Файл: Суменков М.С. Математические методы планирования открытых горных работ.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.06.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 0
М И Н И С Т Е Р С Т В О ЧЕРНОЙ М Е Т А Л Л У Р Г И И СССР
Качканарский горнообогатительный комбинат
М. С. СУМЕНКОВ, В. М. КГІСЛЯК, В. А. МАТОЧ.КИН
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ
И З Д А Т Е Л Ь С Т В О « Н Е Д Р А »
М о с к в а 1973
УДК 330.115:622.273
Суменков М. С , Кисляк В. М., Маточкин В. А. Математические 'Методы 'планирования открытых торных .работ. М., «Недра», 1973, •' 156 с. (М-во черной металлургии СССР, Качканарскнп горнообогатительный комбинат).
В книге изложены материалы по использованию экономико-ма тематических методов при проектировании и планировании горных работ на карьерах. Дано описание экономико-математических моде лей основных задач календарного планирования горных работ па карьерах — прогнозирование динамики экономических параметров, обоснование конечных и промежуточных контуров карьера, выбор места для строительства обогатительной фабрики, распределение производственных плановых заданий между карьерами, перспектив ное планирование горных работ с годовой разбивкой, месячное и недельное планирование. Все задачи между собой связаны и пред ставляют собой различные уровни оптимизации планов.
Книга предназначена для научных и инженерно-технических ра ботников, занимающихся разработкой и внедрением математических методов планирования горных работ на карьерах.
Таблиц 25, иллюстраций 22, список литературы — 28 названий.
0185—215
043(01)—73
В В Е Д Е Н И Е
Настоящая работа посвящена вопросам применения мате матических методов планирования горных работ на карьерах. Достигнутый уровень развития экономико-математических мето дов и вычислительной техники позволяет в настоящее время бо лее глубоко вникнуть в сущность вопроса календарного плани рования горных ра'бот на карьерах и существенно повысить степень обоснования планов. В настоящее время важность ре шения проблемы оптимального планирования открытыхгорных работ является уже очевидной в результате имеющихся науч ных исследований В. В. Ржевского, А. И. Арсентьева, В. С. Хох рякова. Наряду с этим достигнутые успехи в создании экономи ко-математических методов планирования горных работ на карьерах нельзя признать достаточными. Некоторые задачи рас сматриваемого направления еще не имеют математического описания, позволяющего моделировать производственный про цесс с необходимой точностью и получить практически приемле мые результаты.
Целью настоящей работы является |
рассмотрение |
математи |
||||||
ческих методов |
решения |
основных |
задач |
календарного |
планиро |
|||
вания горных работ на карьерах. |
Основу |
работы |
составляют |
|||||
методы, разработанные |
авторами, |
частично |
опубликованные в |
|||||
некоторых изданиях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Динамика горных работ при построении математических мо |
||||||||
делей не ограничивается годовым |
планом, |
а |
распространяется |
|||||
до суточного плана, который составляет основу |
оперативного |
|||||||
управления работой карьера. |
|
|
|
|
|
|
||
Наложенные экономико-математические методы планирова |
||||||||
ния открытых |
горных |
работ, разработанные |
в Свердловском |
3
горном институте им. В. В. Вахрушева и Свердловском отделе нии АН СССР Математическом институте им. В. А. Стеклова, были опробированы на Качканарском горноо'богатительном комбинате им. Я. М. Свердлова.
Большую |
помощь в |
работе |
оказали докт. физ.-мат. |
наук |
||
И. И. Еремин |
и канд. техн. наук |
К. В. Зебзиев, которым авторы |
||||
выражают |
благодарность. |
|
|
|
||
Авторы |
также приносят благодарность канд. |
экон. |
наук |
|||
Г. К. Котову, |
который |
принимал непосредственное |
участие в |
разработке большинства вопросов по перспективному и теку щему планированию.
Если рассмотренные математические методы вызовут у чи тателей интерес к их изучению, практическому применению и дальнейшему совершенствованию, то авторы настоящей работы будут считать свою задачу выполненной.
Г Л А В А I
МЕТОДЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ВАРИАНТОВ Г О Р Н Ы Х РАБОТ
§1. СУЩЕСТВУЮЩАЯ ПРАКТИКА ОЦЕНКИ ВАРИАНТОВ
Планирование открытых горных работ является типичной многовариантной экстремальной задачей. Это означает, что аль тернативные варианты горных работ характеризуются как раз личными затратами, так и получаемыми результатами и, следо вательно, задача состоит в том, чтобы среди этих вариантов отыскать таїкой, который бы обращал в максимум или минимум выбранный критерий оптимальности.
Внаиболее общем виде проблема оценки вариантов заклю чается в поисках методов соизмерения производимых затрат (живого и прошлого труда) и получаемых результатов (количе ственных, качественных, стоимостных).
Впрактике оценки вариантов горных работ на карьерах встречаются следующие характерные случаи.
1.Выбор варианта с минимальными приведенными затра
тами:
а) |
пр-и заданной .производительности карьера или группы |
|||||
карьеров; |
|
|
|
|
|
|
б) |
при заданном объеме горных работ контурами карьера; |
|||||
в) |
при работе карьера в режиме текущего |
усреднения. |
||||
2. |
Выбор варианта, обеспечивающего |
при |
заданных капи |
|||
тальных затратах: |
|
|
|
|
|
|
а) |
минимальные |
эксплуатационные |
затраты |
при |
заданной |
|
производительности |
«арьера; |
|
|
|
|
|
б) |
минимальные |
эксплуатационные |
затраты |
при |
наличии |
ограничения по горно-техническим возможностям лишь на мак симальную производительность карьера.
Выбор варианта с наименьшими приведенными затратами возникает на стадии проектирования карьера или его реконст-
рукцпії, когда определяется рациональный способ вскрытия и развития горных работ и определяются необходимые капиталь ные вложения.
Производительность карьера или группы карьеров задается на основании изучения потребности в данном полезном ископа
емом. |
При |
.фиксированной |
производительности |
значительно |
уменьшается |
многовариантность режима горных |
работ, что уп |
||
рощает |
задачу и ускоряет |
процесс нахождения |
оптимальных |
решений. Расчетный период в этом случае может длиться до кон ца отработки месторождения (при генеральном планировании горных работ) или же ограничиваться некоторым расчетным сроком (например, пятилетнее планирование).
Оценка вариантов при заданном объеме горных работ про ектными контурами карьера является довольно распространен ной задачей. Расчетный период здесь (принимается до конца от
работки |
месторождения |
в проектных контурах карьера. |
В эту |
схему оценки вариантов |
входят .практические задачи, связанные |
||
с учетом |
режима открытых горных работ (выбор способа |
вскры |
тия, направления развития горных работ, видов транспорта, про изводительности карьера и т. д . ) . Общей отличительной особен ностью экономической оценки вариантов является учет динамики капитальных и эксплуатационных затрат, а также учет динами ки получаемых результатов.
Методика оценки горных работ при работе карьера в режиме текущего усреднения включает в конкурентно-способные только те варианты, которые обеспечивают необходимое усреднение руд при полной загрузке обогатительной фабрики. Многовариант ность плана здесь расширяется с помощью включения таких варьирующих факторов, как влияние на усреднение руд степени загрузки экскаваторов, локомотивосоставов, организации проме жуточных складов усреднения руд. В отдельных случаях может оказаться целесообразным рассмотрение и различных вариан тов шихтовки руды до заданных кондиций породой или неконди ционной рудой. Дополнительные затраты на усреднение руд окупаются за счет стабилизации режима обогащения, приводя щего к улучшению качества концентрата и увеличению его выхода.
Задача планирования горных работ при заданных капиталь ных затратах решается, в основном, на стадии эксплуатации месторождения (пятилетние, годовые и текущие планы горных работ). Однако в некоторых случаях она может решаться на ста дии проектирования, разработки и реконструкции карьера для более точной оценки экономической эффективности дополни тельных капитальных вложений.
В соответствии с «Типовой методикой определения экономи ческой эффективности капитальных вложений» [25] сравнитель ная экономическая эффективность вариантов горных работ мо-
жет быть определена по критерию минимум приведенных затрат по формуле
|
|
|
3, = Сг + |
ЗД. |
|
(1.1) |
|
где С,-— текущие |
затраты |
(себестоимость) по |
і'-му |
варианту, |
|||
КІ |
включая |
амортизационные отчисления; |
|
|
|||
— капитальные вложения по t'-му варианту; |
|
||||||
ЕН |
— нормативный |
коэффициент |
эффективности |
капиталь |
|||
|
ных вложений. |
|
|
|
|
|
|
При этом величина ЕИ должна приниматься |
не менее 0; 12 я |
||||||
уточняется в отраслевых |
методиках. |
|
|
|
|||
При планировании |
горных работ |
сравниваемые |
варианты' |
отличаются разновременностью капитальных и текущих затрат, которые нужно приводить к начальному моменту планового пе риода по коэффициенту приведения
В = ? (1.2)
где Е1Т — норматив для приведения разновременных затрат,
£' нп = 0,8;
/— время приведения в годах.
Вобщем случае формула приведенных затрат (1.1) с учетом выражения (1.2) принимает следующий вид:
t=l |
( = 1 |
В работах А. С. Астахова и В. С. Хохрякова [4, 5, 26, 27, 28] получает развитие вопрос учета фактора времени при сравнении вариантов. Несомненно, что дальнейшее уточнение методов срав нительной оценки вариантов должно развиваться в направлении прогнозирования экономических параметров и обоснования иерархии критериев оптимальности.
§2. П Р О Г Н О З И Р О В А Н И Е ДИНАМИКИ ЭКОНОМИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ
При решении задач планирования открытых горных работ можно выделить следующие .два подхода:
1.Учет экономических параметров в статике, т. е. как посто янных величин во времени на достигнутом уровне.
2.Учет экономических параметров в динамике, т. е. как пе ременных величин экономического развития.
Найденные оптимальные решения одной и той же задачи в обоих случаях, как правило, не совпадают іна величину, значи тельно превышающую допустимую точность вычислений. Здесь вполне очевидно, что второй подход к решению горноэкономиче ских задач является более обоснованным, так как учитывает ди намику изменения исходных экономических параметров.
Сущность задачи прогнозирования дииаміжи экономических параметров состоит в установлении количественных закономер ностей ряда чисел (.показателей) по каждому параметру и рас пространении результатов на планируемый период. При этом в
корреляционное |
поле должны включаться точки, указывающие |
на результаты |
исследовательских и конструкторских работ по |
созданию новой техники, технологии и совершенствованию орга низации производства.
Прогноз поведения экономических параметров по времени является важным [фактором повышения степени обоснования перспективных планов. Поэтому при решении горноэкономичес ких задач сейчас все большее внимание уделяется совер шенствованию методов прогнозирования экономических пара метров.
В процессе прогнозирования экономических параметров мож но выделить два этапа:
1.Прогнозирование первичных параметров.
2.Прогнозирование исходных параметров.
Под первичными понимаются такие параметры, которые ука зываются предприятиями в первичных документах (производи тельность машин, расход материалов и т. д . ) . Первичные пара метры могут непосредственно использоваться в моделях плани рования или же требуется их агрегирование для получения ис ходных параметров планирования.
Под исходными данными понимаются такие параметры, кото рые позволяют непосредственно получать динамику показателей, входящих в экономико-математические модели планирования. Однако область прогнозирования непосредственно исходных па
раметров может ограничиваться следующими факторами: |
|
|||
не все параметры, входящие в |
модели планирования, |
явля |
||
ются отчетными и, следовательно, такие параметры не |
рассчи |
|||
тываются; |
|
|
|
|
точность прогноза |
показателей, |
характеризующих |
деятель |
|
ность предприятия (рентабельность, |
прибыль и т. д . ), может зна |
|||
чительно снижаться |
из-за многих |
субъективных факторов |
(из |
менение требований к качеству продукции, изменение оптовых цен и т. д . ) .
Очевидно, для повышения степени обоснования динамики экономических параметров последние нужно подразделять на более простые экономические элементы и изучать их с исполь зованием методов математической статистики.
В настоящее время исчисление перспективных значений эко номических параметров производится, в основном, по средне
годовым темпам их прироста. Такая методика |
часто не обеспе |
||
чивает необходимой точности вычислений, |
так |
как |
не учитыва |
ет динамику изменения средних темпов прироста во |
времени. |
||
Исчисление перспективных значений параметров по средне |
|||
годовому темпу прироста осуществляется |
по формуле |