автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.03, диссертация на тему:Определение устойчивых параметров системы-карьер при неопределенности исходной информации

Мчкиоторсгпо науки, виоиой школн и технической политики Российской Федерации

Сзнкт^0тер'ОД,ск1г;1 государственная горний институт им. Г.В.Плеханова (Технический университет)

? о ДОГ 1933

РГб од

3 Л ДОГ 1033

На правах рукописи

!<витка Валерий Васильевич

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИШХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ)-карьер ПРИ IИЗОПРЕДЕЛЕН!10СТИ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Специальность 05.15.03 - "Открытая разработка месторождений полозках ископаемих"

Диссертация

на ооискание ученой степени доктора технических наук в виде научного доклада

Санкт-Петербург - 1993

Рабога выполнена в Восточном каучно-иооледоватальоком горно-мегаляургичеоком шогисусв цвэгянх моталлов - ВТО1Ицв0*ые*

Официалыше оппоаэнгы:

док г. гехн. наук, профвооор Еунин Нак Викторович

докт.техл.наук, профессор Пермяков Рудольф Сергеевич

док г. техн. наук Шитарев Вадим Георгиевич

Ведущее предприятие:

Гипроникаль

.Лрщпа диссертации состоится ^ ^ ' ' 1993 г.

в '/ О час. /¿> шт. на заседании специализированного оовега Д. 063.15. ОТ при Стшг-ПегерЗургскш гоеддарственном горком институте им. Г.В.Плеханова по одрэоу: 193026, Сашсг-Потерб.ург, 21 линия, д.2. а.уд. 1160

С докладом «омно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института им. Г.В.Плеханова.

Доклад ра в о слан ^"2993 г.

Ученый секретарь специализированного совета Д .063.15 .01, д.т.н., профессор Э.И.Богуславский

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛХОШ

Актуальность проблей*. ррядуавЯ период будет характеризоваться ростом слс-гнооти рудником и кногообразвя их хозпйотизц-«их связей. Достоверность тохтжо-экояокячоекой пн^ршцвз снизится в сиязи с лоявхлчпе» таких категорий, как ка-карчесхая гайиа,ззиитороосашшао?» предприятия! п ограничена:; распространения технических и •гехтшо-эконсшчссквх исказатсгев своей деятельности ;; условиях риночио," ¡ясономикв. К НрИО.уцаму деятельности горнодобчаатаих яредпряятар риск:/ ¡шиодтаеращоияя количество л качества запасов, на величину которчх ориаитаро-вани проектные регония, риоку незаворзвния строительство рудника л срок и обссйечзпкя дсСмчя полезного ископаемого я объемах, поаяуекотжших ггаоекгом, добавляется риск, е&язаиаай о

озд&1ыя соьшстни*. предприятий 1 , И необходимость« соответствия

аавдзго кшшталыше шкжомя ъ с I « > от реплизгншн добччя. Вшгсч-

а г,гя условиях о.удет аавиеитх, в их и других видов ресурсов,ас с оде р:-.: а тол} а шя ча о т ъ к о торсг о из иакнойиих в аде .в рзсурссв-

ПНфОркЗЦКОШШП.

зк?!шх решена;; сущеоТЯвПНоа гей, присущих горнодсбикаициы , г видалатъ их уникальность, це-

с ах ь ункнаонирошшя. Уиккзлтооть

ооуслоплена ненсатораг.щстьь горио-гес югачаскнх харг-дс-вристик кеоторокдеиий, что практически исключает воьтгадость цснояьзо-рация раииа шнол№мтих ^н^ктных прорабгдгск бе в ах адаптации к к ннратиа,! .услоышш. Ир« -.лы аознакает ¿ороятность ошибка принятая реке кия яо аналогии. Шобраагикссгь яаляетея соиовшш характеристическим саоиетдо:.; о»с5чз«г~кйрь&р, отиослшки ее к сай'Мй разового ионсуа>гоы:им, что ненд:.:чнат исуможноать доводить систему а примеоо иксштуитаии'.! а акснераглатинаши путей/, уиюнашш&ьть ваачанпя гдаваих. параметров. Паса;еаеленнооть ¿.уш.цкоиирбйанил ^нотб.:.щ-к;|рыр оиаеыа.1 с аиа.ао,..а:;!,н однбкадн в оценке среди а баюкала а оааоаааи сйглой систеш. Ота./тотьнз

количественной оценки достоверности передаваемых в промышленную эксплуатацию запасов полезных ископаемых и значительное отстояние момента создания проокта от его реализации порожда- I ют проблему неопределенности среди, которая значительно ..усложняв тол при недостаточно полном описании.системы, что приводит к неоптималъннм решениям и экономическим потерши. В связи с этим возникнет проблема построения адекватных моделей и их формального списания как на стадии предпроектных исследований, так и ни стадии проектирования карьера.

.Значительный рост структуры системы-карьер и усложнение 011/130Я между ее элементами обусловили превращение современных карьеров в сложные природно-гехнологичоокиа комплексы. Возникшие при этом противоречия между сложностью предметно!; области проектирование и ограниченными ресурсами проектных организаций являются главным препятствием повышению качества проектов. Недостаточны!; уровень оснащения проектных институтов средствами вычислительно;'] техники отягчается недостатком математического обеспечения, отражающего сспрамвннис концепции определения ио-рвмэтро» карьеров.

В этих условия* создание методологии структурно-параметрического син/озл укгоЛчйпоЙ технологической свстеш-кэрьер г. способов вп идшпицки к изионяшпкоя или ьеиэвеотным условиям эксплуатации является актуальной научной проблемой.

Исследопания выполнены » рат;ах .комплексно!) врогрошв ио-у.но-иослодовптольских робот по проблеме "Сопорихшствопанио катодов лроектиронекия параметров подземных рудников и карьеров" на 1981-1985 гг., утвержденной АН СССР и ПОГГ в апреле 1981 г., и отраслевой научно-иоследсвотельокой программы Ыи-¿7Г "Создание и внедрение системы автоматизированного проектирования карьеров цветной металлургии", на 1986-1990 гг., утвер-ядннпой М>и ¡цвет не то г,; СССР, научным руководителем Которой являлся аптор.

Цель работы - создание научных методов проектирования устойчиво!! технологической сиотеми-кнрьер и способов «е адаптации к изменяющимся или неизвестным .условиям эксплуатации.

Основная идея Работы состоит в том, что карьер рассматривается как сложная динамическая системе, устойчивость работу которой обеспечивается путем придания е!! ядапз'ишшх спооттв

за счет паракэтрнческого, стр.укт.уриого и функционального ро— зорзо.

Матодч исоло допаши!. Общей теоретической и кэтодолог-ичэ-CKoíl основой работы является 'сиотеккыЯ погаси, 6;з:|рувд;;!оя на фундашктольетх технологических законах и ¿.¿гоксмврноотях открытого способа разработки кс-суорождоииЗ. Дчя ргсеняя пос-таадонпих задач нолользпалссь -катоды котвматаческоЯ статквтг-ки, a»niTDiK!Ctmoro :.:одпл;!?ования1 теории статиоткчзсхих гогао-:míi, сптш/изпциопныо мотодо, , включаиаиз ляноЯаоо, лишглчос-коа лрогрэшпровоняо вярю&пиЛ ¡.»оно:; с ийрокйы попсдьоово-:шо?; ЭШ.

I» Структурно-параметрический котод описания систоп-ка-ръэр, рмшзухшЯ системное продстаздинве о технологии открытого способа разработки кеотороадвняй полезных кснопаш.чж и позеояяшвй р'оскогрппатг» керьор как сложную дянскичоску» сч-ОТ01ДУ; состоядуп из упорядоченной соасхупнозтп псктсйтретшх ебьектоз, татглх кок пределы;'-!! коа-.vp, аокрияотяя зырботкз, робочля зона, комплекс« твхиологпчзского оборудования, теки породив" отволйз и рудних складов и т.д. Шделяешо при этом о бмкти ьхздегоихякг ссбоЯ daño о низкий уровень ко отпссопзв :t спот5:.:а-"лтл.ср, 'S.z'ir.ii! объект, являясь подсгстокоя гп^ь-т-э, "i ose-) очородь, ког.о? Cuib раз-«..он на дшо уровня и та:; uvpтъ до надэлг-.'ого обгшего.

Совокупность йскуоствэшшх объектов и &/нкщ:ожш.ннх <ш-зой ксяду ш"!л, ,псстаточная для осукоотвлонпя добичя полсринх kckotjsokux OTKp'!T:¡r¡ способом, прудетопллот собой коиотруктин-ИУя структуру cncTOf.vj-.tapbop. Сис.тзиноэ единство карьера и реализуемо!! о его по:~'о&ь» тасиологзи обусловливает необходимость наряду о конструктивной выделять пот окопу» отру игуру, яраяотавлягпуа сойоЗ совокупность тохнатогических иропоосои л •&п:«шопэлмшх сг.лзой КЗВД/ ники, достаточней для Ц9Лв!ЮПроЛ-дзкиого агрегатного прэврящоппя и прострипотаенного порекоаз-ння горного кассшза. Сптимзлънсо вззк.тадоИзтв'ло этих структур доогпгезтея buúopom. внутренних ППрЗЬ'ОТроП система /8,42,43/.

2» Комплекс методов генерации тохиологичоски допустим,вх варяйягов, вклоташиЗ определение отрук?ура и граекторпа фун-кциоппрозвпня системч-карюр. Bítícp ельтери.иквгоге структур

ь

осудеотг. лется на основе морфологического анализа совокупности множеств, какдое из которых представляет codoî; набор функционально равнозначных конструктивных элементов карьера. Определенно параметров траектории ^„'¡шцноиировшшя свсгош достигается последовательным .усродноппом коофф-пционтп добычи и производительности карьера по горной кассе на совращенном графика изменения параметров состояния в зависимости от нарастающего объема горной масси в контурах карьера. Сокращение числа р&асдотрзкаешх вариантов достигается ограничением области во-ajrv.tioro расположения вскрывающих выработок на новом горизонте, о одной сторона, траекторией углубии, .удовлетворяющей минимуму среднего с начала отработки коофк'чшиента ropuoii маоси, с другой, траекторией, обеспечивавдей максимальную интенсивность отработки косторозданяя /5,7,11,32,38/.

3. Зависимости .усуоИчикой работы систомч-карьер от пара-штрического, структурного и функционального резерва. Максимальна;: ^.^онэг.одителыюстъ карьера достигается при максимально ьоздокне» количестве дейсгауадих экскаваторных забоев и копра-ыеляи ¿глубин, обеспечивающем максимальную скорость иошшеш» горних работ. Такая система является неустойчивой. Под устоиЧ! i-,ûevb>) тихнологпческоГ; системи-карьер понимается свойство еда-нтироьотьед к отклонениям фактических условии эксплуатации от предполагаемых в проекте для обеспечения соответствия buxojuo,v параметров система проекпшй. Возможность адаптации технологической; система-карьер при Функционировании достигается выбора: на стадии проектирования тако!; интенсивности горних работ, которая оставляет свободу изменения параметров и структуры систем, а такие интенсивности продвикоиия рабочего борта в любом направлении за счет маневрирования оборудованием. Уровень .устойчивости определяется отношением принятой в проекте нагрузки на единицу рабочего фронта к максимально возможной при при пятое структуре и параметрах системи-карьер. Компенсационный резерв, обеспечипамип: возмояноегь адаптации система, распределяв тоя (.,с-к;:у параметрами иропорщюшш но чувств»талииооти системы к этим нанометрам /1-3,6,9,

4. Глдо»д Д'стансг.пенвя гдавних параметров снсгами-кирьвр при неопределенное?;: ьцхндисВ информации. Цзтоя основой на оп ро,г.елии;и условии, минимизирующих рмек нсокупаемоотп капитал;

них йложони!! в норштивннЯ либо зорите устанавливавши орок. Процедура поиска отроится но основе двух циклов, пнешш.'! из которых определяет синтез структуры, о вю/трет!:;;; - синтез параметров системы-карьер. При проектировании группы рудников, объединенных в единую систему, минимизация риска работы горнообогатительного комбината осуществляется на -юног«» вторпцзок-иой Процедуры последоват -львого согласовали ре с о ни;1 на уровне рудника и комбината /1?,18,20, 26,27,30,31/.

5. Системе автоматизированного проектирования, ядро:.: которой является имитационная модель, однозначно отобрвхапцая структурные эломоптм сиотем!/гкарьер, их яорэкотр< и прострон-отвепно-времешше закономерности ^ормнревония рабочей зона и Конечных контуров карьера /12, К, 16,22, 23,28,29, 33, 3-1,36,37, .39-41,44/.

Достоверность научных. полосттН!. выводов и секоменд-н;-.::1 обеспечивается применением сопртштшх средств 1' методои <шп-лиза и синтеза олокных систем, широким прввдечеизом проектных я фактических материалов работа дудников пат.:ког8л.гтеког! прекашгсикостя, сопоставимостью результатов моделирования и теоретических исследовании с данными внедрения из пхеплуотл-рувшх карьерах п подтверждается подстеге лытук слитом практического использования результатов теоретических г.оследовани:; и разработок, доведоикнх до впхокорках методов расчетов и рэ-олизог.»!1ПШХ с помоэьп сиотемы Автоматизированного проектирования при создании проектов роолышх карьеров цвзтно!) металлургии в институте "Казгипроивзгмзт".

Нлучн.ая новизна. Созданы теоретически;? осиояи рссония крупной научной проблем) построения устойчивых горкодобнввв-иих свотом !-Р'! сткритой разработке ¡¿ооторогумнкй поло г-¡ах *.:с-коппемих;

- рлзрасЗотан метод опродзлсиия производительности саств-ш-корьзр, п основу которого положено сормоисшго графиков усредненных зиачэняй керф^пшентсв дебччл, возможного количества экскаваторных забоев и кнтэксяпноогя горних работ о вмходса но стобпльнум лройзводг.телыюоть но горной мае со и добываемым тянем полоэглх ископаемых;

- jua определения уровня достаточной устойчивости парамеу-ров снстеш-карьер проглоти критерий - минимум риска неокупао-мости капкталышх вложеквй в норматкшшй либо уогакаллштшП

заказчиком срок. Згот критерий устойчив к sifjxy í: параметрам закона распределения возмешопе отклонений фактических перамагров среди от нрипятих я проекте, что обеспечивает нодеетооть- пря-нямюких на его основе проектних решений в условиях неопределенности исходно!! информации. Рсзработац-метод расчета производительности, обеспечивающий придание спото.мз-каръор свойств адиятапностй к возмешод отклонения;.? фактических условий эксплуатации систем от продусматриваоьих проектом;

- установлена область поиска целесообразных вариантов углу Оки карьера .которая ограничивается о одной о торопи траекторией, обеспсчивовйвй оптимальную структуру затрат па добычу р.уд (интенсивность горних работ при зтог.дио учитывается), а

с другМ - траекторией углубки, обеопечиваадей шквшшлу!» йнтеискшость отработки карьера к, как следствие, ышшмалыс/и величин/ удельных затрат ;ш виокку гориоП касоц;

- выявлено, что систбш-кагьор, рабоешкюп с рковиаяык иозмозшоЯ нроигводвтольцеоть» по горной кассе, теряет свойстве адаптироваться к возможна:.: отклонениям фактических „'/елозив ov.-спяуатоций от првдаолаг&е.\аи в проекте а является псу стой айва: Установлено, что свойство адаптквноегк ког.ог бить -прядаис ;/ct¡ яоалопиа;,; на стадии проектирования saxtoíl ¡шгакспяаоата гор:д>х работ, rv'U которой создается свобода • изкзаеш.'я параметре: структуры и скорости проддаадонпя рабочих бортов в ¿xóo;j цзяр. влошш за счет ксковрироваккя оборудовашге:.:. -Врояяокапо разор; устойчивости сиетеш-карвор кзшряп , огвдоемвея '•стаиовлокно; нагрузки по единицу рабочего фронта каазхспг-.алъпо возшадо«;

- кссяедоааиа -чуьствкгаяькооя» оаосока-карьср к впутрза-иш параметрам, епоте:..и и параметрам сроду,. Установлено, «i-кзиеиекко длани экскаваторного блока в сторожу уейцьеоййя про почтительнее и приводят к более тгевпюпшазд рои ту производи, •еольноотк, чеа ушишшс »upuia pode «х клоаадок ила спада пае виооти уступов. йдшшаа отклонения балансовых запасов а производительность косит диноапии хорахтар. Разработай коте распределены розераа устойчивости кзэд внутрзншмХ» пар«;.:ат рамп пропорционально чувствительности екстоки-карьер к с-,.

параметрам;

- па основе статистического анализа работа всех рудников п карьеров патшетадгоческоП иодограоли бнввего СССР установлено, что в сродней фактические показатели хуке проектных. Это показывает па наличие закономерной и случайной составляющих в отклонениях. Устойчивость системы-карьер о условиях проявления закономерных отклонения может быть обеспечена лииь за счет создания па стадии проектирования резерва я интенсивности горных работ. Итеянне случайной ошибки ноподтвержденкя запасов на выходные параметры может быть устранено компенсационным режимом работы, при котором в течение пориода прироста запасов создается запас руд в рабо го Я зоно либо ня пудннх складах, используемый в неблагоприятные периоды;

- по результатам теоретических и прикладных исследований создан программный комплекс, реализующий систому автомзтизиро-ваниого проектирования карьеров, ядром которой является пцут-римашинноо представите низ модели системы-карьер и процессы ее функцисиирсзания. Система предназначена для определения главных параметров карьеров, включая решение задач горно-геометрического анализа карьерного пространства лпбой структуры, построение предоЛЫЛ1Х контуров и покрытия внутренними съездами, определение прспзводигелыюсти системы-карьер по горной масса

п типам добываемых полезных ископаемых, рлечот календарных графиков горных работ и графическое отображение выработанного пространства ни любой момент временя.

Практическая ценность .работы заключается в создании методологии проектирования главных параметров карьеров, учитывающей неопределенность исходной информации л лозволятаей:

- оценивать потенциальные возможности системы-карьер в обеспечении максимальной интенсивности отработки месторождений ;

- определять структурный, параметрический и функциональный резерв в зависимости от принимав!*« внутренних параметров системы;

- выбирать структуру и значения руходннх параметров сио-темн, обоспечивагаке мишмум риска экономических потерь при

реализации проектных решении;

- осуществлять автоматизированное определение главных параметров карьера и получать графическое отображение образа системы,соответствующее любому-моменту вромст: ее жизненного цикла.

Реализация результатов работы осуществлена путей внедрения в практику работы института "Казптроцвотглот" сиотеш автоматизированного проектирования горных работ на карьерах цвз-тной металлургии. Принятие к последующее внедрение проектных реионии на основе разработанных автором методических подходов обеспечило годовой экономический згТфокт па Николаевском карьере - 577 тыс. руб., Кемышкско» карьерз - 811 тыс.руб., карьерах Галремского ГОКа - Г I млн.руб. Проводенное Казгипроцвет-метом с помощью СИР ПОЛЙКАР уточнение границ карьера Чекиарь Дешшогорского поляуотаядкческого комбината позволило .улучшить геометрии карьера, отодвинуться от крутого склона, укенькив объем вскшая на 12.6 шш.м"3, а годовой объем с 7 до б.гдян.«3. Это позволило сократить число большегрузных маглш на 5 единиц, расход кип па 0,4 мл:;.руб. в год, уменьшить размеры административно-бытового корпуса, сократить численность трудящихся в карьере и ремонтной слукбе ка 90 человек (эноношчосклй офпокт приводен в ценах до 1985 года).

Апробация работы'. Основные результаты роботы докладывались на П Всесоюзной конференции "Проблемы создания систеа автоматизированного проектирования горнодобивавиих предпраятпй" (Ц/-. ла, 1977), но совещании по проблеме "САПР карьеров" (Чите , 1983), на республиканской научно-технической конференции "САПР горнодобывающих прояяряятаВ" (Ташкент, 190-1),- на Всесоюзном семинаре ""атематическое моделирование косторождеикй к открытых горных работ" (Усть-Каменогорск, 1985), на Всеооюзиом.семк-нарз "Повышение автоматизации проектных работ в цветной металлургии" (Москва, 1987), на координационном сова' энии "Создание систо:.! и ретодических основ автоматизированного проектирования карьеров" (Уюсква, 1985), ца Всесоюзно:! конференции "Разработка и применение систем автоматизированного проектирования и АСУ горного производства" (Ллка-Лта, 1987), кг. Всесоюзно!! школе - семинаре "Имитационное моделирование горного произ-

полотна" (Апатити, Е>В8), на с ом тско-финс ком ннучио-тохиичас-ком я коммерческом симпозиума "Т^.'^-^'-'к-Э!" (Ленинград, 1991), на екегсдлих координационных соаекснкях но стрпсловол научно-тох-нкчсскоЗ прог]>аглмо (Усп.-Хпшиогсрох, !59ü), п ин-

ститутах ;,Гнппо^ул!)'', "Vüar;-.:.!.:п,", "¡■^шач^йииетм':'". Л!*;'.

. L» О ^ 1 1 о Го г ,

I Л

:fiO"', ОС

i il

о-

с-е

i. í.iíür.w.i;,- _ !>. i

:;ñ.vi'. Л.лроинп. juü, Ï lo , il.ü.liici'jina, Ь. i',;'..' ил, Ii.O.Laoca«, К.M.

.Ki,

VKC-.:

i-'CiiU , jUOIKi ,

г .nj. H.

-, ii, .-iüVÍ'í-

H. Буна-

i. i'.I Vi-i-iiii! ;o, С.Г. Грачева, K.A. Ertma, С.Л.Пльшш, 0,Ji.'iíwt-aui¡, ú. КЛ'.Кьяустина,

A.Л.Кулешова, ГЛ'.Лси-люсона, ЫЛЧНоа.^лмон«, V.С.Пор.мякова, А. К. Пашздка, C.li.üoncim, Í.U Г.Потапова, Н.И.Прохононкс, ".!'. Реентоьича, С.С.Гааииченко, Н.ЛЛ'ашша, Ь.А.&шхшш, И.Б.Табак-г.тна, ПЛ!.Токзкова, Л.Л. vüccüko, S. ¡¡.ураздшюН, Г. Д.Холодплко-на, В.С.Хохрчкога, НЛи'&1Шг:»и», .'.i.C. ;;от-юр:';а-, А.Г.Шаиаря, Б.Г.¡¿п-арова, Г-.П.ki/íi.'она, ш.ндилнои технических наук Ь.М.Алв-ничвпя, С.Я.Арсаньина, Si. JL Гсьза, !■'. И. i?.:son.-:>,o-sa, АЛ-.2я терпела, 1(.М.Кииляка, С.Л. КороОоаэ, Л. Л Лакша, .'.!. ¡Л'-'адивдбиа, П.К. Оподонко, B.U.Папнчова, А.Л.Пешкона, !.!.Г. Седло;; а, Н.Сипкона,

В.Ф.Сюдцич, А.С.Танайно, Д. И.Шитова, Ь).К.11!к.ути, 0.В.Шпанского и др.

Развитие теории и практики проектирования подчинено задача создания надежных проектов горнодобывающих предврштШ,имевших шшшилышо отклонения от ¡'¿¡ктических реальных объектов. Однако принципиально!! особенностью горнодобывающих систем является то, что их синтез на стадии проектирования осуществляется п условиях, когда исходная горцо-гоологичоская, техническая и социально-экономическая информация прогнозируется о той пли иной степенью достоверности. Надежность принятия проектных реиошШ в этих условиях сшшавтся оттого, что киэкевпиЛ цикл отих систем значителен, что вида больше уменьшает достоверность прогнозов. В спязи с от ;л возникает проблема учета неопределенности при принятии проектных роианий, которая несмотря на появившиеся в этом направлении работы, далека от своего окончательного решения. Об атси свидетельствует зцачительноэ отклонен;: .Тактических показателе!: работы карьеров от пршктих в проекта, что влечет за собой большие экономические потери.

Методы определения главах параметров карьерой, базирующиеся !ш учете риска, основаны на проработке большого количеств вариантов. Чрезвычайная трудоемкость оценки рассматриваемых лораантов на дает возможности осуществлять многовариант-цу*1 проработку проектов и значительно усложняет проблему принятия надежных проектных решений. Поэтапное развитие теории проектирования и применение средств вычислительной техники привели к разработке системы автоматизированного проектирования карьеров. Однако созданные до настоящего времени системы автоматизированного проектирования карьеров находятся в самок начальной стадии развития и положенные в их основу математические модели просты и но учитывают сложную структуру проектируемых систем и динамически:! характер их поведения во времени. Поэтому возникает необходимость постановки и решения следующих задач:

1. Разработка структурно-параметрического подхода к описанию карьера как олохной динамической Омстеии.

2. Создание комплекса методов генерации технологически допустимых вариантов систши-карьер и траекторий ее функционирования.

3. Выявление влияния отклонений фактических .условий эксплуатации на выходные параметры систем-карьер и обоснование необходимых уоловий ее устойчиво;! работы.

4. Разработка метода установления главных парэметрон сис-темы-карьер при неопределенности исходно;' информации.

5. Создание систоми автоматизированного определения главных параметров системы-ьирьер.

I. Структурно-параметрическое описание систс.'.-ы-каръоп /4. 0.10.42.43/.

Различие между открытым и подземным способами добычи интуитивно ясно и заключается и типе технологических енработок, сооружаемых в горном массиве. При подземном способа добычи всо выработки имеют замкнуты!! контур, а при открытом - незамкнуты!!. Это различие является настолько значимым, что предопределяет но только порядок и закономерности отработки месторождения, но и элементы, формирующие технологическую систему. Если при подземном способе разработки, в принципе, льбо;1 горизонт либо участок рудного тола может быть отработан независимо от ооталъно!! его части, а образовавшаяся в результате выемки полезного ископаемого полость в общем случае шляется отрицательным технологическим фактором, то при открытом способе выработанное пространство, как правило, поглощается вновь создаваемыми выработками, необходимость которых обусловлена технологией.

Отмеченная особенность позволяет рассматривать выработанное пространство в карьере' из только как результат тектоей добычи, но, главным образом, как объект, технологически необходимый для осуществления дальнего!! добычи в пределах выделенного карьерного поля.

Исходя из общесистемных соображений и воспользовавшись положениями, высказанными А.И,Арсентьевым и Ь.В.Ржевским, будем считать, что карьер - это динамическая система, представляющая собой упорядоченную совокупность искусственных объектов, функционирование которой во времени и пространство обеспечивает добычу полисного ископаемого выработками с незамкнутым вертикальным контуром.

При таком определении система-карьер рассматривается как некоторый агрегат, состолщи;', из набора технологического обору-

довапия „ системами жизнеобеспечения л горних выработок,предназначенных дгл безопасно;'! и производительно;; работы этого оборудования. Агрегат, взаимодействуя с внешней средой, реализует технологию открыто;: добычи полезных ископаемых.

Основу теории проектирования карьеров составляют фундаментальные закономерности ото;! технологи;;, в соответствии о которыми отдельные искусстзснныс объекты объединяются в единую техническую систему. Совокупность искусственных объектов и функциональных связей ме~ду ними, достаточная дия осуществления добычи полезных ископаемых открытым способом, представляет собой конструктивную структуру системы-карьер.

Системное едипстг'1 карьера и реализуемой с его помощью технологии обусловливает необходимость наряду с конструктивно;; выделять потоковую структуру, представляющую собоЛ совокупность технологических процессов и функциональных связей мо';:д/ "ими, достаточную для целенаправленного агрегатного превращения'и пространственного перемещения горного массива.

Потоковые структуры изучены достаточно полно.

Па рис.1 приведши конструктивная структура в виде И-КЛ1Т-дорояо, на которой выделено семь множеств функциональных эле-¡ми топ, пред определяющих основное технологическое многообразие онстош-карьор: - множество возшшос типов, коночных контуров карьера, многообразие которых зависит от прогнозируемой гсомоханическоп обстановки. По своему функциональному назначению зтот объект обеспечивает доступ к части, либо ко всему месторождению; Ъг - шюкество возможных вокриващих выработок и сооружений, функциональное назначение которых состоит в обеспечении транспортного доступа к месторождению ;

Эз - множество возможных схем рабочей зоны карьера, являющихся пространствеиио-вроиешеи огобракоикем многообразия скотом разработки. Этот объект служит для размещения основного и вспомогательного оборудования и производства горных работ ;

5Ч - "«юкество возможных комплексен технологического оборудования, функциональное назначение которых состоит в реализации технологических процессов по изменению агрегатного состояния и пространственного положения горного массива; множество типов породах отвалов и способов отвалообразова-нкя; Б^ - множество типов рудных окладов; Б? - множество воэшшах систем жизнеобеспечения гориотранспортпого оборудо-

Río, I. Конструктивная структура оистемн-карьер

пания, абочего персонала.

Выделенные по конструктивному назначению объекты пред-сташиют собой нпгпшй .уровень по отношению к система-карьер. Какдоп объект, являясь подсистемой карьера, в свою очередь, моу.ст быть разделен на два уровня и так вплоть до неделимого объекта. Подученная таким образом многоуровневая структура труднообозрима, хотя и продставляот теоретический интерес. С практической точки зронпя анализ таких структур чрезвычайно затруднен из-за быстрого роста размерности. В связи с этим в основу структурного синтеза технологической системы-карьер положен принцип двухуровневой иерархии.

Очевидно, что мощность множество искусственных объектов, формирующих структуру системы, определяется уровнем знаний о проектируемой системе, достижениями научно-технического прогресса, требованиями экологии, безопасного и элективного производства горных работ и карьере.

,_/сть морфологическая база знаний технологии открытых горных работ состоит из семойстгза множеств, каздое из которых

5^1 = 1,2,,описывает некоторый объект, имеющий определенное футшнопалыюо значение.

для общности будем считать, что для формирования работоспособно;.' технологической системы-карьер необходимо п типов искусственных объектов и каждый объект, соответствующий множеству , кокет принять вид любого элемента из этого множества:

5г[ 5,1,3(2.,:.. 1

[ 5П1, 5пг>-, ¿пк ¡-у ^пкп]

Прямое произведение мноясств

5=31х$гх...х3(.х...х5п (1.1)

при условии образует множество упорядоченных коне-

чных последовательностей . Каадый элемент

этого мнощоетна является кортскем, описывающим набор объектов,

К

достаточный для функционирования системы и характеризующий ее структуру.

' / ч (1.2)

1=(Сп), ИСМ, ]=(Ст)

т=Пкь. (1.3)

Ы

В выражениях (1.1), (1.2) и (1.3); X - знак декартова произведения; П - знак пересечения множеств; П - число типов объектов, достаточное для формирования технологической системы-каръер ; ~ множество функционально равнозначных разновидностей объекта 1-го типа; - количество функционально равнозначных разновидностей объекта 1-го типа, мощность множества ; - вариант _]'-;! структуры технологической системы; т - число возможных вариантов структуры проектируемоП технологической системы, моипооть множества б .

В процессе функционирования любо!! объект, формируп"н:' структуру, может быть заменой на функционально равнозначны;:, что позволяет рассматривать изменчивость структуры технологической спстемы-карьер во времени. Пусть в точение срока существования карьера Т выделены пх периодов, в каждом из которых структура системы Б остается неизменно:!. Тогда структура систеш-карьер как дискретная функция времени определяется на множестве

зтф/тЛ, зj(TA.••.зJfх^)}, (1.4)

геТ, ,т

где J - множество инлекооц структуры системы в X -Н период.

Определяемое в (1.1) и (1.4) множество 5 возмогших вариантов структуры технологической еиотомы-карьер может быть

значительно сокращоно. В силу того, что кокоторые элементы

6 3 . формиру:оцио структуру ^ > могут оказаться технологически несовместимыми с реализациями других объоктов» рассмотрению подлежат ликь допустимые с точки зрения технологии альтернативы, образующие некоторое собственное подмножество 5дС5 ■

Забор допустимых альтернатив может быть осуще-

ствлен п соответствии с предикатом, определявши значение булевой псрешшоЯ

¿=Л,п-1),г=(Ы,П), (1.5!

принимайте;! значение X тогда и только тогда, когда все элемент;; ¿1 , образующие структуру ^ , попарно функционально совместимы юеду собой. В выражении (1.5) V - квантор обаноотк, В - предикат.

П^хяквстрирвгси получетюе результат« таслоннны примером. Пусть в результате предварительного анализа горно-геологической ситуация к рассмотрении принято следующее многообразно объектов, цз которых может быть сформирована технологическая система-карьер: - конечный контур карьера ( Зц - вогнутый борт, 5а - вам:;/.-клан); 5г - способ вскрытия ( , ¿г? ,

5гъ - внутренними спиральными, петлевыми и тупиковыми съездами соответственно); Б3 - рабочая зона и система разработки ( Зл - однобортовая, 5зг ~ дпухбортовая); Зч -комплексная механизация ( Зщ структура комплексной механизации вклю--чает только автомобильный транспорт, Зчг ~ только желозпо-дорожлш;;); - отвала ( £31 - экс-каваторнос отвалообра-

зованис, 5вг - бульдозерное); 56 ~ Р-УДний склад ( - с разделение,'.! руды по сортам, Звг - боз посортного разделения).

Мощности рассматриваемых множеств соответственно равны

Число возможных вариантов технологической система-карьер, отличающихся структурными элементами, определим из выражения (1.3) т = 2. 3.2. а-2.2 = 06.

13

Очевидно, что по все 96 вариантов являются допустим!;.'.:;! с технологической точки зрения. Часть из них должна быть исключена из дальнейшего рассмотрения в сил:/ несовместимости некоторых разновидностей объектов, формирующих структуру системы. Так, элемент , соответствую«!!:! разновидности структур; комплексно!! механизации с нелезнодорокнч'л -рапс порт ом, мояио считать несовместимым с элементами 5г1,5.гс52 и 552€ Б у . Тогда определеннее в соответствии с (1.5) число технологически допустимых альтернатив сократится до 50.

Оптимальное взаимодействие иокду конструктив:!«:.':! и потоковыми структурами достигается выбором соответствующих параметров.

С точки зрения синтеза системы при проектировании вес параметры, икеюдие отношение к спстеме-каръор, целесообразно разделить на чотыро группы: множество внутренних параметров системы X , представляющих характеристики функциональных объектов, формирую«',их структуру технологическо?. вастс:-.и-к;|.;ь-ер; множество параметров внешне!; среды С , влияющих на поведение системы; ыиокостэо параметров состояния системы 2. , характеризующих динамическое поведение системы; множество зы-ходн.ых параметров А , характеризующих реакцию систем на измеиоиие ее внутренних параметров и параметров мнению:! своды.

Каждая технологическая альтернатива, рассматриваемая при проектировании, определяется на множестве допустимых структур Бд и на множестве параметров X , характеризующих отистрг, -ктури. Эти параметры /шляются внутренними по отношению к технологической система-карьер.

Внутренние параметры на стадии проектирования являются искомыми, и в связи с этим проектировщик должен иметь возможность варьирования каядим из них. Дчя таких параметров, как ширина рабочей площадки, высота уотупа, производительность технологичоского оборудования и т.д., диапазон варьирования может быть задан заранее. Граниты некоторых параметров могу? быть открытыми, так как они не имеют зирапее известных мпни-мальных и максимальных значений. Ток о конечной глубина карьера априори ничего не известно.

Многие варьируемые параметры можно рассматривать как непрерывные. В первую очеродь к ним относятся параметры, формирующие пространствонный гоометрическиЯ образ систеши-карь-

ср. Но /го чрезвычайно усложняет синтоз системы. В связи о этим внутренние параметра необходимо принимать в соответствии с Кормами технологичоского проектирования, которыми определяется номенклатура дискретных значений этих параметров.

Цют.ество X отображается метрическим пространством о размерностью, равной числу учитываемых при проектировании карьера параметров. Когда параметры взаимно независимы, оси пространство параметров образуют ортогональный базио параметрического синтеза технологической системы-карьер.

Разобьем параметры ¿-го варианта структуры системы (1.2) па непересокаемие множества и выделим среди них собственные подмножества допустимых значокпй

Хг= (хггхг2,...,хгр,..., х2Рг}

хгг>- '^гр'"'' Х7Рг.) ''Хг!!'г-'"''^Р'"''^!,-

Простракство параметров л'-го варианта систомы при уоловш;

г

Эяоконгомй мног.ссгва X* являются уиорядочешгао поборы, каадый из которых предстшузгот альгерватввинй вектор параметров структуры сястеыа-карьор

г=(1,пД Р=(1,Рг), Ч^), п^ГК,

1=1

где р - номер дискретного значения т_-го параметра; рь -число уровне Г. квантования каждого а-го параметра, определяемое специалистом-проектировщиком; % - номер независимого параметра системы; л^ - число параметров, описывающих ¿-й вариант структуры технологической системы карьера; х^ - вектор параметров 5-го варианта структуры систомы; п^ -

20

число возможных вариантой различных значений параметров,описывающих ]-ю структур:/ системы.

Система-карьер взаимодействует с внешней о ре до ¡1, которая описывается набором множеств, среди которых целесообразно выделить следующие множества факторов: природные (.горно-геоло-гкческив, геомзханическио, географическое яолоу.енио и климат региона); научно-технические (уровень раэпитпя фундаментальных н прикладных нсследовашШ, состояние и перспективы развития техники, состояние и перспективы развития технологии); экономические (состояние экономики и перспективы разиития,финансирование производства, спрос и потребление сырья, технн-Ко-оконоыическпе показатели производства, организационно-экономическая система управления) ; социальные (демография, трудовые ресурсы, размещение производительных сил, образование); военно-политические .(политическая обстановка в стране, международные отношения, стратегический курс, опасные зоны, аоен-ние конфликты). В общем случае пространство параметров внешне!! среды

С = С(хС2х...хС1х...хСЛс (1'Я)

при условии ПС0=0-Чг *

Вектор параметров внешноЯ среды С^С,,«^,..-,Со ,...,СПс),

п - (1-9)

сеС, с^еС^., i,nc,

В выражениях (1.8) и (1.9): лс - чиоло учитываемых параметров внешной среды; - множество значений <^-го параметра и пространство параметров внешней среды; с - вектор параметров внешне!! среды, учитываемых при проектировании карьера;

С^ - значение (¡,-го параметра внешне:! среды.

Результатом взаимодействия систомы-карьср о внешней сре-до11 .являются выходные параметр/, которые характеризуют сффек-тивность ее функционирования. К основным из чих следует отнести производительность карьера по горной массе, отдельным ее типам, а также типам полезного ископаемого. Пространство выходных характеристик системы ]-тоН структуры

(1Л0)

и

Вектор выходных характеристик

а'6 А5, а^еА'а, а= Спл ,

(1.11)

где пл - число выходных параметров системи-карьер; А^ , Д-1 - множество значений Ц-го выходного параметра и пространство выходных параметров системы ]'-тоП структуры; о' - вектор выходных параметров системы ¿-той структуры; йу - значение а-го выходного параметра.

итзь между выходными характеристиками систему, ее внутренним» порамстрами н параметрами внешней среда наиболее полно мотет быть описана системой соотношений

могут быть установлены лишь после отработки конкретного месторождения. В связи с зтим на практике' используются зависимости, позволяющие определить выходные параметры через параметры, характеризующие состояние системы в рассматриваемый момент времени.

Состояниом в данный момент будем назыьить совокуппооть наиболее существенных для цело!', функционирования характеристик снстемы-карьер. Исходя из задач синтеза на стадии' проектирования, состояние рассматриваемой системы наиболее полно характеризуется длиной фронта горних работ, объемом горной массы, который необходимо вынуть из карьера для ¡¡змонония его

,4,...,х'Пх; с,,сг.....сПс;г);

а|,/1ИПд(У()х!,...с,,с„с; 1).

(1.12)

В силу чрезвычайной сложности функция

» Тц > ■ •

2.2

состоят::;, ноэ'уфтгиоитвкп пси pu:1:;;, добычи в мнении, количеством технологических кошлохсо» и «х производительностью, lia основания конкретных требований состояние шгот оцонивать-ся к другими характеристиками систем!/.

Пространство состоянии системы j-той структуры образуется прямим произведением множеств допустимых состояний по каждой v -il характеристике

I*w»op «оптотмя система

(1.14)

reZ, v-i,nlt

где.Ъ3 - значение w-ii характеристики состояния системы;

I —}

2."^ , ù - множество допустимых состояний системы по г?--а характеристике и пространство состояний системы соответстьин-!(о; пд - число характеристик, по которым оценивается состояние • системы.

Процесс функционирования карьера во времени представляет последовательны!; переход от состояния £Jft0) к состоянию (t) Для всех моментов времони t£ Т таких, что t t0 ,

Связь между состоянием технологической системы-карьер ZJ(t) , ее параметрами XJ(t) и параметрами внешней ореди cil) на полуинтервале ito.t] описывается оператором

z'it^uxzYtJ.xVtWt)]. (1.1б)

Продолжительность полуинтервала (t0,t.] определяется периодом квазистатического состояния, в течение которого структура и параметры оистемы, а также параметры внешней ореды принимаются постоянными.

Оператор переходов системы в новое соотоянио Ф реализует закон соразмерного развития горных работ на смежных уоту-пах в соответствии о принятой сиотемой разработки. При системах разработки о углубкoil этим оператора тахже реализуется цикличный характер горноподготовительных работ, обусловленный необходимостью постоянного поддержания активного фронта в рабочей зоне карьера.

Связь ,между выходными характеристика»! система к параметрами ее состояния

аЧО^ЯН]. (1.16)

Подступив вместо ц} ( I) его значение (1.15), полу-

чим

!3 практике проектирования п силу трозвачойкой сложности рассматриваемо,'! системы-карьер оператор переходов Ф и оператор выходов р задаются алгоритмически.

Таким образом, предложенный метод описания системы-карь-ор позволяет установить однозначную зависимость выходных параметров системы от параметров среди функционирования, структуры '» внутренних параметров системы. Диализ выражения (1.17) показывает, что оптимизация любого из внутренних параметров системи, в том числе траектория углубкп а границ карьеров,вне связи с выходными параметрами системы является некорректной с точки зрения системного анализа, так как приводит систему к л ок а ль н ому эк с т рв му ну.

2. Построение ..технологически допустимых вариантов оиото-ни-корьер и траектории сю функционирования /5,7,11,32.38,43/.

Постановка задач!! построения альтернативных вариантов сястему-карьер в траектории ее функционирования требует описания среды функционирования системы, создания методов задания множества альтернатив, на котором отыскивается технически допустимое решение, и определения'критериев оценки качества функционирования системы, в соответствия с которыми принимаются проектнио рекения.

Изучение и описание среды функционирования оистемы-ка-рьер является одним из вагше&пх этапов проствровапия. Иол-нота и достоверность параметров, описывающих горно-геологические и природные (¡акторы, в значительной мере предопределяют задание допустимых множеств альтернативных элементов систем; н их параметров, а от качества прогноза экономической, социальной я военно-политическов ситуации будет зависеть зффективпость функционирования систем-карьер. .

Формально орода описывается совокупностью параметров различной физической природа и отображзотся в виде вектора (1.9) в пространстве параметров внешней среди (1.0). Шесте с тем при принятии проектных решений очень важно .учитывать характер проявления этих параметров. В данном случае определяющими являются понятия определенности или неопределенности среды.

Несмотря на ряд исследований, доказывающих необходимость учета вероятностного характера параметров внешней среды и их неопределенности, проектирование система-карьер до настоящего времени базируется на детерминировании,! подходе. Значение каждого компонента вектора (1.9) при этом задается числом. Фактически не в процоссо функционирования каждый компонент вектора (1.9) может принять значение из некоторого множества, размах которого зависит как от физической природы параметра, так и предварительных затрат на его оценку. Следует заметить, что каковы бы ни были затраты' на оценку параметров внешней среды, убрать неопределенность ее параметров не представляется возможным,

На следующем этапе задается описание снотемы-карьер в вида семантической конструкции, учитывающей все формальные требования фундаментальных законов и закономерностей технологии. Ограничивающие условия при этом определяются Правилами технической эксплуатации и техники безопасности разработки месторождения открытым способом. На атом этапе определяется структура системы-карьер, включающая набор конструктивных шь-аоитов, необходим))!! и достаточный для реализации цели, заключающейся в осуществлении добычи полезного ископаемого.

Сшибки, допущенные при формировании структуры, практически не могут быть исправлены без реконструкции карьера, что влечет за собой большие экономические потери. Несмотря на это, в практике проектирования выбор структуры' осущоотвляетоя на интуитивном уровне из 2-3 вариантов, что прежде всего связано о высокой трудоемкостью оценки и отсутствием ({орнальных методов формирования этих вариантов.

Введение понятий конструктивной структуры, структурного пространства и предлагаемы!! подход к определению мнояеотва технологически допустимых структур является первым шагом в разработке методов структурно-параметрического синтеза оизте-мы-карьер.

За; ,ние структурного пространства можот быть осуще-

ствлено различным/, потопами, но наиболее продуктивным является метод морфологического анализа. Основные идеи этого метода применительно к задаче синтеза структуры систомы-карьер заключаются в следующем: _

1. Определяется набор из п разнотипных элементов 3¿,l*{,n , достаточный для формирования структуры, обеспечивающей реализацию технологии открытого спсс оба разработки месторождений.

2. Для каждого элемента 6¡_ , входящего в структуру си-стомы-карьер, создается перечень возможных альтернатив, являющихся некоторым множеством функционально равнозначных элементов одного типа.

3. Задается гиперпространство с числом осей п , равным числу элементов, достаточных для формирования структуры сис-темы-карьер. Вдоль, каждой оси откладываются альтернативы соответствующего оле.монтз. В полученном неметрическом пространстве л«йая точка описывается вектором ij-fiikj, l=('i,2,...,n),

k = (l 2 ... k¿) i который кокет стать искомым решенном. В этом пространстве лэкат псе возможные конструктивные структуры 6j£S i что позволяет использовать ого не только для синтеза, но и классификации оистоми-кзрьор по любому конструктивному признаку: конструкции предельного борта, разновидности вскры- ■ воющих выработок, типу рабочей зоны, элементом комплексной механизации, типам и расположению отвалов и рудных складов п т.д.

11а следующем этапе синтеза для каждого -5j -го варианта структуры определяется пространство XJ допустимых значений варьируемых параметров системы-карьер и приводятся его характеристики. Размерность этого пространства определяется числом параметров nj , необходимых для описания j-той структуры системы. Для однообразия проводимых в дальнейшем расчетов всо параметры представляются диокротно. Уровень квантования каждого параметра задается исходя из требований Норм технологического проектирования и имеющихся в распоряжении проектировщика вычислительных мощностей, так как чрезмерное дробление искомых параметров системы резко увеличивает число возможных вариантов. Гранита некоторых параметров могут не иметь априори известных значений. Такие границы становятся искомыми и должны быть установлены во время проектирования системы. К

таким параметрам относится глубина карьера.

Любо.'! вектор х; в пространство X1 , соответствумциП 6j -той структура, является допустимым вариантом проектируемой систему-карьер

х^(хЦ г^), Р=(Ы, (2.1)

где rij - число параметров, описывающих j-тую структуру систоми-карьор; рг - число .'/ровной квантования 1 -того варьируемого параметра.

Значение виходних параметров а(\) спстеш-ходьор предопределяется состоянием системы t) , которое она принимает в пронессе функционирования. Процесс функционирования при отом характеризуется отображением

т), аУф F"(t0lt12.ifto), xit), C(t) j. (2.2)

реализуемым оператором функционирования F"= F А Ф , который состоит из оператора пароходов, определяющего параметры состояния системы z'fO , и оператора выходов, позволяющего установить значения ее выходных параметров a'(t) . Совокупность точек (z1, aJ)tZ'х Д3 , соответствующих в силу отображения (2.2) веем t€T , является траекторие:1. функционирования системы-карьер. Таким образом для принятия проектного решения о значениях Q.J (t) необходима генерация множества траекторий и выделение в нем допустимого множества, удовлетворяющего конструктивны;.! и функциональным ограничения!.! па параметры, обусловленным тохнолсгичоскими законами формирования рабочей зоны н функционирования системы-карьер.

Проблема генерации траектория функционирования заключается в чрезвычайной сложности системы-карьар, что исключает получение аналитического описания оператора F* для реальных горно-геологических условии. Н практике проектирования для этого используется имитационное моделирование.

А.И.Арсентьевым разработан один из наиболее эффективных моделирующих алгоритмов, главным достоинством которого является возможность задания множества допустимых рае к тори П функционирования системы с помощью зависимостей V~f(P) для првделышх технологически допустимых состоянии рабочего бор-

та при углах Чт«/*. и ^о . Предложенная впоследствии Г. Л, лолодняковим замена этих функций na P-ffQ) позволяет объединить пространство состояний и выходных параметров в пространство функционирования системы-карьер.

Алгоритм генерации траектории функционирования системы-карьер иллюстрируется рис.2. Порядок операций при этом следуют и й.

1. Для конкретных условий среды cCt) принимаемых проектировщиком структуры б3 6 S<j и вектора параметров xJ(4) , задается пространство функционирования, каждая из осей которого соответствует либо параметрам состояния, либо выходным параметрам системы. Число параметров, характеризующих состояние системы при этом, определяется искомым вектором выходных параметров aft) .

2. Полученное пространство рассекается плоскостями,каждая из которых проходит через ось, характеризующую изменение объем* горной массы в процессе функционирования карьера, и одну из осей, характеризующих изменение параметров состояния либо выходных параметров системы. Полученные двумерные подпространство располагаются в одной плоскости одно над другим так, чтобы определяющие их оси объемов горной массы однозначно соответствовали друг другу.

3. С помощью имитационного моделирования реализуется процесс функционирования системы-карьер и устанавливается иэшнеино параметров состояния в зависимости от удаляемых из карьера объемов горной массы. На рис.2 ломание 1,2,3 отображают изменение объемов руд/ P=-f(Q) , а лсшныо 4,5 изменение количества располагаемых в рабочей зоне экскаваторов N=-f(Q) . ' •

4. Усредняется коэффициент горной массы (кривая 2 на рис,2) и количество устанавливаемых экскаваторов (кривая 5 па рис.2), а затем определяются периоды стабильной работы системы, в точение которых все параметры, хгбактеризующие COCTOJ ше системы-карьер, постоянны.

5. Дм каждого из этих периодов рассчитываются значения выходных пара,метров. На рис.2 показано измонепие производительности системы-карьер по горной массе Qr=?(Q) (ломаная 6) и по рудо Qp = <f(Q) (ломаная V), соответствующее периодам стабильной работы.

Р, млн. и3

Рио. 2. ¡Зависимость параметров ооотолшш (с , 14 ) и выходных параметров ( а,- , ин ) системы-карьер от нарастаиаих обг-емов горной массы ( и' ) и времени функционирования ( Т )

6. Значение параметров состояния ■г} (1) и выходных ьлраметров системы а1 (Ч) в любой момент времени 1вТ определяется путем .установления взаимно однозначного соответствия между элементами множеств О и Т . Для этого определяются интервалы отработки каждого х-го этапа

о!

и рассчитывается нарастающее время отработки

и= Е~ч.

I

Объем горной массы С? (<.) , вынимаемый из карьера в течение времени 1 ,

1= Ст.

Значение индекса ь устанавливается по принадлежности

В птих выражениях - производительность системы-кя-рьор не горной масса при отработке 1 -того этапа.

Многообразно структур и соответствующих им параметров системы-карьер порождает многообразие подлежащих рассмотрению проектных вариантов. При чрезвычайной трудоемкости оценки одного варианта лаке при современном уровне развития вычислительной техники возникает проблема отыскания оптимальных зна-' чени!! и Зо(0 • Основным шагом в преодолении этой

проблемы /шляется сокращение пространства внутренних параметров системы-карьер X .

Одним из параметров, порождающих многообразие системы-карьер, является траектория углубки. Так для фиксированной структуры и параметров рассмотрение трех положений первоначальной вскрывающей выработки на каждом горизонте даже для неглубокого карьера, имеющего взего десять горизонтов, порождает М3 = 1.000 возможных вариантов ' лекторий углубки. Поэтому определение условий, ограничивающих область значений этого пэрамзтра, является одним из основных приемов сокращения пространства X

Идея сокращения числа рассматриваешх вариантов путем , оптимизации траектории углубки било предложена А.И.Арсентьевым. Принятие в качестве критерия оптимальности текущего, р затем среднего с начала отработки коэффициента вскрыши резко снизило трудоемкость выбора проектных вариантов. Развитие этой идеи связано с учетом качества добиваемых руд их комплексности и повышенном надежности принимаемых решений путем применения динамического программирования.

Все известные методы определения направления .углубки обладают одним общим недостатком. Ими не учитывается возможная интенсивность горных работ. Исключение из рассмотрения траекторий, для которых угол углубки не обеспечивает трей.уимой производительности карьера, может дать хоропие результаты дчя действующих карьеров, когда производительность по руде и горной массе ум установлена проектом. И общем случае производительность система-карьер заранее неизвестна и ее определение является основной проектной задачей.

В зависимость от принимаемых на стадии проектирования структуры и параметров системы производительность система-карьер описывается некоторым мнокестпом возможных значений,верхней оценкой которых является максимально достижимая.

Известно, что производительность карьера по горной массе в зависимости от состояния системы в некоторый момент н^эмени

где Ьг - скорость понижения горних работ в рассматриваемый момент времени; SK - площадь рабочой зоны карьера.

Для определения величины hr рассмотрим соотношение между скоростями продвижения уступов в горизонтальном направлении и скоростью углубки карьера. На рис.3 видно, что максимальная величина вектора 0гВг, проекция которого на вертикальаую ось характеризует скорость понижения горних работ, мояет бить определена из выражения

Qf = VS«.

(2.3)

hr-

_1>i + У2

ct/jV^a

(2.-1)

где я>( , максимальные скорости продвижения .уступов

в горизонтальном направлении; ^ , - соответственно

угли рабочих бортов карьера при ыт...малыю допустимой ширине рабочих площадок.

Очевидно, что эта скорость достигается ити .угле .у глуби и

при оовпадонии направления векторов £,0 и Щ . Для оду-чаэз, когда вектор ра направлен в сторону вектора ,

Зависимость производительности карьера от направления углу бн и известна и хороию изучена. СистешшЛ взгляд на эту задачу должен увязывать опрвдэленив производительности не только о направлением углубни для отдельных горизонтов, но со все!! траекторией углубки.

Б отдельные периоды функционирования как внутренние, тан и внешние параметры системы могут изменяться, что приводит я изменении интенсивности горних работ в карьере. Б связи о эпш оценку максимально возможной производительности необходимо производить о учетом всего жизненного цикла системч.от начала строительства до полного погашения запасов.

Рассмотрим поперечный разрез карьера, приведении.'! па рио.З. Извеотно, что минимальные текущие объему вскрыши обеспечиваются при вскрытии новых горизонтов по контакту лояачего бока рудного тала. При отработке богатых руд углубка по контакту висячего бока по направлению I приводит к увеличению объемов гекутеИ искрииж, но оказывается предпочтительное о точки зрения повышения извлечения полезных компонентов при добыче и переработке.

Расчеты показывают, что наилучшая с точки ярения обеспе-

(2.5)

(2.6)

чеиия максимальной интенсивности отработки карьера является траектория 2, порядок определения которой следующий. Первоначально карьерное пространство по глубине разбивается на зоны, характеризуете постоянством значений внутренних п ьпеаних параметров рассматриваемой системы. Для каждой из этих зон по выражениям (2.5) или (2.6) определяются значения .углов .углубки, обеспечивающие максимальную скорость понижения горных работ в карьере. Отстройка траектории по известным значениям осуществляется в обратном направлении. Очевидно, что конечная точка искомой траектории лежит п центре дна карьера на момент его погашения. На рис.3 это точка Е . Нз этой точки вод углом восстанавливается прямая до горизонта, нэ котором хоть один учитываемый при расчетах параметр системы изменяется. Для каждой последующей зоны процедура повторяется, пока но определится место наложения вскрывающей выработки на самом верхнем горизонте,

В примере, иллюстрируемом рис.3, параметры системы-карьер п течение всего периода существования приняты постоянными, поэтому траектория 2, обеспечивавшая максимальную интенсивность отработки карьера, прямолинейна. В роалышх условиях, характеризуемых изменением параметров в процессе функционирования системы, эта траектория будет представлена ломаной линией.

Таким образом, существует траектория, движение по которой обеспечивает возможность достижения максимальной интенсивности функционирования сисгемы-харьер. Известно, что при расположении вскрывающих выработок л породах висячего либо лежачего боков скорости понижения добычных и горных работ в карьере не совпадают. Поэтому в'случаях, когда оптимальная по критерию интенсивности траектория углубки проходит вив рудной зоны, требуется проверка, не приведет ли переход на эту траекторию к снижонию интенсивности добычных работ. Для этого обратимся к рис.4, но котором приведена совмещенная диаграмма скоростей при максимальной интенсивности развития горных работ. Общая схема расположения этих скоростей в рабочей зоне карьера показана на рис.4.

При минимально допустимой ширине рабочих площадок,обеспечивающей углы Ч, и Чг противоположных рабочих бортов,

А и; 0 тгг С

О

Рис. 4. Совмещенная диаграмма скоростей развития горшх работ при вскрытии в породах йислчего бока

максимальная скорость погашения горних работ в карьере может öi/ть достигнута при .угле углубки ß0 . Однако в силу воздействия множества факторов траектория углубки в карьере, как правило, отклоняется от оптимальной по интенсивности.

Рассмотрим возможные состояния еисгемы-карьер при уменьшении угла углубки Jb^ по отношению к ого экстремальному значению ß0 . Обратимся вновь к рис.4, из которого видно, что в случае отклонения направления углубки ßi от оптимального по интенсивности fiD (вектор OB) угол рабочего борта вшюлаштаотся до

v _ ctg4i(<*w*aqßi)+cty4,(dg.feL-<fyße) 7)

а скорости понижения горних и добычных работ

hri= ¿Wi-ctfß ' (2'8)

и

Пы

'OL

где hrl , h0i ' ~ соответственно скорости понижения горных и добычных работ при угле углубки fiB ; ч1^ - угол рабочего борта при JbD ; ~f - Угол падения рудного тела. Учитывая значение ч^ , выражения (2.8) и (2.9) преобразуются к виду

h ._ujot^c%JV)_.,(3.10)

h -_+

Коэффициент пропорциональности между скоростями понижения добычных и горних работ для лгбого 1-того напранлення угдубки при максимальной интенсипности горних работ ч

В частном случае, когда принимаемое напраплепие угдубки совпадает с оптимальным по интенсивности ИЧ>(=Ч'£Г4> ,

Нг

Из выражения (2,12) видно, что существует возможность повышения интенсивности отработки запасов месторождения путем переноса траектории .угдубки карьера в породы висячего бока. Впервые это било замечено А.П.Гондарем. Прирост скорости понижения добычных работ по сравнению со скоростью .углубим вдоль контакта висячего бока при этом составит

¿¿к = ^Г-^ЛНеГЙУ^А) (2. м)

при р1=^>0 и Ч,=Ч,1=Ч'

Ь - (^-сг^тч + агГ) . („ 15)

Анализ выражения (2.14) показывает (рис.5), что при прочих равных условиях выигрыш в повышении интенсивности добычных работ при переноса траектории .угдубки от контакта рудного тела в породы ниоячего бока тем больше, чем больше разность между углом направления угдубки р1 и углом падения рудного тола ^ .

Определим наиболее общие условия, предопределяющие дооти-

о7

40 50 6 0 Д,град:

Рио. 5. Прирост скорооти потшзння добычных раоог и зависимости от направления .углубки ( р1 ) при расположении вскрвдэающгас выработок в породах шт-сячэго бока

за

Koíino максимально возможно!! производительности карьера. Подставив значение hr из выракошт (2А) в выражение (2.3) и учипщая, что скорость продвижения .уступов в горизонтальном

направлении -

V= hi '

получим О.Г

(аЭ) Ц-а;2Ь,)Зк

L^hfctyVctyVe) ' (2.16)

С достаточной отепонью приближения длину фронта горних работ в карьера L<p можно определить из зависимости

v B0+h dqd.

Тогда при условии L( = L2cL , ü3j = üJi; = аэ и учитывая (2.17), выражение (2.16) примет вид

л _ л м (2.16)

L(B0+hcùjU)

В выражениях (2.16) - (2.10): q3| , а,2 - производительность экскаваторов на противоположных бортах карьера; L( ,

Ls - длина экскаваторного блока на противоположных бортах киоьара; Sf. - плоцадь рабочей зоны карьера; &0 - минимально необходимая ширина рабочей площадки в карьере; h - высота уступов; oí. - .угол откоса рабочего уступа; ч^ . Чг -углы противоположных рабочих бортов карьеров; N - чиоло экскаваторных забоев.

Из выражений (2.1С) и (2.18) видно, что максимальная производительность систомы-корьэр достигается при максимально возможном количества одновременно дайствуниих окскаваторних забоев и траектории углубки, обаспечииаюкей максимальную скорость поникания горных работ в течение всего периода функционирования системы.

Таким образом для сокращения числа альтернативных вариантов 3O3MORHH0 положения разрозных траншей на вновь вскрываемых горизонтах ограничиваются траекторией, оптимизирующей известные технологические либо экономические критерии. Интенсивность горних работ при этом не учитывается, но обоспе- : чивается оптимальная структура уделышх затрат па добычу руды. Ограничение с другой стороны устанавливается траекторией, обеспечивающей максимальную интенсивность отработки карьера и, как следствие, минимальную величину удельных зотрат па выемку горной массы.

Все остальные варианты, находящиеся вне границ этих продельных траекторий, целесообразно из рассмотрения исключить.

3. Обоснование условий устойчивой работы .системы-карьер /Т 1 1 С q тч ?т ?г! "V\/

( I . ó. О, О, , J.J, »U, к.О

Если рассматривать функционирование системы-карьер как процесс взаимодействия двух систем, одной из которых является проект, а другой реальная система, реализуемая в соответствии с этим проектом, то количественной морой этого процооса, в результате которого осуществляется информационный обмон между этими системами, может служить величина энтропии

Н=Н(Х)+Н(С). • (зл)

В этом заражении Н(х) - величина энтропии, обусловленная возможным отклонением внутренних параметров системы от их проектных значений,

H(x)-ED>Ü V* «.г)

_ г г. _

Величина энтропии Н(С) , обусловленная возможным отклонением внешних параметров системы от принятых в проекте,

НИ- X Wv

'iC

В выражениях (3.2), (3.3) лх - число внутренних параметров систем;;; л^ - число возможных значении z -того параметра, отличающихся от проектного, Px¡. - вероятность L-того значения г -того параметра; пс - число ппэаиих параметров системы; гц - число возможных аначеииП tj, -того внешнего параметра системы, отличающихся от проектного; R^j - вероятность j-того значени i fy-того параметра.

Энтропия характеризует возможное многообразие при реализации проекта, и чем выше это многообразие, там нияо информационный рооуро систомы-карьер. Сниженио энтропии может быть достигнуто лищь за счет дополнительных материальных затрат,которые могут быть направлены как на повышенно достоверности походной информации, так и па повышение .устойчивости функционирования системы.

Не поддающиеся надежному прогнозу изменения внутренних параметров системы и внешних параметров среды приводят к изменению траектории функционирования к отклонению фактических выходных характеристик систомы-карьер от проектных. Одним из наиболее значимых факторов, оказывающих отрицательнее воздействие на устойчивость работы сиотеми-карьер, является недостаточная достоверность балансовых запасов.

Если относительная величина отклонения балансовых гапасса равна á , то при увеличении запасов на величину оР текущий коэффициент вскрыии п, в рассматриваемый период t уменьшится по сравнению с проектным, п

ш ■

В зависимости от принимаемого управления при атом система-карьер может находиться и одном из четырех состояний.

I.I. Производительность системы по горной массе сохраняется ftr = const . Снижоиие коэффициента вскрыии приводит к году, что некоторое колпчаство экскаваторов может бить перераспределено между добычным и искршдшн участками. При этом производительность карьара по руде может быть повышена.

Так кок а6 = а.р п , то можно записать

(N-m)a.?&={M+m)aSPn1,

ч1

гдо ар - производительность карьера по полезному ископаемому; Д} - производительность карьера по пскруке; N —про— октное количество экскаваторов но вскршппом участке; р] проектное количество экскаваторов на добычном участке;о.э& , С1- производительность экскаватора соответственно на вскрытном и добычном участках; п, - текущий косф!«твоит вскршга после прироста балансовых запасов п контурах карьера; т - количество экскаваторов, которые могут быть переведены со вскрышного участка па добычной при, уменьшении текущего коэффициента вскрыак в результате прироста балансовых запасов» Тогда прирост производительности карьера по рудо

та

ЗР"

п,-С п-^С(1 + о)

или

, . аР<$(п+0

Общий объем добычи составит

аРМ+СМЫЫ)]

йр,= п-6п+С({^) 1 (3.6)

гд• Приняв далее С = 1 , получим величину нроизво-дительпости по рудо, которой система достигнет при приросте запасов

с^-ОрГЫ). <3-7>

Производительность системы по вскрыше а ¡.л этом составит

ам=ар(л-<?), (3>8)

Пз выражонпя (3.V) видно, что за период 1 , когда наблюдается прирост заносов но величину 5Р , объем поставки руды не обогатительную фабрику сохраняется равным проектной во-

личине Qp , а дополнительный объем добичи мозеег

бить заскладнровац на р.удном складе

1,2. Производительность по горной масса сохраняется аг-const , но систола имеет резерв по интенсивности Если в атом случае производительность по вскршае сохраняется равной проектной а & , то при этом обосшг- ияэатоя ьозыоанин добича

a^^^l, (3.9)

л| г)"с

но на обогатительную (I-ибрику за порпод t на карьера поцаот-ся Qp р.уди и создается резерв подготовленных запасов

(зло)

Необходимый для этого резерв системы по интенсивности п / \ г- ®?Mn*l) ТТ',

1.3, Б карьера осуществляется подготовка рудо, которая может обеспечить производительность в точение периодаt,

аР1>аР1иП (ЗЛ2)

Производительность по вскрыто за этот период принимается ниже проектной

Q-p(n-S). (3.13)

Если в рассматриваемы/! период производительность по руде оставить равной ирооктпей ар, будет создан резерв подготовленных запасов ^Pb=tCaPi-Qp) = ti1ap.

Сактичвская производительность системы по горной масса снизится по сравнению с проектной и составит

(3.14)

ГЦ... ftr-const система будет иметь горлчиП резерв

кь(а r)=ar-ari=Sap, (3.15)

1.4. В карьере осуществляется подготовка руда, которая может обеспечить добычу за период 1 в объеме <Хр . Произ-водитэлъность по вскрыше за этот период

Qpfn-i)

^-тгт-- (ЗЛ6)

Фактическая производительность системы по горной массе aPfn+i)

агч=Ор4й6ч=-^г-. (3.17)

Г!р'<" Or^tonst система будет иметь горячий резерв с , л dp <?fmi)

Яч(аг)=йг-аг,= -^-■ (-.1С)

Рассмотрим теперь противоположную ситуации, когда в случае неподтверэденкя балансовых запасов текущий коэффициент вскрыши возрастет

и -Uli. z~ i-<f '

а система-корьср в зависимости от принимаемого .управления может находиться в одном из следующих состояний:

2.1. При сохрзнонии производительности системы по горной массе аг-const производительность по вскрыше составит

aVa^). ' (3.19)

Ври этом за период t будет подготовлено руды

P* = P-SP,

что приведет 1; снижении чроизводительности по рудп, которая составит

а*=ар(4-<У). (3.20)

.2.2, Поддержание производительности пз проектном .уровне ар потребует увеличения производительности по вскрыше

* Ор(пи$)

и общего увеличения производительности по горной массе, которая в этом случае составит

* <хр<?М)

аг = й-+-^~----(3.22)

1-оп

Это можно будет осуществить, если система-карьер имеет розерв в интенсивности

п, ч аР<?(п+0

К(аг/- ----(3.23)

Сопоставление фактических и проектных показателен добычи рудников полиметаллической подотрасли бившего Союза свидетельствует об их значительных расхождениях. Так, отклонение годовых объемов добываемой руду, в среднем, достигает 17 %, отклонение содержания свища - 15 %, цинка - 12 %. Не подтверждаются показатели извлечения полезных компонентов в одноименные концентраты (тзбл.1).

Статистический анализ этих донных позволяет утверждать, что относительная ошибка основных проектных горно-геологических показателей подчинена нормальному закону и носит систематический характер. Следовательно, система-карьер подвергается воздействию случайно;! и закономе. лой составляющих возмо-' иных ошибок. Многократное повторение случайной слибкк в процессе функционирования в соответсп..<я с ее законом распределения делает актуальным изучение возможности оценки выходных параметров системы по их математическому ожиданию.

Таблица I

Статистические характеристики отклонения фактических давних от проектних на предприятиях свшщово-цшшовои подотрасли, доли единиц

Матема- Ошибка :Средне- :Ошибка :

тическое мятема- ¡квадрати : сродно- :' Число

Показатели ожидание тичес- :ческоа :квадра- ; нибла-

отклоне- кого : отклоне- '. тичоско-; кш;

ния о;:-:ида-лшя ние :го от- : :клоненпя:

Годовой объем

добычи - 0,172 0,014 0,075 0,005 305

Содержание в

руде:

свинца - 0,143 0,017 0,103 0,010 354

цшша - 0,122 0,015 0,071 0,006 320

Извлечено в

одноименный

концентрат:

свинца - 0,037 0.С05 0,005 0,001 208

цишш - 0,03? 0,006 0,000 0,001 178

Рассмотрим процооо функционирования системи-карьер при управлении 1.4, когда в случае прироста балансовых запасов в течение периода времени 1 осуществляется добыча в лреектпцх объемах и резерва запасов ни в рабочей зоне, ни но'рудном складе не создается. Имеющийся горячий резерв моишооти (1.18) вступает в работу лишь при очередном наиодтворждапии запасов. Учитывая, что годовыо объемы добываемой руды для лолиыоталлн-ческих рудников достаточно близко'описываются нормальным законом, математическое ожидание производительности системи-карьер при принятии проектной производительности, равной а.

аР~

ж*

или

йр|('йр)с(ар^йрк| {(аР)с1ар арл

(а^ а*

-Л,- 26*

аР)с1ар

(3.24)

4 в

гдэ "ГаР) - функция плотности вероятности распределения производительности свст м по рудо; а - мэтемэтичоскоо ожидание этого распределения; 6 - дисперсия; Ор,< - принимаемое в проекте фиксированное значение нроизводителыюсти но руде.

Анализ этого виракония показывает, что соли в процессе функционирования систомы-карьар постоянно реализуется состояние 1.4, то прппятае проектного значения производительности но р.удо аРК гобеспечит фактическую производительность в среднем равной

А ,, 6

и лишь при а.рк=«+3б иожно ожидать, что

Реализация состояний 1.1, 1.2 и 1.3 предпочт'",ольноо 1.4, ток кок при этом система функционирует как аккумулирующая, что позволив? отрицательные воздействия случайного отклононпя запасов компенсировать за счет создаваемых в карьера либо на рудном складе страховых непасов руды. Математическое овиданич фактической производительности по руде для таких случаев

Оэ

о.р=о.рК- (а-р-^рк)^'{ар)с1х1р при агк^;»х,

— со

а математическое ониданио величшш страховых запасов

Д=

1(агк-/х)

при QPI.<J1 <хр = аРК и математическое онпдание величины страховых запасов

Ore

Более точно величину страховых запасов, учи'.-ыв'аю'яуп надежность горного оборудования, можно определить с помощью метода

47

отатистичаских испытаний /I/.

Закономерная оиибка проявляется о видо некоторой величины, поотояпной в точашш всого либо достаточно продолжительного периода работы карьера. В спад того, что она монет бить определена лишь с точностью до статистических параметров, воздействие ео носит неопределенный характер и пожог привести спстому-карьер в любоо из рассмотренных выше состояний, которое Судет сохраняться в течение всого времени проявления ошибки. Очевидно, «то в этих условиях оценка эффективности функционирования оистеш-карьер по любому статистическому критерию приведет к ошибочным результатам.

Рассмотрим систему-карьер, между динамическими характеристиками которой существует зависимость, представленная па рис.6. При минимальной длине экскаваторного блока максимальны э скорости разноса бортов в противоположные стороны Щпим н Щ,1пая. • Максимально возможная производительность определится из вира копия (2.16). Анализ отого ьыратшя показывает, что в одучае необходимости изменения внутренних параметров либо неподтворадония запасов пропзводитольнооть системы снизится. Следовательно', системы, орнеитиропашшв на максимальную. интеноивность функционирования, обладают и максимальной чувствительностью. Их адаптация в случае изменения горно-геологических и технико-экономических параметров невозможна. Токио системы являются неустойчивыми.

Под .устойчивостью сисгеми-карьор понимается свойство адаптироваться к отклонениям фактических .условий эксплуатации от предполагаемых,в проекта для обеспечения соответствия выходных параметров системы проектным значения.,!.

Адаптивные свойства системе-карьер могут быть приданы путем выбора на стадии проектирования интенсивности горних работ = Нгплх I . соответствующей прогнозируемый уоловияы эксплуатации.

В общем случае уровень устойчивости системы-карьер при принятой структура и параметрах ео элементов определяется отношением принятой в проекте нагрузки на единицу рабочего Фронта к максимально возможной для данных условий

Рис. 6. Взаимосвязь диппмтгг скпх характеристик си'стема-каръэр

ft- л (3.25)

пра 3,= 9г=д ft = g./jn«uc <}< . 9а- - принимае-

мая в проекте, п . Jamax - максимально возможная

нагрузка на единицу рабочего Фронта.

Величина ft характеризует некоторую свобода вибора для последующего поддерживающего проектирования. При этом создается параметрический резерв на случай отклонения либо целенаправленного измонония внутренних параметров системы и процессе работы, функциональный резерв, обеспечивающий возможность изменения скорости продвижения рабочих бортов за счет маневрирования оборудованном, и структурный розорв, дающий возможность замены в процеосо эксплуатации системы разработки, вскрытия либо других конструктивных элементов система-карьер.

Проектное решение о необходимом уровне устойчивости принимается на основании изучения влияния вариаций вектора походах параметров ■ состоящего из вектора внутренних параметров п параметров среды, на вектор выходных характеристик системы a=(a1laa,...laj,...,Q.m).

Чувствительность системы-карьер при атом наиболее полно характеризуется матрицей чувствительности • 2 общем случае элементы этой матрицы целесообразно Определять методом приращений зависимости Ыу), ■ Последовательность расчетов при этом сле дующая. Каждому параметру yL(i= i, п) задаются отклонения (ъ- i.rn) и вычисляются значения всех элементов матрицы, размерность которой гплпхпг

* _ <ч(Ди yiVajn aJtr~—---,

где ajn - проектное значени е выходного параметра.

Относительное менанио производительности карьера dap и зависимости от относительного изменения параметров для условного карьера приведен, на рис.7. Анализ этих зависимостей позволяет установить не только вид влияния, но и его количество

ел.

Rio. 7. Относительное приращение производительности по руде в зависимости от относительного отклонения параметров сиотемп-карьер: I - длина экскаваторного блока; 2 - ширшш рабочей площадки; 3- - площади рудной заявки п производительности экскаватора; 4 - угла-углубки; 5 - высота .уступа ■ •

51

венцу» величину. Так (кривая I на рио.7), изменение длини экскаваторного блока в сторону уменьшения предпочтительнее и приводит к более интенсивному росту производительности карьера, чем уменьшение ширины рабочей площадки (кривая 2) или овижаниа висоти уступа (кривая 5). Влияние отклонения балансовых запасов на производительность носит линейный характер (кривая а).

Изучив влияние параметров технологической системы на все выходнио характеристики карьера, принимается решение о целесообразности оставления параметрического резерва И его величине.

Величина парамотричаского резерва наиболее полно характеризуется матрицей адаптации , размерность которой равна шкп , где т - число выходных характеристик проектируемого карьера, а п - число учитываемых при этом внутренних и внешних параметров системы. Каждый аламенг этой матрицы еу определяется как отношение максимально допустимого значения варьируемого параметра к его номинальному значению, определенному проектом, и характеризует резорв системы, п пределах которого отклонение параметра не приводит,к изменению выходных парамогроБ системы.

Рассмотрим порядок расчета коэффициентов адаптации технологической сиотемы-карьер. Задаваясь резервом интенсивности ведения горних работ Ьг = Я • определим пределы изме-

нении скорости продвижения рабочих бортов в карьера

*

тм ~ ^" Ц тал. ~('" ^ ^гггше, ^¡п^^гги^-^-Я)^^. (3.27)

Из рио.6 видно, что при этом направление .углубки- изменится от

Ь . (3.28)

"■(^тож+Цтдл)

до

-ЯМпик + Щт**) (3'29)

Коэффициент адоптация системы в случае необходимости изменения направления углубки

^ ЧпжЩУМ^НЪ™*^ _ (3.30)

^гтах)

В процессо эксплуатации карьера может возникнуть необходимость изменения киршш рабочей площадки, обусловленная переходом на новые параметры буровзрывных работ или заменой технологического оборудования. Коэффициент адаптации системы при этом

(3.31)

Анализ выражений (3.30) и (3.31) показывает, что при прочих равных условиях устойчивость системн-карьер к отклонению направления углубки выше, чем к росту ширины рабочих площадок.

4. Определение параметров сиотеш-карьер. оптимальных по критерию устойчивости /17.21.18,15.45.36/.

Установлено, что система-карьер представляет собой структуру, основными.элементами которой являются предельный контур, система вскрывающих выработок, рабочая зона,"система комплексной механизации, отвали, рудный склад и др.'Многообразие структур 3 обусловлено наличием функционально равнозначных вариантов каждого элемента. Каждой структуре 5/6 5 соответствует пространство параметров X1 , рззмернглть которого и обьем предопределяются Нормами технологического проектирования и правилами технической эксплуатации Г'-рнодобывэвдих систем.Формальное описание задачи структурно-параметрического синтеза системы-карьер на стадии проектирования имеет следующий вид.

Задано m технически осуществимых структур, описываемых dj- мерными векторами

{x^jeX', x=(Unj), p*(i,fh), j=fi,m).

(4.1)

Дня каждого из этих векторов определено отображение ojj - p*(t). которым описывается траектория функционирования оиотвмы-карьер на воем промежутке кизнеиного цикла Т , и каждая траектория может бить оценена некоторым функционалом т

(4.2)

Требуется найти вектор переменных параметров X0( t) и соответствующую ему структуру SrJt) , при которых обеспечиваете/. экстремум функционала (4.2)

(z0(t),%(t))=cvvc(eocU Эл), (4.3)

x5(t)eXj, 5j(t)éS,

Процедуру определения 0co(t) и 3a(t) целесообра-ьно отроить на основе двух циклов, бившим! из которых опраде-ляат синтоз структуры, а внутренний - синтез параметров оис-тсми-карьер.

Шявленные закономерности функционирования систамы-карь-ьр при отклонении фактических условий эксплуатации от прогнозируемых проектом показали, что воздействия случайных ошибок не создают больших трудностей в обосновании главных параметров системы. Устранение отрицательных последствий проявления этой ошибки достигается компенсационным режимом работы и пе • риодичеокиы созданием горячего резерва.

Наличие закономе- них ошибок в .исходных параметрах и не-

i>l

учтенные факторы при необратимом характере функционирования систем;;-.<прьор обусловливают проблемы неопределенности и требуют дополнительного обоснования выходных параметров в условиях риска.

Для выработки отношения к риску в условиях действия закономерной ошибки исследуем чувствительность срока окупаемости капитальных вложений Т„ к вектору возможных ошибок , где д(<?„<5г,в3)<Уч) соответственно возможные ошибки в подсчете запасов, эксплуатационных затрат, капитальных вложений и стоимости товарной Продукции. Результаты расчетов, приведенные на рис.8 и 9, показывают, что неблагоприятное сочетание оиибок приводит к гораздо большим отрицательным последствиям,чем благоприятное к выигрышу. Учитывая аоимптотичеоки нормальное распределение ошибок, следует ожидать, что величина ущерба, который будет нанесен при их неблагоприятном сочетании,значительно превысит., величину возможного выигрыша, 'ora особенность системы-карьер требует осторожного отношения к ряску при принятии решения о ее выходных параметрах.

Производительность системы-карьер целесообразно устанавливать из условий минимума риска неокупаемости капитальных вложений в нормативный срок

RfToj^min^-FfTj], (4.4)

Qpi.

где Я(Т0) - риск неокупаемостп капитальных затрат при проектировании производительности системы-карьер; F(Tk) -функция распределения вероятности окупаемости капитальных затрат в нормативный срок То

Порядок расчетов при этом следующий.

1. Задается технологически допустимая структура и соответствующее ей пространство параметров. • ■

2. Определяются ограничивающие траектории углУбки.однз из которых соответствует минимуму с начала отработки коэффициента горной массы, а другая максимальной интенсивности горных работ.

3. Внутри этих траекторий устанавливаются допустимые варианты траектории функционирования с .стемы и рассчитываются значения выходных параметров система-карьер.

Рио. 8. Чувотвительнооть срока окупаемости капитальных вложений к ошибкам а подсчете запасов (+<$ ), эксплуатационных затрат ( + т ), капитальных . иложаний (и ) и цаниооти руды (гб)

0 5 Ь(1а);Д0ЛИСА

0.25

-aj&l-ÍV^- /

-0.2 Б

-0.05

005 }.д,додиед

Рас. 9. Чут'стлн'н'лт-ность отюгп окупаемости гсптттллмшх вложен»!! к ректору ereil от; п всх(1я>1чх лонннх ( л )

4. Для каждой рассматриваемой траектории функционирования отроится матрица, устанавливающая соответствие между принимаемым значением производительности по руде и уровнем риска ее осуществления Rfû-i,) (табл.2).

5, Раоочитываются элементы этой матрицы, каждый из которых характеризует срок окупаемости напиталышх вложений в за-, висиыости от принимаемой производительности системы-карьер.

S. Устанавливается зависимость риска ноок.упаемости капитальных вложений в нормативный срок R.("Q от принимаемого значения производительности и в соответствии с выражением (4.4) определяется ее экстремальное значение (рисЛО).

?. Выбирается минимальное значение min R(T0) на множестве траекторий (2lt) , Q-(t) ). Изменяется структура системы и пп. I,? повторяется.

8. Для структуры, имеющей экстремальное значение критерия (4.2), определяются в соответствии о (4.3) состав элементов ¿„(t) и соответствующие им значения внутренннх параметров системы 0Co(t) . По этим дашшм выполняется рабочий проект сисгеми-карьер.

Если проектируется отработка группы рудников, объединенных в единую систему, возникает задача-минимизации риска и обеспечения устойчивой оптимальной работы горно-обогатительного комбината. Для этого необходимо построить соответствующие экономико-математические модели, в достаточной мера учитывающие геологические, горнотехнические, экономические,производственные и другие факторы освооии я группы месторождений, в частности, технологические особенности порядка ведения горных работ; запаси и горно-геологические особенности отдельных месторождений; комплексность извлечения полезных компонентов из недр; взаимосвязь процессов добычи, транспортирования и обогащения р.уд; освоенность региона, возмоашость развития строительных мощностей; сопоставимость альтернативных вариантов принимаемых решений. '

Исходя из общих принципов системного анализа, необходимо отметить, что на всегда оптимальное решение, касающееся поведения отдельного объекта системы, оптимально с точки зрения функционирования всей системы в целом. Поэтому, рассматривая задачу планирован..я комбината как большую систему, необходимо оценивать влияние принимаемых проектных решений по какдо-

Таблиц*? 2

Зависимость показателем эффективности работы карьера от величины проектной производительности карьера по руде

Возможная производительность, млн.т/гол

д 2,18 : 3,82 : 5,46 : 7,11 : 8,75:10,39 : 12.04 :13,66 :15,32;16.96

Уровень риска ГГ 1

0,69 : 3,46 : 11.38 : 27,30 :49.87:72,44 :88,36 :96.27:99,05:99.73

2,18 6,36 0,77 8,26 5,91 0,87 6.79

3,82 7,11 0,73 9,74 6,34 0,92 6,89

5,46 8,64 0.10 8ь,4 7,24 0,6 12.07 6,31 0,88 7,17 5,62 1,03 5,20

?,н 0,63 0,65 10,20 5,78 0,97 5.96

8,75 6,63 0,59 11.24 5,39 1,00 5,39

10,39 5,39 0,96 5.61 4,54 1,24 3.66

12,04 4,54 1,21 3.75 3,91 1,41 2,77

13,68 3,91 1,39 ?д81_ 3,45 1,54 2.24

15,32 3,45 1,52 2,27 3,08 .1,64 1.88

16,96 3,08 2,76 1,63 1,73 1,89 1.60

Примечание: Верхняя цифра - удельные капитальные затрата.руб/т руда; средгия-

прибылъ, руб/т; нижняя - срок окупаемости капитальных влотт1,лот.

S 10 12 14 16 Ар млн.т

Pec.' 10. Зависимость риска веочупвекостк кагегальвых итоге ней от проектной произгодительностЕ систеш-карьер по р.уде

му карьеру на оптимальность функционирования комбината в целом. Для этого построим двухуровневую систему принятия решений по пптимизацьи проектов строительства и работы ГОКа.

Па никнем уровне расположено П подсистем, каждая из которых решает задат/ определения оптимального порядка ведения горних работ на конкретном месторождении в соответствии о пп.1-7. На верхнем уровне ГОК рассматривается кок единое целое, поэтому на данном .уровне расположена одно подсистема, ресшющая задачу взаимоувязан и оценки решений по ведению горних работ на отдельных карьерах. Рогсония принимаются с помо-шыэ методов математического программирования. Строится эконо-шко-магемапгчеекзя t.юдоль оптимизации, с помощью которой решаются следугана основные задачи:

- определяется оптимальная производительность ГОКа по рудо но всем годом периода планирования;

- оптимизируются объемы капитальных вложений в целом по ГОКу и но кэддопу месторождению в отдельности по годам;

- определяются оптимальные сроки ввода в эксплуатацию каждого из мостородденшй;

- распределяется оптимальным образом горнотрэнспортное оборудование в скегеие ГОКа по годам;

- оптимизируются объемы добычи руд различных типов по годам.

Оптимальные ревония выбираются из условия оптимального функционирования комбината в целом за весь период существования.

Различная технико-экономическая природа задач нижнего и верхнего уровня вынуадает применять для их решения различное формальное описание,!! метода решения. Этот факт не позволяет попользовать традиционные методы согласования peceumi задач такого типа, поэтому возникает необходимость разработки самостоятельных алгоритмов, учитывающих специфику рассматриваемой задачи. Опишем объем и структуру технико-экономической информации, передаваемой кекду подсистемами различных .уровней, и алгоритмы принятия рекеппй каждой подсистемой.

D результате выбора решений в подсистемах питшего уровня генерируется и передается в подсистему верхнего уровня олэ-яктоя информация: СЦ - объем добычи руды по юдам; lvt

- объемы полезных компопои-

- потребности и оборудовании

обхомы вокрыши по годам; тов в добиваемой РУДв; г^ w£t

по годам; с[ -затраты на добычу, транспортировку и обогащение добиваемой руда по годам; д\ - стоимость товарной продукции; d* - потребности в капитальных вложениях. Эта информация служит исходной для принятия решений в подсистеме верхнего уровня, которая распределяет - имеющиеся в оо распоряжении ресурсы по подсистемам-и определяет производственные возможности комбината в целом.

В качестве управляющей информации, передаваемой в под-систимц нижнего уровня и нацеленной на улучшение показателей производственной деятельности ГОКа в целом, пред.'-лагаются следукдие рекомендации:

а) целесообразные с точки зрения задач верхнего уров!Ш .t ht tt „t ,.А _t

значения величин G:

чин;

-iq.

4t

С;

б) направления целесообразного изменения этих ка вели-

в) оценки эффективности изменения этих величин. В подсистемах 'нижнего уровня эти рекомендации проверяются на возможность их технической реализации. Скорректированные показатели передаются подсистеме верхнего уровня, где осуществляется их оценка, вырабатываются новые рекомендации и т.д. Организуется итерационная процедура согласования решений в подсистемах разных уровней. Дея получения удовлетворительных результатов необходимо построить такие алгоритмы принятия ранений. которые обаопечивали бы монотонное улучшение показателей работы ГОКа при перехода от одной итерации к другой. В этом случае .процесс согласования ращений будет сходящимся и может быть осуществлен вз конечное число шагов.

Экономико-математическая модель подсистемы верхнего уровня имеет следующий вид. Найти

mm

(Х А ' ^ (UEf-i

t=i

ItBr^tb'itl^vi

S=i fi 5=1 1

(4.5)

при .условиях

ог

n T

i'l 5=1

1--1 i=l '■■ > '

JL T

í'í 5-"i

n T

14

П T

V.....M:

1=1 í'l n T

1, ...jT j

<< ID* <

И i*t T

i=í.....n;

i=i

xr(? '

1=1, ...,n;

(4.6)

(4.7) (4.0) (4.9) (4. i0)

(4.11)

(4.12)

(4.13)

(4.14)

A^y^Al

(4.15)

■t ✓ .

t=í.....T-i;

(4,16)

(4.17)

gi&Rt (tutus);

■ы

fc-.z-, um-, ftríML0^

Ы IM

¿4

VvT I

n-i t \

-ti , /v^ Li v-1

hiLy

Vi«i TM /

ii /"t-1 1 ' \

ßtrffa

UM 1=1 I

i¿4

ПЯ построения

ГШ О ОООйНсТ'ИИ

-'1:1 = 1....,п{ _'

жочомпко-мотекатичоской модели пршшты ¡я:

- множество рудников чэ комбинате;

период перспективного планирования;

ток

год периода планирования;

.....

У

£

а

4

а1( ас

Лг

лв

. мнокоство учитивзешх полезных компонентов в добиваемых рудах;

- маокоство возможных вариантов производительности ГОКа;

~ тожьотво видов горнотрзнспортиого

оборудования па ГОКе;

- множество видов оборудования, определяющих производственные возможности строительной базы ГОКа;

- суммарный обьем добычи руд но комбинате в 1-м году;

- суммарный объем капитальных влокаггаЯ па комбинате в 1:-м году;

- искомые объемы добычи руды па I -я руднике в 1-м году, если его отработка начата в 3 -м году;

- границы вариации величины ;

- покоил'! объем ^г'о полезного компонента в рудо 1-го'рудника в 1-м голу, если его отработка начата в

3 -м году;

- искомый объем кашгалышх вложений по 1-м руднике з 1-м году, если его отработка была начата в 5 -п году;

о 5

Л?

И 13

ht'U ТГ

s

4 i

uy

3

ZL

.Щ^и-fpJ tyd.-ffijqi J

p tí

границы вариации величины oL ¡

искомая величина объема вскрыши на L-M рудника в t-ы года, если его отработка была начата л i -:л году;

исковая величина стоимости то:!Г-;>-иой продукции i-ГО ДОЛИН«*) »

l-m году, соли 0!ч> пч-ржыдо •!>

чата в -5 -м году;

искомые величии!) использования ¡фондов рабочего времени с^-го и Í-го видов оборудования на 1-м руднике в t-м году, если его отработка начата в 5-м году;

искомая величина затрат на добычу, транспортировку .обогащение р.уди i-го рудника в 1-м году, если его отработка начата в 5-и году;

объем добычи руды на 1-м руднике за весь период перспективного планирования, если ого отработка начата в 5 -м году;

объем добычи j-ro компонента на t-ы руднике за весь период перспективного планирования, если его отработка начата в -5 -м году;

объем капительных вложений на л-ы рудника за весь период перспективного планирования, если его отработка начата в 5 -м года;

заданные функции, построенные по данным подсистем нижнего уровня для Каждого 1-го рудника;

АнХд'Х,

- нижние допустимые границы соответствующих показателен в целом по ГОКу в t-м году;

Аб1 Dg, Bjj,H¿,

,-t nt t

- верхние допустимые граница co-ответствуюЕЩХ показателей в целом по ГСКу в t -м году.

Функция цели (4.5)мшшмизирует cymapirue приведенные эксплуатационные и капитальные затраты по ГОКу в целом за вэсь период перспективного планирования; функция •f(i^.'t,Zz) отражает вксплузтзциошше и капитальные затраты на компенсацию в t -м году. Соотнесения (4.6) п (4.7) позволяют вычислить суммарные объемы добычи руде и капитальных вложений пг> годам в зависимости от принимаемых решений по выбору начала отработки отдельных-месторождений. Ограничения па объемы полезных компонентов в руде, добываемой на комбинате, предусмотрены условием (4.8). Соотношения (4.9) накладывают ограничения на объемы вскрыш! но всех карьерах комбината. Ограничения (4,10) обеспечивают выпуск товарной продукции не ¡гике заданного уровня по всем годам рассматриваемого периода планирования. Условия (4.II), (4.12) обеспечивают использование фондов рабочего времени имеющихся видов оборудования в заданных пределах. Соотношения (4.13), (4.14) гарантируют установление для каждого из карьеров одного срока начала его эксплуатации, а соотношения (4.15), (4.16) накладывают двухсторонние ограничения на возможности вариации суммарных объемов добычи руд и капитальных вложений на комбинате в целом по всем годам периода планирования. Условие (4.17) обеспечивает стабильность добычи руда на комбинате. Очевидно, что соотношения (4.7), (4.12), (4. J.6) описывают возможности привлекаемых строительных мощностей, и это существенно влияет на период строительства комбината и на освоение и ввод месторождений в эксплуатацию.

Алгоритм согласования решений состоит из следующих итераций.

I. ¡3 соответствии с пп.1-7 для чахлого карьера определяется структура и параметры, обеспечивающие минимальный уро-

вань риска, подсчитиваются величины

> ь* г*. ^ v,/! г* л* г*?. (1.20)

ai.hr, ^.Ч-ЧЬСс.дК,

а также величины

Т-5*/ . Т-Л*{ . й .

Zí^d\,

(4.21)

(4.22)

функции

границы вариации

и _ц 11 -ти •

, а1, й.^, • (4.23)

2. Эта информация передается в подоиотему верхнего уров-ия, где должна решаться задача математического программирования (4.5) - (4.18), которая разбивается на два этапа:

а) решается задача (4.5.) - (4.18) при фиксированных величинах

15 15 ,11

что соответстаует оптимизации ввода мощноотей комбината; полученные оптимальные значения этой задачи обозначим

.и Ц ,и „11 И

}« г! ,и и

к />у'Ьд , £ -с*

Ч^к'

6Ь

б) фиксируются зна- :ния х|=х|, и вновь решается задача (4.5) - (4.18) по внбор.у оптимальных

-15 "р-Ч 7-15 -15 -Л.>> -1.5 -1Л

величин оС1,^, , ^ , ¡Ц, ^ , ,^.

При некоторых допущениях эта задача является задачей либо линейного, либо параметрического линейного программирования и может быть решена стандартными методами.

3. Информация о величинах

анализируется в подсистемах нижнего уровня на предает их практической реализации с учетом технологичосзшх особенностей ведения горних работ. Корректируется выходная информация подсистем нижнего уровня (4.20)- (4.23).

Поело этого итерации повторяются. Процедура ' тласованяя решений продолжается до тех пор, пока будет происходить существенное укэнывопие функции целя.

Описанная методика было реализована при проектировании развития Ео^роксвого ГОКа и определения порзг,*е?роз »ходгадех я ого состав карьеров, а так*® использовалась при выбора параметров Николаевского, Каодзтского и Пйглонанхшюкого карьеров Всюгочао-Казгосс главного кодно-хшптаского кшбшгата.

В аналогично;; постановке, но ври функции цели, гаттшзи-руюией производство основных металлов, была рожепа задача оптимизации развития свшщово-щпшовой подотрасли, позволившая изучить потенциальные вогшкноотд ео оврьевоЯ базы /31/. Задачи ресалиоь с использованием метода случайного поиска. ~ -

■ ■ . Структурно-параметрическое представление и описание на его основе траектории функционирования система-карьер в пространственно-временной области яоолувило основой создания системы автоматизированного проектирования параметров полиметаллических карьеров (СЛПР-ПОЛИКЛР). й^т система предназначена для автоматизации горио-геоиетраческих расчетов, определения границ, производительности и пос-роения календарных графиков производства горных работ в карьере. Отличительная оео~

беннооть разработанной САПР-ПОЛИКАР заключается в том, что еа ядром является ввдтримашинноа представление модели систеш-ка- • ръер и процесса ее функционирования посредством программных средств и языков .управления. Структура этой модели инвариантна решаемым проектным задачам и 'служит основой дальнейшего развития системы.

В настоящее время известно несколько программ' и программных комплексов, решающих локальные задачи проектирования открытых горных работ, однако их широкое применение па практике одерживается из-за информационной и программной несовместимости. В рамках САПР-ШЖКАР эти трудности устранены максимально упрощено применение системы как для программистов сопровождения, так и для пользователей-проектировщиков.

Весь комплекс программ функционирует на общей информационной базе, что позволяет унифицировать обмой данными и минимизировать объем их подготовки. Общность информационной базы представляет возможность эффективно устанавливать логические связи между разнородными элементами данных и таким образом ставить и рещать новые проектные задачи с помощьв ранее накопленных данных. '

В связи с наличием в проектных институтах страны разнооб-.. разной отечественной и импортной вычислительной техники важны;,5 овойотвом программного обеспечения САПР становится его мобильность. Свойство мобильнооти должно поддерживаться как средствами операционных систем, так и средствами программного обеспечения САПР. В система автоыатизирсваниого проектирования полиметаллических карьеров были заложена такие предпосылки, что обеспечило достаточно простой переход от ЭШ серии "ЕС, оснащенных ОС ЕС, к ЭВМ серии СМ, работающих с ОС ДЕМОС и персональным компьютером. Мобильность программного обеспечения достигнута как принятыми в системе универсальными языками программирования, так и программной архитектурой.

Структура программного обеспечения САПР-ПОЛМКАР приведена на рис.II. Системное программное обеспечение наряду с реализацией дисциплины работы всей системы содержит средства управления данными, геометрический и лингвистический процессоры. Программа управления данными содержит в себе подпрограммы болев низкого уровня, которые обеспечивают управление вводом данных, обслуживание базы данных и манипулирование данными.

Программное обеспеченно СЛПР-ПОЛИКАР

Системное программное обоспочоиие

Управление гшоцоссом вычисления

Монитор организации вычислений

Компилятор

впутрикаиинного

продс та влон'.м заданий

Управление данными Управдонке öaaoj'j данных J

Ввод и подготовка данных

Ввод дашшх с дигитайзера] Взод дагггшх с клавиатуры ¡

Преобразование д.-пных

Обслуживание данных

Отображение данных

Корректировка данных

Архивизация донных

Прикладное программное обеспеченно

Построение объемной модели месторождения_

Определение границ карьера

На вертикальных разрезах illa погорнзонпшх планах

Горно-геометрический анализ

Определенно производительности карьера__

Расчет календарного графика горных работ _

Графическое отображение результатов расчетов

Принятие проектных роиетп'1

Дополнительные прогрзмш пользователя

Ге оме три чо с к и ¡1 процесс ор

Объединение контуров 1

Пересечение контуров j

Построоиие ЭКВЬТШСТЗНТЬ' j

Вспомогательные операции )

ВпутримзЕпшшя модель системы-карьер

Рис. II. Структура программного обеспечения системы автоматизированного проектирования певвш-талличеекпх карьеров (САПР-ПСШКАР).

Управление вводом данных построено с учетом специфики САПР открытых горных работ, использующей наряду со скалярными данными, значительные объемы пространственной графической информации.

Подпрограмма обслуживания базы данных включает в себя отображение дашшх на внешних носителях, корректировку, копирование, восстановление и обеспечивает целостность и актуальность базы дашшх САПР-ПСШИКЛР в процессе ее эксплуатации. Кроме того, она поставляет программистам сопровождения статистический материал по обращения.« к базе дашшх из проблемных программ, используемый для оптимизации структур данных и их физического размещения.

Манипулирование данными обеспечивается программой,взаимодействующей с прикладными программами и выполняющей традиционные функции системы управления базой данных (СУБД) по чтению, записи и модификации данных. При ее создании учитывалось, что основной объем информации, обрабатываемый в САПР-ПОДЖАР, составляют геометрические данные. Вследствие этого, основной единицей физичеокого обмана прикладной программы с базой данных принят' геометрический контур, ограничивающий плоскую фигуру, хотя имеется возможность обмена на более низком уровне.

В связи о тем, что в ралжах САПР-ИОЛИКАР необходима совместная обработка векторной и скалярной.информации, в функции средств манипулирования данным!! входит установление логической связи можду характеристиками объектов, в том числе и пространственными. Зги функции поддерживаются языком манипулирования данными, реализованном в виде модулей, входящих в состав ободочки. Язык манипулирования данными имеет несколько уровней абстракции от физического обмена с базой данных до поиска и чтения данных сложной структуры. Пользователь, работающий с базой данных, мокет выбрать необходимый для решения его задачи уровень абстракции, а такке приманить различные комбинации этих уровней.

Геометрический процессор предназначен для выполнения геометрических операций над пространственными данными. Основным объектом работы геометрического процессора является плоский контур, хотя имеется возможность работы с данными более низкого уровня - отрезка я прямых и точками. Над контурами могут

быть выполнен« операции- иивероил, построение эквидистанты разность, объединение, пересечение. Последние три операции являются двухмеотними. В результате выполнения геометрических операций образуется новый контур. Кроме основных, над контуром может быть выполнен ряд вспомогательных оперзцпй: определение периметра, площади, координат центра тяжести и т.д. В результате выполнения вспомогательных операций новых контуров кэ образуется.

Кагадая операция, выполняемая геометрическим профессором, реализована в виде программы, закрытой для пользователей. Это означает, что пользователь САПР-ПОЛИКАР не может изменить алгоритмы выполнения геометрических операций или ввести свои собственные. Модули геометрического процессора могут использоваться только для включения в прикладные программы. Такие ограничения на геометрический яроце' ор оправдываются его высокой ответственностью за достоверность результатов функционирования система в целом.

Функциональное наполнение САЛР-ПОКТКАР обусловлено спецификой предметно;; области и включает совокупность модулей, используемых при розетт традиционных задач определения главных параметров карьеров (рис. 12).

Основой информационного обеспечения системы является геологическая информация , которая реализуется программным комплексом построения объемной модели месторождения. С помощью модели решается задача восстановления пространственной конфигурации рудных тел по контурам, заданным на вертикальных геологических разрезах.

Восстановленная конфигурация рудных тел используется в САПР-ПОЛИКАР для автоматического Построения погорпзонтных геологических планов для любой требуемой высоты уступов з карьере.

Программный комплекс определения границ карьера решает задачу нахождения контуров карьера на конец отработки. В свою очередь, он содержит подпрограмма определения границ карьера как на погоризонтннх планах, ч к и на геологических вертикальных разрезах. С его помощью на вертикальных разрезах пользователь системы может определить положение предельного контура карьера относительно залегания рудных тел, отвечающее заданному критерию оптимальности. Поскольку задача

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

I—

Модель месторождения

Геометрическая модель: пространственное распределение типов и сортов руды, вмещающих повод

Модель распределения качественных характеристик: минералогический состав, пегрофп-■ зическсе свойства

Управляющие параметры

ВАРЬИРУЕШЕ ПАРАМЕТРЫ

Технологические параметры

Конструктивные параметры

Способ вскрытия

Конечные контуры

Траектория углубки и газвития горных работ в карьере

т

ПШШТЕ ПРОЕКТШХ РЕЕВНИЙ

X

ВЫДАЧА Д0КУ7;ЕНТАЛ!'&!

ПРОЕКТШЕ РЕШЕНИЯ

Горно-геометрический анализ

Определение производителъ-нооти карьера______

Определение границ карьера

построение календашого графика горных работ

Рис. .12. Структурная схема САПР-ПОЛИКАР

рекзегся для каждого гос-;оигмского разреза по зависимо, в результате решения определится конфигурация дна карьера как в плана, так и по высоте. Учитывая Нормы технологического про-октировапия, пользователь системы выбирает окончательный вариант дна карьера. В обпем случае карьер мотат содержать несколько доньев, расположенных па разно!! высоте. При определении границ карьора но погоризонтных планах отстраиваются предельные контуры карьера в плане и производится уточнение ранее полученного ротопт по обгонит* критериям оптимальности. Уточнение производится путем поиска положения всего карьора относительно пространственного залегания рудных тел и рельефа дневной поверхности. Конфигурация карьерного пространства при этом не изменяется.

Комплекс горно-геометрического анализа использует результаты работы комплексов геометрии месторождения л определения границ карьера. Функциональные возможности этого комплекса обеспечивают имитационное моделирование пространственного развития рабочей зоны карьера, подсчет объемов гуди, породы п 'металлов по горизонтам, рабочей зоне п карьеру, определение текучего и сродного о начала отработки коэффициентов вскрыши 'И других параметров, харзктеразукккх состояние снстемы-кэрьер.

Результаты работы комплекса запоминаются в информационной базе системы и сдуетт основой для определения производительности и построения календарного плана горных работ. Выдача результатов расчетов обеспечивается в табличном и графическом виде. Информация отражает характеристики карьера в трех уровнях-по горизонту, по рабочей зона п нарастающим итогам с начала отработки карьора, что позволяет определять значения любых параметров состояния в зависимости от нараставших объемов горной массы z=/(Q) . Положение горных работ в карьера но момент ¡¡скрытия любого горизонта по заявке пользователя отображается ца графопостроителе.

Комплекс определения производительности предназначен для оцешш возможной интенсивности отработки месторождения и дос-тшадмой производительности карьера руде и пустим породам. Информационной основой для работы комплекса являются результаты горно-гоомотрпческсго анализа и ютшко-экснсмическио характеристики применяемого выеиочно-трзнспортного оборудования,

7 ó

Последовательность работы программного комплекса следующая, Для выбранного решила горных работ отстраивается геометрическое отображение рабочей зоны карьера и рассчитывается длина рабочего фронта, определяется количество экскаваторов, которое может быть расположено в карьере. Варьируя количество оборудования и его распределение по уступам рабочей зоны, можно получить рациональный вариант производительности с учетом усреднения ее по периодам отработки.

Программный комплекс календарного планирования реализует календарный план горных работ, который является окончателпшм проектным документом, определяющим траекторию развития технологической системы-карьер во времени и пространства. При его составлении окончательно уточняются параметры системы разработки, направление развития работ, количество необходимого технологического оборудования, годовые объемы руды и пустых пород, выдаваемых из каждого горизонта и карьера в целом.

Проектная задача календарного планирования горных работ в карьере относится к слабо формализованным и имеющиеся до настоящего времени попытки автоматизации ее рещения далеки от желаемых результатов.' Разработшший программный комплекс базируется па имитационной модели, позволявшей определить значения выходных параметров технологической сиотемы-кирьор и поставить им в соответствие геометрический образ рабочей зоны в пространственно-временной области.

Построение календарного плана горных работ базируется на информации, полученной при работе.рарее описанных комплексов. Порядок работы программных модулей следующий. Назначается траектория углубки карьера на вертикальных разрезах. Уточняется траектория и направление развития горных работ на погоризонг-ных. планах. После геомотричаского моделирования работы карьера определяются альтернативные варианты режима горных работ и периодов работы карьера с постоянной производительностью. Затем устанавливается величина производительности карьера по руде и пустым породам и уточняются периоды работы с постоянным значением производительности. Посла определения годовых положений фронта горных работ, соответствующих принятым режиму и интенсивности отработки карьера, производится печать таблиц колондарного плана по добыче руда, металла п вскрышных работ и отображение графический информации на графопостроителе.

Информационная база САПР-ПОЛИКАР позволяет хранить данные о произвольном количиотае запроектированных к отработке рудников, что даог* возможность накапливать результаты проектных реизнпй.

Первоначально в информационную базу заносятся геометрические данные модели шоторонлеиия а качественные характеристики геологических блоков. В процессе решения проектных задач образуется и запоминается в информационно!: базе информация о положениях горних работ на горизонте па момент ъскри-тпя каждого очередного горизонта и на конец любого года работы карьера, объош горной массы кандого геологического блока, подсеченного лиишшз фронтов работ, длина фронта работ в рабочей зоне карьера на момент вскрытия кандого гор;;зонта и конец любого года работы карьера. Эта информация является промежуточной для системы и попользуется программами печати выходных документов и программами графического отоорлжения дяя формирования готовых документов в рэзлзчишс разрезах.

Кроме ьншоперэчисленгшх данных з информационной базе системы хранится вспомогательная информация, характера«?/) к«ш деревья вложенности, описивашае структуру рудного ясля.гоо-нвтраческио харектеряеттт модели месторождения, заданные в локальной системе координат устройства подготовки графических данных, описание скотеш координат локально:; оиотеш устройства подготовка грйфичооких дашшх.

Информационная база системы спроектирована специально для хранения геометрических характеристик объектов проектирования и имеет иерархические уровни: код карьера, код сечения, тки хранения данных, номер варианта данных, порядковый номер контура на сечении, код бровки „ля линий фронта работ, массив координат контура.

Данные семантического характера, описывающие качественные .-арактлриотгаш геологических блоков и т.д., ?ак«с подчиняются вышеуказанной иерархии, однако вместо массива координат записывается значение или массив значений характеристики.

Технологические параметры карьера, к котором отнссятоя .углы поклона откосов уступов, ьирино берм бвзипасксь'ш,трипе-портных берм и рабочих площадок, в и'^юриэдвенаую Сзад подсистемы на заносятся, а используются в текущим шиноь ы.''<ио-лоний.

Диалогошй раним редактирования любой графической информации но экране позволяет решать с помощь;: САПР-ПОЯИКАР задачи оперативного планирования горних работ в карьере.

В диссертации, представленной в ьаде научного -доклада, аи-нолнено теоретическое обобщение и дано роще ¡¡но крупно;; научно.-проблемы, которой представлено совокупность;;: г.'йтсдов определения глазных параметров гпрьороз ной неопределенности пехеднор кнсаоооп обеспечения их усго.НйеоЗ работы л хеиль-

П;;Х уелоу.'.чи:.

Соиоп-.ыо н.аучнце результат;; дяссирумдии, практичеокне зк-води н ропс-:.:-'пдяцпп, полученные при пыкошинип псслодовапн;.' ли-чп-.. ;;.;;:.-'¡п; той р ;'.им.

I. по :,'>.-.: .'.-..'■•;гуг : й р.; :::-!п'ру ;р::,"'Г!!РК;, ::.:./.:иПер::л горно-тоо--лор; '.о. лих, . р^игм-окоис.;;; ьных докторгр рриво-

дрр ;::!:.:.;НОР:Р -..:/.':.^пноанг-ова;';:;: :;!:-

¡.-..,-■.:,.!; , -.¡ктпчоокп;-' нылррны".. Р^р^кто;;;;.;';:;.:

ог нроонтн;,-у.

; :РЯ и оти.! проо.^сл ¡^а'рор/^ликсртр л.->р.р;;р: ;.л/ очт:-

пр-'.-доо ои:. !.-<у. р.-- за ичо. робинии р^рр-; р--1-'; ¡:;цы: то-

'.н^еач; - "Рч;;; : -г ^г.ето;. • '"'">ч;:м;:сцН;. у;;то;";кР.'.,:уп .¡е

рут.;: пр...........- ¡и сг:1.-.р;т:- .-¡даптацн',! к отплои-.:ни:;.-: "ичесрих

уодов;'.;-, р'апппЦ: от предполагаемых : в^олти.

¿. А"П;г:'.ир:я сно-д^Мс^-ларьс;) достигай ¡-ся уотрисьл^нием на «.иди ;рл>0:-тирс.!р:!1р,; такой интенсивности гооннх'работ, при которой оозд<;отся сш;сс;.;> изменения параметров, структуры, в такко г.цтонспвиооти иродвикекм рабочих бортов в ,ш5са направлении за счет мане-фпроьания ооорудозаниом. . .

Уроьои). устойчивости определяется отношением принятой нагрузки [¡а единицу рабочего геронта к максимально возможной при принятых в проекте структуро и параметрах систомы-карьор.

Разработан метод распроделения компенсационного резерва шэд параметрами системы. Могод основан на анализе чувствительности производительности к внутренним параметрам системы.

УчЗ

3. Отклонения роальних условий эксплуатации от гроектных характеризуются случайной и закономерной составляющими, отрицательнее воздействие которых на систему-карьер тробует разного подхода. Установлено, что влияние случайной опшбкп непод-тверждоиия запасов на выходные параметры может быть устранено компенсационным режимом работы систему-карьер, при котором в течение периода, характеризуемого приростом запасов, создастся резерв подготовленной РУДЫ в рабочей зоне либо на рудном складе»

Устойчивость систсмы-карьор в условиях проявления закономерной ошибки может быть обеспечена лисп, за счет задания па стадия проектирования резерва в интенсивности производства горных работ. Неопределенность проявления закономерной оипбки п необратимость с не те мы-карьер искжчзпг возможность шределе-ния величины этого резерва с помощью статкстичзсхт'Х критериев.

4. Для снижения внутренней неопределенности спстемы-карь-вр разработок метод струхтурно-пар.тметрнчесхого описания, реализующий системное представление с технологи:* открытого способа разработай месторождений полезных гзксясемих. 3 основу с-то-гс метода положен двухуровневый подход, рассматривающий карьер кок сложную динамическую систему, состоящую из упорядоченной совокупности искусстве ¡¡пых объектов, клмдш; мз которых геэг быть разделен на два уровня и ток до неделимого элемента.

5. Для рзовнпя задачи сгруктур;;о-п£;рамотр:;чесдсго синтеза разработан кошлоко методов генерации альтернативных вариантов, позволяющий на основе морфологического анализа создавать ноше структуры систега-карьер. Опрэделенпе параметров траектории

' фугаодкоиироваиая для каждого варианта структуры осуществляется о- помсадэ разработанного метода одновременного усреднзчпя про-кзводагелыюст» карьера'по выемке горной кассы ;; добыче руду. Устаисвлшю, что максимальная интенсивность отработки карьера лос-лгаетст при расстановке максимально допустимого количества экскаваторов в рабочей зоне и принятии траектории углубки.сбес-лочпвакЕЭй мзкеимальнуя скорость яонйкошя горных работ з течение всего жизненного цикла систсми-карт-то. Разработан метод определения этой траектории.

6.-Разработан метод, регламентлеувщий порядок рзочото ира определения главных параметров спстемы-карьер в ./слспплх цсол-

роделоиности, минимизирующий риск неокупасмости капитальных вложени!! в нормативный либо .устанавливаемый заказчиком срок. Установлено, что при прочих равных .условиях вид закона распределения и его параметры не оказывают влияния на сметание экстремума функции риска иоок.упэемости капитальных вложений вправо или влево. Существенное влияние на положение экстремума этой функция оказывает ценность добываемого полезного ископаемого.

При проектировании отработкп карьера, входящего в состав группы рудников,разработан метод минимизации риска и обеспечения устойчивой работы горно-обогатительного комби-пата. 1/ятод основан на итерационно') процедуре согласования решений в подсистемах с учетом интересов карьер и верхней системы, дчя решения возникают«;! при этом задачи целочисленного нелинейного программирования попользуется метод случайного поиска,

7. По результатам теоретических'и прикладных исследований создан программный комплекс, реализующий систему автоматизированного проектирования карьеров, ядром которой является внутримашпшюе ¡феДотавлоние модели система-карьер и «процесса ее функционирования. Система предназначена для определения главных параметров карьеров, включая решение задач го-рно-геог.'отрчческого анализа карьерного пространства любой структуры, построение предельных контуров и гакрытия внутренними спиральными, петлевыми и комбинированными съездами, определение производительности системн-карьер по всем типам горной массы, расчет календарных графиков горних |х)бот и графическое отображение выработанного пространства карьера во яремени. .

Программный комплекс приют в промышленную эксплуатация институтом "Кпэгипроцвочмот" и использовался при"определении параметров карьеров Кайремского Г0Ка,£осточно-1{азахстанского модно-химического и Леииногорского полиметаллического комби-патов. Общий экономический эффект от внедрения составил около 3.5ми.руб. в год (в ценах до 1985 г.)

Основное содержание доклада опубликовано в работах:

Т. Определение "-»пасов подготовленной руды и карьере методом статистических испытаний // Проблемы работы карьеров

Сепоря: Сб. трудов ЛГИ.-:Изд. ЛИ, 1968.- о.91-100.

2. Определенно производительности экскаваторов метода* статистических-испытания'//• Проблема работы карьеров Севера: Сб. трудов ЛГИ.- Л.: Изд. ЛИ, 1968.- с.223-233 / соавторы ■ Арсентьев А.И., Соколов В.И./

3. Втопшо достоверности балансовых запасов на производственную модность карьора• // Проблему-работы карьеров Севера; Сб. трудов ЛЕВ,- Л.: Изд. ЛГИ, 1960.- о.160-166 / соавтор Арсентьев АЛ/

4. Устэпоглониа гргннц-открытого способа разработки с учетач »Хфокгяопссги капитальных ллогений //Горноо дело: Сб. трудов ИЕКцпсгмзта.- Устзсг-Камзногорск, 196?.- с.63-7-1 / соавторы Аднгсмов Я.?,!., Гркпяй А.Л./

5. Выбор рационального направления углубки карьера а не-шшаспзтюм мзтода дитмнчоского программировать // Кибернетика г, горном дола: Сб. трудоз Уральске!; конференции.- Свердловск, J570. - с. J50-I6I / соавторы Ара ант ъеи АЛ., Лэнгара-ов А.К./

.6. Аиллкз у-оплуагацпопноП дадошгооти п расчет резерва основного тахнолошчэского оборудования в карьере •// Горноо дело: Сб. тщ'леп ЕШЕ'т-атяв®».- М.: Нздра, 1971.- а.34-33 / соавтор Соколов 3.1!./

7. Календарное ш&няроэагою горных работ па np;>'.sepo 2ыря-по-!о:-'.огс клрьзрз // Горноз дело: Сб. трудов ШВДавхшто.-и.: Нодрп,' IS7I.- с.27-34 /.ссавгор "iirrapaca А.К./

2. Otpmta Ехотр'мллъетх значоивЯ горнотехнических параметров // Горггсэ дяло: Сб. градов ШЭДцвегиого,- LL: Нодеа, 1971.-о. 16-ю / соавтор адлгемоп il.lL/.

9. Ритмичность лреззво.тгетпа га карьерах // Горноо дело: Сб. трудов ГЖйрздазтя,- И.: Цедра, 1973.- с.10-18 / соавтор Сс-;':ов В.П./

10, Комплгксноз олрдодозияо границ и проазводигельаоагп K,'j3*3Pon // При/внишк; ¿«агеюгптеохзх мотодоз а ЕШ при вроек-

гярьлрон. - Спзрдло.'-ск, .1973. - 0.7-3 / соавтор Адн-.......... ■ - > f /

ü. i;;6op рационально:; организации параметров добычные работ в карг-эре зри разработке богаигх руд, склонных к само-вопгоракав // Повоз и добыче и переработка свннь'ов-ч-Цйпкозаго

сырья: Сб. тр.удов ВКИТцвзтмота,- Алма-Ата: Но.ука, 1975.- с. 28-34 / соавторы Новомлинцов А.М., Левин Е.Л./

12. Комплекс алгоритмов п программ для выбора главных параметров карьеров при отработке полиметаллических месторож- : дэний сложного строения // Проблемы создания системы автоматизированного проектирования гериодобивакапх предприятий: Тойй-сы докл. второй Всесоюзной конференции»- Тула, 197?.- с,65-62

/ соавтор Левин Е.Д./

13. Влиянии пэподтверждбшш эонаоов на эффективность работы карьеров // Рациональное использование недр в цветно!1 моталлурпш: Сб. трудов ВНИШвоадата.- Усть-Каменогорск, 1977. - с. 95-100 / соавторы Кумыком В.Х., Левин Д.В./

14. Надыюровдтв открытых горных работ в подсистеме выбора главных параметров карьера // Изв. аузов. Горный куриал.-1978,- Й II,- 0.3-7 / соавтор Левин Е.Л./

15. Состояние '.! пути повышения производительности труда

на открытых горюх работах // Рациональное использование трудовых ресурсов в цветной металлургии: Сб. трудов ВПИНшзетмота.-Усгь-кзмсногорск» 1980,- с.28-3<! / соавторы Ловки Л.В., Половин кипа Л Ли/

16. Комплекс программ моделирования рудных месторождений и карьере;* основе растровой модели // Совершенствование .'методов проектирования и планировав! горных работ в карьере Люд ред. акад. П. Ь.Мельникова.- Л.: 11эукп, 1901,- с.56-62 / соавтор Левин И.Л./

17. Минимизация интегрального критерия риска при выборе производительности карьера // Проектирование открыто;'; и подводной разработки месторождений.- Л.: Изд. ЛИ, 1902.- 0.39—14

/ соавтор Арсентьев А.И./.

18. Установление проектной производительности карьера с учетом минимума риска, неокупасмости капитальных затрат // Изв. вдзог». Горный журнал,- 1933тй I,- с.2-5 / соавтор Арсентьев

А. И./

19. Устшюпаогою главных параметров карьера при иоопредоле шюоти исходной информации // Разработка и внедрение высо-ко;пфектипних процессов и повой техники при добыче и переработке руд цветных металл зв.- Красноярск, 1983.- с.IV.

20. Оптимизация ввода в эксплуатацию группы месторождений при комплексном изнлз'шк.ш рудного сырыт // Комплексное испо-

льзованио минерального чцрья,- 1983.- й 7,- с. 3-8 / соавторы Асатов С.К.. Еангараев Л.К., Кисляк В.М./

21. Олрздоленне устойчивости технологической систему карьера // Разработка полиметаллических рудных месторокдеиий в сложных горно-геологических условиях: Сб. трудов ШЗЬдеетне-та.- Усть-Каменогорск. 1983.- с,23-23,

22. Разработка методического, информационного и программного обеспечения технологической подсистемы САПР-карьор // Сб,трудов ВПИКцватмота,- Уать-Каштгорск, 1983.- о. 131-137

/ соавтор Левин Е.Д./

23. Методические рекомендации по созданию информационного обеспечения САПР-карьор / Группа авторов под науч. рук. Симкипа Б. Д., Хохрякова B.C. // М.: Изд. ИПКОН All СССР, 1983. - 16 с.

24. Оптимизация а САПР основных параметров к^.ьера но аналитической модели // САПР горнодобывающих предприятий.-Ташкент: Alt УзССР, 1984,- С.7&-79 / соавтор Левин Е.1./

25. Подход к построению устойчивой технологической системы карьера // САПР горнодобывающих предприятий.- Танжент: АН УзССР, 1984.- о.00-81.

26. Оптимальное планирование производства подотрасли чайной металлургии // Научно-методические проблемы оптимального планирования в отраслях, межотраслевых и региональных комплексах,- Ярославль, 1984.- сЛ-1-16 / соавтор Кисляк D.M./

27. Оптимальное -перспективное планирование развития горних работ на ГОКе //• (.¡атештичоские методы планирования продам-ленного производства.-'Свердловск: УНЦ'АН СССР, 198-1.- с. 4456 / соавторы Асатов С. А., Хангараев А.Е,, Кисляк B.I,!./

28. Управление горными работами на базе автоматизации сбора и обработки исходных данных // Ресурсосберегающая техника г технология на подземных и открытых горных работах: Сб. трудов ВНИИцветиета,- Усть-Каменогорск, 1984,- C.I3S-146 / соавторы Душэнко И.В. , Солодокип A.B./

29. Методические рекомендации по создан:«) программного обеспечения САПР-карьер / Группа auropvj под науч.рук. Симкина Б. А. и Хохрякова B.C. // LI.: Изд. Ill [KUH АН СССР, 19&}.- 40 с.

30. Принятие рсденаЛ при оиьеде^еиии upouai длительности карьера // Передовая '¡ихпология горных работ ь цветной »'«галургии: Сб. трудов ШРПцньтмата.- Устг-Каыешочдек, I-- -

о.20-29.

31. Выбор схемы развития горнодобывающей подотрасли // Перздовая технология горних работ в цветной металлургии: Сб. трудов ВНИКцветмета.- Усть-Каменогорск, 1983.- с.34-39 / соавтор Левин Л.Д./ :

32. Подготовка и принятий рошаний в ОШР-кврьрр // Разработка и применение систем автоматизированного проектирования

и АСУ горного производства: Тезис» докл. Всесоюзного науч.-техн. совещания. - Алма-Ата, 1987.- с.24-25.

33. Диалоговая САПР продольных контуров кйрьеров /Д1М1ЛР/ // разработка и пришшше систем автоматизированного проокти-ропаявя и АСУ горного производогве: 1'озиса докл. Всссойзйого • науч.-техн. совещания,- Алма-Ата, 1987.- о.34-35 /' соавтор- Левин Л. Л./

3-1. Развитие азюг-мгизирзваииого гросктарозания карьеров при отработка ко.\5клохои!х изс:торо;ядз;шй // Проблем;; проектирования карьс-ров: Межвузовский сб. ксд>ч. грудой / йшиктрад-скиЗ горный ыютитут.- Л., ХЭСЗ,- о. 5-0 / ооаз'.ора Грдаа Б.Ы., Левин Б.Л./

35. Проектирование устойчивой технологической скотски- карьера // Проблема про;и?иропаипя карьеров: 1Ь;:шузовс;гай od.

'науч. трудов / Ленинградский горной кнохвтус.» Л., 1903,- о. 61-64.

36. Система езкопатгзир-эванного ¡¡розктированпярпоармогйд--тачесютс карьеров // Горный курпад,- IS8D.- й Б.- о. 16-18.

27. Геометрическое модзлцроввийо » САПР-карье? // Цзэтпая металлургия,- 1983,- ),« 4,- 0.47-4S / соавтора Лущ-з.що Н.Б., Солодский A.B., 5дабаова P.A., йаайяов Н.С./

38. Повыщаиие интенсивности гор;их работ.в карьерах // Интенсификация горных работ в цветной металлургии. Сб.- трудов ШФйвоядета,- Усть-Каменогорск, 193Э.- с.4-7, . '

3S. Коотроание • лроограпегззпной геойого-гехиояогичсской модели ьгзсторогдэция в системе овуокатизвровшшого проектирования // Имитационное моделирование горного пропззедотвз.- Апатита: Изд. Кольского НЦ АН СССР, 1ЭЭ0,~ о.10-14 / соавторы Шумов В.П., Оспогсвский Е.Р./

40, Программное'обеспечении кмптециониого кодаяарооония карьеров в системе автоматизированного проектирования //-Имитационное моделирование хорного производств;:.- Лпагити: Нзд.Коль-

окого 1Щ ЛИ СССР, 1990.- о.16-20 / соавторы Левин П. Л., Михайлов U.C., СолодскиЯ A.D., Лусюнко П.В./

41. Программное обеспечение САПР открытых горных работ // Резервы повышения ^[активности разработки рудных месторождений: Сб. трудов ВПИИцветмота.- Усть-Каменогорс", 1990. - с.42-46 / соавторы Левин Е.Л., Михайлов U.C., Солодс;и.:1 A.B., Луиеи-ко Н.В./

42. Страктура технологичоской спстемн-корьер // Перспективные направления научно-технического прогресса в горном производство: Сб. трудов ВШИцветмета.- Усть-Камзногорск, 19У1.

- c.4iî0.

43. Параметры технологической системы-карьер // Перспективно направления научно-технического прогресса в горном производстве: Сб. трудов ВИШцветмота.- Усть-Каменогорск, 1991.- с. 10-14.

44. Информационное обеспеченно автоматизированного проектирования карьеров // Перспективные направления научно-тохпичо-ского прогресса в горнем производстве: Сб. трулоп ЮПП&тотмвгп.

- Усть-Каменогорск, 1991.- с.37-39 / соавтор» ЙГХпРлоп U.C., СолодсккИ A.B., Душнко Н.В./