Реферат по теме выпускной работы
Содержание
- Введение
- Актуальность темы
- Цель и задачи исследования
- 1. Планирование горных работ
- 2. Интегрированные компьютерные системы для планирования горных работ на угольных шахтах
- Выводы
- Список источников
Введение
В настоящее время угольная промышленность переживает кризисное состояние. На рынке коксующихся углей существует огромный дефицит из-за спада добычи угля. Поэтому основной целью любого действующего угледобывающего предприятия является увеличение добычи или вывод на рынок угля нового рентабельного предприятия с продукцией, что привлекает потребителей качественными характеристиками [1]. Перспективность добычи коксующихся углей марки К, КЖ, ОС с допустимыми нормами зольности и содержания серы в них определяется следующими условиями:
– ожидаемый подъем деловой активности должен активизировать производство в использующих коксующиеся угли Донецкой, Луганской, и др. индустриальных областях;
– реструктуризация угольной промышленности Донбасса предполагает выбытие мощностей по добыче угля в связи с закрытием шахт, что требует воспроизводства этих мощностей за счет реконструкций действующих шахт и увеличения их мощности;
–переход на новые методы стратегического планирования развития горных работ на действующих шахтах.
Актуальность темы
Кризисное состояние современной угольной промышленности Донбасса привело к прекращению работы целого ряда шахт, резкому снижению
добычи на действующих шахтах, к образованию дефицита угольной продукции. В сложившейся ситуации особую актуальность приобретает стратегическое
и оперативное планирование горного производства на работоспособных предприятиях. Именно к таким относится шахта ЧП Горняк – 95
.
Цель и задачи исследования
Целью магистерской работы является обоснование подходов к планированию деятельности угольной шахты в современных условиях. Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:
1. анализ современных интегрированных компьютерных систем, применяемых для стратегического планирования в горном деле;
2. обзор методов принятия стратегических решений горнодобывающих предприятий;
3. исследование процесса стратегического планирования в условиях шахты ЧПП Горняк – 95
и выработка рекомендаций по его совершенствованию.
1. Планирование горных работ
Планирование горных работ одна из наиболее важных и сложных задач, требующая многовариантного расчета количественных и качественных показателей, гибкого реагирования на конъюнктуру рынка, оперативной корректировки плана в процессе реализации годовой программы. Эти требования могут быть удовлетворены только путем автоматизации процесса планирования.
Планирование горных работ – непрерывный процесс, который начинается задолго до начала производства и заканчивается одновременно с его окончанием. Обычно он состоит из моделирования и оценки извлекаемых запасов месторождения, подбора подходящих технологий и оборудования, самого календарного планирования, финансово-экономической оценки плана и связанных с ним рисков [2].
Эффективность выбранной планом стратегии производства будут зависеть от следующих первичных факторов:
• местоположения и распределения полезного ископаемого относительно топографии и высотных отметок;
• прямых эксплуатационных расходов, связанных с горными работами, обогащением и преобразованием продукции в товар;
• начального и возобновляемого капитала для начала и поддержания производства;
• косвенных затрат типа налогов и лицензионных платежей;
• рыночных условий и ограничений капитала;
• политических и экологических условий.
Процедура, используемая для создания оптимального горного календарного графика, может быть разделена на три стадии. Сначала определяется порядок извлечения запасов, или последовательность добычи, логистических, финансовых, и других ограничений. Чтобы создать оптимальный график производства, сначала должна быть определена последовательность или порядок извлечения запасов месторождения. Перед началом горного планирования производства все работы по исследованию и моделированию месторождения обычно уже закончены. В процессе этой работы делается определенное количество предварительных предположений, включая варианты технологии горных работ.
Проект добычи может быть получен грубым ручным расчетом после рассмотрения поуступных планов и сечений или аналитическими компьютерными методами. Каждый метод имеет преимущества и недостатки в зависимости от квалификации персонала, но выбор метода определяется требованиями точности и доступным финансированием. Если цель изучения – очень предварительная оценка с небольшими доступными данными, то могут быть оправданы ручные методы. Если изучение должно быть полноценным основанием для инвестиций и развития горнодобывающего предприятия с наличием большого количества собранной информации, то необходим полный компьютерный анализ. Компьютерный анализ проводится с помощью специальных программ на блочной модели месторождения, в процессе которого производится экономическая оптимизация фаз отработки запасов. Цель состоит в том, чтобы создать трехмерные поверхности потенциала равной прибыли по всему месторождению. Каждая поверхность должна быть достаточно обособлена от смежных, чтобы гарантировать необходимое пространство для горного оборудования.
Рис. 1.1 – Процесс стратегического планирования
(анимация: объем – 55 КБ; размер – 440 x 223; количество кадров – 8, число циклов повторения – 5 ; задержка между кадрами – 75 мс)
.
2. Интегрированные компьютерные системы для планирования горных работ на угольных шахтах
В процессе горных работ планирование имеет многократно повторяющийся характер и состоит из процедур:
• сопоставления реальной обстановки с календарным планом, созданным на стадии рабочего проектирования или в процессе предыдущей корректировки;
• корректировки календарного плана, если она необходима;
• создания годового плана в рамках перспективного;
• создания квартального (месячного) плана в рамках годового;
• создания недельно-суточного плана в рамках месячного.
Цель планирования горного производства состоит в том, чтобы максимизировать чистую существующую ценность и возвращение инвестиций, которые могут быть получены при извлечении и продажи, полученного угля. Основные задачи планирования: необходимо стремиться отработать месторождение таким образом, чтобы затраты на добычу 1 т угля каждый год были минимальными; следует поддерживать развитие горных работ так, чтобы постоянно обеспечивать доступ ко всем забоям и максимальное удобство в работе; жизненно важно иметь необходимые резервы на случай неподтверждения или переоценки в запасах месторождения; особенно важно разработать логическую и легкую программу начальных действий с включением в нее обучения персонала, монтажа и обкатки оборудования, создания инфраструктуры производства, чтобы минимизировать риск задержки получения прибыли от данного проекта; чтобы убедиться в правильности стратегии развития горных работ, выбора оборудования и т.п. необходимо каждый раз проверять условие “что если” перед тем, как начать следующий этап планирования [4].
Особенности горного планирования:
• необходимость распределения работ не только во времени, но и в пространстве, когда объекты планировании я постоянно находятся в движении;
• низкая достоверность информации о распределении качества руды в недрах
• необходимость одновременного учета добычных и подготовительных работ
Специалист, выполняющий планирование, должен мысленно поставить себя на место управляющего предприятием и постараться придерживаться следующих принципов: необходимо ясно видеть цели составляемого плана и быть готовым к внесению в него изменений; надо быть предельно коммуникабельным. Если план непонятен тем, кто принимает решения и выполняет их, то он будет или не выполнен, или проигнорирован; следует всегда помнить и четко представлять себе, что происходит с объемами горной массы в процессе планирования последовательности отработки. Геометрия должна играть для планировщика роль арифметики; специалист по планированию должен всегда помнить, что он делает со временем. Объемы горной массы должны перемещаться в запланированное время. Правильное использование времени будет определять эффективность проекта и производственных затрат; необходимо сделать план предельно реальным, чтобы он стал целью компании, а не только идеями его разработчика [3].
В системе Датамайн имеются мощные средства для планирования открытых и подземных горных работ. В отличие от NPV Scheduler, эта работа главным образом производится в окне проектирования интерактивно, а состав и детали плана формирует сам пользователь, который может сразу же оценивать результаты своей работы. Планирование производится на точной (с подъячейками) модели месторождения. Имеются 3 функции планирования:
• Интерактивное календарное планирование
• Имитация продвижения добычных забоев
• Оптимизация усреднения руды для первых двух функций
Первая часть позволяет пользователю интерактивно создавать план из намеченных к отработке блоков горной массы. Они могут быть отработаны
в разные периоды времени и «отправлены» по многим
направлениям использования (отвал породы, ОФ, КВ или рудный склад). При этом могут контролироваться поставленные цели: среднее содержание, себестоимость добычи, время работы оборудования и т. д.
Вы можете также оптимизировать свой план по одному из выбранных критериев. Ниже будет подробно описан процесс планирования и приведен пример такого плана. Вторая часть дает возможность пользователю
имитировать продвижение контуров добычных забоев на заданное расстояние с автоматическим подсчетом всех характеристик добытой
горной массы для данного периода времени. Третья функция дополняет
предыдущие тем, что оптимизирует (методом линейного программирования) состав смеси, поставляемой из разных забоев на переработку [5].
Рисунок 1.2 Пример построения модели открытой разработки месторождения с помощью Vulcan
ПО Вулкан
– передовое программное обеспечение для горной промышленности, позволяющее пользователям подтверждать и организовывать первичные геологические данные, переводить их в динамические
трехмерные модели, получать точные проекты и планы горных работ. Вулкан дает возможность сравнить различные сценарии добычи до начала горных работ. Вулкан играет ключевую роль в горном процессе,
начиная от этапа геологоразведки, геологического моделирования, проектирования горных работ, расчета буровзрывных работ и откатки до составления планов и графиков, закрытия предприятия и рекультивации.
Геологи могут создавать и импортировать данные бурения, определять геологические зоны, моделировать рудные тела, использовать геостатистику для анализа пространственных переменных. Вулкан может
работать с большим объемом данных, имеющих много атрибутов, визуально их отображать и быстро производить сложные вычисления [6].
Рисунок 1.3 Пример построения модели рудного месторождения с помощью Vulcan
Мощные трехмерные возможности Вулкана делают возможным для горных инженеров просматривать, моделировать и анализировать необходимые данные. Богатый выбор инструментов для проверки блочных моделей, строительства карьеров, разрезов, рудников и шахт, контроля содержания полезных компонентов, составления календарных графиков и оптимизации позволяют ускорить принятие важных решений и повысить производительность в ежедневных задачах, стоящих перед горными профессионалами.
Инженеры, проектирующие открытые и подземные горные работы, могут быстро создавать пространственные модели карьеров, шахт и рудников, подсчитывать объемы, содержание полезного компонента, проверять углы откоса, передвигать борта отрабатываемых участков, менять параметры откатки, расширять и сужать зоны потенциальных подземных выработок для нахождения оптимального решения еще до начала горных работ в соответствии с изменившимися ценами на продукцию, оборудование и электроэнергию, увеличением или уменьшением налогов, стандартами техники безопасности, требованиями к оборудованию и требованиями покупателя.
Выводы
По результатам анализа современных систем планирования горных работ на угледобывающих предприятиях, определены цели и задачи данной магистерской работы. В процессе исследования была выполнена 3D модель месторождения. Сопоставив все зависимости можно сформулировать оптимальный план развития горных и принятия плановых решений работ на угольном предприятии.
Список источников
- Алексеева М. М. Планирование деятельности фирмы / М. М. Алексеева. – М.: Финансы и статистика, 2003. – 176 с.
- Стратегическое планирование развития предприятия: Учебное пособие для вузов / В. И. Ляско. – М.: Издательство Экзамен, 2005. – 288 с.
- Костюк І. С., Скаженік В. Б., Голубєва Н. М. Операційні стратегії функціонування вугільних шахт в кризових умовах // Современные проблемы управления производством. Тезисы докладов IY Международной научно-практической конференции. Донецк: ДонНТУ, 2009. – С. 176–178
- Могильный С. Г., Шоломицкий А. А., Мотылев А. А. Развитие идей цифрового моделирования открытых горных разработок // Науковi працi ДонНТУ. Сер. гiрничо-геологiчна. Вип. 62. – Донецьк, 2003.– С. 23–33.
- Официальный сайт Датамайн [Электронный ресурс].
- Официальный сайт Мaptek [Электронный ресурс].