0,9956
Наиболее подходит для данного случая логарифмическая зависимость Lоп от
Н. Перестроим таблицу, заменив Н на Ln(H) и построим график в новых
координатах.
Таблица 1.11 Преобразованная таблица 1.10
Ln(H) М о щ н о с т ь п л а с т а , м
0,5 1 1,5 2 2,5 3
5,298317 19,5 26 30 35,2 39 44,3
5,991465 28 37 43,8 50 56,3 63
6,39693 33,3 44,3 52 60 66,9 73,3
6,684612 38,4 49 59 66,7 74 81
6,907755 41,6 52,5 62 70,6 79 86,6
7,090077 44,3 55 64,3 73 81,7 89,4
0
20
40
60
80
100
5 5,5 6 6,5 7 7,5
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Рис.1.12 Зависимость размера зоны опорного давления от логарифма глубины работ и
мощности пласта (по данным таблицы 1.11)

29
В данном случае без анализа видно, что зависимость линейная.
Теперь установим форму зависимости размера зоны опорного давления от
мощности пласта. Для этого на основании исходной таблицы построим
графики зависимости Lоп от m.
Наглядно, что зависимость носит линейный характер.
И так. Искомое уравнение будем находить для переменных Ln(H) и m.
1. Построим в EXCEL регрессионную таблицу по данным таблицы
исходной. В самой левой колонке расположим H, в следующей Ln(H), затем
m и Lоп.
0
20
40
60
80
100
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
200
400
600
800
1000
1200
Рис. 1.13 Зависимость размера зоны опорного давления от мощности
пласта и глубины работ (по данным таблицы 1. )
Данные таблицы формируем так, чтобы было удобно копировать их из
исходной таблицы. Так, вначале вносятся данные о размере зоны при
мощности пласта 0,5 м и глубинах от 200 м до 1200 м, затем данные при тех
же глубинах, но мощности пласта 1,0 м. Когда все данные о функции
внесены, вычисляется величина Ln(H) (команда - =Ln("ячейка для Н")).
Таблица 1.12 Регрессионная таблица
А В С D
1 Н Ln(H) m Lоп
2 200 5,298317 0,50 19,5
3 400 5,991465 0,50 28
4 600 6,39693 0,50 33,3
5 800 6,684612 0,50 38,4
6 1000 6,907755 0,50 41,6
7 1200 7,090077 0,50 44,3
8 200 5,298317 1,00 26
9 400 5,991465 1,00 37
10 600 6,39693 1,00 44,3

30
11 800 6,684612 1,00 49
12 1000 6,907755 1,00 52,5
13 1200 7,090077 1,00 55
14 200 5,298317 1,50 30
15 400 5,991465 1,50 43,8
16 600 6,39693 1,50 52
17 800 6,684612 1,50 59
18 1000 6,907755 1,50 62
19 1200 7,090077 1,50 64,3
20 200 5,298317 2,00 35,2
21 400 5,991465 2,00 50
22 600 6,39693 2,00 60
23 800 6,684612 2,00 66,7
24 1000 6,907755 2,00 70,6
25 1200 7,090077 2,00 73
26 200 5,298317 2,50 39
27 400 5,991465 2,50 56,3
28 600 6,39693 2,50 66,9
29 800 6,684612 2,50 74
30 1000 6,907755 2,50 79
31 1200 7,090077 2,50 81,7
32 200 5,298317 3,00 44,3
33 400 5,991465 3,00 63
34 600 6,39693 3,00 73,3
35 800 6,684612 3,00 81
36 1000 6,907755 3,00 86,6
37 1200 7,090077 3,00 89,4
В главной строке активизируем окно "Сервис". В выползающем меню
активизируем строку "Анализ данных". В выпавшем меню "Инструменты
анализа" активизируем строку "Регрессия".
Появляется шаблон для ввода "Входной интервал по Y" и "Входной интервал
для Х". Ставим курсор в окошко "Входной интервал для Y", в регрессионной
таблице выделяем столбец для Lоп (D2:D37).
Ставим курсор в окошко "Входной интервал для Х", в регрессионной таблице
выделяем столбцы для Ln(H) и m (В2:С37). Нажимаем на клавишу "Ok" в
шаблоне.
В новом листе EXCEL выводятся итоги вычислений.
ВЫВОД ИТОГОВ (таблица 1.13).
Таблица 1.13 Вывод итогов
Регрессионная статистика Y-пересечение
-101,702
Множественный R
0,98856421 Переменная X1
20,27473

31
R-квадрат
0,97725919 Переменная X2
15,29714
В нашем случае - множественный коэффициент регрессии 0,98856421, R2
-
0,97725919, свободный член уравнения -101,7, коэффициент при первой
переменной (Ln(H)) 20,27473, коэффициент при второй переменной m
15,29714.
Таким образом, уравнение, аппроксимирующее номограмму, можно записать
в виде
Lоп = -101,7 + 20,27Ln(H)+15,3m
Формула применима при мощности пласта от 0,5 м до 3,0 м, глубине работ от
200 м до 1200 м.
Это уравнение можно использовать в программе и при ручном счете.
Программа расчета размера зоны опорного давления имеет вид:
А В
2 Мощность пласта, м 1
3 Глубина работ, м 800
5 Размер зоны опорного давления, м =-101,7+20,27*Ln(B3)+15,3*В2
В рассмотренном случае мы имели дело с двумя переменными.
Рассмотренный метод аппроксимации может использоваться для достаточно
большого количества переменных.
1. Запишите в EXCEL регрессионную таблицу, получите регрессионное
уравнение, запишите программу вычисления Lоп и убедитесь, что при
мощности пласта 1,5 м и глубине работ 600 м размер зоны опорного
давления составит 50,91516 м.
2. В приведенной ниже таблице 1.14 показаны величины затрат Ск на
сооружение костров для охраны штрека при различных величинах мощности
пласта m, сменной тарифной ставки рабочего Т, стоимости 1 м3
крепежного леса Ц и числа рядов костров N.
Постройте в EXCEL регрессионную таблицу и убедитесь, что уравнение
множественной регрессии Ск=f(m,T,Ц,N) имеет вид
Cк=-955,44+394,08m+0,64T+1,415Ц+482,55

32
Таблица 1.14 Результаты наблюдений за величиной затрат на сооружение костров
Стоимость
сооружения
охранного ряда
костров на 1 м
выработки,
грн
Мощность
пласта, м, m
Сменная
тарифная
ставка
рабочего, грн,
Т
Стоимость 1 м3
крепежного
леса, грн, Ц
Число рядов
костров, N
482,55 1,2 90 300 1
341 1,2 90 200 1
403,73 1 90 300 1
1447,65 1,2 90 300 3
521,96 1,3 90 300 1
324,92 0,8 90 300 1
624,1 1,2 90 400 1
501,85 1,2 120 300 1
553,32 1,2 200 300 1
469,68 1,2 70 300 1
907,19 1,2 90 600 1
965,1 1,2 90 300 2
1.2. Методика разработки конкретной программы
1.2.1 Анализ технологии работ, для которой составляется
программа.
Методика составления программных блоков рассматривается на
примере разработки программы для расчета затрат на проведение 1 м печи по
элементу затрат «заработная плата с начислениями».
Программирование следует рассматривать не как цель, а как
инструмент достижения цели. В данном примере целью является
установление величины затрат на проведение печи. Для этого и
разрабатывается программа.
Прежде всего, инженер должен разработать технологию работ, в
данном случае – проведение печи. Необходимо предусмотреть все
возможные варианты условий, которые могут влиять на величину затрат.
Рассмотрим технологическую часть работы.
Печь проводится по полого падающему пласту и соединяет штрек с
просеком (рис. 1.14).

33
Рис. 1.14 Схема горных выработок при проведении печи
Печь проводится по предварительно пробуренной от штрека до просека
скважине. Отбойка угля осуществляется отбойным молотком, транспорт угля
из печи - перекидка вручную. Печь крепится комплектами из трех
деревянных стоек под деревянный верхняк.
В данном случае зарплата рабочим выплачивается за следующие
виды работ:
- бурение вентиляционной скважины
- отбойка угля
- перекидка отбитого угля от забоя печи
- крепление печи
- доставка крепежных материалов к месту крепления.
Рассмотрим смысл некоторых терминов:
Объем работ – Vi количество единиц данной работы, которую
необходимо выполнить в расчете на 1 м печи. Выше перечислены виды
работ, которые нужно выполнять.
Норма выработки – Ni количество единиц данной работы, которое
рабочий обязан выполнить за одну рабочую смену.

34
Сменная тарифная ставка рабочего – Т количество денежных единиц,
которые должен получить рабочий за одну смену при условии
выполнения нормы выработки.
Трудоемкость работы – ti частное от деления объема работ на норму
выработки.
ti = Vi/Ni
Нормы выработки определяются путем хронометражных наблюдений
специализированными учреждениями и подаются для пользования в
специальных сборниках норм выработки. Это так называемые табличные
нормы выработки. Они соответствуют определенным условиям, в которых
проводится данная работа. Если конкретные условия работ отличаются от
тех условий, при которых разрабатывались табличные нормы,
применяются так называемые поправочные коэффициенты к нормам
выработки.
Есть поправочные коэффициенты, которые применяются ко всем
работам, выполняемым в шахте. Назовем их общешахтными
коэффициентами. Есть поправочные коэффициенты, которые применяют
только для конкретного вида работ. Назовем их конкретными.
Теперь более подробно ознакомимся с необходимыми расчетами
объемов работ и нормами выработки.
1.Бурение опережающей скважины. Объем работ по бурения,
отнесенный к 1 м печи, равен 1 м.
Норма выработки по бурению на звено из двух человек - 4,1 м.
Примечание. Если скважина при обратном ходе инструмента расширяется
до 1 м – применяют поправочный коэффициент 1,25.
2. Выемка угля отбойным молотком.
Объем работ по выемке угля, приходящийся на 1 м печи
Vв = mbγ, т/м
где m мощность пласта, м
b ширина печи, м
γ плотность угля, т/м3

35
Норма выработки на выемку угля определяется по таблицам норм в
зависимости от категории отбойности угля и мощности пласта
приведены в таблице 1.15.
Таблица 1.15 Нормы выработки на отбойку угля
Категория
отбойности
угля
Норма выработки при мощности пласта
до 0,45м 0,46-0,6 0,61-0,9 0,91-1,25 1,26-1,6
1,61 и
более
1 10,8 12,3 14,5 16,2 20,1 24,1
2 9,16 10,5 12,4 14,6 17,2 20,7
3 7,85 8,94 10,5 12,5 14,8 17,7
4 6,68 7,58 9 10,6 12,6 15
5 5,48 6,4 7,6 9,02 10,7 12,8
6 4,71 5,39 6,41 7,66 9,12 10,9
7 3,9 4,55 5,39 6,44 7,7 9,22
8 3,11 3,84 4,55 5,43 6,49 7,79
9 2,73 3,19 3,84 4,57 5,46 6,55
Примечание. Нормы рассчитаны на ширину выработки до 4 м.
При ширине от 4 до 6 м коэффициент 1,15, при ширине 6 м и более
1,25.
При угле наклона выработки от 16 до 35 градусов коэффициент
0,95, при угле более 35 градусов коэффициент 0,9.
Поправочный коэффициент на плотность угля к = 0,785γ - 0,084.
При проведении печи по пробуренной скважине коэффициент
равен 1,2.
3. Транспортировка отбитого угля вдоль печи (перекидка вручную)
Объем работ по перекидке угля равен объему работ по отбойке угля.
Нормы выработки на перекидку угля указаны в таблице 1.16.
Таблица 1.16 Нормы выработки на перекидку угля
Мощность
пласта, м
Норма
выработки, т
до 0,6 11,7
0,61-0,7 12,4
0,71-0,85 13,4
0,86-1 14,5
1,01-1,2 15,4
1,21-1,45 17,5
1,46 и более 18,9

36
Примечание. Нормы выработки применимы при угле наклона до 10
градусов.
При углах наклона от 11 до 25 градусов коэффициент 1,1.
При углах наклона более 25 градусов 1,3.
Норма задана для перекидки на 3 м. При большей длине перекидки
норма уменьшается пропорционально 3.
4. Крепление печи
Объем работ по креплению печи Vкр = 1/а, компл./м
где а – расстояние между рамками крепи, м
Норма выработки на крепление Nкр определяется согласно таблице 1.17.
Таблица 1.17 Нормы выработки на крепление печи
Мощность
пласта,м
угол наклона
до 20˚
21˚-35˚
36˚-55˚
до 0,6 56,7 45,6 38,2
0,61-0,7 51,2 41,7 33,8
0,71-0,8 45,8 36,2 31
0,81-0,9 40,3 32,5 27,6
0,91-1 36,2 28,7 24,5
1,01-1,1 31,6 26,2 22
1,11-1,25 27,7 23,1 19,6
1,26-1,4 24,9 20,6 17,2
1,41-1,6 21,8 17,5 15,3
1,61-1,8 18,4 16,2 13,5
1,81-2 16,5 14,3 12
2,01 и более 14,9 12,5 10,5
Примечание. При установке стоек на лежни поправочный коэффициент к
табличной норме выработки 0,85, при креплении под шпальный брус
поправочный коэффициент 0,7
Общешахтные поправочные коэффициенты.
Указанные выше нормы выработки установлены при незначительном
выделении воды в выработку, при работе рабочих без респиратора и
определены для шахт, не опасных по внезапным выбросам угля и газа.
При отклонении реальных условий от указанных выше применяют
следующие поправочные коэффициенты.

37
1. При значительном, но спокойном выделении воды и мощности пласта
до 1м- 0,9, если при этом мощность пласта более 1 м – 0,95.
При сильном капеже соответственно 0,85 и 0, 9;
При выделении воды струями соответственно 0,8 и 0, 85.
2. При работе в респираторе коэффициент 0,95.
3. При работе на выбросоопасных пластах 0,9.
1.2.2 Разработка программы.
Теперь можно приступать к составлению программы. Расчет затрат
проводится способом прямой калькуляции, но исходные данные не являются
фиксированными величинами, а могут по желанию пользователя программы,
принимать значения в реальном диапазоне. Это и отличает программу от
просто расчета.
Напомним, что программа в общем виде состоит их трех блоков –
«Исходные данные», «Вычисления» и «Справочно-информационный
материал».
Прежде всего, следует перенести в EXCEL-таблицу все данные о
нормах выработки и о поправочных коэффициентах к ним.
Затем начинаем заполнять строки программы в блоках «Исходные
данные», и «Вычисления». Целесообразно начать с блока «Вычисления»,
отступив от начала программы 5-6 строк. Эти строки будут необходимы
для ввода исходных данных, которые будем вводить по мере
возникновения необходимости в них. Вычисления желательно начинать с
общешахтных поправочных коэффициентов. Для вычисления
поправочного коэффициента на водовыделение необходимы следующие
данные: мощность пласта, есть выделение воды или нет, если есть
выделение воды, тогда выделяется ли вода спокойно, или есть капеж, или
выделение струями. Ниже приведен условный фрагмент программы.

38
Обратите внимание на ввод данных о водовыделении в выработку.
Исходя из смысла поправочных коэффициентов, водовыделение может
быть незначительным, обильным но спокойным, капежом, струями.
Поэтому, при вводе исходных данных в ячейку В3 вносится 0 или 1.
Ячейка А4 заполняется исходя из следующих логических рассуждений:
если выделение воды обильное, то оно может быть обильным но
спокойным, капежом, струями, если выделение воды незначительное,
тогда в ячейку В4 не нужно вводить данные. Обратите внимание, как
сформулирована запись в ячейке А4.
Вычисление поправочного коэффициента на водовыделение
проводится в ячейке В14. Обратите внимание на эту запись!
А В
3 Выделение воды
(незначительное - 0, обильное -
1) 1
4 =если(В2=1;”Выделение воды-
1- спокойное, 2 – капеж, 3 -
выделение воды струями”;”Не
вводить”) 3
5 Работа проводится в
респираторах – 1, без
респиратора - 0 1
6 Пласт выбросоопасен – 1, не
опасен - 0 1
7 Расширяется скважина при
обратном ходе инструмента – 1,
не проводится расширение - 0 1
8 Категория угля по отбойности 5
9 Плотность угля, т/м3
1,35
10 Ширина выработки, м 2,2
11 Угол наклона печи, градус 12
13 Общешахтный поправочный
коэффициент =произвед(В14:В16)
14
Коэффициент по
водовыделению
=если(и(В4=1;В2<1);0,9;если(и(В4=1;В2>=1);0,9;
если(и(В4=2;В2<1);0;85; если(и(В4=2;В2>=1);0,9;
если(и(В4=3;В2<1);0,8;
если(и(В4=3;В2>=1);0,85;1))))))
15 Коэффициент по работе в
респираторе =если(В5=0;1;0,95)

39
16 Коэффициент по
выбросоопасности пласта =если(В6=0;1;0,9)
17
Бурение скважины
18
Объем работ по бурению,м/м 1
19 Норма выработки по бурению
скважины, м/чел.смена 4,1
20 Поправочный коэффициент на
бурение =если(В7=0;1;1,25)
21 С учетом общешахтного
поправочного коэффициента =В20*В13
22 Трудоемкость работ по
бурению, чел.смен/м =2*В18/(В19*В21)
В данном случае имеет место требование выполнить сразу 2 условия –
и вид выделения воды и мощность пласта. Для этого используется
функция =если(и(“все условия выполняются”;”результат 1”;”условия
выполняются”;”результат 2”; и т.д.)). Изучите эту запись в ячейке В14.
Для вычисления поправочных коэффициентов по работе в респираторе
и по выбросоопасности пласта необходимо ввести в ячейки В5 и В6
соответствующие сведения (обратите внимание на запись в этих ячейках).
Общешахтный поправочный коэффициент определяется как
произведение ранее вычисленных коэффициентов. Запись в ячейке В13
имеет вид =произвед(В14:В16).
Составьте этот фрагмент программы, введите указанные выше
значения исходных данных и убедитесь, что величина общешахтного
поправочного коэффициента равна 0,684.
Теперь можно приступать к вычислению объемов работ, норм
выработки и трудоемкости работ по отдельным процессам.
Начнем с бурения скважины (строки 17 – 22). Необходимо
пополнить перечень входных данных сведениями о расширении скважины
при обратном ходе (ячейки А7 и В7).

40
Объем работ по бурению – 1 м/м, норма выработки на звено из 2-х
человек – 4,1 м. Поправочный коэффициент зависит от того, будет ли
скважина расширяться при обратном ходе инструмента. Следует обратить
внимание на то, что норма выработки определена на звено из двух
человек. Поэтому при расчете трудоемкости необходимо частное от
деления объема работ на норму выработки умножить на 2.
Дополните программу, введите исходные данные, указанные выше и
убедитесь, что трудоемкость работ по бурению скважины равна 0,57
чел.см/м.
Выемка угля отбойным молотком.
Для вычисления объема работ по выемке угля необходимо задаться
величиной плотности угля, категории угля по отбойности, шириной печи
и углом наклона печи. Введем эти переменные в блок исходных данных
(строки 8, 9, 10 и 11). В ячейке В23 вычислим объем работ по отбойке
угля, приходящийся на 1 м печи.
Теперь необходимо согласно таблице норм выработки установить
табличное значение величины нормы. В ячейке В24 вычислим номер
столбца в таблице, соответствующий мощности пласта, а в ячейке В25 –
табличное значение нормы выработки.
Примечание: В ячейке В25 указано – «массив норм выработки». Когда
таблица норм выработки внесена в EXCEL-программу, выделите массив
значений норм выработки для всех мощностей и всех значений категории
отбойности угля.
23 Объем работ по отбойке угля,
т/м =В2*В10*В9
24 Номер столбца в таблице норм
выработки на отбойку угля
если(В2<1,26;4; если(В2<1,61;5;6)))))
25 Табличная величина нормы
выработки, т =индекс(«массив норм выработки»;В8;В24)
ширину печи =если(В10<4;1;если(В10<6;1,15;1,25))
27
Поправочный коэффициент на =если(В11<16;1; если(В11<35;0,95;0,9))

41
угол наклона печи
плотность угля =0,785*В9-0,084
29 Общий поправочный
коэффициент =произвед(В26:В28)
30 С учетом общешахтного
поправочного коэффициента =В29*В13
31 Принятая норма выработки на
отбойку угля, т =В25/В30
32 Трудоемкость отбойки угля,
чел.см/м =В23/B31
Теперь необходимо вычислить поправочные коэффициенты к норме
выработки – на ширину печи, на угол наклона, на плотность угля (строки
26 – 28), общий поправочный коэффициент (строка 29) и поправочный
коэффициент с учетом общешахтных условий (строка 30). В строках В31
и В32 определены принятая норма выработки на отбойку угля и
трудоемкость отбойки.
Дополните программу, введите указанные выше исходные данные и
убедитесь, что трудоемкость выемки угля отбойным молотком
составляет 0,526976 чел.см/м.
Аналогично описанному выше составляются элементы программы для
определения трудоемкости перекидки угля от забоя печи до штрека:
установления средней длины перекидки угля (это половина длины печи, а
длиной печи необходимо задаться в блоке «Исходные данные»),
определение количества перекидок (за норматив длины перекидки
принято 3 м), расчет на основании таблицы норм выработки табличного
значения нормы выработки на перекидку угля, установление принятой с
учетом поправочных коэффициентов нормы выработки и, в конце концов,
трудоемкости работ по перекидке угля, приходящейся на 1 м печи.
Следует иметь в виду, что рассчитанная табличная норма выработки

42
должна быть уменьшена в число раз, равное среднему количеству
перекидок.
Введите в исходные данные длину печи 16 м, составьте программу
вычисления трудоемкости перекидки угля и убедитесь, что она составит
0,653358 чел.см/м.
Для расчета трудоемкости крепления печи в блок исходных данных
необходимо ввести расстояние между комплектами крепи, характеристику
установки стоек крепи - на почву пласта или на лежни, тип верхняка –
обапол или шпальный брус.
Пользуясь таблицей норм выработки на крепление деревянными
стойками (три стойки под верхняк) определяются табличная норма
выработки на крепление, поправочные коэффициенты на тип верхняка, на
способ установки стоек, на угол наклона печи, общий поправочный
коэффициент с учетом общешахтного поправочного коэффициента,
принятую норму выработки и величину трудоемкости крепления 1 м печи.
При установке по ширине печи одного комплекта крепи (три стойки
под верхняк длиной 2 м), расстоянии между комплектами крепи 0,8 м,
установке стоек на лежни, применении в качестве верхняка крепи
обапола, угле наклона печи 12˚ составьте программу расчета
трудоемкости крепления и убедитесь, что она равна 0,053349 чел.см/м
Вычислив трудоемкость работ по бурению скважины, отбойке и
перекидке угля, креплению печи, определяем суммарную трудоемкость
работ по учтенным рабочим процессам. Предположим, Трудоемкость
бурения скважины в программе записана в строке 40, отбойки угля в
строке 50, перекидке угля в строке 60 и крепления в строке 70. Тогда
конечная строка программы будут иметь вид:

43
А В
71 Суммарная трудоемкость работ,
чел.см/м
=В40+В50+В60+В70
Теперь определим затраты на проведение печи по зарплате рабочих.
Прямая заработная плата рабочих определяется как произведение
трудоемкости работ на величину тарифной ставки рабочего.
Следовательно, в исходные данные необходимо внести величину
тарифной ставки.
Если работы по проведению выработки проводятся и в ночное время,
то рабочим выплачивается надбавка к зарплате за работу в ночное время.
В этом случае тарифная ставка увеличивается в 1,4 раза.
За выполнение нормы выработки рабочий получает премию, размер
премии в процентах также необходимо задать в исходных данных.
Поскольку работы ведутся непрерывно, а рабочая неделя каждого
отдельного рабочего только 5 дней, кроме того, рабочий имеет
ежегодный оплачиваемый отпуск 48 рабочих дней, то списочный штат
рабочих должен быть большим, чем количество рабочих, ежедневно
находящихся на рабочем месте. Превышение списочного состава рабочих
над явочным называют коэффициентом списочного состава. Величина
этого коэффициента зависит от режима работы шахты и конкретной
рабочей профессии колеблется от 1,22 до 1,7. Величину этого
коэффициента так же необходимо ввести в исходные данные.
Выплачивая зарплату, предприятие вносит деньги в социальные фонды
(для последующей выплаты пенсии, оплаты больничных листов и т.д.).
Величину процента этих отчислений (начисления на зарплату) так же
необходимо внести в исходные данные.
И так, чтобы закончить расчет всех затрат по оплате труда,
приходящихся на 1 м проводимой выработки, окончательные строки
программы будут выглядеть следующим образом:
А В
…

44
20 Сменная тарифная ставка
рабочего, грн
100
21 Коэффициент доплат за
работу в ночное время
1,4
22 Процент премии за
выполнение нормы
выработки, %
20
23 Коэффициент списочного
состава рабочих
1,3
24 Процент начислений на
зарплату, %
40
…
71 Суммарная трудоемкость
работ, чел.см/м
=В40+В50+В60+В70
72 Сумма прямой зарплаты,
грн/м
=В71*В20
73 Сумма зарплаты с учетом
работы в ночное время,
грн/м
=В73*В21
74 Сумма зарплаты по
списочному составу,
грн/м
=В73*В23
75 Сумма премии за
выполнение плана, грн/м
=В74*В22/100
76 Зарплата с учетом
премии, грн/м
=В74+В75
77 Начисления на зарплату,
грн/м
=В76*В24/100
78 Всего затраты по оплате
труда, грн/м
=В76+В77
Дополните программу, установите заданные выше исходные данные и
убедитесь, что результат составляет 551,6567 грн/м.
1.3 Использование программ в EXCEL при калькуляционном
моделировании.
Итак, Вы составили программу, произвели расчеты, получили
желаемый результат. Ну и что дальше? Вы могли бы получить такой
результат и с помощью калькулятора. Теперь Вы можете только дать
Вашу программу (или продать) другу, пусть он считает! Но все

компьютерное обеспечение расчетов

компьютерное обеспечение расчетов

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to компьютерное обеспечение расчетов

Similar to компьютерное обеспечение расчетов (20)

More from Кафедра «Разработка месторождений полезных ископаемых»

More from Кафедра «Разработка месторождений полезных ископаемых» (9)

компьютерное обеспечение расчетов