Обоснование системы принятия проектных решений по рациональному использованию ресурсов угольных шахт

Лопушанская, Ольга Ярославовна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование системы принятия проектных решений по рациональному использованию ресурсов угольных шахт
ВАК РФ 25.00.21, Теоретические основы проектирования горно-технических систем

Автореферат диссертации по теме "Обоснование системы принятия проектных решений по рациональному использованию ресурсов угольных шахт"

На правах рукописи

Лопушанская Ольга Ярославовна

003455051

УДК 622.012:658.2.016

Обоснование системы принятия проектных решений по рациональному использованию ресурсов угольных шахт

Специальность 25.00.21 «Теоретические основы проектирования горнотехнических система-

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

о О '-'< -

Москва 2008

Работа выполнена в Московском государственном горном университете

Научный руководитель доюгор технических наук, профессор

Малкин Анатолий Степанович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Постников Владимир Иванович

кандидат технических наук Тучков Евгений Николаевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО Московский

государственный открытый университет

Защита диссертации состоится декабря 2008 г. в <dñ» час. На заседании диссертационного совета Д-212.128.03 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, ГСП, В-49, Ленинский проспект,6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан «/?/» ноября 2008г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Савич Игорь Николаевич

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Угольная промышленность стран СНГ вообще, и Украины в частности, попала в последнее время в сложное положение, вызванное ухудшением горно-геологических условий, старением технологических схем и отставанием средств механизации, отсутствием государственной финансовой поддержки, что привело шахты в состояние нерентабельной работы.

Значительно ухудшились технико-экономические показатели работы шахт, что привело к резкому спаду объёмов добычи угля в целом по отрасли со 109,2 млн. т в 1992 г. до 69.9 млн. т в 2002г.

Старение шахтного фонда угольной промышленности Украины также является серьезным тормозом в обеспечении устойчивого режима работы горных предприятий и, естественно, отрасли в целом. Поэтому на первый план выходит проблема сохранения и поддержания действующего шахтного фонда, его структурной и технологической перестройки, а также технического перевооружения и реконструкции.

Практика показывает, что обеспеченность предприятий на длительную перспективу промышленными запасами различной степени готовности к выемке является доминирующим фактором обеспечения устойчивости функционирования шахты без потерь добычи полезного ископаемого.

В условиях острейшего дефицита как финансовых, так и материальных средств необходимы объективная экспертиза состояния шахтного фонда, обоснованное выявление перспективных шахт, определение наиболее эффективных, некалиталоёмких направлений развития горных работ на шахтах.

Объективный анализ состояния шахтного фонда и отдельных предприятий с целью выявления убыточных шахт связан с учётом множества разнообразных показателей горно-геологических и технологических условий, а также показателей эффективности работы шахт.

В условиях нестабильного рынка, отдалённости меняющихся потребителей, непредсказуемого роста транспортных и налоговых тарифов, цен на горно-шахтное оборудование и др. полагаться на длительное постоянство экономических показателей не приходится.

Важным аспектом при этом является систематизация значительного количества натуральных показателей оценки шахт по комплексам, характеризующим качество угля (зольность, сернистость, коксуемость, калорийность и др.); условий залегания и разработки (мощность пластов, глубина залегания, газоносность, нарушенность, объём запасов и др.); производственных и технических результатов работы шахт (мощность шахт, нагрузка на забой, объём потребления горных выработок и др.).

Разработка многокритериальной, квалиметрической методики оценки сложных объектов сопрягается с решением интегральных математических, логических и вычислительных задач. Следует отметить широкую потребность в такой методике при оценке качества проекта строительства, реконструкции шахт, обосновании кондиций угольных запасов, оценке эффективности работы шахтного фонда.

Целью работы является разработка эффективной процедуры и методики обоснования и выбора производственно-технологических решений по рациональному использованию имеющихся природных, материальных и людских ресурсов действующих и закрываемых предприятий.

Основная идея работы заключается в применении многокритериального метода количественной оценки технологичности отработки запасов угольных шахт с учетом реальных геологических, технологических, технико-экономических, социальных показателей их работы, позволяющих осуществлять объективную реструктуризацию шахтного фонда.

Методы исследований. При выполнении исследований использовался комплекс методов, включающих научное обобщение и анализ передового производственного опыта и результатов раннее выполненных исследований; шахтные и компьютерные эксперименты; методы многокритериальной оценки и принятия сложных решений, системный анализ взаимодействия прогрессивных решений и методы теории вероятности, математической статистики.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

• Многомерность условий, определяющих состояние шахт, вызывает необходимость привлечения интегрального подхода к оценке проектных решений на всех этапах функционирования предприятий.

• Основу информационно-методического обеспечения оценки системы проектных решений составляют комплексы дифференцированных

показателей, формирующих вычислительную базу интегральных функционалов.

• Предложен алгоритм последовательного ранжирования и анализа интегральных функционалов, реализация которого позволяет группировать шахты как перспективные, стабильные и убыточные, применительно к которым реализуется система принятия технологических и организационных решений, включая развитие или ликвидацию.

• Методика квалиметрической многокритериальной оценки отличается высокой адекватностью при обосновании кондиций угольных запасов допускающих минимальные потери.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Для выявления перспективности действующих шахт и бесперспективности закрываемых - привлекаются методы интегральной оценки на базе комплексов дифференцированных показателей условий и результатов работы шахт;

• Произведена систематизация множества дифференцированных показателей горно-геологических и горнотехнических условий работы шахт, характеризующих технологичность отработки запасов объединения (ГЦ) «Львовуголь»;

• Разработан алгоритм ранжирования перспективности и экономичности шахт на базе интегральных показателей условий и результатов их работы.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

• Использованием представительного и надёжного объёма статистической информации (горно-геологической, технологической, горнотехнической, социально-экономической и экологической), характеризующей работу 11 шахт, объединения «Львовуголь», выступающих в качестве основных объектов исследований;

• Адекватностью применения современного математического аппарата теории принятия сложных решений, методик экспертного анализа и выбора вариантов развития шахт.

• Проверенными процедурами информационной технологии, ранжирования эффективности работы шахт.

Научное значение работы заключается в разработке единого комплекса дифференцированных и интегральных показателей, которые используются

для объективной оценки состояния шахтного фонда, служат средством выделения неперспективных шахт для проведения их реструктуризации.

Практическое значение работы состоит в том, что:

• Разрабатываются и используются логические процедуры ежегодной оценки шахтного фонда, по итогам которой осуществляется конкретный для соответствующей шахты выбор целесообразных вариантов вскрытия, подготовки, схем транспортирования, вентиляции, степени повышения полноты извлечения запасов и др.;

• Производятся расчёты интегральных показателей, величина которых позволила ранжировать шахты по технологичности их горно-геологических условий отработки запасов, по качеству схем вскрытия и подготовки, по уровню производственно-технической прогрессивности вариантов технологических схем шахт.

Реализация работы. Методика интегральной оценки шахтного фонда для установления и выбора конкретных путей развития шахт приняты в объединении «Львовуголь». Рекомендации по обновлению схем вскрытия и подготовки шахт «Великомостовская №1», «Червоноградская №2» позволили повысить технико-экономические показатели этих шахт, а по шахте «Великомостовская №9» приостановить работы по закрытию (шахта «Надежда»),

Апробация работы: Основные научные и практические результаты исследований докладывались на техническом совете производственного объединения «Львовуголь», на самостоятельной шахте «Надежда». Рекомендации по методическим аспектам применения интегральной оценки шахтного фонда, особенностями выявления и реализации прогрессивных и экономичных решений обсуждались на заседании секции научного симпозиума в рамках «Недели горняка» МГТУ, (Москва, 2006г.).

Публикации: По результатам выполненных исследований опубликовано 3 научные работы.

Структура и объём: Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, содержит 16 таблиц, 7 матриц, 11 рисунков, список литературы из 67 наименований.

Основное содержание работы

Характеристика шахтного фонда. Стабильная работа шахт ГП «Львовуголь» в обстановке объективно меняющихся технологических и технических параметров, горно-геологических условий требует активного непрерывного управления состоянием всех технологических и социальных

элементов производства. В свою очередь, выбор эффективных управляющих решений невозможен без оценки состояния шахт, измерения важных аспектов этого состояния. В этих условиях достижение масштабной стратегической цели, направленной на коренное изменение в технологии использования ресурсов шахт, связано с научной постановкой и решением широкого круга задач, таких как:

• Установление производственно-технического и социально-экономического состояния шахтного фонда ГП «Львовуголь»;

• Обоснование стратегических направлений воздействия на отдельные шахты и шахтный фонд в целом на базе всесторонней квалиметрической оценки его состояния;

• Создание информационно-методического обеспечения по выявлению эффективных производственно-экономических решений, адекватных современному состоянию действующих и закрываемых шахт Западного Донбасса;

• Формирование системы ранжированных рядов шахт на базе интегральных показателей условий и результатов их работы;

• Разработка рекомендаций по использованию природных и производственно-технических ресурсов развития шахт.

Промышленное освоение Львовско-Волынского угольного бассейна было начато в 1950 г. С 1954 по 1964 г. в бассейне введено в эксплуатацию 18 шахт с проектной мощностью 8,9 млн. тонн, в 1965-1974гг. построено ещё две шахты мощностью 1,7 млн. тонн, а в 1978 году построена шахта № 10 «Великомостовская» с проектной мощностью 2,4 млн. тонн. В дальнейшем строительство новых шахт было приостановлено до 1989 года.

На данный момент в состав государственного предприятия (ГП) «Львовуголь» входит 8 каменноугольных шахт мощностью на 01.01.2006 год 4250 тыс. тонн угля в год.

В результате отработки промышленных запасов в 1996 г. была закрыта шахта №1 «Червоноградская», в 2001 г. - шахта №5 «Великомостовская». Таким образом, в ГП «Львовуголь» с 2007 г. осталось только 7 действующих шахт. В то же время Червоноградский горнопромышленный район имеет значительные, детально разведанные запасы каменного угля.

Информационное обеспечение оценки шахтного фонда. Естественное старение технологических схем шахт всегда считалось важной специфической особенностью развития шахтного фонда. Устранение негативного влияния на результаты работы шахт этого объективного явления

осуществлялось в рамках комплексных проектов развития отрасли, технических планов объединений и шахт.

Слабо подготовленный и недостаточно спланированный переход экономики (в частности, угольной промышленности) Украины на механизм рыночных отношений проявил целый ряд трудностей в развитии шахт. Жёсткая политика снижения дотационной поддержки и бюджетного финансирования вместе со стремительным и бесконтрольным ростом стоимости потребляемых ресурсов во многом обусловили необходимость глубокой реструктуризации шахтного фонда. Становится оправданным инвестирование передовых шахт, где можно ожидать скорую и весомую «отдачу», возврат затрат. Выявление таких шахт, степени их технического оснащения требует соответствующих объективных методик оценки и экспертизы шахтного фонда.

Существует достаточно методик решения столь ответственной задачи: ЦНИЭИуголь, ИГД им. A.A. Скочинского, МГГУ, С-ПбГИ, ДЛИ, ИПКОН, ЦГШидр.

В создании методической базы в этом направлении успешно работали известные учёные: Астахов A.C., Устинов М.И., Бурчаков A.C., Кузнецов К.К, Харченко А.К., Трубецкой К.Н., Саламатин А.Г., Звягин П.З., Агошков М.И:, Курносов А.М., Воробьёв Б.М., Каплунов Д.Р., Малкин A.C., Митейко А.И., Рогов Е.И., Квон С.С., Еремеев В.М., Постников В.И., Евдокимов Ф.И., Романов С.М. и др.

Объективность оценки состояния шахт обеспечивается, прежде всего, информацией, привлекаемой к решению данной задачи. Исследования номенклатуры частных показателей, характеризующих условия и результаты работы шахт, убеждают в необходимости формирования информационных матриц.

Совокупное количество частных показателей для инте1ральной оценки горно-геологических, технологических и социально-экономических условий действующих и закрываемых шахт, технико-экономических результатов работы шахт достигает около 50-60 единиц. В это множество частных показателей входят данные, не только принятые в отчётности, но и вновь разработанные (продуктивность схемы вскрытия системы транспорта, вентиляции и др.)

Для этого необходим строгий алгоритм подготовки, обработки и анализа, осмысления статистических исходных и производных данных. Прежде всего, производится обоснование номенклатуры исходных

показателей и их группирование. Эти характеристики выступят в роли базиса, на основе которого будет получен единый интегральный функционал по каждому предприятию.

Интегральный функционал - это результат математического сопоставления принятых частных показателей эффективности (качества, технологичности и пр.) сравниваемых объектов с помощью специального метода теории принятия сложных решений.

В работе для детального и конкретного рассмотрения присущих отдельным предприятиям сильных и слабых сторон их состояния и работы привлекаются от 1 до 7 комплексов частных показателей:

1 комплекс состоит из 12 частных горно-геологических характеристик условий шахты;

2 комплекс - из 11 частных показателей-критериев производственно-технических условий работы шахты;

3 комплекс - из 10 частных показателей-критериев уровня социально-экономических условий работы шахт;

4 комплекс -из 7 частных показателей - критериев производственно -технического уровня результатов работы шахты;

5 комплекс - из 7 частных показателей экономических результатов работы шахт;

6 комплекс - из 9 частных показателей-критериев качества схем вскрытия и подготовки шахт;

7 комплекс - из 9 частных показателей-критериев уровня научно-технической прогрессивности технологии шахт.

1. Комплекс показателей горно-геологических условий

Прежде всего, по известным формулам определяются: среднединамическая мощность угольных пластов по отношению к запасам и добыче, а также среднединамический угол падения пластов угля по отношению к запасам и добыче.

Подобным образом рассматриваются другие частные показатели горногеологических условий: объём промышленных запасов, среднединамическая глубина разработки, плотность угля, устойчивость непосредственной кровли, число рабочих пластов, нарушенность угольных запасов, тепловой эквивалент угля, среднединамическая зольность угля, нормальный водоприток в шахту. В результате формируется расчётная матрица величин характеристик и параметров горно-геологических условий для всех шахт (матрица 1).

Комплекс характеристик горно-геологических условий шахт {/,,/ Матрица 1

Наименование показателей Напр. улуч. Коэф важн Бендюйск ая Велико-мостовсх ая Визейс кая Возрождение Заречная Лесовая Межире чан екая Надежда Степ овая Червон 0 градска я Аютинс кая

1 .Среднединамическая мощность угольных пластов, м Мах 18,5 1 1 0.84 0.91 0.79 0 87 1.04 0.8 1.20 1.12 1.71 ••.о?. •

2.Среднединамический угол падения пластов, град. Мш 14.0 5.5 3.5 8.5 2.5 2.5 4 Ч ' ", 2.5 2.5 3.5 12

3.Газообигсьносгь шахты, м.куб./т. сут. доб. Мш 15.0 22.2 16.9 22.5 32.5 23.4 28.3 16.5 25.2 ¡|Й 14.2 14

4.0бъем промышленных запасов,мля. т Мах 12.0 4.05 1.3 2.2 7.5 4.9 11.09 12.6 ЩШ1 24.2 23.6 29.6

5.Среднединамическая глубина разработки, м Мт 12.5 397.18 429.07 417.08 475.06 460 472.2 432 522.6 511 890

б.Плотность угля, т/м. куб. Мах 10.0 1.75 1.33 1.76 1.57 1.62 1.35 1.35 1.34 1.6 1.77

7. Устойчивость непосредственной кровли, час.-м 2 Мах 8.0 3 1 1.5 2.5 5.5 0.48 4.3 3.5 1.5 1.5 6.0

8.Число рабочих пластов Мах 8.0 4 4 4 4 4 3 2 2 3 2

9.Нарушенность угольных запасов,% Мт 7.5 20 25 35 20 15 25 20 15 32

Ю.Тепловой эквивалент угля, % Мах 6.5 0.64 0.76 0.43 0.50 0.41 ЯШ 0.71 0.67 0 50 0.48 0.9

11 .Среднединамич. зольность угля,% Мш 6.5 25.9 17.2 41.8 52.0 50.6 27.5 23.9 28 2 49.9 29

12.Нормальный водоприток,м куб./час. Мш 55 19.8 43.6 38.2 21 7 40 15 0 32 23.8 80 120

2. Комплекс показателей производственно-технических условий

Удельный объём проводимых горных выработок. Данный показатель включён в статистическую форму и легко определяется.

Среднедействующая линия очистного забоя, м - приводится в годовом отчёте.

Коэффициент резерва подготовленных запасов, т/т. т.д.:

уПОДГ.

т/т.г.д.,

Ашг.

г-тПОД

где ¿ПР} - промышленные запасы угля, подготовленные к выемке, тыс.т

С учётом ряда других частных показателей: энерговооружённости труда, удельной протяженности поддерживаемых горных выработок, удельной протяжённости транспортных магистралей, коэффициента машинного времени, трудности проветривания и т.д. - формируется вторая расчётная матрица показателей условий работы шахт, производственно-технических условий.

3. Комплекс показателей социально-экономических условий

Удельный вес рабочих очистных и проходческих забоев:

гочлрах~ Лг

/V плп.

где ]\[р ^ - количество рабочих очистных и проходческих забоев, чел;

]^п пл - количество рабочих по добыче на шахте, чел. Степень укомплектованности основных технологических процессов рабочими:

Мрх.

где д/-^ _ количество рабочих основных технологических процессов по списку, чел; ¡\/рм -количество рабочих основных технологических процессов по нормативу, чел.

4. Показатели производственно-технических результатов работы шахт

Производственная мощность шахты (Ашг) приводится в годовом отчёте. Нагрузка на очистной забой (Ао.змес.) представлена там же. Среднегодовое подвигание фронта очистных работ приводится в годовом отчёте и

т.д.

5. Комплекс показателей экономической эффективности

Производительность труда приводится в годовом отчёте. Рентабельность приводится в годовом отчёте:

-100%

Фосн+Фоб

где П - прибыль предприятия за отчётный период, руб.; Фосн. и Фоб.- среднегодовая стоимость основных производственных фондов и нормируемых оборотных средств, руб.

Оптовая цена 1т угля. Данный показатель приводится в годовом отчёте.

Себестоимость добычи 1т угля приводится в годовом отчёте.

Разработка методики интегральной квалиметрической оценки шахт.

Основываясь на общей теории принятия сложных решений, и в

особенности на методе многокритериальной квалиметрической оптимизации, в Московском государственном горном университете докт. техн. наук A.C. Малкин, канд. техн. наук. E.H. Тучков, В.В.Агафонов разработали метод интегральной оценки качества проектов шахт, названный ими «методом суммарных среднеквадратичных весовых отклонений».

Задача формулируется как многомерное сравнение вариантов множеств [J^] значений единичных показателей, располагаемых в прямоугольную

матрицу «А»:

Матрица единичных показателей шахт:

Ы-Ju-Jy-Ju

М = 1/у}=

j2b-j22-\j2ji-j2n

J i\'-Ji2--J ij' '[/in L/mll"" J m2"'J mj'"J i

Матрица эталонных показателей: /н

эт.

J2j

J in J ml

¡ = 1.2,......т,

.¡=1 2......л,

где ¡у - значение ь го единичного показателя качества условий и результатов работы у

й шахты; ш- число единичных показателей, привлекаемых к оценке условий и результатов работы шахты; п- число шахт, взятых для оценки их состояния.

Величины, отмеченные в информационных матрицах цветом, являются

эталонными в той или иной строке.

В связи с тем, что единичные показатели состояния объекта (шахты),

результатов работы объекта разнородны и имеют различную размерность,

предусмотрено приведение показателей к безразмерной, относительной

форме,

где с .. V1 -Щ - относительное отклонение фактической величины

Щ rmax гшш

Jl +Jí

jOm

.Тф. i - го показателя у j- й шахты в сравнении с эталонной величиной 1

показателя у эталон - шахты. У показателей, для которых улучшение

качества связано с уменьшением величины, Jí—* Min, в эталон-шахты

вводятся минимальные значения. У показателей, для которых улучшение

качества связано с увеличением величины, Jí—»мах в эталон-шахты вводятся

максимальные значения из ряда имеющихся показателей-характеристик.

Таким образом, эталон-шахта представляет собой совокупность

минимальных (по одним показателям) и максимальных (по другим

показателям) величин.

В результате вычислений относительных отклонений формируются

матрицы их величин по всем группам показателей-характеристик, подобные

матрицам исходных данных:

¿>12,... 5lj\... Sin 821, S22,... 52],... Sin

За, Su,... Sij,... S'n Sm\,Sm2.........Smj........Smn

1=1;2...л....т; j=l,2....j....n.

По данным матриц относительных отклонений рассчитываются интегральные показатели условий и результатов работы шахты:

К и.

m I Si

ы <PcPi

>min,

где <р,- коэффициент (функция) полезности или важности {-го показателя (свойства) шахты;

Я* и '

где фер- среднее значение важности по всем учитываемым показателям шахты.

Таким образом, вычисляются до семи интегральных показателей для каждой шахты:

ТГГТ ТГПТУ •. ТГСЭУ •. ТГПТГ -. ТГСЭР ■ ТГКВП ■ 77-777 - д

Алгоритмизация и программирование решения задачи. Алгоритм логических и вычислительных действий сводится к следующему: 1. Формируется матрица частных (единичных) показателей,

характеризующих соответствующие стороны состояния и условия работы

объекта. Матрица включает в себя все наиболее общие горногеологические характеристики, имеющие численное измерение.

2. Производится поиск эталонных значений показателей и характеристик, которые соответствуют минимуму или максимуму показателя:

—>тах}.......—>тт};

*=1,2.....т; 1 = 1,2,....п

Эти эталонные значения, независимо от того, какому объекту они принадлежат, в комплексе составляют условный эталон-объект.

3. Производится формирование условных эталон - объектов сравнения по всем матрицам:

!тГГЗТ 1ШШ ( ™ зг1тах ( го Э1-1ПШХ ШШ ' " ** С /„„„ ...... У) /щщ

4. Вычисляются относительные отклонения частных показателей реальных объектов от эталон-объектов.

После вычислений по формуле относительных отклонений модель натуральных значений показателей заменяют матричной моделью относительных отклонений.

5. Ввод оценок важности и веса частных показателей относительно друг Друга:

гг % -4

<Р1 <р1

Степень важности частных технико-экономических показателей приходится обосновывать. В одних районах строительства шахты, где имеется дефицит рабочей силы, важнее всего добиться максимально возможной производительности труда, в других - сокращения срока строительства и наибольшей мощности шахты (при трудностях с обеспечением потребностей в угле) и т. д. Кроме того, устраняется зависимость уровня коэффициентов важности от диапазона бальной оценки: от 0 до 4; от 0 до 20 и т.д.

6. Вычисление интегральных оценок, т.е. суммирующих функции Кинт.]

К и

<Рср)

. " Уф)

То есть интегральный показатель технико-экономической эффективности проекта шахты представляет собой взвешенную суммарную величину среднеквадратичных относительных отклонений. 7. Вычисление обобщённых интегральных показателей всех условий и технико-экономической эффективности проекта или работающего объекта (шахты). _

8. Сопоставление интегральных показателей, ранжирование и группирование шахт. В этих блоках алгоритма и вычислительной программы осуществляется сравнение состояния объектов (проектов) как по условиям, так и по результатам работы объектов.

В соответствии с предложенными алгоритмическими процедурами расчёта интыральных показателей всех условий и всех результатов работы шахт разработана принципиальная машинная процедура группирования шахт.

Последовательность анализа интегральных показателей, установление логики принятия решений по развитию шахт.

Расчет интегральных показателей, характеризующих горногеологические, производственно-технологические, социальные условия по отдельности и совместно, а также показателей, характеризующих производственно-техническую и экономическую эффективность работы шахт, качество схем вскрытия и подготовки, уровень технического прогресса в технологии горных работ на шахтах приводит к формированию большого объёма содержательной информации, анализ которой требует определённой последовательности (рис.1).

В процессе группирования шахт формируются две основные группы, включающие в себя девять подгрупп: три подгруппы в первой и шесть подгрупп во второй группе.

Отдельно каждая из 9-ти подгрупп, вне зависимости от количества входящих в неё единиц, анализируется по качеству схем вскрытия и подготовки, а также по уровню технологической прогрессивности в технологии горных работ.

Именно по этим элементам, в конечном счете, будут приниматься решения по инвестированию убыточных предприятий, либо по их закрытию. Какого же характера будут решения, принимаемые то той или иной подгруппе исследуемых шахт? Подгруппа 1,а формируется при следующем сочетании интегральных показателей:

Подгруппа 1,а: ^-min; ¿-тт;

Качество условий и результаты работы подобных шахт хорошие. Можно не принимать значительных изменений в их технологии, если схема вскрытия и подготовки, а также уровень технического прогресса хорошие. - min;

Подгруппа 1,6 при ином сочетании интегральных показателей:

Сопоставление полученных интегральных показателей и ранжирования шахт по их величине

Горно-геологические условия

Производительно-технические условия

Социальные условия

Обобщённый показатель всех условий

Производственно-техничеюяе результата_

Экономическая эффективность

Качество вскрытия и подготовки

Обобщенный показатель технико-экономической эффективности

Техническая прогрессивность

2. Формирование общей таблицы величин интегральных показателей и рангов шагг.

3. Построение графических материалов ранжирования шахт.

Распределение шахт по группам

Рис.1. Логическая последовательность анализа интегральных показателей

Подгруппа 1.6:

Качество условий и результаты работы у этих' шахт плохие, эффективность низка. ^ ~ шах; ~ тах; ^ ~ тах; ~тах

Следует ещё раз заметить, что целевая функция (интегральный показатель) устремлена к минимуму. Устремление к максимуму — это ухудшение. При этом оптимальное качество схемы вскрытия и подготовки, а также хороший уровень технической прогрессивности показывает, что резерв улучшения технологической схемы исчерпан:

В этом случае возможна консервация предприятия.

В подобном порядке группируются и другие шахты, находящиеся в диапазоне качества от подгруппы 1,а до подгруппы 2,е. Таким образом, используя при принятии решений о реконструкции шахт приоритет благоприятных условий работы, степень старения технологических решений по вскрытию и подготовке, а также уровень технического оснащения горных работ, становится возможным установить очерёдность реконструкции шахт, ранжировать их по порядку обновления технологических элементов.

Реализация методики расчётов интегральных показателей состояния шахт и их ранжирование.

Одной из важных алгоритмических особенностей методики расчётов

является возможность полного или частичного решения задачи: вычисления и анализ интегральных показателей горно-геолошческих условий, производственно-технических и экономических результатов работы шахты для всех информационных комплексов частных показателей или для одного из них. Расчёт интегральных показателей по всем аспектам состояния шахт приводит к получению обобщающей информации широкого спектра.

Использование графического ранжирования по уровню интегральных показателей обеспечивает зрительный эффект при сопоставлении шахт.

Начальная операция анализа состоит в сопоставлении интегральных показателей горно-геологических условий шахт (рис 2).

Следует отметить заметное разделение ранжированного ряда шахт на три зоны. Первая зона, представляемая шахтами «Червоноградская»,

«Степовая», «Надежда», характеризуется лучшими значениями интегральных функционалов = 0,62 - 0,70.

Во вторую зону входят три шахты со средней технологичностью: «Межиречанская», «Лесовая», «Бендюйская» -^"^. = 0,95-1,15. И наконец, пять шахт: «Заречная», «Аютинская», «Возрождение» «Великомостовская», «Визейская» - составляют третью зону ^^. = 1,23-1,45. Характерно, что все закрытые («Бендюйская», «Визейская», «Великомостовская», «Возрождение») шахты, принятые к оценке, имеют худшие, нетехнологичные горно-геологические условия. Наиболее весомое влияние на снижение технологичности геологических условий оказывают: малая среднединамическая мощность разрабатываемых пластов (рглл = 0,79-1,1jh), более высокая нарушенность угольных пластов (35-20%), меньший объём запасов (1,3^4,05-^7,5 млн. т) у всех закрываемых шахт.

Из действующих шахт заметно худшими горно-геологическими условиями располагают предприятия: «Лесовая», «Заречная», «Возрождение». Вместе с тем можно заключить, что горно-геологические условия в данном случае не могут служить решающим основанием для закрытия какой-либо шахты или примером бурного подъёма технико-экономических результатов другой шахты.

Как видно из ранжированного ряда интегральных показателей производственно-технических условий, шахты и здесь распределились на три зоны, но совершенно в ином порядке, (см. диссертацию).

Первая зона представлена двумя шахтами: «Червоноградская» и «Межиречанская». Эти шахты характеризуются лучшими (наименьшими) значениями интегральных функционалов = °>43 + 0,72.

Во вторую зону условно можно отнести шахты: «Великомостовскую» (закрывается) «Аютинскую» (закрыта в Восточном Донбассе) «Степовую» и «Лесовую».

В третью зону по значениям интегральных показателей попадают 5 шахт с наибольшими интегральными функционалами 1,16-^1,32 (т.е.

наихудшими). Это шахты: «Заречная», «Возрождение», «Бендюйская», «Визейская» и «Надежда».

Следует отметить, что шахты «Визейская» и «Бендюйская» и по второму комплексу интегральных показателей оказались наихудшими, и это справедливо.

Значительное влияние на это оказали следующие частные показатели: большой удельный объём проводимых и поддерживаемых, а также транспортных горных выработок, недостаточный уровень энерговооружённости труда. Две шахты - «Межиречанская», «Червоноградская» - обладают наиболее продуктивными производственно-техническими условиями: большая среднедействующая линия очистных забоев, наименьшая протяжённость поддерживающих горных выработок, производительная система вентиляции и пр.

Благоприятные производственно-технические условия свидетельствуют о том, что за счёт совершенствования этого компонента производства (т.е. условия) значительных улучшений достичь трудно, резерв исчерпан. В большей мере подобных результатов можно ожидать по шахтам «Степовая», «Надежда», «Межиречанская», на которых резерв улучшения условий работы более реален. Подключить этот резерв менее сложно вследствие более высокой технологичности горно-геологических условий. Подвергая совместному сравнительному анализу, интегральные показатели горногеологических и производственно-технических условий шахт, следует отметить полное отсутствие возможности (природные условия) или низкую возможность (производственно-технические условия) управления отдельными элементами технологии.

Более управляемыми являются социально-экономические условия и, соответственно, значения показателей этих условий. Об этом говорит малый диапазон значений интегральных показателей ранжированного ряда К^инт = 0,654-1,18. (см. диссертацию).

Выделяются шахты «Межиречанская» и «Червоноградская» - малой текучестью кадров, средним стажем рабочих по добыче.

Наиболее парадоксально выглядит ранжированный ряд интегральных показателей по комплексу экономических результатов работы шахт. В первый интервал ряда с меньшими (значит, с лучшими) значениями

интегральных показателей условно относятся 5 шахт, среди которых 2 закрытые: «Великомостовская» и «Аютинская» (представляют Восточный Донбасс). Диапазон значений интегральных показателей /£^. = 0,51-0,63. Далее в ранжированном ряду 3 шахты, среди которых закрытая шахта «Бендюйская». Диапазон значений интегральных показателей

; = 0,84-0,93.

В третий интервал ряда относятся также 3 шахты, вместе с закрытой шахтой «Визейской». Диапазон значений интыральных показателей = 1,07-1,21.

Таким образом, с позиций экономических показателей были закрыты по одной шахте со всех сильно отличающихся групп: из эффективных, из среднеэффективных (средненеэффективных), из неэффективных. Странный результат обоснования и выбора вариантов шахт под закрытие!

Как известно, технико-экономические показатели проектов строительства, реконструкции и других важных документов являются решающими при обосновании шахт под закрытие. Поэтому особенно высокую доказательность представляют обобщающие интегральные показатели производственно-технических и экономических частных

показателей: = + (к1г!

Наилучшее значение обобщающего интегрального показателя технико-экономической эффективности шахт принадлежит шахте «Червоноградской» - ^ = 1,13, наихудшее - шахте «Надежда»- = 1,77. Что касается

закрывающихся шахт, то наихудшее значение интегрального показателя установлено у шахты «Визейская». Вместе с шахтой «Визейской» по технико-экономической эффективности худшими оказались «Бендюйская», «Великомостовская» (закрытые), а также «Надежда» и «Лесовая» (действующие, среднепродуктивные).

Характерная особенность приведённых шахт заключается ещё в достаточно высокой технологичности горно-геологических условий. Интегральные показатели горно-геологических условий следующие: ш. «Червоноградская» - 0,62; «Степовая» - 0,68; «Надежда» - 0,70; «Межиречанская» - 0,95.

Самым важным выводом проведённого всестороннего анализа совокупности закрываемых шахт на фоне действующих (далеко не лучших)

может стать то, что закрываемые шахты подверглись закрытию в основном обоснованно.

Вместе с тем ранжирование шахт по всем интегральным показателям выявило достаточный резерв совершенствования технологических схем, повышения уровня и прогрессивности технического оснащения технологии, улучшения социальных условий работы трудящихся и стимулирования более продуктивной работы. Важно выявить конкретные технологические, технические, организационные и финансовые решения для перевода убыточно-работающих шахт в стабильно-действующие.

Расширение квалиметрических параметров и факторов, определяющих кондиции запасов угля

В последние годы в связи с резким сокращением доли угля в топливно-энергетическом балансе и закрытием шахт стала проявляться тенденция повышения уровня потерь за счёт перевода части промышленных запасов в потери, балансовых запасов в забалансовые.

Обоснованием этой тенденции служит величина эксплуатационных (постоянных) кондиций по мощности, по зольности и иногда по нарушенности. При этом повсеместно применяется «мокрый» способ ликвидации шахт, т.е. затопление. Вместе с затоплением подземного технологаческого пространства под водой оказываются значительные объёмы неизвлекаемых запасов. Важно подчеркнуть то обстоятельство, что эти запасы вскрыты и подготовлены соответствующими горными выработками, обеспечивающими к ним доступ. Очевидно, что кондиционные запасы с момента затопления переходят в разряд некондиционных по горнотехнологическим, экономическим и экологическим факторам. Часто перевод подобных запасов в потери приводит к значительному снижению полноты их извлечения до 0,5-0,3.

Одной из важных и удобных нормативных форм учёта запасов угольных месторождений является кондиционность, обоснованные кондиции. Обоснованные и утверждённые кондиции воедино увязывают ряд работ, направленных на выявление перспективы использования месторождения, проведения разведочных работ, определения эффективности разработки месторождения.

При выполнении перечисленных исследований учитывается значительное количество показателей, утверждающих параметры кондиций.

К сожалению, большая часть показателей: геологических, технологических по добыче и потреблению, технических, социально-экономических, экологических - играет роль информационной базы.

Что касается параметров, определяющих кондиции численно, то они сведены к мощности пластов и породных прослоев, а также к зольности угля.

Именно предельные обоснованные значения мощности пластов (минимальные) и зольности угля (максимальные) служат мерой для принятия решений об отработке запасов, представленных угольными пластами с предельной зольностью и мощностью. Поэтому большая часть методических работ, направленных на обоснование перспективности, выгодности и даже безопасности отработки тех или иных угольных пластов, тех или иных запасов, сводится к геологическому, горно-техническому и экономическому обоснованию параметров постоянных (разведочных, временных) кондиций по мощности пластов и зольности угля. Такое положение сложилось вследствие однобокой оценки (отражения) влияния мощности пластов на технологию ведения горных работ (т.е на добывание) и столь же однобокой оценки влияния зольности на технологию сжигания (т.е. на потребление) угля.

Ясно, что ни мощность пластов, ни зольность угля (включая зольность за счёт породных прослоев) не обладают таким собирательным влиянием на технологию разработки и на экономику работы шахты, чтобы с надёжностью предопределять решение: отрабатывать конкретные пласты или нет, т.е. чтобы служить критерием технологичности запасов. Добиться от этих двух важных, но не всеобъемлющих параметров ещё большей собирательности невозможно. Более эффективен другой путь решения этой задачи: расширение состава параметров постоянных кондиций, характеризующих качество угля, его потребительские свойства. Сюда целесообразно включить сернистость, содержание фосфора, коксуемость, теплотворную способность. Для всесторонней характеристики условий залегания, технологии разработки в состав параметров кондиций полезно включить глубину залегания, газоносность, нарушенность, обводненность, угол падения пластов и др.

Всего в состав показателей, играющих роль критериев нормативного обоснования параметров кондиций запасов угля, может войти 10-12 численных показателей (таблица №3).

Объединение влияния на кондиции угольных запасов всех показателей требует применения методов многокритериальной квалиметрической оценки,

позволяющих вычислять интегральные показатели кондиций для запасов пластов, частей шахтного поля, шахт в целом. Методика интегральной оценки кондиций позволяет учитывать сравнительную валшость тех или иных параметров залегания, добывания и использования угольных запасов, ранжировать их по уровню кондиций при подсчёте запасов и потерь.

Таблица№3

Комплекс показателей по горнотехническому обоснованию кондиций для подсчёта запасов и потерь угля

Наименование горно-технических показателей Условные обозначения Направление оптимизации Коэфф. важности Значение показателей

для 1-го варианта кондиций для 2-го варианта кондиций для п-о варианта (а налога)конд иций

Объбм балансовых запасов, млн т 2<бал. шах u.o 28.585 23.387 25.986

Производительная мощность шахты, млн т/год Аш.х. шах 18.5 1.65 1.35 1.5

Нагрузка на очистной забой, т/сут. •^0.3. шах 17.5 6600 5400 6000

Продуктивность схемы вскрытия и ПОДГОТОВКИ ПО заласам/г.з./м3 вскр. породы О!уд.васр.подгл. шах 10.0 21.6 17 J 19.6

Продуктивность схемы вскрытия и подготовки по добыче, т.д./м\ вскр. породы Qye вскр.подпдоб. max 12.0 1.34 1.1 1.22

Объем вскрытых на сдачу в эксплуатацию запасов, млн т ZfcCKp. max 10.0 19 056 15.592 17324

Объем подготовленных на сдачу в эксплуатацию запасов, млн.т ^"МП-ПОДГ. шах 120 9.528 7.796 8 662

Общие потери угля.% Побщ. min 6.0 32.5 26.6 29.5

Объем промышленных запасов, мля.т max 120 23.705 19.395 21.550

Коэффициент извлечения запасов Кщвл, max 80 0.77 0 634 0.70

Среднедействующая линия очистных забоев, м min 13.0 330 270 300

Темпы проведения выработок, м/мес. V т про в. max 8.5 275 225 250

Надежность технологической схемы шахты Кид max 15.0 0.95 0.78 0 87

Срок службы шахты, лет Тел. max 14.0 17.5 14.5 16

Заключение

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований разработано информационно-методические обеспечение для интегральной оценки состояния шахтного фонда, выявления технологических решений, обеспечивающих прогрессивное развитие шахт.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. На основе системного анализа результатов реструктуризации угольной отрасли Украины установлено, что одним из возможных резервов повышения эффективности работы объединения «Львовуголь» являются шахты, отвечающие требованиям высокой технологичности, достаточности объёма запасов, технической прогрессивности средств механизации горных работ и др.

2. Установлено, что для объективной оценки шахтного фонда, его состояния и перспективности необходимо применять несколько комплексных показателей, совместно отражающих горно-геологические и горнотехнические условия работы, производственные и экономические результаты, качество схем вскрытия и подготовки, прогрессивность технического оснащения.

3. Выполнен комплексный анализ производственного состояния шахт ГП «Львовуголь», позволивший обосновать перечень действующих и закрываемых шахт с целью оптимизации направлений развития предприятий.

4. Разработана и опробирована методика оценки, анализа и ранжирования шахт ГП «Львовуголь», базирующаяся на методах теории принятия решений, позволяющая решать крупные научные, производственные и экономические проблемы.

5. На базе результатов анализа перспективности шахтного фонда ГП «Львовуголь» предложены практические рекомендации по повышению эффективности производства в угольной компании, реальное применение которых позволило получить за счёт снижения себестоимости 1т. добычи (с повышением мощности шахты «Степовая») около 450 млн. руб./год.

378 млн. руб./шд. на развитие низко прогрессивных шахт обеспечивает дополнительную доходность по объединению.

6. Сочетание широкого информационно-методического обеспечения решения ряда ключевых задач развития шахт с алгоритмическими компьютерными процедурами сделали возможными регулярные обследования действующих шахт с целью превентивного обновления технологии горных работ. Установлена надёжная система квалиметрической оценки шахт «Львовуголь» и предложены варианты развития шахт.

Основное содержание диссертации отражено в следующих опубликованных работах автора:

1. Лопушапская О .Я., Ларин A.B. Основополагающие принципы выделения неперспективных и убыточных шахт //Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2006 - №6. - С.238-240.

2. Лопушанская О.Я., Малкин A.C., Каузов A.C. К вопросу расширения состава горнотехнических параметров отработки угольных запасов с целью обоснования их кондиций //Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2006. - №4. - С. 172-174.

3. Лопушанская О. Я., Агафонов В.В., Сошников С.Д. Анализ процессов обоснования реструктуризации шахтного фонда //Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2006. - №5. - С. 101-102.

Подписано в печать 4$■ . оШ&Зг._Формат 90x90/16

Объём 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №_

Отдел печати Московского государственного горного университета, М., Ленинский пр-т, д.6.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Лопушанская, Ольга Ярославовна

Введение.

1 .Анализ состояния шахтного фонда объединения «Львовуголь».

1.1 .Горно-геологическая характеристика угольных месторождений объединения

Львовуголь».

1.2.Состояние технологии подземной разработки на шахтах объединения

Львовуголь».

1.3 Производственно-экономический уровень работы предприятий.

1 АФизическое и моральное старение элементов технологической схемы шахт.

1.5. Обоснование номенклатуры исследуемых шахт.

1.6. Анализ научно-методического обеспечения по развитию и поддержанию шахтного фонда.

Выводы.

2.Разработка методики интегральной (квалиметрической) оценки шахтного фонда.

2.1 Обоснования метода многокритериальной оценки действующих шахт.

2.2. Алгоритмизация и программирование решения задачи.

2.3. Формирование комплексов показателей, наиболее полно характеризующих условия и результаты производственной деятельности шахт.

Выводы.

3. Интегральная оценка шахтного фонда ГП «Львовуголь».

3.1.Формирование матриц расчётной информации для интегральной оценки условий работы шахт.

3.2. Формирование матриц исходной информации для интегральной оценки результатов работы шахт.

3.3.Формирование матриц расчётной информации для интегральной оценки технологических схем шахт (вскрытия и подготовки).

Выводы.

4. Расчёт интегральных показателей состояния шахт ГП «Львовуголь».

4.1. Основные этапы расчёта интегрального функционала.

4.2. Вычисление интегральных показателей условий работы шахт.

4.3. Вычисление интегральных показателей результатов работы шахт.

Выводы.

5. Принятие решений по развитию шахт.

5.1. Последовательность анализа интегральных показателей, установление логики принятия решений по развитию шахт.

5.2. Реализация методики расчётов интегральных показателей, состояния шахт и их ранжирование.

5.3. Обоснование решений по развитию шахтного фонда ГП «Львовуголь».

5.4.Расширение квалиметрических параметров и факторов, определяющих кондиции запасов угля.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование системы принятия проектных решений по рациональному использованию ресурсов угольных шахт"

Переход экономики Украины на путь рыночных отношений предопределил постановку перед ее угледобывающей отраслью ряда весьма серьезных задач. В силу жесткого дефицита дотационного и бюджетного финансирования, роста стоимости, потребляемых ресурсов значительно ухудшились технико-экономические показатели работы шахт, что привело к резкому спаду объемов добычи угля в целом по отрасли: с 179,2 млн. т. в 1990 г. до 69,9 млн. т. в 1999 г. Несмотря на то, что цены на уголь в большинстве угледобывающих районов являются свободными, они не могут компенсировать затраты шахт на его добычу.

Число действующих очистных забоев на шахтах отрасли имеет тенденцию к сокращению. Так, только в 1999 г. оно сократилось на 58 и составило 618. Та же ситуация наблюдается и в отношении динамики среднедействующей линии очистных забоев. Несмотря на то, что в истекшем году на шахтах было пройдено 732,4 км горных выработок, в том числе 536,7 км вскрывающих и подготавливающих, что даже несколько больше, чем в 1998 г., намеченная годовая программа по проведению выработок не была выполнена. Отсюда и исходит несвоевременность подготовки очистного фронта на угольных шахтах в полном объеме.

Нестабильность процесса очистных работ, выражающаяся прежде всего в низкой среднесуточной нагрузке на забой (313 т.) также отрицательно сказывается на ритмичности и качестве выполнения годовых программ развития производства на угольных шахтах. Во многом это связано с низким техническим уровнем очистного оборудования, недостаточностью его моторесурса, высокой аварийностью, что приводит к нестабильному и малопроизводительному функционированию очистных забоев.

Старение шахтного фонда угольной промышленности Украины также является серьезным тормозом в обеспечении устойчивого режима работы У горных предприятий и, естественно, отрасли в целом. Целесообразность строительства новых шахт очевидна, но ограниченность инвестиций не дает приоритета их направления в сферу шахтного строительства. Поэтому на первый план выходит проблема сохранения и поддержания действующего шахтного фонда, его структурной и технологической перестройки, а также технического перевооружения и реконструкции.

Существенную значимость приобретают вопросы обеспечения устойчивости работы шахт за счет поддержания их мощности на требуемом уровне при рациональном управлении их ресурсным потенциалом. Технологической реализацией при этом могут явиться экономически обоснованные решения по прирезке балансовых запасов, а также по вовлечению в отработку резервных и забалансовых запасов. В итоге это позволит добиться положительных сдвигов в направлении повышения и финансовой устойчивости предприятия.

Таким образом, учитывая вышеизложенное, можно достаточно объективно утверждать о значительной актуальности исследований путей эффективного технологического обеспечения устойчивости функционирования угольных шахт.

Идея работы заключается в повышении эффективности использования производственного и ресурсного потенциала при устойчивом режиме выполнения шахтой обоснованных заданий по добыче угля за счет адекватного реагирования технологической системы на изменения характеристик внутренней и внешней среды функционирования предприятия.

Актуальность работы

Угольная промышленность Украины попала в сложные условия: ухудшение горно-геологических условий, старение технологических схем и отставания средств механизации, отсутствие государственной финансовой поддержки привело шахты в состояние нерентабельной работы. Технико-экономические показатели настолько упали, что рыночная реализация угля с прибылью уже стала невозможной. Поэтому шахты были вынуждены закрываться. Характерной проблемой этого периода было отсутствие методик и процедур закрытия шахт. Шахта убыточная значит закрывать. Практически смотрели только на экономические показатели. Но известно, что технико-экономические показатели в огромной степени зависят от горно-геологических условий, от технологической схемы вскрытия, подготовки, от средств механизации горных работ.

Следовательно, для решения вопроса о закрытии шахт нужно произвести всестороннюю оценку состояния условий работы шахты. При этом очень важно выявить особо неперспективные шахты, что исключит ошибки в решении судьбы намеченной к закрытию шахты и работающих шахтёров.

Следует отметить, что в ряде достаточно основательных исследований на базе теории принятия решений подготовлены работоспособные методики с использованием многих экономических показателей, позволяющих находить более объективные решения и выводы. Тем не менее, в условиях нестабильного рынка, отдалённости меняющихся потребителей, непредсказуемого роста транспортных и налоговых тарифов, цен на горношахтное оборудование и др. полагаться на длительное постоянство экономических показателей не приходится.

Остаётся заключить, что объективность оценки может быть обеспечена в большей мере через посредство натуральных показателей и характеристик угля, условий залегания угольных пластов, технологических параметров шахт, машин, оборудования, производственных и эксплуатационных возможностей и результатов работы шахт.

Важным аспектом при этом является систематизация значительного количества натуральных показателей. Оценки шахт по комплексам, характеризующим качество угля; (зольность, сернистость, коксуемость, калорийность и др.); условия залегания и разработки (мощность пластов, глубина залегания, газоносность, нарушенность, объём запасов и др.); производственные и технические результаты работы шахт (мощность шахт, нагрузка на забой, объём потребления горных выработок и др.).

Разработка многокритериальной, квалиметрической методики оценки сложных объектов сопрягается с решением интегральных математических, г логических и-вычислительных задач. Следует отметить широкую потребность в такой методике: оценка качества проекта строительства, реконструкции шахт, обоснование кондиций угольных запасов, оценка эффективности работы шахтного фонда.

Целью диссертации является разработка информационно-методического обеспечения системы принятия технологических решений по рациональному использованию потенциала ресурсов угольных шахт для повышения эффективности их работы.

Основная идея работы заключается в применении многокритериальной количественной оценки технологичности отработки запасов угольных шахт, с учетом реальных геологических, технологических, технико-экономических, социальных показателей их работы, позволяющих осуществлять объективную реструктуризацию шахтного фонда:

Основные научные положения, разработанные лично соискателем:

• Совместный учёт комплекса дифференцированных показателей обеспечивает всестороннюю характеристику шахт

• Прогрессивность и эффективность работы шахт отличаются многомерной природной, и требует для оценки интегральных функций из области теории принятия сложных решений.

• Система интегральных показателей условий и результатов работы шахт, качества схем вскрытия и подготовки,, уровня научно технического прогресса позволят надёжно выбирать прогрессивные и эффективные решения по развитию технологических схем действующих шахт.

• Применение методологии последовательного анализа и интегральной оценки позволяет группировать шахты как перспективные, стабильные и убыточные, для которых объективно существуют конкретные решения, как по развитию, так и по закрытию.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Для выявления перспективности действующих шахт и бесперспективности закрываемых привлекаются методы интегральной оценки на базе комплексов дифференцированных показателей условий и результатов работы шахт;

• Произведена систематизация 63-х дифференцированных показателей горно-геологических и горнотехнических условий работы шахт, характеризующих технологичность отработки запасов объединения «Львовуголь»;

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

• Использованием представительного и надёжного объёма статистической информации (горно-геологической, технологической, горнотехнической, социально-экономической и экологической), характеризующей работу 11 шахт, «Львовуголь», выступающих в качестве основных объектов исследований;

• Адекватностью применения современного математического аппарата теории принятия сложных решений, методик экспертного анализа и выбора вариантов развития шахт;

• Проверенными процедурами информационной технологии ранжирования эффективности работы шахт. 8

Научное значение работы заключается в разработке единого комплекса дифференцированных и интегральных показателей, которые используются для объективной оценки состояния шахтного фонда, служат средством выделения неперспективных шахт для проведения их реструктуризации.

Практическое значение работы состоит в том, что при этом:

• Разрабатываются и используются логические процедуры ежегодной оценки шахтного фонда, по итогам которой осуществляется конкретный для соответствующей шахты выбор целесообразных вариантов вскрытия, подготовки, схем транспорта, вентиляции, степени повышения полноты извлечения запасов и др.;

• Произведены расчёты интегральных показателей, величина которых позволила ранжировать шахты по технологичности горногеологических условий отработки запасов, по качеству схем вскрытия и подготовки, по уровню производственно-технической прогрессивности вариантов технологических схем шахт.

Реализация работы.

Методика интегральной оценки шахтного фонда для установления и выбора конкретных путей развития шахт приняты в ГП «Львовуголь».

• Рекомендации по обновлению схем вскрытия и подготовки шахт «Великомостовская», «Червоноградская» позволили повысить технико-экономические показатели этих шахт, а по шахте «Великомостовская» - приостановить работы по закрытию (шахта «Надежда»).

Апробация работы. Основные научные и практические результаты исследований докладывались на техническом совете ГП «Львовуголь», на самостоятельной шахте «Надежда». Рекомендации по методическим аспектам применения интегральной оценки шахтного фонда, особенностями выявления и реализации прогрессивных и экономичных решений обсуждались на заседании секции научного симпозиума в рамках «Недели горняка» МГГУ, (Москва, 2006г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 4 научные работы.

Структура и объём. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, содержит 16 таблиц, 7 матриц, 11 рисунков, список литературы из 67 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Теоретические основы проектирования горно-технических систем", Лопушанская, Ольга Ярославовна

Заключение.

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований разработано информационно-методические обеспечения для интегральной оценки состояния шахтного фонда, выявления технологических решений, обеспечивающих прогрессивное развитие шахт.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. На основе системного анализа результатов реструктуризации угольной отрасли Украины установлено, что одним из возможных резервов повышения эффективности работы объединения «Львовуголь» являются шахты, отвечающие требованиям высокой технологичности и объёмов запасов, технической и технологической прогрессивности средств механизации горных работ и др.

154

Одновременно вывод шахт «Визейская» и «Бендюйская» из эксплуатации с передачей нагрузки на другие шахты («Межиречанская», «Червоноградская»), а также с передачей госбюджетных дотаций в объёме 378 млн. руб./год на развитие низко прогрессивных шахт обеспечивает дополнительную доходность по объединению.

6. Сочетание широкого информационно-методического обеспечения решения ряда ключевых задач развития шахт с алгоритмическими компьютерными процедурами сделали возможными регулярные обследования действующих шахт, с целью превентивного обновления технологии горных работ. Установлена надёжная система квалиметрической оценки шахт «Львовуголь» и предложены варианты развития шахт.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Лопушанская, Ольга Ярославовна, Москва

1. Астахов A.C. Динамические методы оценки эффективности горного производства. М., Недра, 1973.

2. Агафонов В.В. Оценка технологии и повышения технико-экономической эффективности действующих шахт. Дисс. на соиск. уч.ст.канд.техн. наук, 1986г.

3. Бурчаков A.C., Гринько Н.К., Черняк И.Л. Процессы подземных горных работ. Учебник для вузов. М.: Недра, 1982. -423с.

4. Бурчаков A.C., Гринько Н.К., Ковальчук А.Б. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. М.: Недра. 1978.

5. Бурошнековая выемка угля П.Е.Левчиков, В.И. Медников, Г.В. Дьяченко и др.- Киев, Техника, 1982.

6. Безрукова Л.Г., Малкин A.C. Экономическая оценка решений при проектировании и развитии шахт. М., Недра, 1979.

7. Бурчаков A.C., Малкин A.C., Устинов М. И. Проектирование шахт, М., Недра, 1978.

8. Бурчаков A.C., Малкин A.C., Устинов М. И. Проектирование шахт, М., Недра, 1985, 400 с.

9. Бурчаков A.C., Малкин A.C. Проектирование и комплексная оптимизация параметров угольных шахт. М., Наука, 1972, с.211-311.

10. П.Гличев A.B., Панов В.П., Азгальдов Г.Г. Что такое качество? М., Экономика, 1968.

11. Горные науки. Освоение и сохранение недр земли. Под редакцией академика К.Н. Трубецкого. М., Изд-во А.Г.Н. 1997., 478с.156

12. Горное дело, терминологический словарь Г.Д. Лидин, Л.Д. Воронина, Д.Р. Каплунов и др.-М.Недра, 1990-694с.

13. Малкин A.C., Пучков Л.А., Саламатин А.Г, Еремеев В.М. Проектирование шахт. М., Недра 2000г.,375с.

14. Добров Г.М. Прогнозирование науки и техники. М., Наука, 1969, 210с.

15. Еремеев В.М., Диколенко Е.Я. Автоматизированное проектирование угольных шахт-Липецкое изд-во, 1997-192 с.

16. Горное дело. Энциклопедический справочник. Т.5. М.: Углетехиздат, 1958.-448 с.

17. Жежелевский Ю.А. , Федаш A.B., Федорова М.А. Методология выбора технологических схем угольных шахт М. - Издательство МГГУ, - 2006

18. Зайденварг В.Е. Структурные преобразования в угольной промышленности. М.: «Энергетическая политика». 1999, №3 с.25-31.

19. Джон Дж.К. Методы проектирования: Пер. с англ. М., Мир, 1986-326 с.

20. Технология разработки пластовых месторождений. Под общей ред. Проф. A.A. Борисова. М.: Недра, 1977.

21. Кушнеров Ю.П. Методические основы управления инвестициями действующих и строящихся шахт угольной компании. М.: ГИАБ МГГУ, №2, 2001.

22. Краснянский Г.Л. Инвестиционная политика угольной отрасли. М.: Изд-во АГН, 1999.

23. Крашкин И.С. Разработка пологих угольных пластов в неустойчивых породах. М.: Недра, 1986.-207 с.

24. Нормы технологического проектирования угольных и сланцевых шахт ВНТП 1-92. М., Центрогипрошахт, 1993, 111 с.

25. Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых-М.: Минприроды РФ, ГКЗ. 1997г.-16 с.

26. Нормы технологического проектирования угольных и сланцевых шахт. ВНТП 1-92. М.: Центрогипрошахт. 1993 г. - 111 с.

27. Кузнецов Ю.Н., Некрасов В.В., Постников В.И. Технологические картографированные отработки запасов выемочных участков. М.: МГГУ. 1993г.

28. Инструкция о порядке проведения оценки воздействия на окружающую среду предприятий угольной промышленности («ОВОСуголь»)- Спб, Гипрошахт, 1994.

29. Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых М., Минприроды РФ, ГКЗ, 1997-16 с.

30. Канторович JLB. и др. Оптимальные решения в экономике. М., Наука, 1972, с.231

31. Кади Дж. Количественные методы в экономике. М., Наука, 1972, 246 с.

32. Кили P.JL, Райфа X. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения, М., Радио и связь, 1981, 341 с.

33. Козловский Е.А., Щадов М.И. Минерально-сырьевые проблемы национальной безопасности России. М., Изд. МГГУ, 1997, 210 с.

34. Ланге JI. Оптимальные решения. Пер. с польского. М., Прогресс, 1967.

35. Малкин A.C. Методика учёта затрат на безремонтное содержание подготовительных выработок. Уголь, 1972, №2, с. 4 5.

36. Малкин А. С. Разработка методов поэтапного проектирования, оптимизации параметров и интегральной оценки проектов угольных шахт. Дисс. На соиск.уч. ст. д.т.н.-М.: Изд. МГИ, 1972г.

37. Малкин А. С., Саламатин А. Г. Оценка шахтного фонда и повышения полноты использования ресурсов. М.: МГГУ, 1996. 95 с.

38. Малкин А. С., Саламатин А. Г. Моделирование технологических схем шахт. Сб. «Инженерные проблемы разработки недр.» М., Нива России.

39. Методика анализа технико-экономических показателей угольных шахт. М.3 ЦНИИЭуголь, 1973, 31 с.

40. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов предприятий угольной промышленности. М., ФПК «ИнвестТЭК», 1996.

41. Методические рекомендации по технико-экономическому обоснованию постоянных кондиций для подсчёта запасов месторождений углей и горючих сланцев, 2005.

42. Малкин A.C., Пучков JT.A., Саламатин А.Г., Еремеев В.М. Проектирование шахт, 2000г.

43. Маркевич А.Г. Бурошнековая выемка угля. Киев: Киев-техника, 1993.225 с.

44. Малкин A.C., Агафонов В.В. Выявление тенденций влияния геологических, технических и экономических факторов на установление постоянных кондиций угольных запасов. -М.: МГГУ, 2008г., 71с.

45. Навитний A.M., Иофис М.А., Айруни А.Т. Опыт разработки угольных пластов под инженерными и природными объектами: Обзор/ЦНИЭИуголь.-М., 1987.-37 с.

46. Отраслевая инструкция о порядке ликвидации и консервации предприятий по добыче угля (сланца). Минтопэнерго РФ. М.: Изд. ИПКОН РАН. 1997г.-26 с.

47. Пучков JI.A., Каледина Н.О. Динамика метана в выработанных пространствах угольных шахт.-М.: МГТУ, 1995., 313 с.

48. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях /Министерство угольной промышленности СССР. М.: Недра, 1981. 288 с.

49. Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольнх шахтах. М.: изд. ИГД им. A.A. Скочинского, 1979.

50. Плакиткин Ю.А., Климанов C.JI. Состояние акционирования в угольной промышленности. М.: «Уголь», 1997. №7/8.

51. Петренко Е.В. Особенности оценки проектных решений и эффективности инвестиций при экспертизе технико-экономических обоснований строительства горнодобывающих предприятий. М.: «Экономика угольной промышленности», №2-3, 1997.

52. Разработка угольных месторождений короткими очистными забоями /А.П. Судаплатов, В.Ф.Парусимов, JI.H. Гапанович, A.B. Стариков, А.П. Сахаров.-М., Углетехиздат, 1962. 304 с.

53. Реструктуризация угольной промышленности. (Теория, опыт, программы, прогноз). Ю.Н. Малышев, В.Е. Зайденварг, В.М. Зыков, Г.Л. Краснянский, А.Г. Саламатин, Ю.К. Шафраник, А.Б. Яновский. М., «Росуголь», 536 с.

54. Сагинов A.C., Ермеков Т.Е., Бейкенжин А.Е. Выемка целиков угля машиной фронтально-избирательного действия ВМФ-2 в комплексе с КМ-87Э // Уголь. 1990, №3. С. 27-29.

55. Сапицкий К.Ф., Дорохов Д.В., Якушевский А.Ю. Технология, механизация и автоматизация производственных процессов при подземной разработке пологих месторождений. М.: Недра, 1974.

56. Саламатин А.Г., Малкин A.C., Жмуровский Д.И. Квалиметрическая оценка технологической и технической прогрессивности угольных шахт. М.: МГТУ, 1999г.

57. Тулеев A.M., Шатиров C.B. Уголь России в XXI веке: Проблемы и решения, 2002г. 304 с.

58. Шевяков Л.Д. Основы теории проектирования угольных шахт. М., Углетехиздат, 1958.

59. Саламатин А.Г., Шумкин А.Д. Разработка технологических схем выемки запасов в целиках М., изд.МГИ, 1991., 136 с.

60. Рогов Е.И. Системный анализ в горном деле, 1976г.

61. Рогов Е.И. Системный анализ в горном деле. Алма-Ата, Наука, 1996, 207 с.

62. Харченко В.А. Научные основы создания и выборы высокопроизводительных схем угольных шахт для условий пологих пластов средней мощности. Дисс. На соиск.уч.ст. докт. техн. наук. М.: 1972.-340 с.

63. Хартман Г. Современный факторный анализ (пер. с англ.). М., Статистика, 1972.

64. Эталон ТЭО строительства предприятий по добыче угля (шахт, разрезов).-М.Дентрогипрошахт, ФПК «ИнвестТЭК», 1997.-171 с. (кн.1), 130 с. (кн.2)

65. Эталон проекта ликвидации шахты (разреза) Минтопэнерго РФ.-М., Изд. ИПКОН РАН, 1998 105 с.

66. Эталон обоснования инвестиций в угольное производство.-М., Центрогипрошахт, ФПК «ИнвестТЭК», 1997.-93с.

Информация о работе

Лопушанская, Ольга Ярославовна
кандидата технических наук
Москва, 2008
ВАК 25.00.21

Диссертация

Обоснование системы принятия проектных решений по рациональному использованию ресурсов угольных шахт - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы