Вдосконалення методів обґрунтування раціональних технологічних рішень і розрахунку параметрів підземного видобутку залізних руд
Розробка принципів системного проектування і методологія моделювання підземних гірничотехнологічних об’єктів. Системна техніко-економічна модель для обґрунтування раціональних технологічних рішень. Процес розробки системи комп’ютерного моделювання.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 28.10.2013 |
Размер файла | 94,8 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.
Висота шару обваленої руди в зоні впливу випускних отворів основного горизонту. Особливість цього параметра полягає в тому, що при відпрацюванні похилих покладів його величина непостійна у зоні випуску (ACDLE, рис.4). Відповідно у різних частинах цієї зони кількісні та якісні показники вилучення руди будуть також неоднакові.
Щоб врахувати цю особливість, необхідно користуватися параметром “середньозважена висота обваленого шару руди” Нс, що визначає таку її висоту, при якій значення втрат і засмічення руди будуть дорівнювати середньозваженим значенням по усій зоні випуску.
Для визначення Нс (м) виведена наступна математична модель
. (17)
де бвб - середній кут падіння висячого боку покладу, град.; інші геометричні параметри наведені на рис.4.
На рис.6 наведені залежності Нс від максимальної висоти шару руди Н, що відпрацьовується при бвб=60°, і залежність показників вилучення kп і kз від величини Нс. Як видно з цього рисунку, спостерігається наявність екстремуму у зв'язку показників витягу і висоти Нс, що дозволяє оптимізувати показники вилучення руди в конкретних гірничогеометричних умовах.
Коефіцієнт вилучення чистої руди з урахуванням втрати руди у трикутнику лежачого боку DNL (рис.4) Uч., част.од.
, (18)
де значення відповідних параметрів наведені на рис.3; блбс - середній кут падіння лежачого боку покладу блбс=0,5•(блб+б?лб), град.
Залежність величини втрат руди від середнього кута падіння лежачого боку блбс для геометричних параметрів, виймальної одиниці Н=38 м, а=25м, m=30 м демонструється графіком (рис.7).
З урахуванням описаних функцій у дисертації розроблена повна математична модель для визначення прогнозових значень показників вилучення руди при проектуванні видобувних блоків.
Для оцінки ефективності виробництва товарної руди за моделлю (5) необхідно знати величини Зв, Sр, Sп. Вони встановлюються тільки шляхом економіко-математичного моделювання схем виробничих об'єктив, що повинно здійснюватись за виведеною логіко-математичною моделлю
. (19)
Ця модель описує прогресійну лінійно-кускову залежність між накопичувальною сумою фінансових витрат З (тис.грн) (за витратами З на будівництво елементарних об'єктів) на будівництво та функціонування крупного гірничотехнологічного об'єкта за стадіями його життєвого циклу відповідно до конкретного технологічного (схемного) рішення об'єкта, від добутків обсягів Vi конкретних видів i гірничих робіт (з усіх їх можливих видів VZ) з урахування часових параметрів (Тп дата початку, Тз - дата закінчення функціонування об'єкта), на суму питомих витрат ресурсів конкретного виду Rc (з усіх видів ресурсів RР), визначених як еквівалент () прийнятого рішення по виду об'єкта Рх, на їхню поточну ціну ЦRс. Рішення Рх представляє конкретний економіко технологічний паспорт, який вибирається з множини РN, за даним видом гірничих робіт (Рх РN) і є імплікацією (висновком) ( ) операції логічного відношення ( ) між ключем хо, що описує гірничотехнічні умови виконання робіт на конкретній дільниці схеми гірничотехнологічного об'єкта, що проектується, і критерієм вибору ЕТП (Кр) з множини РN.
Дана функція є основою третього наукового положення роботи. На її основі розроблені відповідна автоматизована система економіко-математичного моделювання гірничотехнологічних об'єктів.
У п'ятому розділі здійснено вибір і адаптовано до особливостей задач гірничотехнологічного проектування, метод пошуку для розробки інформаційно-аналітичних систем моделювання виробничих об'єктів.
Основним видом задач, які вирішуються у процесі гірничотехнологічного проектування і моделювання є задачі вибору. По суті проект будь-якого об'єкта є сукупністю вибраних рішень, технологічно і параметрично узгоджених між собою і зібраних у модель єдиного виробничого об'єкта.
Вирішення задач вибору, яке здійснюється інформаційно-аналітичними системами, виконується на основі процедури евристичного пошуку. Аналіз існуючих методів автоматизованого евристичного пошуку показав, що серед них найбільшою ефективністю відрізняється пошук хешуванням (“to hash” - розсіяти). За ефективністю він у 10...100 разів перевищує інші методи, належить до логіко-математичних методів і реалізує продукційну модель пошуку.
У роботі удосконалено цей метод і адаптовано його до вирішення задач моделювання гірничотехнологічних об'єктів. Для цього розроблений спеціальний вид хеш-функції, який виключає недоліки класичних хеш-функцій, що обмежують їхнє використання, а саме: великі значення хеш-кодів (які можуть виходити за межі розрядної сітки ЕОМ); невідповідність типів, які повинні мати хеш-коди (цілочисловий) і критерії вибору (які залежать від фізичної суті критеріїв вибору); необхідність формування бази знань з послідовною (дискретною) зміною значень слотів (з кроком = 1) при зміні значень критеріїв/ключів вибору з кроком ? 1, що визначається їхньою природою.
Для вирішення цих проблем запропоновано використовувати спеціальну форму хеш-функції і систему нормалізації аргументів, що представляє функціональне перетворення фізичних значень критеріїв вибору Х, Y, Z,… у цілочисельний вид аргументів хеш-функції з мінімальним діапазоном варіації: X?=f(X), Y?=f(Y), Z?=f(Z).
, (20)
.
Нормалізація формує такі особливості хеш-функції: при X'=0, Y'=0, Z'=0, хеш-код A=1; зміна нормалізованих значень аргументів хеш-функції може відбуватись тільки у діапазоні (0;0;0)? (X';Y';Z')? (X'max;Y'max;Z'max), де X'max;Y'max;Z'max - максимальні значення параметрів, що залежать від методу нормалізації. Цей метод вибирається за критеріями (Amax-Amin>min; Aх > min), що досягається за умови
. (21)
Для нормалізації аргументів хеш-функції запропоновано ряд методів:
Крок критерію x ? 1 при зміні хеш-коду за інтервалами А=1. Наприклад, при виборі паспортів буропідривних робіт при проведені виробок, діапазон коефіцієнта міцності може бути розбитий на інтервали x?1 ( x=3): f=2…4; f=4…6 і т.д. Кожному x відповідає паспорт БПР. Нормалізація
f?=INT[(f-f0) / f]. (22)
Нерівність послідовних діапазонів критеріїв (хconst). У цьому випадку використовуються логічні функції для перевірки попадання ключа у конкретний діапазон значень. Наприклад, при зміни коефіцієнта концентрації напружень масиву при виборі виду кріплення (0,2<<0,3)
X1=( ? 0) (<0,12)=0; X2=( ? 0,12) ( <0,2)=0; X3=( ? 0,2)
(<0,3)=1; X4=( ? 0,3) ( <1)=0; X=X120+X221+X322+X423=4
Х?=1,442•ln(Х")=1,442•ln(4)=2. (23)
Проблема “логічних конфліктів” пов'язана з можливістю застосування в одних і тих умовах декількох технічно прийнятних рішень, але різних за технічними та технологічними особливостям, при цьому потрібно встановити усі припустимі рішення. Це проявляється у тому, що одному хеш-коду можуть відповідати багато слотів. Наприклад, з-понад 2500 варіантів систем підземної розробки рудних родовищ, які відомі на даний час, до 20% варіантів мають співпадаючі умови застосування.
Вирішити цю проблему можна шляхом використання форми хеш-кодів у вигляді масивів байтових покажчиків за такою схемою: нормалізується кожен критерій та приводиться у цілий числовий вид у межах 0 ? Х?min ? 255; 0 ?Х?max ? 255. Кожне нормалізоване значення записується у два масиви байтів ; . Кожний рядок цих масивів представляє два укажчики на конкретне рішення за мінімальним і максимальним значенням критеріїв, тобто описує їхній діапазони. Такий рядок байтів є аналогом значення хеш-коду у 256-річній системі числення
, (24)
де k=255m - коефіцієнт пропорційності (m - визначає порядковий номер конкретного критерію у вибраній послідовності їх аналізу; знак “+” визначає операцію зчеплення значень).
Таким чином отримуємо компактний запис набору критеріїв, так як байтовий тип самий короткий. Рішення знаходять за ознакою влучення значень нормалізованих ключів по байтах, у межі значень критеріїв Аmin ? Аx ? Аmax.
Рішення у базі знань ранжують за значеннями Аmin. Доступ до діапазону розташування слотів здійснюється за хеш-кодом Аx, Номер слота розраховується за виразом . Далі оглядаються сусідні слоти і вибираються прийнятні рішення, за умови Аmin? Аx? Аmax.
Із використанням описаних методів нормалізації можна формалізувати будь-які умови в задачах вибору для створення компактних пошукових (інформаційно-аналітичних) систем.
Сукупність розроблених функцій є системою формалізації різнотипних параметрів, що відображають гірничотехнічні умови функціонування об'єктів і пов'язують цілочисловою ступеневою залежністю хеш-коди рішень і конкретні гірничотехнічні параметри - критерії вибору. Така формалізація дозволяє здійснювати пошук гірничотехнологічних рішень найбільш ефективним способом - інтегральним хешуванням.
Розроблений комплекс функцій є основою доказу четвертого наукового положення роботи.
Вибір на основі інтегральної хеш-функції та нормалізації параметрів може використовуватись і для вирішення задач параметричної оптимізації з вибором за вказаним критерієм оптимальності найкращих комбінацій значень числових параметрів з усіх їхніх можливих варіантів.
Одним з варіантів застосування цього методу пошуку є економіко-математичне моделювання схем гірничотехнологічних об'єктів для визначення їхньої вартості, що критерієм вибору оптимальних проектних схем.
Визначення техніко-економічних характеристик виробничих об'єктів виконується шляхом автоматизованого аналізу структури схем об'єктів з автоматичним вибором технічних рішень їхніх елементів, відповідно до загальної проектної схеми і умов, у яких функціонує кожний елемент об'єкту.
Дана система реалізує економіко-математичну модель за функцією (19). Алгоритм моделювання полягає у наступному (рис.8). При визначенні прогнозної вартості схеми (у даному випадку видобувного блоку) згідно з алгоритмом (рис.3) за допомогою ІАСМ вибираються технічно прийнятні варіанти схем. Потім розраховуються їхні технічні параметри (у пошуковому режимі) і розробляються конструкції об'єктів, що реалізують ці схеми 1, які поділяють на елементи за процесами 2...6 та видами робіт 7...18.
Системі моделювання вказують обсяги робіт 19...32, обумовлені параметрами схеми, види і характеристики технологічних об'єктів, що повинні створюватись та гірничотехнічні умови 20, 22, 24...32, у яких вони будуть функціонувати. Після цього система аналізує дані і вибирає економіко-технологічні паспорти 43...49 для кожного об'єкта.
Наприклад, для вибору ЕТП БПР при проведенні виробок використовується хеш-функция, де S? - нормалізоване значення площі перетину виробки, од.; S?max - максимальна кількість усіх типових перетинів вироблень; F? - коефіцієнт міцності порід, од.; F?max - максимальна кількість діапазонів значень коефіцієнта міцності, од.; P? - вид породи із сукупності порід на даному підприємстві, од.
Таким чином, у процесі вибору ЕТП система синтезує технологічну схему об'єкта зі схем елементарних об'єктів за заданим шаблоном. Розрахунок повних витрат ресурсів і їхньої вартості здійснюється прямим калькулюванням витрат 50...56, обумовленим обраними ЕТП, обсягами робіт і вартістю ресурсів 57. Потім розраховуються показники 62 ефективності.
Описана вище математична модель процесу видобутку руди дозволяє встановити, при яких саме характеристиках розробки у конкретних умовах будуть забезпечені найкращі економічні результати. На підставі таких характеристик повинні визначатися технічні параметри трьох технологічних процесів очисного виймання: відбійки руди, доставки руди та підтримки очисного простору. На даний час є надійні й перевірені методики для вирішення цих задач. На базі цих методик автором розроблені системи моделювання, що працюють у оптимізаційному режимі що реалізує пошуку інтегральним хешуванням. Необхідність реалізації цього режиму викликана тим, що дані методики побудовані за принципом прямого розрахунку технічних параметрів на підставі вихідних технічних умов. Оптимізаційна постановка цих задач пов'язана з тим, що необхідно визначити параметри процесів, які забезпечують найкращі результати їхнього здійснення, тобто це задачі вибору, що вирішуються у пошуковому режимі.
У шостому розділі наведенні результати впровадження розробок, виконаних у дисертації у практику гірничотехнологічного проектування.
На базі отриманих результатів дисертації автором розроблена інформаційно-аналітична система моделювання (ІАСМ). В її основу покладені принципи системності і сучасні інформаційні технології для вирішення оптимізаційних задач розроблені на базі пошуку рішень інтегральним хешуванням. З використанням даної системи був вирішений ряд проектних задач, а саме: обрано оптимальну схему підготовки ділянки родовища в полі ш.ім.Леніна ВАТ КЖРК; розроблено експериментальний проект видобувного блоку 149-154 в умовах ш.“Жовтнева” ВАТ КЖРК; визначено оптимальні геометричні параметри конструктивних елементів видобувних блоків на ш.“Ювілейна” і ш.ім.Фрунзе ВАТ “Суха Балка”; обрано оптимальну технологічну схему відпрацьовування ділянки покладу “Головний” в осях 134-146 ш.“Ювілейна”.
Нижче наведений приклад вирішення однієї з таких задач. На ш.“Ювілейна” ВАТ “Суха Балка” є ділянка покладу “Гніздо” у осях 206-212, гор.940 м з запасом 190 тис.т і вмістом заліза 59%. Для її відпрацьовування було розроблено два варіанти технологічних схем, один до впровадження системи моделювання, а другий - з використанням даної системи.
Одна з задач полягала у визначенні геометричних параметрів елементів блоку, по яким був обраний оптимальний варіант схеми його відпрацювання.
У результаті виконання початкового проекту була розроблена технологічна схема на підставі визначення розмірів елементів блоку тільки за умов забезпечення їхньої стійкості, згідно з методикою, розробленою у Криворізькому науково-дослідному гірничорудному інституті (НДГРІ) (рис.9).
Другий варіант схеми, розроблений на підставі визначення оптимальних розмірів елементів за умов забезпечення максимального запасу (об'єму) очисної камери Vк (м3), мінімальних запасів цілика Vц (м3) і стелини Vс (м3) при одночасному забезпеченні необхідної стійкості усіх цих елементів (рис.10).
Доцільність такої постановки задачі пояснюється тим, що відпрацювання запасу камери забезпечує максимальне вилучення руди та її якість у порівнянні з вийманням запасу стелини і цілика. Розміри даних елементів визначають схеми і параметри їхнього відпрацьовування. Ці схеми забезпечують різні економічними характеристики, які визначаються тільки моделюванням.
Для визначення розмірів елементів блоку розроблена ІАСМ має два засоби: систему геометричного моделювання конструкцій блоків і систему економіко-математичного моделювання схем відпрацювання.
За допомогою першої підсистеми встановлюються геометричні параметри елементів, які забезпечують Vк > max, Vц > mіn і Vс >mіn методом евристичного пошуку. При цьому враховуються обмеження, які накладають на ці параметри геомеханічні умови розробки та габаритні розміри блоків, обумовлені параметрами рудних тіл, схем розкриття та підготовки. Виходячи з комплексного впливу вказаних умов на розміри елементів блоків, автором виведена функція для визначення їхніх оптимальних значень.
, (25)
де а - розмір камери за простяганням покладу; в - за падінням; mг - навхрест простягання; mв - вертикальний розмір камери; с - розмір цілика за простяганням, h - висота стелини; М - розмір блоку в хрест простягання; Н - висота блоку; С - розмір блоку за простяганням; m, l; Ац; Ас - граничні функціональні характеристики, обумовлені геомеханічними умовами розробки.
Згідно з цією функцією при різних значеннях а, в, mг, можуть бути витримані умови стійкості елементів з однаковими значеннями Vк. Однак тільки одна комбінація дасть максимальне значення Vк у даних умовах. Крім того усі параметри а, в, mг є залежними один від одного, і їхні значення можуть змінюватись у межах: 0 < а ? С; 0 < mг ? M, 0 < b ? Н. Таким чином задача носить варіаційно-комбінаторний характер і може бути вирішена методом пошуку оптимальної комбінації значень а, в, mг з перевіркою на дотримання геомеханічних та геометричних обмежень.
Цей пошук здійснює за рахунок евристичного підходу, що скорочує у 105 разів кількість варіантів значень а, в, mг, що аналізуються у порівнянні з їхнім простим перебором.
Евристичний підхід полягає у векторизації пошуку за найкоротшою відстанню до екстремуму, реалізованого у просторі слотів метакубу, який описує варіанти значень a, в, mг. Комбінації значень встановлюються за допомогою хеш-функції, яка формує хеш-код з величинами відповідних параметрів.
Діапазон значень а, b, mг розбивається на піддіапазони з кроком 0,1 м. Сукупність піддіапазонів представляється у вигляді тривимірного метакубу. Система розбиває його на 8 підкубів і знаходить центральний слот ан, вн, mн за хеш-функцією Aн=amaxbmax(mн/2)+amax(bн/2max)+(aн/2)+1. Цей слот приймається як опорний. Потім розраховується відповідне значення Vк при ан,=f(amax); вн=f(bmax); mн=f(mmax). Такий же розрахунок виконується для усіх слотів, що оточують слот Ан. Порівнянням комплексу значень Vк встановлюється слот А?н, який відповідає розмірам елементів блоку, що забезпечують Vк=max при одночасному витримуванні умов стійкості. Це відразу виключає з пошуку 87,5% варіантів а, b, mг.
Потім за опорний приймається слот А?н і алгоритм пошуку повторюється. Таким чином система встановлює найкоротший напрямок (вектор) проходу до слоту з характеристикою Vк=max.
На підставі отриманих результатів розроблений другий варіант схеми відпрацьовування блоку (рис.10). Він характеризується тим, що зменшення довжини цілика забезпечує можливість його обвалення масовим вибухом на камеру без попереднього підрізання. Це виключає необхідність проведення компенсаційних виробок, які необхідні за першим варіантом схеми (рис.9). При цьому скорочується загальна довжина виробок Lн на 17%.
Однак забезпечення оптимальності Vк і зниження Lн ще не означає забезпечення загальної оптимальності відпрацьовування блоку, це ще необхідно довести за економічними параметрами.
Для вирішення даної задачі було виконано економіко-математичне моделювання обох варіантів, результати якого наведені у табл.2. З таблиці видно, що більш ефективним є другий варіант, який забезпечує кращі значення усіх показників і прибуток більший на 174 тис.грн. Впровадження даної підсистеми у виробництво (ВАТ “Суха Балка”) дозволило отримати економічний ефект у розмірі 973 тис.грн.
Таблиця 2 Результати моделювання варіантів відпрацювання блоку
Назва параметра |
Од.вим. |
Схема №1 |
Схема №2 |
|
Балансовий запас |
тис.т |
190,000 |
190,000 |
|
Товарн. еквівалент баланс.запасу |
тис.т |
193,276 |
193,276 |
|
Вміст Fe у в балансовому запасі |
% |
59,000 |
59,000 |
|
Вага Fe у балансовому запасі |
тис.т |
112,100 |
112,100 |
|
Коефіцієнт втрат руды |
% |
15,82 |
14,17 |
|
Коеф. засмічення рудной масси |
тис.т |
16,34 |
15,50 |
|
Вміст Fe у засмічуючих породах |
% |
38,00 |
38,00 |
|
Видобута рудна маса |
тис.т |
191,181 |
192,988 |
|
Вміст Fe у рудній массі |
% |
55,569 |
55,745 |
|
Втрата якості при видобутку |
% |
3,431 |
3,255 |
|
Вихід товарн. руди з руд. маси |
част.од. |
0,958 |
0,961 |
|
Вихід товарн. руди з баланс. запасу |
част.од. |
0,964 |
0,976 |
|
Вміст Fe у товарній руді |
% |
58,000 |
58,000 |
|
Вага товарної руди |
тис.т |
183,167 |
185,485 |
|
Вага металу у товарній руді |
тис.т |
106,237 |
107,581 |
|
Договірна ціна товарної руди |
грн/т |
29,96 |
29,96 |
|
Собіварт. видобутку рудної маси |
грн/т |
5,861 |
5,436 |
|
Собіварт. видобутку товарн. руди |
грн/т |
6,117 |
5,656 |
|
Питомі витрати на розкриття |
грн/т |
8,748 |
8,748 |
|
Питомі витрати на підготовку |
грн/т |
1,166 |
1,166 |
|
Питомі витрати на переробку |
грн/т |
0,292 |
0,292 |
|
Інші види загальн. шахтн. Витрат |
грн/т |
4,374 |
4,374 |
|
Повна собівартість товарної руди |
грн/т |
20,697 |
20,236 |
|
Повні витрати |
тис.грн |
3791,080 |
3753,456 |
|
Питомий прибуток |
грн/т |
9,263 |
9,724 |
|
Загальний прибуток |
тис.грн |
1696,590 |
1803,675 |
|
Норма прибутку на інвестиції |
% |
44,752 |
48,054 |
|
Коефіцієнт компенсації втрат руди |
част.од. |
1,852 |
2,198 |
|
Техн. ефект. фінансових вкладень |
т/грн |
0,04832 |
0,04942 |
|
Економ. ефект. експл. Запасу |
грн/т |
8,78 |
9,33 |
ВИСНОВКИ
Представлена дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, у якій вирішено актуальну науково-технічну проблему вдосконалення методів вибору і обґрунтування проектних рішень підземного видобутку залізних руд на основі системної моделі рудопотоку, яка розроблена з використанням вперше встановлених закономірностей формування його характеристик у багатостадійному процесі виробництва товарної руди, що забезпечує оптимізацію схем і параметрів гірничовидобувного виробництва.
Основні наукові і практичні результати роботи:
Підземний спосіб розробки багатих залізних руд є однією з основ розвитку гірничо-металургійного комплексу України, що обумовлено великими промисловими запасами таких руд. Геотехнічні умови залягання і відпрацювання цих запасів характеризуються підвищеною складністю. На даний час у галузі підземного видобутку залізних руд розроблено велику кількість технічних і технологічних рішень, які надають саму технічну можливість і забезпечують економічну доцільність такої розробки у складних умовах. Але досягнення найвищої ефективності розробки можливе тільки при глибоко обґрунтованому виборі оптимальних проектних рішень основних виробничих об'єктів цього способу розробки при одночасному урахуванні умов їхнього функціонування, технічних особливостей кожного з припустимих рішень таких об'єктів і оцінюванні прогнозних результатів реалізації цих рішень на системному рівні гірничовидобувного виробництва.
На даний час вирішення проектних задач вибору та обґрунтування оптимальних технологічних та технічних рішень підземних виробничих об'єктів і розрахунку їхніх параметрів здійснюється без застосування системного підходу, характеризується низьким методичним рівнем, відсутністю системної техніко-економічної моделі залізорудного видобувного виробництва та засобів автоматизації моделювання цього виробництва на системному рівні. Таке положення часто призводить до прийняття нераціональних проектних рішень і значних збитків для гірничо видобувних підприємств.
Вперше сформульовано основні принципи системного проектування гірничотехнологічних об'єктів підземного видобутку залізних руд і розроблено методологію формування їхніх системних моделей, реалізація яких дозволяє вибирати найбільш ефективні технологічні та технічні рішення і розраховувати оптимальні параметри таких об'єктів.
Вперше розроблено системну техніко-економічну модель гірничовидобувного виробництва при підземному видобутку залізної руди, яка дозволяє визначати технічні і економічні показники ефективності розробки при аналізі варіантів рішень виробничих об'єктів. Основним з таких економічних показників є норма прибутковості на інвестиції, а технічних показників - вихід товарного еквівалента балансового запасу у товарний продукт.
Вперше встановлено гіперболічну залежність, за якою формується значення норми прибутковості на інвестиції, і яка описує одночасний вплив на цей показник характеристик технічної ефективності вилучення руди з надр, вилучення товарного продукту з видобутої рудної маси і вартісних характеристик гірничотехнологічних об'єктів різного призначення, що повинні функціонувати у єдиній виробничо-технологічній системі гірничовидобувного підприємства для здійснення розробки.
Вперше встановлено експоненціальну залежність величини виходу товарного еквівалента балансового запасу залізної руди у товарний продукт від відношення вмісту металу у балансовому запасі до його необхідного вмісту у товарній руді з урахуванням коефіцієнта технологічних втрат руди балансового запасу, коефіцієнта технологічного засмічення рудної маси при її видобутку, коефіцієнта виходу товарного продукту з рудної маси при її первинній переробці, коефіцієнта міцності матеріалу рудної маси та різниці між вмістом заліза у рудній масі і його необхідним вмістом у товарній руді.
Вперше розроблено підхід до системного економіко-математичного моделювання виробничих об'єктів в автоматизованому режимі на основі синтезу їхніх моделей за допомогою інформаційно-аналітичних засобів і економіко-технологічної паспортизації структурних елементів цих об'єктів. Вперше розроблено концепцію економіко-технологічного паспорта елементарних підземних гірничотехнологічних об'єктів.
Удосконалено вибір проектних рішень і економіко-технологічних паспортів при моделюванні технологічних схем підземних виробничих об'єктів методом інтегрального хешування. Цей метод адаптовано до вирішення пошукових задач гірничотехнологічного проектування шляхом розробки системи формалізації різнотипних гірничотехнічних параметрів, що описують умови підземної розробки залізних руд і виробничі ситуації, і є аргументами хеш-функції для вибору рішень. Ця система формалізації дозволяє застосовувати метод інтегрального хешування для автоматизації моделювання виробничих об'єктів зі складною структурою і умовами функціонування.
Вперше розроблено комплекс інформаційно-аналітичних засобів моделювання основних виробничих об'єктів підземного видобутку залізних руд на основі принципів системного проектування, методології системного моделювання, системної техніко-економічної моделі підземного видобутку руди, засобів автоматизації пошуку рішень методом інтегрального хешування.
Впровадження розроблених засобів моделювання виробничих об'єктів у практику гірничотехнологічного проектування здійснено шляхом їх передачі у проектні відділи залізорудних шахт. З використанням цих засобів вирішено ряд проектних задач. Впровадження результатів вирішення цих задач дозволило одержати реальний економічний ефект у розмірі 973 тис.грн і очікуваний ефект - 18 млн.грн.
підземний гірничотехнологічний моделювання
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ ТА ЇЇ НАУКОВІ ПОЛОЖЕННЯ ВИКЛАДЕНІ В ПУБЛІКАЦІЯХ
1. Попов С.О. Совершенствование методов оценки эффективности проектных решений подземных горнотехнологических объектов // Вісник КТУ. - Кривий Ріг: КТУ, 2006. - №14. - С. 28-32.
2. Попов С.О. Разработка математической модели для определения оптимальных размеров конструктивных элементов добычных блоков на основании геомеханического состояния выемочных участков и их геометрических параметров // Системні технології. - Дніпропетровськ: НМА, 2006. - №4(45). - С. 144-152.
3. Корж В.А., Попов С.О. Методичні основи системного проектування виробничих об'єктів підземної розробки залізних руд // Зб. наук. пр. НГУ. -Дніпропетровськ: НГУ, 2006. - №25. - С. 61-71.
4. Попов С.О. Оптимизация геометрических параметров конструктивных элементов добычных блоков с использованием интеллектуализированной системы моделирования геомеханических условий их отработки // Зб. наук. пр. НГУ. - Дніпропетровськ: НГУ, 2004. - №20. - С. 78-84.
5. Попов С.О. Методические основы нормирования показателей извлечения железных руд по критериям технико-экономической эффективности эксплуатации недр // Науковий вісник НГУ. - Днепропетровск: НГУ, 2004. -№10. - С. 22-25.
6. Попов С.О. Использование методов автоматизированного поиска при решении задач защиты окружающей среды от вредного влияния подземных горных работ // Науковий вісник НГУ. - Дніпропетровськ: НГУ, 2004. - №9. - С. 21-22.
7. Попов С.О., Фаустов Г.Т., Погорецкий П.А. Автоматизированная система определения оптимальних параметров буровзрывных работ при проектировании технологических схем отработки добычных блоков // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ, 2004. - №85. - С. 158-161.
8. Попов С.О., Фаустов Г.Т. Автоматизированная система нормирования показателей извлечения руды из добычных блоков на стадии их проектирования и отработки // Науковий вісник НГУ. - Дніпропетровськ: НГУ, 2003. - №9. - С. 89-91.
9. Попов С.О. Автоматизированная система технико-экономического мониторинга реализации проекных горно-технологических решений // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ, 2003. - №84. - С. 53-57.
10. Попов С.О. Совершенствование методов экспертного выбора технологических решений при автоматизированном моделировании и проектировании сложных производственных систем // Системні технології. -Дніпропетровськ: НМА, 2001. - №1(12). - С. 29-32.
11. Попов С.О., Фаустов Г.Т. Разработка экспертной системы для выбора вида крепи горных выработок при проектировании технологических схем подземной разработки рудных месторождений // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ, 2001. - №74. - С. 50-56.
12. Попов С.О. Экспертный выбор технологических схем отработки добычных блоков с использованием методов интегрального хеширования // Сб. научн. тр. НГА. - Днепропетровск: НГА, 2001. - №12. - Т. 2. - С. 120-123.
13. Попов С.О. Методические основы динамического экспертного моделирования технологических схем подземной разработки месторождений полезных ископаемых // Сб. научн. тр. НГА. - Днепропетровск: НГА, 2001. -№11. - Т. 1. - С. 119-122.
14. Попов С.О. Разработка системы экономико-математического моделирования технологических схем отработки добычных блоков с использованием экспертных компонент // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ, 2000. - №73. - С. 47-49.
15. Попов С.О. Реализация принципа вариационно-оптимизационного ряда при выборе систем подземной разработки рудных месторождений // Сб. научн. тр. НГА. - Днепропетровск: НГА, 2000. - №10. - С. 29-36.
16. Попов С.О. Принципи розробки компьютерного банка гiрничотехнологiчних iнформацiйних систем // Відомості АГН України. - Кривий Ріг: АГН, 1997. - №2. - С. 54.
17. Попов С.О., Гулевич А.А. Подальше удосконалення проектування буровибухових робіт у видобувних блоках // Відомості АГН України. - Кривий Ріг: АГН, 1997. - №3. - С. 87-88.
18. Фаустов Г.Т., Попов С.О. Разработка экспертной системы для выбора технологических схем подземной добычи железных руд // Разработка рудных месторождений. - К.: Техніка, 1996. - №58. - С. 62-65.
19. Попов С.О. Разработка аналитического метода прогнозирования прочности твердеющей закладки // Разработка рудных месторождений. - К.: Техника, 1996. - №58. - С. 61-64.
20. Фаустов Г.Т., Федько М.Б., Попов С.О., Маховский А.Д. Вскрытие и подготовка глубоких горизонтов шахт Кривбасса // Металлургическая и горнорудная промышленность. - Днепропетровск: НИИ Укрметаллургинформ, 1994. - №3. - С. 45-48.
21. Фаустов Г.Т., Попов С.О. Ресурсосбережение при подземной разработке железорудных месторождений // Черная металлургия. - М.: ЦНИИИТЭИЧМ, 1991. - №5. - С. 4-19.
22. Капленко Ю.П., Фаустов Г.Т., Попов С.О. Экологические проблемы подземной разработки рудных месторождений // Черная металлургия. - М.: ЦНИИИТЭИЧМ, 1992. - №9. - С. 3-12.
23. Фаустов Г.Т., Попов С.О. Применение экономичных составов твердеющей закладки на отечественных и зарубежных рудниках // Черная металлургия. - М.: ЦНИИИТЭИЧМ, 1988. - №17. - С. 2-16.
24. Аксюк В.Л., Попов С.О. Разработка автоматизированной системы контроля геометрических параметров добычных блоков при подземной разработке рудных месторождений // Сб. научных тр. КТУ. - Кривой Рог: Минерал, 2005. - С. 288-293.
25. Фаустов Г.Т., Попов С.О. Опыт разработки железорудного месторождения в сложных экологическаих и горно-технических условиях // Черная металлургия. - М.: ЦНИИИТЭИЧМ, 1992. - №4. - С. 24-26.
26. Фаустов Г.Т., Попов С.О. Исследование влияния технологи отработки месторождения шахты “Октябрьская” на притоки шахтних вод // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КГРИ, 1992. - №53. - С. 112-115.
27. Мазур И.А., Попов С.О., Фаустов Г.Т., Мандриченко Б.Б., Ткаченко Г.И., Соломяник С.А., Гломозда А.В. Влияние органических активаторов на прочностные свойства твердеющей закладки // Разработка рудных месторождений. - К.: Техника, 1990. - №50. - С. 21-24.
28. Фаустов Г.Т., Попов С.О., Гломозда А.В., Наумов К.С. Оптимизация параметров вторичных камер по условиям разубоживания руды твердеющей закладкой // Разработка рудных месторождений. - К.: Техіка, 1987. - №44. - С. 75-77.
29. Фаустов Г.Т., Мазур И.А., Попов С.О., Гломозда А.В. Мандриченко Б.Е., Кныш Е.Г., Ткаченко Г.И. Разработка методов нормализации теплового режима твердеющей закладки // Разработка рудных месторождений. - К.: Техника, 1991. - №52. - С. 62-65.
30. Способ приготовления твердеющей закладки: А.с. 1689647 СССР, Е 21 F 15/00 / И.А.Мазур, Г.Т.Фаустов, С.О.Попов, Б.Е.Мандриченко, Г.И.Ткаченко (СССР). №4753620/03; Заявл. 23.10.89; Опубл. 07.11.91, Бюл. №41. - 2 с.
31. Способ электроактивации шахтной воды, авторы: А.с. 1314129 СССР, Е 21 F 15/00 / Г.Т.Фаустов, С.О.Попов (СССР). №4000322/22-03; Заявл. 30.12.87, Бюл. №20. - 4 с.
32. Способ приготовления строительного раствора: А.с. 1728200 СССР, С 04 В 40/00 / И.А.Мазур, Г.Т.Фаустов, С.О.Попов, В.И.Носоченко, В.И.Гайдаш (СССР). № 4780454/05; Зявл. 09.01.90; Опубл. 23.04.92, Бюл. №15. - 2 с.
33. Инструкция по расчету на персональных ЭВМ технических параметров добычных блоков на основании отраслевых методик для определения проектных характеристик систем подземной разработки. Утв. концерном “Укррудпром” 17.03.97 / Разработчик - С.О.Попов. - Кривой Рог, Минерал, 1997. - 12 с.
34. Инструкция по проектированию нарезных и очистных работ в добычных блоках при подземной разработке железорудных месторождений. Утв. концерном “Укррудпром” 20.07.98 / Разработчики - Г.Т.Фаустов, С.О.Попов. - Кривой Рог, Минерал, 1998. - 25 с.
35. Инструкция по прогнозированию прочности закладки и выбору составов твердеющих смесей на основе метода реляционных характеристик. Утв. гл. инженером ВостГОКа 01.10.2002 / Разработчик - С.О.Попов. - Желтые Воды - Кривой Рог: Минерал, 2002. - 35 с.
36. Инструкция по нормированию, прогнозированию и учету показателей извлечения руды при подземной разработке железорудных месторождений. Утв. Министерством промышленной политики Украины 01.03.06 / Разработчики - А.А.Азарян, А.В.Моргун, С.О.Попов и др. - Кривой Рог: Минерал, 2006. - 135 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вибір, обґрунтування, розробка технологічної схеми очисного вибою. Вибір комплекту обладнання, розрахунок навантаження на лаву. Встановлення технологічної характеристики пласта і бічних порід для заданих гірничо-геологічних умов при проектуванні шахти.
курсовая работа [587,3 K], добавлен 18.05.2019Коротка геолого-промислова характеристика родовища та експлуатаційного об`єкта. Методика проведення розрахунків. Обгрунтування вихідних параметрів роботи середньої свердловини й інших вихідних даних для проектування розробки. Динаміка річного видобутку.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 19.05.2014Показники економічної ефективності капіталовкладень. Фактор часу в техніко-економічних розрахунках. Визначення економічної ефективності капіталовкладень в водогосподарські об’єкти: гідроенергетику, меліорацію землі, водопостачання, водний транспорт.
реферат [37,5 K], добавлен 18.12.2010Проектування ГЕС: техніко-економічне обґрунтування будівництва гідровузлів; розробка схеми комплексного використання і охорони водних ресурсів; пусковий комплекс. Гідротехнічні роботи при зведенні будівлі ГЕС; показники економічної ефективності.
реферат [23,9 K], добавлен 19.12.2010Особливості розробки кар’єру з річною продуктивністю 1206 тис. м3 в умовах Малинського каменедробильного заводу. Проектування розкривного уступу по м’яких породах та уступів по корисній копалині. Вибір обладнання та технології видобутку гірських порід.
курсовая работа [885,0 K], добавлен 25.01.2014Поняття та методика опанування складанням проектної документації очисних робіт підприємства як одної з важливіших ланок вуглевидобутку. Розробка технологічної схеми очисних робіт у прийнятих умовах виробництва. Вибір і обґрунтування схеми очисних робіт.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.08.2011Різновиди води в гірських породах, оцінка її стану та основні властивості. Класифікації підземних вод за критерієм умов їх формування та розповсюдження. Методика та головні етапи розрахунку притоку підземних вод до досконалого артезіанського колодязя.
контрольная работа [15,4 K], добавлен 13.11.2010Гіпотези походження води на Землі, їх головні відмінні ознаки та значення на сучасному етапі. Фізичні властивості підземних вод, їх характеристика та особливості. Методика розрахунку витрат нерівномірного потоку підземних вод у двошаровому пласті.
контрольная работа [15,1 K], добавлен 13.11.2010Уявлення про будову і склад Землі. Обґрунтування кисневої геохімічної моделі Землі. Альтернативна гідридна модель Землі та її обґрунтування. Значення для нафтогазової геології гіпотези первісно гідридної Землі. Енергетика на водні - міф чи реальність?
реферат [3,3 M], добавлен 14.10.2014Характеристика елементів зрошувальної системи, їх розміщення на плані. Визначення строків поливу і поливних норм для сіянців. Зрошення зайнятого пару. Обґрунтування типу греблі і її параметрів. Визначення потужності насосної станції та об’єму ставка.
курсовая работа [594,5 K], добавлен 06.08.2013Особливості геологічної будови, віку і геоморфології поверхні окремих ділянок видимої півкулі Місяця та їх моделювання. Геолого-геоморфологічна характеристика регіону кратерів Тімохаріс та Ламберт. Розвиток місячної поверхні в різних геологічних ерах.
курсовая работа [855,4 K], добавлен 08.01.2018Географо-економічні умови району: клімат, рельєф, гідрографія. Точки для закладання розвідувально-експлутаційних свердловин. Гідрогеологічні дослідження, сейсморозвідка. Попередня оцінка експлуатаційних запасів підземних вод в потрібній кількості.
курсовая работа [68,7 K], добавлен 01.04.2011Економічна ефективність гідротехнічних споруд і гідровузла. Порівняння варіантів основних параметрів гідровузла. Приріст зведених розрахункових витрат. Визначення оптимальної глибини спрацювання водосховища. Гранична глибина спрацювання водосховища.
реферат [107,1 K], добавлен 18.12.2010Конструкція та обладнання газліфтних свердловин. Обґрунтування доцільності застосування газліфтного способу. Вибір типу ліфта. Розрахунок підйомника, клапанів, колони насосно-компресорних труб на статичну міцність. Монтаж та техобслуговування обладнання.
курсовая работа [6,6 M], добавлен 03.09.2015Коротка геолого-промислова характеристика Пролетарського родовища. Визначення режимів роботи нафтових і газових свердловий, розгляд технологічних схем їх експлуатації. Вивчення методів інтенсифікації припливів пластового флюїду у привибійній зоні.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 11.05.2011Аналіз постійного моніторингу режимно-технологічних параметрів буріння. Суть силових і кінематичних характеристик бурильної колони та стану озброєння породоруйнівного інструменту. Визначення залишкового ресурсу елементів при передачі обертання долота.
статья [61,5 K], добавлен 11.09.2017Аналіз підходів до картографічного моделювання стану і використання земельних ресурсів району. Програмне забезпечення і технології укладання тематичних карт атласу. Природні та господарські умови формування земельних ресурсів фастівського району.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 06.12.2013Геологічно-промислова характеристика родовища. Геологічно-фізичні властивості покладу і флюїдів. Характеристика фонду свердловин. Аналіз розробки покладу. Системи розробки газових і газоконденсатних родовищ. Режими роботи нафтових та газових покладів.
курсовая работа [7,8 M], добавлен 09.09.2012Спряження б'єфів при нерівномірному русі, і вимоги до його головних технічних характеристик. Гідравлічний розрахунок швидкотоку, багатосхідчатого перепаду колодязного типу, отворів малих мостів з урахуванням та без, а також обґрунтування витрат.
курсовая работа [355,3 K], добавлен 21.04.2015Коротка горно-геологічна характеристика шахтного поля. Розкритя шахтного поля. Розрахунок співвідношення між очисними і підготовчими роботами. Недоліки стовпової системи розробки. Провітрювання лави і контроль за змістом метану в гірських виробленнях.
курсовая работа [609,8 K], добавлен 24.08.2014