Развитие лесовозной инфраструктуры путем использования продукции горнодобывающих предприятий
Математическая модель, оптимизирующая затраты на транспортировку лещадного щебня и отсева. Нахождение оптимальных маршрутов, формирование затрат на погрузку-разгрузку. Освоение лесных и минеральных ресурсов, эффективность лесотранспортных операций.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.07.2017 |
| Размер файла | 38,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Развитие лесовозной инфраструктуры путем использования продукции горнодобывающих предприятий
А. С. Васильев, А. М. Крупко, Н. С. Крупко
Петрозаводский государственный университет
Аннотация
Разработаны математические модели, оптимизирующие затраты на транспортировку лещадного щебня и отсева.
Ключевые слова: Лещадный щебень, отсев, математические модели, транспорт, оптимизация транспортных затрат.
Концептуальные основы совершенствования лесной инфраструктуры включают в себя, прежде всего, необходимость повышения эффективности освоения лесных ресурсов страны. Повышение эффективности освоения лесных ресурсов невозможно без совершенствования сети лесовозных дорог и инженерных сооружений лесовозной инфраструктуры.
На сегодняшний день надежное и эффективное функционирование лесной инфраструктуры, безусловно, влияет и на эффективность лесозаготовительных, лесотранспортных и лесоперерабатывающих предприятий и подразделений лесопромышленных холдингов [1-4].
Для развития лесовозной инфраструктуры возникает потребность в строящихся и восстанавливаемых объектах лесовозной инфраструктуры (сети лесовозных дорог, инженерных объектов). Одним из часто используемых материалов для строительства дорожной одежды является щебень, однако производство щебня характеризуется высокой энергоемкостью, низким выходом качественного щебня и, соответственно, колоссальными потерями твердых каменных материалов, которые дезинтегрируют для получения щебня [1-3].
Таким образом, математическое моделирование параметров энергоэффективного оборудования, необходимого для повышения качества кубовидного щебня, а также моделирование процессов доставки щебня от карьеров до потребителей продукции горнопромышленных предприятий должно стать основой при принятии стратегических решений по выбору места производства продукции предприятий горнопромышленного и лесопромышленного комплексов [4].
Конечной продукцией таких горнодобывающих предприятий является кубовидный щебень, который используется как для строительства и ремонта дорожной сети, так и для строительства зданий [2]. Однако, в технологическом процессе дезинтеграции горной породы образуются кроме кубовидного щебня еще и лещадный щебень, а также отсев.
Такие виды продукции горнодобывающих предприятий, как отсев и лещадный щебень не используются в строительстве зданий, дорог общего пользования, вследствие чего накапливаются на карьерах, занимая большие площади.
Таким образом, в сфере производства щебня для удовлетворения потребностей строящихся и восстанавливаемых объектов лесной инфраструктуры (лесовозных дорог, инженерных объектов) накопилось множество нерешенных задач.
Себестоимость отсева и лещадного щебня формируется в основном из затрат на доставку до потребителя. В связи с этим, возникает задача минимизации затрат на доставку сырья от места дезинтеграции щебня до конечного потребителя, способствующая снижению затрат на содержание и ремонт лесовозной инфраструктуры.
Учитывая существующую необходимость использования вышеуказанного сырья в строительстве определенного типа дорог лесовозной инфраструктуры, а также тот факт, что предприятия лесопромышленного и горнопромышленного комплексов зачастую территориально находятся на небольшом расстоянии друг от друга, можно предположить, что затраты на ремонт таких дорог могут быть снижены путем использования отсева и лещадного щебня [5].
Задачу минимизации затрат на доставку лещадного щебня и отсева возможно переформулировать следующим образом: необходимо найти максимальное расстояние доставки сырья, при котором рентабельно использовать лещадный щебень и отсев вместо более дорогого кубовидного для ремонта или строительства лесовозной транспортной сети.
Постановка задачи выглядит следующим образом:
(1)
где - расстояние доставки отсева и лещадного щебня;
- затраты на доставку отсева;
- затраты на погрузочно-разгрузочные работы;
- цена щебня на месте строительства или ремонта участка лесовозной транспортной сети;
- площадь дефектности покрытия дорожного полотна, которое может быть восстановлено одной тонной отсева или лещадного щебня;
- площадь дефектности покрытия дорожного полотна, которое может быть восстановлено одной тонной кубовидного щебня.
Данная математическая модель находит максимальное расстояние от карьера, где происходит дезинтеграция горных пород, до проблемного участка лесовозной транспортной сети, по которой осуществляется вывозка биомассы древесины, при котором рентабельно использовать отсев и лещадный щебень вместо кубовидного.
Множество расстояний доставки отсева находится путем суммирования расстояний между местом дезинтеграции горной породы и участками дефектного дорожного покрытия, образуя замкнутые маршруты.
Для решения поставленной задачи необходимо сначала сформировать оптимальные замкнутые маршруты движения транспортных средств, доставляющих отсев и лещадный щебень от карьеров к проблемным участкам лесовозной транспортной сети, с помощью модифицированного симплекс-метода [6-10]. Данные маршруты будут формировать множество . оптимизирующий транспортировка лещадный щебень
После нахождения оптимальных маршрутов необходимо сформировать множество затрат на погрузочно-разгрузочные работы , а также затрат доставку , которые зависят от множества .
В итоге формируется максимальное расстояние, при котором выгодно использовать отсев и лещадный щебень вместо кубовидного. Данная математическая модель способствует эффективному освоению как лесных, так и минеральных ресурсов.
Использование лещадного щебня и отсева выгодно не только лесозаготовительным лесотранспортным предприятием, но и предприятиям горнопромышленного комплекса, так как накопленный в больших объемах отсев и лещадный щебень занимает огромные площади.
Вышеизложенное свидетельствует об острой актуальности задачи развития магистралей и инженерных сооружений лесной инфраструктуры для повышения эффективности лесотранспортных операций.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-38-00327 мол_а.
Литература
1. Шегельман И.Р., Щукин П.О., Васильев А.С., Суханов Ю.В., Галактионов О.Н., Крупко А.М. Исследование процесса функционирования дробильных технологических систем / Интенсификация формирования и охраны интеллектуальной собственности Материалы республиканской научно-практической конференции, посвященной 75-летию ПетрГУ. Петрозаводский государственный университет. 2015. С. 13.
2. Шегельман И.Р., Каменева Е.Е., Аминов В.Н. Некоторые результаты исследований процессов дезинтеграции прочных горных пород с целью снижения энергозатрат и выпуска дополнительной продукции / Приоритетные направления развития науки и образования. 2016. № 1 (8). С. 261-262.
3. Шегельман И.Р., Щукин П.О., Галактионов О.Н., Суханов Ю.В., Васильев А.С., Крупко А.М. К разработке имитационной модели процесса функционирования дробильных технологических систем / Инновации в промышленности и социальной сфере Материалы республиканской научно-практической конференции. Петрозаводский государственный университет. 2015. С. 16-17.
4. Шегельман И.Р., Скрыпник В.И., Кузнецов А.В., Лещевич А.С. Аналитические зависимости для определения рационального режима снижения скорости лесовозного автопоезда при дорожных ограничениях // Инженерный вестник Дона, 2014, No 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/N4y2014/2577.
5. Шегельман И. Р. Методика исследования технического состояния лесотранспортной сети / И. Р. Шегельман, П. О. Щукин, А. М. Крупко // Наука и бизнес: пути развития. - 2012. - № 5(11). - С. 59-62
6. Кузнецов В. А. Задача оптимизации транспортно-производственных планов лесопромышленного предприятия / В. А. Кузнецов, А. М. Крупко // Наука и бизнес: пути развития. - 2011. - №5(6). - С. 48-52
7. Cordeau J-F., Laporte G., Mercier A. A. unified tabu search heuristic for vehicle routing problems with time windows: Journal of the Operational Research Society (2001) 52, р. 930.
8. Garcia O. FOLPI, a forestry-oriented linear programming interpreter / O. Garcia // IUFRO Symposium on Forest Management Planning and Managerial Eco-nomics: Proceedings, University of Tokyo, 1984. - p. 298.
9. Крупко А. М. Совершенствование технологических процессов транспортного освоения лесных участков лесовозными автопоездами: дис. на соиск. учен. степ. кандидата техн. наук. - Архангельск, 2013. - с. 36.
10. Кузнецов А. В. Принципы подхода к объемному календарному планированию при проведении лесотранспортных работ // Инженерный вестник Дона, 2012, № 2. URL: ivdon.ru/magazine/latest/n2y2012/page/9/
References
1. Shegel'man I.R., Shchukin P.O., Vasil'ev A.S., Sukhanov Yu.V., Galaktionov O.N., Krupko A.M. Materialy respublikanskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 75-letiyu PetrGU. Petrozavodskiy gosudarstvennyy universitet. 2015. p. 13.
2. Shegel'man I.R., Kameneva E.E., Aminov V.N. Prioritetnye napravleniya razvitiya nauki i obrazovaniya. 2016. № 1 (8). pp. 261-262.
3. Shegel'man I.R., Shchukin P.O., Galaktionov O.N., Sukhanov Yu.V., Vasil'ev A.S., Krupko A.M. Materialy respublikanskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Petrozavodskiy gosudarstvennyy universitet. 2015. pp. 16-17.
4. Shegel'man I.R., Skrypnik V.I., Kuznetsov A.V., Leshchevich A.S. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), 2014, No 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/N4y2014/2577.
5. Shegel'man I. R., Shchukin P. O., Krupko A. M. Nauka i biznes: puti razvitiya. 2012. № 5(11). pp. 59-62
6. Kuznetsov V. A., Krupko A. M. Nauka i biznes: puti razvitiya. 2011. №5 (6). pp. 48-52
7. Cordeau J-F., Laporte G., Mercier A. A. unified tabu search heuristic for vehicle routing problems with time windows: Journal of the Operational Research Society (2001) 52, p. 930.
8. Garcia O. FOLPI, a forestry-oriented linear programming interpreter. O. Garcia. IUFRO Symposium on Forest Management Planning and Managerial Eco-nomics: Proceedings, University of Tokyo, 1984. p. 298.
9. Krupko A. M. Sovershenstvovanie tekhnologicheskikh protsessov transportnogo osvoeniya lesnykh uchastkov lesovoznymi avtopoezdami [Improving the processes of development of the transport of forest areas forestry trains]: dis. na soisk. uchen. step. kandidata tekhn. nauk. Arkhangel'sk, 2013. p. 36.
10. Kuznetsov A. V. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), 2012, № 2. URL: ivdon.ru/magazine/latest/n2y2012/page/9/
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Экологическое значение лесов и необходимость сохранения их биоразнообразия. Использование лесных ресурсов в лесном фонде. Процесс заготовки древесины, живицы, второстепенных лесных ресурсов. Процесс расширенного воспроизводства лесных ресурсов.
реферат [19,5 K], добавлен 05.12.2010Сравнение экономико-математической модели оптимальных рационов кормления скота (птицы) с позиции разных авторов. Исходная информация, необходимая для ее составления. Группы ограничений по экономическому содержанию и характеру формализации в модели.
курсовая работа [89,4 K], добавлен 31.05.2013Идентификация главных активов, относящихся к лесным ресурсам и лесным землям. Определения понятия стоимости, применимые к данной сфере. Принципы разработки стандартов для отчетов об оценке лесных ресурсов и лесных земель, используемые методы и приемы.
презентация [280,9 K], добавлен 25.11.2013Сырье для цеха технологической щепы. Расстановка оборудования на лесосечных работах, на вывозке леса. Расчет топлива и смазочных материалов для лесосечных машин. Подготовка нижних лесных складов и лесотранспортная подготовка. Режим лесовозной дороги.
курсовая работа [325,9 K], добавлен 21.02.2012Система комплексного использования древесины. Разработка технологии нижнего и верхнего складов. Расчет производительности моторной пилы "Хускварна" на валке леса. Заготовка второстепенных лесных ресурсов: древесных соков, дикорастущих плодов, сенокошение.
контрольная работа [2,8 M], добавлен 26.11.2009Понятие лесные ресурсы и их виды. Особенности территории с ограниченным лесопользованием. Требования к охране лесных ресурсов. Возможности повышения уровня использования лесных ресурсов в зоне ограниченного лесопользования на примере Слюдянского лесхоза.
дипломная работа [114,2 K], добавлен 30.06.2010Посевные пощади, урожайность и валовой сбор сельскохозяйственных культур. Поголовье животных по их продуктивность и валовой выход продукции. Эффективность использования земельных ресурсов. Экономическая эффективность использования производственных фондов.
отчет по практике [47,9 K], добавлен 19.04.2013Экономическая оценка недревесного лесного сырья в РФ и использование этого вида сырья на территории Дальнего Востока. Необходимость стоимостной оценки лесных ресурсов для точного определения реального и потенциального богатства лесных территорий.
курсовая работа [41,4 K], добавлен 15.03.2011Теоретические основы повышения эффективности производства и реализации продукции сельского хозяйства в условиях свободной конкуренции. Методы повышения производительности труда и снижения затрат материальных ресурсов на единицу продукции растениеводства.
курсовая работа [64,2 K], добавлен 16.12.2014Санитарно-гигиенические и целебные свойства леса. Причины гибели лесных насаждений: пожары, грибковые и бактериальные заболевания, антропогенные факторы, браконьерское отношение человека к природе. Принципы рационального использования лесных ресурсов.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.06.2014Земля - основной природно-материальный ресурс в сельской местности. Современное состояние земельных ресурсов в СПК "Победа". Специализация предприятия и финансовые результаты хозяйственной деятельности. Наличие земель и эффективность их использования.
курсовая работа [70,0 K], добавлен 18.03.2012Основные направления по переработке и воспроизводству лесных ресурсов, структура данного процесса и характеристика необходимых операций. Научно-технический прогресс в лесопромышленном комплексе и основные проблемы, задерживающие его дальнейшее развитие.
реферат [39,5 K], добавлен 26.06.2013Порядок проведения расчета стоимости древостоя с использованием лесных податей на древесину. Лесные подати на древесину лесообразующих пород, отпускаемых на корню на территории ХМАО. Анализ общей стоимости лесных ресурсов с эксплуатационными ресурсами.
практическая работа [12,6 K], добавлен 22.04.2010Понятия "ландшафт", "лесной ландшафт". Характеристика видов лесных ландшафтов, распространенных на территории Беларуси (лесохозяйственные, лесоболотные, лесокультурные). Направления рационального использования и охраны лесных ресурсов республики.
курсовая работа [541,0 K], добавлен 26.01.2017Разработка и обоснование методов эффективного использования ресурсов, оптимальных размеров сельскохозяйственного предприятия, уровня концепции и специализации его производства, условий снижения потерь и издержек. Вопросы ценообразования, рентабельности.
курсовая работа [100,9 K], добавлен 13.09.2010Специализация, размеры, производственная и организационная структуры совхоза "Московский", структура сельскохозяйственных угодий. Организация производства продукции растениеводства, перспективная урожайность с/х культур. Расчет затрат на продукцию.
курсовая работа [93,1 K], добавлен 28.12.2010Анализ производственных ресурсов и урожайности сельскохозяйственных культур УОХ "Краснодарское". Экономическая эффективность продукции. Применение минеральных и органических удобрений. Экономическое обоснование системы агрохимического обслуживания.
курсовая работа [55,1 K], добавлен 07.12.2010Анализ факторов, оказывающих влияние на эффективность производства зерна в хозяйстве. Прогнозирование урожайности зерновых и затрат на их возделывание. Оптимальное распределение минеральных удобрений. Экономическая эффективность производства пшеницы.
дипломная работа [109,3 K], добавлен 18.11.2011Зависимость качества сельскохозяйственной продукции от содержания в ней необходимых органических и минеральных соединений. Влияние минеральных удобрений (азотных, фосфорных, калийных и сложных) в различных сочетаниях на развитие и урожайность растений.
реферат [52,7 K], добавлен 07.10.2009Исследование факторов почвообразования, характеристика морфологических признаков и анализ свойств серых лесных почв. Химия, физика серых лесных почв и комплекс мероприятий борьбы с водной эрозией. Способы хозяйственного использования серых лесных почв.
курсовая работа [436,9 K], добавлен 28.07.2011
