Обоснование режима и направлений развития горных работ на угольных разрезах в условиях изменчивости внешней среды

• Автор: Канзычаков, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 25.00.22, 25.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 187 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Анализ разработки угольных месторождений в условиях внешней

и внутренней среды

1.1. Тенденции в потреблении угля

1.2. Научно-методическая база исследований

1.3. Методическая основа диссертационного исследования

2. Теоретические основы повышения эффективности угольного разреза

в изменчивой среде

2.1. Структура и показатели эффективности угольного разреза

2.2. Закономерности влияния параметров горнотехнической системы
на эффективности угольного разреза
2.3. Виды резервов технологического развития действующего разреза
3. Методические основы резервирования для поддержания эффективности разреза в условиях изменчивой внешней среды
3.1. Методические принципы резервирования в горнотехнической системе угольного разреза
3.2. Способы формирования и использования резервов
3.3. Оценка эффективности резервирования
в горнотехнической системе
4. Технологические схемы резервирования и практика их применения
на действующих разрезах
4.1. Способы создания резервов на угольном разрезе
4.2. Практическое применение рекомендаций на разрезе «Заречный»
ОАО «СУЭК-Кузбасс»
4.3. Практическое применение рекомендаций на разрезе «Изыхский»
ООО «СУЭК-Хакассия»
Заключение
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Традиционные проектные технические и технологические решения по отработке угольных месторождений ориентированы на стабильный спрос на угольную продукцию и предусматривают длительные сроки работы с неизменными основными параметрами горнотехнической системы разреза. В последние десятилетия динамичность внешней среды - частота изменения цен на угольную продукцию и потребляемые ресурсы, контрактных условий, требований к качеству продукции - возросла в 2-5 раз, а техникоэкономические показатели деятельности разреза, такие как расход материальных ресурсов на разработку, производительность оборудования и труда персонала, режим горных работ, не соответствуют быстро изменяющимся условиям функционирования. Это приводит к лишним затратам, высоким значениям упущенной выгоды, при этом задача обеспечения стабильной эффективности производства становится трудно решаемой.
Ситуация усугубляется тем, что в случае ухудшения конъюнктуры на рынках угольной продукции и потребляемых ресурсов недропользователь, как правило, принимает решение о разработке участков месторождения с благоприятными горно-геологическими условиями. Выборочная разработка месторождения в дальнейшем может привести либо к банкротству и закрытию предприятия, либо к функционированию с производственными и экономическими параметрами, худшими, чем предусмотрено проектом. Между тем ретроспективный анализ ситуации показывает, что существовали возможности обеспечения приемлемого уровня эффективности производства без последующего ухудшения технико-экономических показателей. Эти возможности могли быть реализованы при условии своевременного формирования производственных резервов. В этой связи актуальной задачей является методическая разработка способов и средств обеспечения заданного проектом уровня эффективности производства угольных разрезов в изменчивой внешней среде.

Цель работы - разработка способов и средств поддержания заданного уровня эффективности угольного разреза в условиях негативных изменений внешней среды.
Идея работы — поддержание заданного уровня эффективности угольного разреза в условиях негативных изменений внешней среды достигается путем регулирования режима и направлений горных работ при наличии рациональной структуры производственных резервов.
Основные задачи исследования:
1. Обобщение научных подходов и методической базы обоснования режима и направлений развития горных работ.
2. Установление параметров горнотехнической системы, оказывающих определяющее влияние на эффективность производства угольного разреза в краткосрочном и среднесрочном периодах.
3. Обоснование структуры производственных резервов угольного разреза, вовлекаемых в использование посредством изменения режима и направлений развития горных работ.
4. Разработка технологических схем ведения горных работ, обеспечивающих формирование и своевременное использование производственных резервов.
5. Разработка методических положений по поддержанию проектного уровня эффективности производства угольного разреза на основе изменения режима и направлений развития горных работ и апробация полученных результатов в условиях разрезов ООО «СУЭК-Хакассия» и ОАО «СУЭК-Кузбасс».
Научные положения, представленные к защите:
1. Влияние на уровень эффективности производства угольных разрезов негативных изменений цен на продукцию и потребляемые ресурсы, объемов спроса и повышения требований к качеству продукции в краткосрочном и среднесрочном периодах компенсируется своевременным и адекватным изменением технологических параметров горнотехнической системы: текущего

Системы, для которых важно качество функционирования, основным показателем надежности выступает произведение вероятности работоспособного состояния Hsи вероятность того, что система в этом состоянии «S» успешно функционирует Ф$:
Для оценки надежности и эффективности системы может применяться следующая оптимизационная модель:
где Т- структура (тип) системы; С- стоимость создания (приобретения) системы; Я - фактическая надежность системы; Лтр - требуемая надежность системы; Э- фактическая эффективность системы; Этр- требуемая эффективность системы.
Для оценки состояния горнотехнических систем, которые характеризуются неполной информацией и высокой сложностью рациональными являются методы принятия решения, построенные на принципах теории нечетких множеств.
В нечеткой логике значения любой величины представляются не числами, а словами естественного языка и называются лингвистическими переменными - например «Резервы». Значениями этой переменной могут быть слов - «Высокие», «Средние», «Низкие» и т.д. Для реализации лингвистической переменной необходимо определить её точные физические значения. Так переменная «Резервы» может принимать значения в сутках. Согласно положениям теории нечетких множеств, каждому значению величины резервов из диапазона какого либо диапазона, выраженного в сутках, может быть поставлено в соответствие некоторое число от нуля до единицы, которое определяет принадлежность данного физического значения резервов к тому или иному значению лингвистической переменной. Например, периоду в 100 суток задана степень принадлежность к качественному значению лингвистиче-
(1.12)
min (с(т): я(ч>)> Rmp ,Э(т)> Этр },
(1.13)