автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Адаптивное управление добычей редкометалльных руд при разработке жильных месторождений

РГб ид

<4 1 . ! • " - Г

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА

На правах рукописи

ЛЕЩИНСКАЯ Элеонора Мироновна

АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДОБЫЧЕЙ РЩОМЕТАЛЛЬНЫХ РУД ПРИ РАЗРАБОТКЕ ШИЛЬНЫХ. ШСТОРОВДЕНИй

05.15.02 - Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

Авторефер а.т

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Алматы - 1993

Работа выполнена в Институте горного дела Национальной Академии наук Республики Казахстан

Научный руководитель: доктор технических наук

А.А.ЖСЕНКОВ

Официальные оппоненты: докт.техн.наук, профессор

А.М.БЕЙСЕБАЕВ

. . кандидат технических наук

. В.З.ЛЛЬТЕРГОТТ

Ведущая организация - КазГИНалиаззолото

Защита состоится 1993г. в ' О часов на

заседании специализированного совета К 008.15.01 в Институте горного дела HAH FK по адресу: 480046, г.Алматы, пр.Абая,191.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГД HAH PK. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес .Совета.

Автореферат разослан " 23" ürifi fjSL 1993г.

Ученый секретарь специализированного с о в ета, докт. т.ехн. наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблем-i. Главной задачей производственной деятельности горнообогатитеды-шх комбинатов цветной металлургии является своевременное и бесперебойное обеспечение потребителей выпускаемой продукцией требуемого качества и в необходимом холи •-честве. Рудник - ведущее звено ГОКа, которое определяет его ос -новнне показатели. Поэтому важно повышение стабильности к оф$ек-тивности его работы.

Специфика работы горнорудных предприятий, обусловленная, в первую очередь, стохастикой горного производства, частым! изме -нениями горно-геологических, горнотехнических к организационных условия разработки полезных ископаемых, существенно сказывается на надежности функционирования рудника, связанной с ним обогатительной фабрики (05) и ГОКа в целок. Неритмичность поставок рудником добытой руди на ОФ, значительные колебания ее качества оказывают отрицательное воздействие на основные показатели работы обогатительного передела, ведут к снижению извлечения полезных компонентов в конечную продукцию, увеличений расхода реагентов, материалов и энергии, удорожанию производства.

Вследствие этого предприятия далеко не всегда могут обеспечить безусловное выполнение хестких требований потребителей к количеству и качеству выпускаемой продукции и подвергаются штрафным санкциям, что также негативно сказывается на их экономических показателях.

Нестабильность работы рудника и ео отрицательное влияние на результаты деятельности последующих переделов в наибольшей степени проявляются при разработке жильных месторождений редких и благородных металлов. Для них характерны низкое содержание полезных компонентов в разведанных запасах, значительная погрешность данных опробования, большие колебания объемов добычи рудый ее качества. 3 этих условиях особенно сильно дроязляетея воздействие случайных факторов на ход производства, что существенно снижает вероятность реализации плановых заданий.

Для повышения надежности и эффективности работы ГОКа з целом следует осуществить переход к автоматизированному управлению рудником, что обеспечит возможность быстрого и адекватного pea -гирования службы управления на постоянно меняющуюся ситуацию с

ходом выполнения плановых заданий по добыче руды, выпуску черновых и товарных концентратов, количеству содержащихся в них металлов,

В настоящее время электронно-вычислительная техника, математические методы и программные средства используются,как правило, для решения отдельных задач планирования и управления горни.«! работами. Получаемый за счет этого эффект оказывается невысоким презде всего из-за отсутствия системной увязки отих задач друг с другом, а также из-за недостаточно строгого учета или полного игнорирования вероятностной природы горного производства. Поэтому актуальным является дальнейшее развитие научных основ оптимального управления добычей руды б указанных условиях.

Целью работы является совершенствование методов оптимального управления добычей редкометалльных руд при разработке жильных месторождений с учетом воздействия на производство случайных факторов.

Основная идея работы заключается в том, что управление добычей руды в указанных условиях предлагается осуществлять путем непрерывной адаптации принимаемых решений к постоянно меняющейся производственной ситуации на основе согласованного решения задач планирования, учета, анализа, контроля, прогноза, резервирования и регулирования производства.

Методы исследования. При выполнении исследований использо -вались методы вероятностно-статистического анализа, экономико-математического моделирования и программирования, прогнозирова -ния временных рядов, цроводился анализ существующей теории и практики планирования и управления добычей руды, выполнялась опытно-промышленная проверка и проводилось внедрение разработанных положений на действующем руднике.

Научные положения, защищаемые автором:

- стабилизашя работы редкометалльного рудника достигается путем адаптивного управления добычей руды в рамках предлагаемой системы принятия решений, осуществляющей непрерывное отслеживание производственной ситуации и выработку оптимальных воздействий на добычные объекты;

- гарантированное выполнение производственных планов добы-. чи руды обеспечивается за счет своевременного выявления возможности их срыва с использованием методов адаптивного прогнозирования и оптимального перераспределения плановых заданий брига -дам горнорабочих ;

- повышение надежности функционирования рудника от фактического (0,4-0,5) до рационального (0,7-0,8) уровня-достигается 15-25^-ым резервированием производственных мощностей по добычей переработке руды.

Научная новизна исследований заключается в разработке: '

- методов адаптивного управления добычными работами на рудниках, базирующихся на редкометалльных месторождениях жильного типа ;

- вероятностной модели оптимального планирования добычных работ с булевыми переменными, увязывающей конечные результатыра-боты рудника с количественными, качественным и экономическими характеристиками запасов разрабатываемых участков кил ;

- методов адаптивного прогнозирования хода выполнения плана добычи руды и содержащихся в ней металлов ;

- в определении экономически обоснованных резервов производства, обеспечивающих стабильную работу рудника в заданных уело -

виях .

Достоверность научных положений, вызодов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, обоснована: оценкой надежности управленческих решений, определяющих основные показатели работы редкометалльных рудников; статистической проверкой выдвигаемых: гипотез с использованием критериев согласия; применением экономико-математических моделей, адекватных реальным условиям рассматриваемых объектов; эффективностью внедрения результатов исследования в производство.

Практическое значение. Реализация сформулированных научных положений позволит стабилизировать работу редкометалльного рудника и связанной с ним обогатительной фабрики, что способствует улучшении основных показателей их производственной деятельности. Результаты исследований с соответствующей их привязкой к конкретным условиям могут быть использованы на всех предприятиях цвет -ной металлургии.

Реализация работы. Основные результаты исследований проали практическую проверку и внедрены на руднике Юбилейный Еелогорско-го ГОКа. За счет этого получен годовой экономический эффект в размере 58,5 тыс.рублей (в ценах 1990 года).

Апробация работы. Основные положения диссертации проали апробацию на Республиканской научно-практической конференции "Разработка научных основ комплексного освоения месторождений с учетом изменения минерально-сырьевой базы деРстаук^их рудников"(Ал-

ма-Ата,ISS9r.), научно-практической конференция "Техника и технология комплексного освоения минерально-сырьевой базы месторождений етльного типа" (пос.Асу-Булак, 1990г.), технических советах Белогорского горно-обогатительного комбината (пос.Асу-Булак,1967-1991гг.), заседаниях горно-технологической секши Ученого совета ИГД АН Республики Казахстан (Алма-Ата,1987-1991гг.), семинаре "Комплексное использование минерального сырья" при АН Республики Казахстан (Алма-Ата,1991г.), научных семинарах лаборатории автоматизированного проектирования горнодобывающих предприятий Института горного дела Национальной Академии наук Республики Казахстан (Алма-Ата, 1987-1993 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, Пяти глав , заключения, приложений и напечатана на 204 страницах машинописного текста, включая список использованных источников из III наименований, 26 рисунков и 13 таблиц.

Работа выполнялась з соответствии с плановой темой НИР ИГД HAH PK "Разработать методы автоматизированного проектированияос-новшгх параметров рудников и планирования их работы при комплексном освоении месторождений" (.'." гос.рсг. 01.86.0.129699) в 19871988 гг.,а также по другим плановым темам НИР.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Проблема совершенствования методов планирования и управле -кия добычей полезных ископаемых, несмотря на интенсивные ее исследования, не утратила своей актуальности к настоящему моменту. Значительный вклад а создание теоретических основ планирования к управления производством на горных предприятиях сделан М.И.Агош-ковым, А.С.Астаховым, Б.М.Воробьевым, А.С.Бурчаковым, Н.И.Ивановым, С.Л.Каграманяном, Д.Г.Каплуновым, С.И.Петровичем, В.В.Ржевским, Ф.Н.Рогинским, Е.И.Роговым, А.А.Стариковым, И.Б.Табакманом, А.Ф.Цеховым, С.Цоем и многими другими ученым.

Проведенный в первой глазе анализ современного состояния исследований в данной области показал, что до сих пор не разрабо -тано общепризнанной научной базы оперативного управления горными работами для рудников, разрабатывающих редкометалльные месторождения жильного типа. Функционирование этих объектов происходит в условиях повышенного ряска и неопределенности в сравнении с другими горнодобывающий!! предприятиям:. Разрабатываемые кт место -

рождения характеризуются еысокой изменчивостью качественных ха -рактеристик добываемых руд, низким содержанием полезных компонентов, значительными колебания.'.« мощности и углов. падения жил.

В этой связи геологическая информация, формируемая на основе небольшого числа разведочных пересечений в сравнения с общим объемом подякш?'.х вкомке запасов, не может быть абсолютно полкой и достоверной. Значительная погрешность исходных геологических данных о запасах полезны?: ископаемых обусловливает низкую надежность плановых заданий по объему и качеству руды, поставляемой на обогатительную фабрику. Это проявляется в частых срывах производственных планов, что отрицательно сказывается на конечных результатах работы рудника и 02>, всего горнообогатительного комбината. Повышении ритмичности их работы препятствуют и другие организационно-технические и природные факторы: непостоянная численность бригад горнорабочих, поломки оборудования, осложнение горно-геологических услозий и многое другое.

Наличие возмуцакцих факторов, постоянно дестабилизирующих работу рудника, обусловливает необходимость разработки методов адаптивного управления добычными работами, которые по возможности нейтрализовали бы отрицательное воздействие этих факторов на ход производства.

Для реиения этой задачи необходимо:

1. Провести анализ пространственной изменчивости геологических характеристик запасов редкометалльных руд и исследовать вероятностные сзойства рудопотоков и продуктов обогащения.

2. Разработать вероятностную экономико-математическую мо -деяъ оптимального планирования добычных работ на редкометалльном руднике и обосновать метод ее реализации.

3. Провести технико-экономическое обоснование резервов производства, необходимых для обеспечения надежной работы рудника в условиях риска и неопределенности.

4. Разработать функциональную схему адаптивного управления добычей руды и сформулировать рекомендации по организации такого управления на производстве.

о. Разработать методику прогнозирования и регулирования хода выполнения позабойного плана добычи руды.

б. Разработать алгоритмическое и программное обеспечение задач оптимального планирования, учета, анализа, контроля, прогнозирования и регулирования хода выполнения плана по основным показателям работы рудника и обогатительной фабрики.

б

7. Провести практическую апробацию методических рекомендаций в условиях конкретного предприятия.

Во второй главе на примере одного из редкометалльных рудников Казахстана проведен зероятыостно-статистический анализ основных показателей работы рудника и 05 на всех стадиях добычи и переработки руды. При этом преследовалась цель - доказать необ -ходимость совершенствования планирования и управления добычей редкометалльных руд при разработке месторождений жильного типа.

Анализ данных о работе рудника за четырехлетний период позволил сделать вывод о низкой надежности разрабатываемых планов производства и существенной нестабильности его работы. Этот вывод подтверждается гистограммами и кукулятиБккми кривыми процента отклонений фактических показателей от плановых, приведенным на рис.1, высокой вероятностью срыва планов добычи (по руде-36$, содержанию 1-го металла-40%, 2-го - 2655), Еироким диапазоном отклонений плановых и фактических результатов производства.

Имеет место значительная пространственная изменчивость параметров оруденения по добычным объектам разного масштаба: зтаж, эксплуатационный блок, полублок, панель. Отмечаются больсие вариации первичных данных разведки и средних -сценок значений геологических величин. Коэффициент вариации мощности жилы на типичном ее участке, установленный по разведочным пересечениям, равен 45,2%, содержания 1-го металла - 45,1%, 2-го - 62,2%. Статистической проверкой с помощью критериев согласия подтверждена существенная дифференциация геологических характеристик запасов как по отдельным блокам, так и на внутриблочнкх участках жил. Тем не .менее даже на фоне столь, высокой изменчивости геологических величин часто обнаруживаются закономерные ее составляющие. Их вняв -ление и применение при подсчете запасов позволяет в 1,5-2 раза повысить точность оценки значений мощности и углов падения жил, содержания и линейных запасов ценных компонентов на участках,намеченных к отработке..

Высокой изменчивостью отличаются и динамические ряды количественных и качественных характеристик рудопотока, поступающего на 03. В отдельные периоды прослеживаются устойчивые тенденции их изменения ео времени. Однако какая-либо аналогия в характере изменчивости по месяцам отсутствует. Автокорреляционная связь ежесуточных значений содержания металлов в добытой и переработанной руде отмечается на временном интервале, но. превышаю--..-

Рис Л. Гистограммы процента отклонений

фактических объемов добычи руды (а), содержания 1-го металла (.6), содер^л-ния 2-го металла (в) от их плановых значений

цем 5-8 дней. По количественным показателям такая связь не наблюдается.

Поскольку содержание основных металлов в получаемом концентрате на два порядка выле, чем в рудопотоке, поступающем на ОФ, результаты химанализоз концентрата оказываются более достоверными, чем добытой руды. С учетом этой особенности принято решение ■ использовать показатели работы обогатительного передела при оперативном управлении добычей руды.

Для выполнения установленных планов добычи служба управления вносит определенные коррективы в ход производства, состоящие в изменении нагрузки на эксплуатационные блоки, •/ в крайнем случае - переброске бригад или звеньев горнорабочих из одного забоя в другой. Однако эти коррективы не всегда должным образом обос -повиваются и зачастую носят субъективный характер. Они направлены на "вытягивание" добычи любыми средствами, пренебрегая вопросами экономической целесообразности и эффективности принимаемых реае-ний. Сказанное приводит к выводу о необходимости соверяекствова-ния методов планирования и управления добычей руды s заданных условиях.

Обоснование оптимальных позабойных планов добычи руды с учетом случайных факторов приведена в третьей главе.

Задача позабойного планирования формулируется следующим образом: определить такие добычные объекты (основные и резервные) и такие их производительности в плановом периоде, отработка за -пасов которых обеспечит получение максимальной прибыли к выг.ол -нение с заданным уровнем надежности установленных плановых заданий пю добыче руды, выпуску металлов в концентрате, сумме реализации продукции, допустимым издержкам производства при соответ -ствующем распределении забойной группы горнорабочих по основным и резервным блокам и забоям и соблюдении требования неподработки запасов. Экэнокико-матем&тическая модель этой задачи имеет вид:

Максимизировать функцию ' . .

F= ¿LПр..-Зсг'Цг + LÍL ПРы5сы'Ше- . m

ы ¿'i V ы e-i r*£

при ограничениях:

m¡ a Kg L О

р = (ZZ-Zirtín + ¿-£»ет'У-ее i-ij'i- á ■ ые-j J

IV; "п. -. /, Ко U ('•. \

4.Т У

п. <у> и

11 .4 ■ &.. I %

т,- пи Л

4 «Г* ¿ы ¿Г'У1-

9

(7)

(Ю)

N/71," (12)

где ^ - индекс основного добычного объекта,п. ; I - индекс варианта производительности этого объекта в плановом периоде, ¿ = , I - индекс резервного добычного объекта, £=1, А ; & - индекс варианта производительности этого объекта,Пр- и

- прибыль, получаемая с I т товарной руды, добываемой из ^ -го основного и I -го резервного объектов соответственно при I -ом и $ -ом вариантах их производительности; и - соответствующие этим вариантам значения производительности указанных объектов в плановом периоде; у^ и - булевы переменные, определяющие выбор или отказ от включения в разработку ^ -го основного и £ -го резервного добычных объектов при ' -ом и Л -ом вариантах их производительности;^? , Мд , 3 - плановые за-

дания соответственно по добыче руды, количеству S -го металла в концентрате, объему реализации- выпускаемой продукции и издержкам производства;^ , Р3 , (ц , f^ - заданные „уровни надежности выполнения плана по этим показателям; vif- к - среднее содержание S -го металла в товарной руде J : : о основного и $ -го резерв -ного объектов, соответственно при J -ом и Û -ом вариантах их производительности; коэффициент извлечения S -го металла в концентрат; Цд и извлекаемая ценность I т руды; С"-- и С^ '

- себестоимость I т руды по указанным объектовариантам; if-.и

- численность задействованных забойщиков, занятых на добыче руды; Оâ. , ojh. - индексы взаимозависимых объектовариантов, для которых требуется выполнение условия неподработки запасов; ¿f - плотность РУДН> к пл01ЧаДи 3afÎoeB d -го и И -го объектов при их отработке по С -ед и ^ -му вариантам производительности; А -минимальное предельно-допустимое расстояние между рядом расположенными или сближенными объектами; 10 - множество пар добычных объектов, для которых требуется выполнение условия неподработки запасов; - множество основных добычных объектов, запасы которых будут отрабатываться в течение всего планового периода; - множество основных добычных объектов, запасы которых будут доработаны в течение планового периода; - множество основных добыч ных объектов, запасы которых будут вовлечены в отработку в течение планового периода; Зц - множество основных добычных объектов, которые могут быть вовлечены в отработку в течение планового периода; Oç - множество резервных добычных объектов, которые могут быть вовлечены в отработку в течение планового периода..

Целевая функция модели (1)-(12) отражает требование максимизации прибыли, получаемой в течение планового периода.

С помощью ограничений (2)-(5) контролируются нижние допустимые границы надегиости выполнения плановых заданий соответственно по руде, металлам, объекту реализации продукции и издержкам производства. .

Неравенство (6) является ограничением по общей численности забойщиков, задействованных на добыче руды в основных и резерв-ига добычных объектах.

Ограничением (7) обеспечивается требование соблюдения предельно допустимых расстояний между рядом расположенными или сближенными забоями.

Использование в модели булевых переменных в качестве неизвестных обусловлено дискретным изменением производительности добыч-

них объектов в зависимости от режима работы и числа звеньев в бригадах горнорабочих.

Случайный характер величин, входящих в модель, учитывается при подготовке исходной информации и реализации модели.

Высокая пространственная изменчивость параметров оруденения и различные проявления динамического характера горного производства привели к необходимости разработки специального подхода к анализу и обработке геологических данных о запасах редкометалль-ннх руд, входящих в плановую модель. 3 работе предусматривается создание в компьютерной памяти баз геологических данных,' автоматизированный синтез геолого-математических моделей основных параметров оруденения, оперативный пересчет геологических характеристик запасов на планируемых к отработке участках жил, оценка достоверности результатов подсчета запасов полезного ископаемого по добычным объектам. Таким образом, з управляющей системе под -готавливаетея детальная информация о пространственной изменчивости и.дифференциации геологических характеристик разведанных запасов, которая своевременно корректируется по мере перемещения забоев и при поступлении новых данных опробования. То есть осу -щестзляетея постоянная корректировка численных значений геологических величин, применяемых при составлении позабойных планов.В результате повышается достоверность оценки указанных величин и всех зависящих от них показателей работы рудника.

Возможные производительности до'бычных объектов также рассчитываются в автоматизированном режиме в соответствии с заданной численностью бригад;.!, плановым фондом рабочего времени, действующими нормами выработки по каждому виду работ, намеченных к выполнению в плановом периоде. Для определения возможной ошибки и доверительных интервалов плановой производительности добычных единиц используются результаты статистической обработки фактической производительности блоков в аналогичных условиях.

Таким не образом устанавливаются возможные погрешности определения стоимостных показателей, входящих з модель.

Для реализации плановой модели предложен подход, основанный на построении детерминированных эквивалентов целевой функции и вероятностных ограничений модели с последующим'использованием методов целочисленного программирования.

Учет случайных факторов в плановой модели повышает надежность позабоШ»:?. планов, но не может гарантировать строгое их

выполнение из-за непредсказуемых изменений производственной ситуации. Поэтому в ходе реализации разработанного плана возникает необходимость компенсации отрицательного влияния возмущающих факторов. Это достигается выработкой управляющих воздействий на производственную систему, которые обеспечивают с-табильнув ее работу в течение планового периода.

Для того чтобы эти воздействия были своевременны, экономически результативны и эффективны, целесообразно осуществлять адаптивное управление процессом добыч/ руды в рамках предлагаемой в четвертой главе системы принятия решений (рис.2). Эта система учитывает стохастику горного производства и обеспечивает непрерывную подстройку управляющих воздействий под меняющуюся производственную ситуацию.

Сущность адаптивного управления добычей руды сводится к следующему. С помощью модели (1)-(12) составляется оптимальный по -забойный план добычи руды и металлов на предстоящий месяц. В ходе его реализации осуществляется ежесменный автоматизированный учет результатов работы системы по данным взвешивания- и хи»«анализов перерабатываемой руды, чернового концентрата и хвостов 03. Эта информация заносится в соответствующие базы данных. На их основе посуточно и нарастающим итогом рассчитываются другие контролируемые показатели и устраняется дебаланс по металлам.

В соответствии со складывающейся ситуацией с выполнением плана может потребоваться пересчет плановых заданий бригадам на период, оставшийся до конца месяца. В этом случае осуществляется адаптация плановой модели к производственной ситуации, состоящая в следующих.ее преобразованиях. В функцию цели модели вводится показатель, по которому выявляется наибольшее рассогласование между его фактическим и плановым значениями.. Производится соответствующая корректировка ограничений модели. При необходимости вводятся новые или исключаются прежние переменные. Пересчитываютсячисленные значения всех параметров, входящих в модель. Затем производится расчет г.озабойного плана на основе скорректированной модели, который после анализа принимается к реализации.

Для своевременного обнаружения возможного срыва плана по одному или нескольким показателям в схему адаптивного управления введен блок прогнозирования, в который поступают данные из подсистемы учета. Анализ их динамики позволяет выявить закономерную с оставляйте изменчивости каждого контролируемого показателя. Путем ее экстраполяции определяется прогнозная оценка показате-

исходный план добычи

-X____

рудник

ОФ

1___

_______I

учет, контроль и а нал из а 5) - результатов

> производства

Г " ТгрогмозйроЗаше

Рис .2

Схема адаптивного управления добычей руды

ля на любое оставпееся число месяца.

Из-за высокой изменчивости контролируемых показателей период удовлетворительного (по точности) прогнозирования не превышает 5-8 суток. Поэтому был сделан вывод о целесообразности испо -льзования принципа адаптации прогнозной модели,которая также как и плановая модель должна подстраиваться под меняющуюся ситуацию. Эта подстройка сводится к выбору наилучшего вида модели и численных значений ее постоянных коэффициентов, обеспечивающих наиболее точное отражение и экстраполяцию динамики контролируемого показателя.

Процесс адаптации прогнозной модели проиллюстрирован на рис.3 на примере задачи прогноза среднего содержания 2-го металла в добытой руде, рассчитанного нарастающим итогом в мае 1988 г.

Рис.3. Прогнозирование выполнения поэабойного плана по содержанию 2-го металла в добытой руде

За счет непрерывной подстройки модели прогнозируемые значения наблвдаемого показателя приближаются к фактическим. Текущий контроль хода выполнения плана осуществляется на 10,15,20,25,30-е (или 31-ое) числа каждого месяца.

Применение прогнозных моделей контролируемых показателей позволяет оценить вероятность выполнения плана по каждому из них. При недостаточно высоком ее уровне эксперт принимает решение о

пересчете позабойного плана на оставшуюся часть месяца с использованием скорректированной плановой модели.

Для практической реализации изложенной схемы адаптивного управления редкометалльннм рудником разработано программное обес -печение задач геолого-маркшейдерского обеспечения, оперативного планирования, учета, анализа, контроля и прогноза хода выполнения плана.

Одним из важных условий стабильной работы является заблаговременное создание и своевременное использование резервов производства по добыча и переработке руды. С их помощью удается успешно противодействовать негативному влиянию на производство слу -чайных факторов и повысить надежность работы рудника и 05.

Случайные изменения объемов добычи и переработки руды Л и содержания в ней металлов и предопределяют случайный ха -рактер стоимостных показателей работы рудника - себестоимости I т товарной руды С , прибыли, получаемой предприятием в плановом, периоде Пд , извлекаемой ценности руды Ццъ& и Т>Д-

Для того, чтобь: не допустить экономического ущерба от срыва выполнения плана по количеству руды и ее качеству, необходимо обеспечить выполнение условия прироста получаемой прибыли относительно ее расчетного (планового) значения

Ч-А'Ч^О, аз,

где Л | А^ , Лг - частные производные функпии^трибыли Пр (Я, по А , <¿1 и ! ^^ , До^ч До^- случайные от-

клонения величин А , и «¿г от их плановых значений.

После некоторых преобразований неравенство (13) трансформируется в эквивалентное ему условие, определяющее величину необ -ходимого резерва Й для компенсации отрицательных последствий срыва выполнения плана по^объему добычи руды ЛПл и содержанию в ней металлов о/, и оС^ :

к * - (V ^Ч^Чг^О, сн)

где кА , и - коэффициенты выполнения плана соотвествен-но по руде и содержанию в ней 1-го и 2-го металлов ; 0-1 , О.^ -

постоянные коэффициенты.

Говорить о выполнении неравенства (14) иоэио только с определенной вероятностью b °ио-зе случайны;- ксл&ЛгагаК взлизин |А , к . Значение этой вероятности зависит от статистических

«¿i

характеристик указанных величин и от резерва црои&ьодктелэнегта . Поэтому, на основании неравенства (14) и отчетных ;:а;-:ны>: о • 4-х летнем периоде работы рассматриваемого объекта была выведена следующая зависимость ме?ду величиной резерва/< и вероятностью Р;

R > S 0 о 1С 15 : 20 i 25 : зо

Р , доли ед. С, 47 0,54 0,62 0,66 : 0,75 : 0,51 : с,вз

Апробация осмовнсх положений диссертации проведена в условиях Белогсрского ГОКа. При атом получены следующие результаты:

- повышение достоверности оценки качества руды в блоках в 1,5-2 раза ;

- своевременный прогноз возмож-юста срыва планозых заданий;

- своевременное регулирование объемов добычи руды по очистным забоя:.;;

- повышение уровня надежности работы рудника и 01 с 0,47 до 0,68-0,81;

- стабилизация работы рудника и 02 ;

- оптимизация контуров отбойки и объемов добываемой руды в блоках, нормативов потерь и разубохивания ;

- годовой экономический эффект - прирост годовой прибыли по руднику Юбилейный 58,5 тыс,рублей (в ценах 1990 г.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация посвящена решению акутальной задач! совершенствования методов оперативного плакирования и управления добычей руды на редкометалльных рудниках, разрабатывающих месторождения кильногс типа.

Основные выводы, научные и практические результаты проведенного исследования состоят в следующем.

I. Применяемые на практике методы плакирования и управления добычей руды сводятся к составлению традиционным ручным способом месячного позабойного плана и внесении в него в ходе реализации изменений, основанных на знаниях, опыте и интуиции работников службы управления рудником. Проведенный анализ показал крайне низкую наде.жность разрабатываемых планов и несвоевременность при-

пятил управленческих решений. Вследствие этого наблюдаются резкие колебания объемов добычи руды и выпуска металлов, что наносит ощутимый экономический ущерб. Для обеспечения.стабильной и надежно?. работы рудника следует применить системный подход к планированию и управлению добычей руды в заданных условиях, уделив особое ьиттпше вопросам обоснования принимаемых решении в условиях риска и неопределенности.

2. Предложена система принятия управленческих решений, учитывающая ооро.таностну» природу горного производства и обеспечи -сающак стабгльное выполнение плановых заданий по добыче руды на основе взаимосвязанного решения задач оптимального планирования, учета, контроля, анализа и прогноза результатов работы рудника и обогатительной фабрики.

о. Доказана целесообразность адаптивного управления процесса:/:! добычи руды на рассматриваемых объектах, что обусловлено высокой. степенью неопределенности исходной информации о геологических характеристиках разрабатываемых запасов и производительности добычных объектов в плановом периоде.

4. Обоснована необходимость и предложен методический подход к проведению оперативного подсчета и вероятностно-статистического анализа основных параметров оруденения в эксплуатационных блоках, и их участках, обеспечивающий заметное (в 1,5-2 раза) повышение достоверности оценки исходной геологической информации, используемой при планировании и управлении процессами добычи руды и выпуска металлов з концентратах.

5. Разработана стохастическая модель оптимального планирования добычи руды с булевыми переменными, позволяющая увязать конечные результаты работы рудника с количественный!, качественными и экономическими характеристиками запасов на разрабатываемых участках жил. Рассмотрены вопроси реализации данной модели. Предусмотрена постоянная ее адаптация к меняющейся ситуации с выполнением плана добычи.

6. Доказана необходимость введения резервных забоев, как важного фактора, способствующего повышению надежности выполнения плановых заданий и стабильности работы рудника. Обоснована рациональная неличина резерва производственной мощности управляемой системы1.

7. Установлена целесообразность непрерывного отслеживания динамики оспоших показателей работы рудника и 05, прогнозирования на этой основе хода выполнения-плана добычи руды и-выпуска •

металлов, своевременного оптимального перераспределения (в слу -чае необходимости) объемов добычи руды по основным и резервным забоям.

8. Разработана методика прогнозирования выполнения производственного плана, основанная на методах безусловного прогнозирования динамических рядов, элементах регрессионного анализа и принципе адаптации прогнозных моделей, с помощью которых оценивается вероятность выполнения планозых заданий по основным контролируемым показателям производства.

9. Разработано программное обеспечение решаемых задач.

10. Результаты апробации и внедрения разработаьных рекомендаций в условиях Еелогорскэго ГОКа свидетельствуют о достаточно высокой их эффективности и целесообразности использования в производственных условиях. Так, только на руднике Юбилейный этого комбината годовой экономически": эффект от совершенствования методов планирования и управления добычей руды составил 58,5 тыс.рублей (в ценах 1990 г.). Поэтому вполне оправдано расширение масштабов внедрения данной разработки.

Основное содержание работы опубликовано в следующих работах:

1. Применение метода адаптивного прогнозирования в системе "рудник-обогатительная фабрика" /Лисенков A.A., Лещинская Э.М. //Разработка научных основ комплексного освоения месторождений

с учетом минерально-сырьевой базы действукящ« рудников: Тез .докл. республ.научно-практической конференции. - Алма-Ата, 1989.-с.24-35.

2. 'Вероятностно-статистический анализ показателей работы системы "рудник-обогатительная фабрика" /Лисенков А.А.,Ленинская D.M. - 26 с. Деп. в ВИНИТИ 24.05.90, .92834-В-90.

3. Исследование динамики основных показателей редкометалль-ного рудника /Лецинская Э.М.//Техника и технология комплексного освоения минерально-сырьевой базы месторождений пильного типа: Тез.докл.научно-практич.конференции, -пос.Асу-Еулак, 1990. -

с.21-23.

4. Прогнозирование хода выполнения производственного плана добычи руды /Лисенков A.A.,. Лецинская Э.М. //Техника и технология .комплексного освоения минерально-сырьевой базы месторождений жильного типа: Тез.докл.научно-практич.конференции. - пос. Асу-Бу-лак, 1990'. - с. 14-15.

5. Исследование достоверности оценки геологических характеристик разведанных запасов на редкометалльном руднике //А.А.Ли-

сенков, Э.М.Лещинекая //Комплексное использование минерального сирья. - 1991. - л'12. - с.11-14.

6. Повышение надежности работы редкометалльного рудника на основе прогнозирования хода выполнения плана /Э.М.Лещинекая //Комплексное использование минерального сырья. - 1992. - №2. -с. 16-19.

7. Стохастическая модель оптимального планирования добычи руды на редкомегалльном руднике /А.А.Лисенкоп, Э.М.Лещинская. -II с. Деп. в Каз!ШНХИ 10.03.92, 14171 - Ка93.

Г -•'« — ?