Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя (стр. 9 )

·  параметры схем вскрытия, подготовки, вентиляции и транспорта;

·  параметры шахты и очистных забоев;

·  параметры технологического комплекса на поверхности и системы энергоснабжения;

·  сечения горных выработок;

·  параметры горных машин;

·  нормы технологического проектирования;

·  правила безопасности и технической эксплуатации.

Источником информации о технических условиях являются:

·  данные о прогнозе развития техники и технологии подземной добычи угля на перспективу;

·  различные каталоги и справочные материалы;

·  директивные документы (правила безопасности и правила технической эксплуатации шахт, нормы технологического проектирования, нормировочники и т. п.).

Часть данных является исходной на начало проектирования.

Другая часть формируется в ходе проектирования, когда результаты решения одних задач проектирования служат исходными данными при решении других.

Эти же исходные данные необходимы при проектировании новых горизонтов и реконструкции шахт. Но исходные данные в этом случае отличается большим, чем для новых шахт, разнообразием в связи с необходимостью учета сложившихся на шахте к моменту ее реконструкции или углубки производственно-технических и экономических условий, характеризующихся:

·  ограниченностью общих размеров шахтного поля по простиранию и вкрест простирания, многочисленными дополнительными размерами оставшихся участков запасов, горизонтов, панелей, этажей и пр.;

·  выбранным ранее местом расположения промышленной площадки, сведениями об отдельных элементах технологического комплекса на поверхности и коммуникациях;

·  наличием на шахте стационарного оборудования и других объектов с большим остаточным сроком службы, которые могут быть использованы после реконструкции;

·  фиксированным положением главных вскрывающих выработок (стволы, квершлаги, шурфы);

·  наличием сложившихся связей между шахтой и потребителями угля.

Источником данных о дополнительных технических условиях реконструируемых шахт является отчет, составляемый проектной организацией совместно с заказчиком проекта. В нем должен быть сделан подробный анализ применяемых на шахте технических средств и технологических процессов, а также технико-экономических показателей, достигнутых на момент реконструкции.

Социально-экономическая информация. Стоимостные параметры

Комплекс социально-экономической информации включает:

·  сведения, характеризующие величину трудовых, материальных, энергетических ресурсов на шахте, эффективность их использования и нормативы расходования;

·  данные о режиме работы шахты;

·  среднюю заработную плату;

·  коэффициенты сравнительной экономической эффективности;

·  цену угля;

·  нормы расходования времени, энергии, материалов.

Число рабочих дней в году принято 300; число рабочих смен по добыче угля в сутки — три; продолжительность рабочей смены на подземных работах для шахт с особо вредными и тяжелыми условиями труда — 6 ч и для остальных шахт — 7 ч; продолжительность рабочей смены на поверхности — 8 ч.

При проектировании наиболее значительную часть социально-экономических данных составляют стоимостные показатели на осуществление горно-строительных, монтажных работ и производственных процессов, приобретение оборудования и др.

Под стоимостными показателями подразумеваются укрупненные измерители стоимости отдельных видов работ на угольной шахте, отнесенные к какой-либо единице объема работ. В качестве такой единицы выступают площадь поперечного сечения или объем выработки (м2, м3), масса добываемого угля (т), время (сут, год) и др. При известных значениях объема работ и стоимостного показателя легко подсчитываются суммарные затраты на производство работ в течение какого-либо периода времени.

Стоимостные показатели являются основой для любых технико-экономических расчетов.

Стоимостные показатели должны отвечать следующим требованиям:

·  надежность (значения показателей должны определяться при условии использования прогрессивной техники и организации выполнения работ, применения научно обоснованных норм расходования материалов, энергии и др.);

·  точность (достигается полнотой учета элементов затрат, учета факторов, влияющих на затраты, а также соответствием расчетных условий тем реальным горно-техническим условиям, при которых производятся работы);

·  динамичность (связана со структурой и формой задания числовых значений входящим в формулу аргументам. Наилучшая форма - аналитическая, отражающая зависимость затрат от основных параметров объекта или процесса посредством коэффициентов, значения которых целесообразно объединять в таблицы. Это дает возможность легко обновлять их значения, обеспечивая со временем требуемую точность и надежность);

·  простота (обеспечивается характером зависимостей, связывающих функцию затрат с влияющими факторами, которых должно быть не столь большим, чтобы не сделать стоимостные показатели трудно используемыми).

Обычно стоимостные показатели выражаются функциональными зависимостями удельных затрат на производство данного вида работ от исходных переменных. При их разработке используются методы математической статистики и прямых расчетов.

Производная информация

При проектировании шахт наряду с исходной информацией используется большой объем производной информации, формируемой в ходе решения отдельных проектных задач.

Производная информация должна отвечать тем же требованиям, что и исходная.

Часто производная информация в решении одной задачи служит исходной для решения другой. Например:

·  газоносность угольных пластов является исходной информацией для расчета газообильности выемочного участка;

·  газообильность выемочного участка служит исходной информацией для расчета сечений горных выработок;

·  сечения горных выработок являются исходной информацией для расчета затрат на проведение и поддержание горных выработок и т. д.

Значительное место в комплексе всей производной информации занимают принимаемые проектные решения и их оценка.

Требования к информации при проектировании шахт

Чтобы проект шахты стал прогрессивным, его разработка должна базироваться на надежной, прогрессивной исходной и производной информации.

Проектирование шахты, как объекта многоэтапно развивающегося, связано с использованием информации, имеющей в основном прогнозный характер. Большинство данных должно выражаться в форме функции времени; параметры этих функций должны непрерывно корректироваться для каждого нового этапа.

При поэтапном проектировании становится необходимым установление закономерности изменения во времени:

·  горно-геологических условий;

·  технических параметров основных горных машин и установок;

·  параметров производственных процессов (скорость проведения выработок, скорость подвигания очистных работ, эффективность дегазации и т. д.);

·  параметров шахты и элементов (мощность шахты, схема механизации, длина лавы, высота горизонта, размеры выемочных участков, нагрузка на очистные забои, производительность подъема и т. д.);

·  стоимостных параметров на горные работы и ведение производственных процессов и т. д. Эти закономерности устанавливаются по материалам действующих шахт, сданных в эксплуатацию новых шахт и выполненных проектов и основываются на сборе и обработке большого объема статистических сведений.

Рекомендуемая литература: основная [1-6], дополнительная [5-9].

Контрольные задания для СРМ (тема 4) [1-6, 13-15]

1. Содержание горно-геологической информации.

2. Содержание производственно-технической и технологической информации.

3. Содержание социально-экономической информации.

4. Что представляют собой стоимостные параметры

5. Содержание производной информации.

6. Требования к информации при проектировании шахт

7. Нормы технологического проектирования шахт

Раздел 5. Экономико-математическое моделирование при проектировании шахт.

Тема 5. Экономико-математическое моделирование при проектировании шахт (5 часов)

План лекции

1. Общие понятия о структуре и основных элементах экономико-математической модели проектируемого объекта

2. Номенклатура и варианты оптимизируемых решений

3. Составление целевой функции экономико-математической модели и системы ограничений

4. Моделирование затрат на проведение горных выработок

5. Моделирование затрат на поддержание горных выработок и на транспорт

6. Моделирование затрат на подъем, водоотлив, вентиляцию, технологический комплекс на поверхности и содержание постоянного штата

7. Особенности моделирования затрат при оптимизации решений в проектах новых горизонтов и реконструкции шахт

Общие понятия о структуре и основных элементах экономико-математической модели проектируемого объекта

Под экономико-математической моделью проектируемой шахты подразумевается множество соотношений, связывающих переменные — оптимизируемые проектные решения и различные параметры, значения которых считаются в условиях задачи вполне определенными, с критерием оптимальности. Экономико-математическая модель имитирует экономическую деятельность проектируемой шахты при различных возможных значениях (альтернативах) ее основных технологических характеристик и благодаря этому позволяет установить наилучший с точки зрения принятого критерия оптимальности вариант проекта.

Основными элементами любой экономико-математической модели являются целевая функция и множество ограничений. Целевая функция выражает математическую зависимость критерия оптимальности от численных значений оптимизируемых решений проекта. В неявном виде эта зависимость может быть представлена соотношением

где SКР — значения критерия оптимальности (приведенные затраты, прибыль и т. п.);

Ф — некоторая форма целевой функции;

X — вектор (множество) оптимизируемых решений проекта,

X = (x1, x2,…,xi,…,xn)