Математическое моделирование для обоснования принятия решений в процессах добычи калийных руд

• Автор: Шпургалов, Юрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 264 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1 МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ ТЭП ПДКР
1.1. РУП ПО Беларуськалий особенности управления и характеристики производственной деятельности

1.2. Анализ существующих научных методов оптимизации ТЭП деятельности рудников.

ф 1.3. Определение объекта исследований и решаемой

прикладной проблемы

Выводыпогл.1

ГЛАВА 2 ОПТИМИЗАЦИЯ ТЭП ПДКР НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА ДРУГИХ ОТРАСЛЕЙ И СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.
2.1. Исследование причин, снижающих эффективность использования информационных технологий в решении оптимизационных задач в добыче калийных руд.
2.2. Разработка алгоритма постановки прикладных задач оптимизации ТЭП ПДКР исходя из представлений современных информационных технологий
2.3. Классификация и выбор методов научных исследований для решения практических проблем добычи калийных
2.4. Разработка алгоритма выбора математических методов и типов моделей для решения задач оптимизации ТЭП ПДКР
2.5. Разработка алгоритма использования результатов решения изученных задач горного производства применительно к задачам оптимальной добычи калийных руд
2.6. Разработка алгоритма решения отдельных задач ф оптимальной добычи калийных руд на основе
математического моделирования
Выводы по гл.2
ГЛАВА 3 ОБОСНОВАНИЕ РЕШЕНИЙ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.
3.1. Исследование физикотехнологических процессов
добычи калийных руд. Определение основополагающих предпосылок построения моделей.
3.2. Формализация задачи оптимизации ТЭП ПДКР в
аналитическом виде
3.3. Использование имитационного моделирования для
решения прикладных проблем добычи калийных руд формализованных в виде математических задач.
3.4. Разработка интеграционных математических моделей для решения оптимизационных задач добычи калийных руд, формализованных в виде сложных математических задач.
3.5. Разработка формы представления интеграционных
моделей в виде блоксхемы модулей.
3.6. Определение приоритетных направлений использования интеграционных моделей
Выводы по гл.3.
ГЛАВА 4 ОПТИМИЗАЦИЯ ТЭП ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬ
НОСТИ КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ РУП ПО БЕЛАРУСЬКАЛИЙ
4.1. Приоритетные задачи оптимизации ТЭП ПДКР
4.2. Формализация задачи оптимизации ТЭП ПДКР в виде интеграционной имитационной модели
4.3. Представление интеграционной модели оптимизации
ТЭП ПДКР в виде блоксхемы модулей
4.4. Разработка имитационного эксперимента в задаче
оптимизации ТЭП ПДКР
Выводы по гл.4.
ГЛАВА 5 ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОСТРОЕНИЯ
ИНФОРМАЦИОННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ ДОБЫЧИ КАЛИЙНЫХ РУД.
5.1. Информационное обеспечение решения задачи оптимизации ТЭП ПДКР РУП ПО Беларуськалий
5.2. Построение модели положения в пространстве фронтов очистных и подготовительных работ
5.3. Основные закономерности информационной математической модели горногеологических характеристик отрабатываемых участков.
5.4. Основные закономерности информационной математической модели очистных и подготовительных работ на панели
5.5. Закономерности информационной математической модели работы рудника.
Выводы по гл.5.
ГЛАВА 6 РЕШЕНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ПРОБЛЕМ ДОБЫЧИ КАЛИЙНЫХ РУД НА БАЗЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.
6.1. Использование математических моделей при проектировании развития горных работ.
6.2. Использование математических моделей для оптимизации ТЭП калийных рудников.
6.3. Использование математических моделей при подготовке специалистов горного профиля
6.4. Обоснование адекватности математических моделей производственных процессов добычи калийных руд
6.5. Оценка экономического эффекта от внедрения математических моделей
Выводы по гл.6.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


С целью изучения динамики производственных процессов и добычи калийных руд на рудниках РУП ПО Беларуськалий были проанализированы зависимости среднемесячных производительностей как отдельных очистных комплексов, так и количество, качество руды, добытой по месяцам на рудниках в целом за период с г. П1. П1. На рис. РУП ПО Беларуськалий среднемесячная производительность комплекса ЕДВ 0 1го РУ за период по г. ГУ 3. На рис. З., соответственно, представлены графики зависимости количества и качества руды, добытой на 1ом РУ РУП ПО Беларуськалий от времени по месяцам в период с г. Была проведена статистическая обработка среднемесячных производственных показателей как отдельных очистных комплексов, так и рудника в целом для 1го РУ. Результаты исследований представлены в виде табл. Неритмичность работы очистных комплексов может быть объяснена сложностью совместного прогнозирования их среднемесячных производственных показателей и составления перспективных планов организации работ очистных и проходческих комплексов, выбора технологии отработки участков шахтных полей традиционными способами. Прогнозирование исходной информации в условиях неритмичной работы рудников достаточно сложная и, зачастую, неразрешимая задача. Ее неверное решение приводит к еще большей неритмичности работы рудников. Показателем современных методов управления предприятием является стабильность показателей работы рудника . Причем, показатели работы рудника могут изменяться по законам, определенным в период планирования его производственной деятельности. Стохастический, случайный разброс показателей работы рудника, без явных тенденций развития, предусмотренных перспективным планом, свидетельствует о необходимости совершенствования методов управления предприятием. Тыс. Рис. Рис. Таблица 1. Статистические характеристики значений производственных показателей процессов добычи руды на 1ом РУ. Среднемесячная производительность комплекса ЕДВ0 1РУ по месяцам с . ГУ 3 Равномерное распреде ление ,тыс. Среднемесячная производительность очистного комплекса КМ 1РУ по месяцам с. ГУ 6 Равномерное распределе ние , тыс. Среднемесячная производительность комплекса ПК8 за полный период оптимизации по месяцам с 1го эксплуатации по месяц эксплуатации Равномерное распределе ние , тыс. Количество руды добытой на 1 РУ по месяцам в период с . Процентное содержание I в руде на 1РУ по месяцам в период с г. Количество руды добытой на 1РУ по месяцам в период с . Процентное содержание I в руде на 1РУ по месяцам в период с . Равномерное распределе ние , 0, 0,3
содержания нерастворимого остатка и др. Все вышеизложенное позволяет выдвинуть гипотезу о том, что действительно эффективная оптимизация ТЭП производственной деятельности калийных рудников возможна на основе совместного решения задач проектирования рудников, перспективного планирования его производственной деятельности, организации работ очистных и проходческих комплексов, выбора технологии ведения горных работ. Решение вышеназванных задач обеспечит более совершенную систему управления горными предприятиями. Анализ существующих научных методов оптимизации ТЭП деятельности рудников. Основополагающим моментом деятельности калийных рудников является оптимизация их параметров на стадии проектирования, а также проектирование развития горных работ и выбора оптимальных решений при разработке годовых планов ,3,6,6. Задачи планирования и проектирования необходимо решать совместно с задачами организации работ очистных и проходческих комплексов с учетом основных технологических ограничений и рекомендаций 1. Только в этом случае будет известно, какой участок шахтного поля, по каким технологическим схемам и техническим средствам, в какой отрезок времени будет подготовлен и отработан. Взаимосвязь задач управления, планирования развития горных работ, технологии и организации работ очистных и проходческих комплексов для калийных рудников может быть представлена в виде объединения и пересечения множеств рис. Окружности, обозначенные буквами П. У.О. Т, обозначают множество задач планирования, управления, организации работ, выбора технологии ведения горных работ. Рис. Взаимосвязь задач управления, планирования, организации работ, выбора технологии горных работ калийных рудников.