21.06.2017
Гидроизоляция в комнате, где будет устанавливаться ванна или душ, должна быть качественной, ведь именно здесь возможны постоянные...


21.06.2017
Мрамор появляется в результате соединения известняка и доломита под воздействием перекристаллизации различных осадочных пород в...


21.06.2017
Трактор - это техника, без которой сложно представить выполнение дорожно-строительных, землеройных и других работ. Именно поэтому...


20.06.2017
При монтаже пластиковых окон немаловажным пунктом является оформление ее откосов. Для отделки проемов используется материал, из...


20.06.2017
Первые недели жизни малышу требуется на сон не менее 18 часов в сутки. Поэтому очень важно правильно организовать место для сна....


20.06.2017
Утепление или же преобразование лоджии собственными силами, как и при работе профессионалов, всегда начинается с робот по ее...


Метод экономико-математического моделирования горных предприятий

28.12.2016

В настоящее время при проектировании открытых горных работ все большее применение находят математические методы и вычислительная техника, позволяющие не только сократить трудоемкость вычислений, но и дающие качественно новые возможности в постановке и решении задач открытой разработки. При проектировании гидромеханизации открытых горных работ применяются экономико-математические модели, позволяющие решать задачи с помощью вычислительной техники.
Под экономико-математической моделью гидромеханизированного предприятия подразумевается множество соотношений, связывающих переменные (технологические) и постоянные (геологические) факторы, влияющие на эффективность применения любой технологии. Экономико-математическая модель экономически имитирует гидромеханизацию горных работ при различных значениях и взаимосвязях экономических, технологических и горно-геологических факторов, что позволяет определить оптимальный вариант.
Параметры горной технологии и оборудования находятся во взаимной связи. Так, высота уступа при разработке рыхлых отложений принимается в соответствии с параметрами гидромонитора и струи, а гидромонитор должен соответствовать производительности карьера. Диаметр трубопровода нельзя определять без учета характеристики пород, удельного расхода воды и мощности землесосных или насосных станций. Разрозненный выбор указанных и других параметров не обеспечит оптимальных решений. Применение экономико-математической модели позволяет использовать преимущества указанных выше методов проектирования и в значительной степени избежать их недостатки.
Метод, объединяющий в себе основные положения метода вариантов и аналитического метода, получил название метода комплексной оптимизации. Основы этого метода разработаны в ИГД им. Скочинского, Центрогипрошахте, МГИ (МГГУ) и в других институтах. Суть метода сводится к следующему.
1. Анализируются основные переменные параметры, оказывающие наибольшее влияние при решении задачи.
2. Выводятся функциональные зависимости для определения числа единиц оборудования, объемов горно-капитальных работ, объемов работ по строительству инженерных сооружений, а также затрат на приобретение и содержание оборудования, строительство и эксплуатацию сооружений и др.
3. Обосновывается и формируется критерий оптимальности (целевая функция) для оценки различных вариантов и выбора наилучшего варианта.
4. Применительно к конкретному месторождению устанавливается минимально необходимый перечень переменных.
5. Просчитывается вариант (или два) и оценивается влияние тех или иных статей затрат на принятый критерий оптимальности.
6. Формируются ограничения, установленные с учетом природных, технологических и технико-экономических факторов.
7. Оцениваются различные варианты и выбирается наилучший. В случае нескольких равноценных вариантов может быть принят вспомогательный критерий.
Задача решается в следующей последовательности.
1. Сбор исходной информации для проектирования, включающей данные о геологических, горнотехнических и природных условиях (рельеф местности, климатические условия, физико-механические свойства пород, их водообильность, наличие источников водоснабжения и электроэнергии, площади под гидроотвалы, расстояние гидротранспортирования пород).
2. Изучение, обобщение и анализ опыта работы действующих технологических схем в аналогичных условиях. Выявление причин снижения производительности оборудования и разработка мероприятий технического совершенствования горных работ.
3. Систематизация наилучшей информации и передача ее в проектные организации, где на ее основе разрабатываются соответствующие технические решения.
4. Разработка экономико-математической модели. Модель состоит из технической и экономической частей. Техническая часть включает выбор и расчет технических средств. В экономической части оцениваются выбранные и спроектированные схемы работ и принятые решения.
5. Увязка отдельных частей экономико-математической модели между собой, разработка алгоритма и программы исследования модели на ЭВМ.
6. Анализ результатов исследования модели, установление степени влияния отдельных факторов на критерий оптимальности и выбор оптимальных параметров для разработки технического проекта.
Общий вид задачи определения оптимальных параметров следующий.
На эффективность разработки вскрышных пород и полезного ископаемого гидромеханизированным способом оказывают влияние следующие факторы: годовая производительность по вскрыше и полезному ископаемому, длина карьерного поля, высота уступа, ширина заходки, производительность землесосов, производительность насосов, производительность гидромониторов, расход воды, глубина разработки месторождения, расстояние транспортирования пульпы и др. К переменным параметрам, кроме перечисленных, относятся параметры, которые оказывают влияние на затраты. Диапазоны изменения и значения каждого из параметров принимаются по инженерным соображениям. На основании совместного исследования всех параметров выбираются такие их сочетания, которые соответствуют минимальным затратам.
Вспомогательным критерием при оптимизации гидромеханизированных работ может служить производительность труда рабочих.
Капитальные затраты (руб.) на приобретение, доставку и монтаж оборудования
Метод экономико-математического моделирования горных предприятий

где Кj — капитальные затраты на приобретение, доставку и монтаж i-го оборудования.
Годовые эксплуатационные издержки (руб.) на содержание оборудования и погашение строительных и горно-капитальных работ
Метод экономико-математического моделирования горных предприятий

где Эi — эксплуатационные издержки на содержание i-го оборудования и погашение строительных и горно-капитальных работ; Mi — число единиц i-го оборудования.
Экономико-математические модели являются основными элементами построения системы автоматизированного проектирования.