автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Повышение эффективности электропотребления в условиях горных предприятий Узбекистана

КАРШИБАЕВ АСКАРБЕК ИЛАШЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ УЗБЕКИСТАНА

Специальность 05.09.03 - «Электротехнические комплексы и системы»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О ОЕЗ 2011

МОСКВА 2011

4854111

Работа выполнено в Московском государственном горном университете

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Ляхомский Александр Валентинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гамазин Станислав Иванович;

кандидат технических наук Беляк Валерий Леонидович

Ведущее предприятие ННЦ ГП - ИГД им. A.A. Скочинского

(Московская область, г. Люберцы)

Защита диссертации состоится февраля 2011 года в// час^22 мин. в аудитории 23/ на заседании диссертационного совета Д212.128.09 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, ГСП, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан января 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета Е.Е. Шешко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. Горные предприятия, наиболее энергоемкие потребители промышленности, занимает существенную часть в энергетическом балансе республики Узбекистан. Увеличение затрат на электропотребление в горной промышленности вызывается не только ростом производства, но и ростом стоимости энергоресурсов. Это приводит к необходимости рассмотрения вопросов повышения эффективности использования электроэнергии на горных предприятиях.

Решение этой задачи связано с необходимостью решения вопросов, направленных на повышение эффективности электропотребления за счет улучшения планирования, повышения уровня управления, на основе установления моделей режимов электропотребления. Особое значение имеют эти вопросы для горных предприятий Узбекистана, так как при разработке рудных месторождений затраты на электроэнергию составляют значительную долю в общих затратах на продукцию.

Вопросы повышения эффективности электропотребления на горных работах должны решаться с учетом особенностей разработки месторождений полезных ископаемых, систем вскрытия и добычи, технологии разработки, типа горных машин и механизмов. В настоящее время методы расчета, анализа и планирования электропотребления не в полной мере учитывают указанные особенности.

В этой связи повышение эффективности электропотребления на основе совершенствования методов расчета, анализа, планирования электропотребления на основе математического моделирования с учетом специфики работы горных предприятий Узбекистана является актуальной научной задачей.

Целью работы является установление моделей электропотребления для обоснования рекомендаций и мероприятий по повышению эффективности использования электроэнергии на горных предприятиях Узбекистана.

В соответствии с поставленной целью решены следующие задачи:

1. Разработана методика и проведены исследования электропотребления на горных предприятиях Узбекистана.

2. Определены энергетические характеристики экскавации горной массы при разработке рудных месторождений в условиях открытых горных предприятий Узбекистана.

3. Выполнен анализ режимов и установлены временные модели электропотребления при разработке рудных месторождений.

4. Выполнена оценка влияния производственных факторов и установлены факторные модели режимов электропотребления.

5. Разработаны рекомендации и мероприятия по повышению эффективности применения электроэнергии при разработке рудных месторождений в условиях Узбекистана.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Энергетические характеристики экскавации горной массы при разработке рудных месторождений в условиях открытых горных предприятий Узбекистана.

2. Математические временные модели электропотребления горных предприятий, полученные на основе данных производства с использованием методов теории вероятности и математической статистики с установлением устойчивой тенденции изменения потребления электроэнергии.

3. Математические модели режимов электропотребления горных предприятий, отражающие факторные аспекты их формирования, использование которых обеспечивает эффективный прогноз потребления электроэнергии.

Научная новизна полученных результатов исследования состоит:

-в получении энергетических характеристик экскавации горной массы на открытых работах горных предприятий Узбекистана;

-в установлении временных моделей, адекватно отражающих режимы электропотребления в условиях горных предприятий, разрабатывающих рудные месторождения;

-в установлении факторных моделей, отражающих влияние основных производственных факторов на режимы электропотребления на горных предприятиях Узбекистана с открытой разработкой.

Научное значение работы заключается в установлении временных и факторных математических моделей, на основе которых были разработаны рекомендации по повышению уровня прогнозирования и оперативного планирования электропотребления на горных предприятиях Навоийского ГМК, повышающих эффективность электропотребления в условиях горных предприятий Узбекистана.

Практическое значение работы состоит в разработке рекомендаций по повышению уровня прогнозирования и планирования электропотребления горных предприятий при разработке рудных месторождений, которые основаны на использовании полученных математических моделей электропотребления и позволяют повысить точность прогнозирования и планирования потребления электроэнергии.

Реализация результатов работы. Рекомендации по повышению уровня прогнозирования и оперативного планирования электропотребления на горных предприятиях Навоийского ГМК приняты к использованию на карьере «Му-рунтау» Навоийского ГМК.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались автором и обсуждались на международных конференциях: Республиканской научно-технической конференции «ISHQLOL» (с международным участием) «Геотехнология: инновационные методы недропользования в XXI веке» Москва-Навои (Республика Узбекистан, Навои, 2007); Международной научно-технической конференции «ISTIQLOL» «Современная техника и технология горно-металлургической отрасли и пути их развития», НГГИ (Республика Узбекистан, Навои, 2008); Международной научно-технической конференции

«ISTIQLOL» «Современная техника и технология горно-металлургической отрасли и пути их развития», ВОЛГИ (Республика Узбекистан, Навои, 2010).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 научных работ, в том числе одна в издании, рекомендованном ВАК Минобрнауки России.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и содержит 21 рисунок, 26 таблицы. Список использованной литературы включает 90 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, сформулированы идея, цель и задачи диссертационной работы, показана новизна научных положений, практическая ценность работы, приведены сведения о реализации ее результатов.

В первой главе дан анализ научных исследований, выполненных в области рационального использования электроэнергии на промышленных предприятиях. Одним из первых этому вопросу посвятил свой исследования В.И. Вейц, который установил связи между электропотреблением и технологическими параметрами, а также рассмотрел формы этих связей в виде энергетических характеристик как отдельных механизмов, так и предпрйятия в целом. Эти исследования имеют большое значение, однако их решением на охвачен ряд важных вопросов, например вопрос об использовании энергетических характеристик для прогнозирования электропотребления.

Исследования В.И. Вейца, И.В. Гофмана, A.A. Тайца позволили выявить общие закономерности потребления электроэнергии и создали основу для исследования и построения энергетических характеристик, анализа электропотребления в различных отраслях промышленности, в частности в горной промышленности.

Следует отметить, что до указанных исследований работы по анализу и нормированию расхода электроэнергии в горном производстве базировались на расчетах, обычно не связанных с производительностью и другими важными технологическими параметрами. В последующих исследованиях (Б .П. Белых, С.Р. Маймин, С.А. Волотковский, В.К. Олейников, В.И. Гордеев) использовались основные положения и закономерности, отмеченные в работах В.И. Вейца и И.В. Гофмана.

Вероятностно-статистический подход к нормированию элекгропотребле-ния развили Б.А. Константинов, П.П. Ястребов, С.Д. Волобринский. В своих исследованиях они применили расчетно-статистический и опытный методы для построения энергетических характеристик. Применение этих методов позволило повысить достоверность нормирования удельного расхода электроэнергии.

Особое место в исследованиях электропотребления занимают работы проф. Б.Н. Авилова-Карнаухова. В этих работах впервые рассматриваются зависимости электропотребления, отражающие различные качества механизмов и условия их работы. Это обстоятельство характеризует режимы эпектропотреб-

ления, определяемые не только известными основными показателями, но и некоторыми второстепенными, случайными в практике факторами, нарушающими жесткую функциональную зависимость между основными показателями. Таким образом, функциональным зависимостям противопоставляются статические связи, основанные на опытных данных.

Значительные исследования проведены в ИГД им. A.A. Скачинского (Серов В.И., Миновский Ю.П. и др.), в которых развиты вопросы нормирования, планирования электропотребления на угольных шахтах.

Исследования режимов электропотребления горных предприятий проводились также в Московском государственном горном университете (В.И. Щуц-кий, A.B. Ляхомский, JI.A. Плащанский, H.A. Ковальчук, Ю.Ф. Крицевый и др.). Процесс электропотребления на горных предприятиях рассматривается в этих исследованиях как случайный процесс на разных временных уровнях (часовом, сменном, месячном, годовом) для разных горных предприятий, для различных технологий и т.п.

Для учета информации о факторах, влияющих на потребление электроэнергии, при расчетах параметров электропотребления предложено использовать методы многомерного анализа, методы теории распознавания образов, что позволяет в условиях слабой информативности факторов, определяющих режим электропотребления, наиболее полно использовать статистическую информацию для получения математической модели, достаточно точно описывающей реальный процесс электропотребления.

В исследованиях решены также следующие задачи:

-Разработаны методики исследования режимов электропотребления, электробалансов технологических процессов полиметаллических рудников, а также методика статического моделирования составляющих электробалансов на основе метода Монте-Карло;

-Проведены исследования и установлены электробалансы технологических процессов. Разработаны рекомендации по рационализации электробалансов и определению норм расхода электроэнергии на технологические процессы горных предприяий.

Приведенный выше обзор не исчерпывает всех исследований по вопросам расчета и прогнозирования электропотребления в различных областях промышленности и не позволяет сделать однозначных выводов, поэтому необходимо провести анализ общих методов, использующихся в настоящее время для плановых расчетов, с целью установления приемлемости их применения для специфических условий горных предприятий Узбекистана.

По результатом выполненного обзора исследований обоснованы задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена разработке методики исследования электропотребления на открытых горных предприятиях.

В основу методики экспериментальных исследований электропотребления горных предприятий, математической обработки и анализа результатов положены следующие методические принципы:

1. При анализе электропотребления горных предприятий вместе с экспериментальной информацией целесообразно использовать информацию о режимах потребления электроэнергии, предусмотренную технологией контроля и управления на исследуемых предприятиях.

2. Информацию об электропотреблении, определяющих его факторах целесообразно представлять в матричном виде, в виде многомерных векторов для последующего ее «сжатия» и выделения наиболее устойчивых тенденций изменения электропотребления.

3. Анализируемая информация об электропотреблении может содержать априорную избыточность вследствие того, что наблюдаемые факторы, влияющие на потребление электроэнергии, взаимосвязаны.

4. С использованием методов сжатия информации об электропотребления путем описания наиболее устойчивой тенденции могут быть получены временные модели наиболее адекватно отражающие электропотребления.

5. Так как процесс электропотребления является случайным процессом и может отклоняться от устойчивой составляющей режима электропотребления, в модель систематической составляющей электропотребления необходимо вводить корректировки на случайные изменения факторов, влияющих на расход электроэнергии. Предлагаемые корректировки временной модели электропотребления обеспечат определенное повышение точности математического моделирования за счет снижения влияния случайной составляющей процесса электропотребления.

6. Для повышения надежности описания электропотребления как случайного процесса, математическую модель необходимо представить в интервальном виде, т.е. описать не только ожидаемое значение электропотребления, но и ширину интервала, в пределах которого может оказаться фактическое значение.

Изложенные методические принципы положены в основу методики экспериментальных исследований, обработки и математического описания процесса электропотребления.

При исследовании режимов электропотребления горных предприятий учитывалось следующее:

1. Месячное и годовое электропотребление горных предприятий представляет собой аддитивную модель потребления электроэнергии на сменных уровнях. Для анализа в данном случае целесообразно представление режимов электропотребления в виде временных рядов.

2. Размерность указанных временных рядов должна отражать как абсолютный, так и относительный характер электропотребления.

3. Информация о факторах, определяющих электропотребление, целесообразно получать по показаниям приборов технологического контроля.

Энергетические характеристики могут быть получены экспериментально-статистическими методом по результатам проведения энергетических испытаний основных, наиболее энергоемких технологических установок и агрегатов горных предприятий. По результатом экспериментальных исследований необходимо рассчитать основные статистические характеристики электропотребления (\У) и производительности (О): средние значения, среднеквадратические

отклонения, коэффициент корреляции в соответствии с известньми формулами.

Характер связи между электропотреблением и производимой горной массой для большинства технологических установок и агрегатов горных предприятий не противоречит условию линейности, поэтому энергетические характеристики могут быть получены в виде уравнений линейной регрессии: для полного расхода электроэнергии

Г = а + А0; (1)

для удельного расхода электроэнергии

а = с-с1<2, (2)

где Ж - значение расхода электроэнергии, кВт*ч; ю- значение удельного расхода электроэнергии, кВт*ч/м3; а,Ь, с к с! - параметры уравнений регрессии, Q- объем горной массы, м3.

Исследования электропотребления горных предприятий предполагают получение большого массива статистической информации, поэтому целесообразно предусмотреть возможность кодирования этой информации, подготовки и обработки с использованием методов теории вероятностей и математической статистики.

При моделировании элекгропотребления задача формулируется следующим образом: найти аналитическое выражение, показывающее связь моделируемого явления с определяющими его факторами, т.е.

У = /(Х1,*2,-.*,), . (3)

Приведенная зависимость должна быть нормализована в конкретной модели того или иного вида. Для этого из большой массы факторов-аргументов необходимо отобрать те, которые оказывают влияние на моделируемый показатель, принять гипотезу о форме связи между факторами и моделируемой функцией, сформировать исходные статистические данные и на их базе найти параметры модели.

Параметры случайной выборки процесса электропотребления находятся по выражениям.

Средние значения

я я

_ Ел _ 2>«

* = * = (4)

п п

где у, - значение электропотребления, х, - значение фактора, влияющего на электропотребление, п - число членов выборки. Средние квадратические отклонения

>, -т>\ (5)

коэффициент корреляции

При устанавливаемой форме связи рассчитывают коэффициенты уравнения регрессии. Выбор формул связи между функцией и аргументами является наиболее сложным вопросом построения корреляционных зависимостей, так как сам корреляционный метод не дает на него ответа. Поэтому предположение о форме связи устанавливают на основе энергетического, логического анализов с окончательной проверкой статистическими методами.

В общем случае уравнение прямолинейной регрессии п переменных имеет

вид

Уих-, =Ь,+Ь1х1+Ь3х1+...+Ьпх„_,. (8)

В этом уравнении коэффициенты регрессии показывают сред-

нюю величину прироста электропотребления при изменении одного из факторов на единицу и постоянстве всех остальных.

Приведенная методика позволила выполнить исследования элекгропотреб-ления в условиях горных предприятий Узбекистана.

В третьей главе приведена общая характеристика экспериментальных исследований электропотребления. Рассмотрены статистические характеристики и вероятностные законы электропотребления. Установлены временные модели электропотребления, позволяющие достаточно надежно описывать режимы электропотребления горных предприятий. Разработаны факторные модели режимов электропотребления, с помощью которых можно повысить точность оперативного планирования электропотребления в зависимости от вариации планово-производственных показателей работы карьера «Мурунтау». Разработаны прогнозные модели элеюропотребления, отражающие вероятностный характер режимов электропотребления, которые раскрывают производственно-энергетическую сущность электропотребления.

Статистические данные месячного режима электропотребление, полученные в результате первичной обработки экспериментальных данных, удельные расходы электроэнергии, а также объемы производства Восточного, Западного участков и карьера «Мурунтау» за 2003-2009 г. приведепы в таблице 1.

Зависимости электропотребления при экскавации горной массы Восточного, Западного участков и карьера Мурунтау за 2003-2009 гг. показаны на рисунках 1-3.

Таблица 1 Показатели объемов производства и режимов электропотребления карьера «Мурунтау» с 2003 по 2009 гт.

Месяц Подразделения

Восточный Западный Карьер «Мурунтау»

тыс. кВт*ч О, тыс. м3 Юуд, кВт.ч/м3 У, тыс. кВт*ч д. тыс. м3 Иуд, кВт.ч/м V, тыс. кВг*ч 0. тыс. м3 Юуд, кВт.ч/м

Январь 56,2 71,0 0,79 40,7 51,6 0,78 96,9 122,6 0,79

Февраль 52,5 67,3 0,78 41,9 53,7 0,78 94,4 121,1 0,78

Март 54,4 69,7 0,78 42,9 55,2 0,77 97,4 125,0 0,77

Апрель 54,3 70,1 0,77 41,9 53,7 0,77 96Д 123,8 0,77

Май 54,3 69,3 0,78 44,6 56,8 0,78 99,0 126,1 0,78

Июнь 53,6 68,5 0,78 42,8 54,4 0,78 96,4 122,9 0,78

Июль 50,8 64,4 0,78 45,9 58,3 0,78 96,7 122,8 0,78

Август 50,6 65,8 0,76 43,4 56,4 0,77 94,1 122,2 0,77

Сентябрь 53,9 69,9 0,77 42,0 54,9 0,76 95,9 124,8 0,76

Октябрь 52,9 68,3 0,77 42,8 55,2 0,77 95,8 123,5 0,77

Ноябрь 52,8 67,0 0,78 41,2 52,7 0,78 94,1 119,8 0,78

Декабрь 563 71,7 0,78 41,7 52,5 0,79 98,1 124,3 0,78

Рисунок 1- Энергетическая характеристика Восточного участка

Рисунок 2 - Энергетическая характеристика Западного участка \У - 7,45 + 0,72 *(}, г = 0,81

Рисунок 3 - Энергетическая характеристика карьера «Мурунтау»

Исследования зависимостей влияния объема экскавации горной массы на потребляемую электроэнергию на Восточном, Западном участке, а также по карьеру «Мурунтау» показывают, что при увеличении объема горной массы потребляемая электроэнергия возрастает по линейному закону.

Полученные энергетические характеристики позволяют получать оценки для анализа и планирования энергозатрат при экскавации горной массы.

На базе изученного экспериментального статистического материала построены вариационные ряды и определены статистические характеристики индивидуальных и групповых энергоемких потребителей экскаваторного парка (ЭКГ-4, ЭКГ-8, ЭКГ-10, ЭКГ-12.5, ЭКГ-15, Ш-200) по отдельным участкам карьера «Мурунтау», приведенные в таблицах 2,3.

Таблица 2 - Статистические характеристики режимов электропотребления при экскавации горной массы Восточного участка_

Тип экскавато ра

ЭКГ-4 ЭКГ-8 ЭКГ-12,5 ЭКГ-15 №200

У№тт КВТЛ 26463 24859 18442 79728 69873

\Ут1И кВт.ч 100328 318502 211245 620018 726217

'Мер кВтл 57331 164798,5 129888,3 256908,1 418803,2

Ме кВг.ч 57603 167494 131462 189068 422059

Мо кВт.ч 33563 111300 121777 150192 673833

Дисперсия 5,0* 10" 4,5*10* 1,2*10* 2,0* 1010 2,2*101и

А асимметрия 0,33 0,01 -0,21 0,99 0,04

Е эксцесс -1,20 -0,58 0,79 -0,15 -0,13

Таблица 3 - Статистические характеристики режимов электропотребления при экскавации горной массы Западного участка__

Тип экскаватора

ЭКГ-4 ЭКГ-8 ЭКГ-10 ЭКГ-12,5 ЭКГ-15

>Утт кВт.Ч 27820 7978 7900 100060 54900

кВт.ч 89283 376465 361013 201060 592357

кВтл 53768 139310,9 224867,1 144383,6 237993

Ме кВт.ч 51481 121569 231236,5 140299 157706

Мо кВт.ч 45670 138014 276840 106352 85244

Дисперсия 3,3* 105 4,4*10' 5,2*10* 7,3* 108 2,5*10ш

А асимметрия 0,52 1,47 -0,78 0,361 0,79

Е эксцесс -0,36 2,80 0,56 -0,81 0,82

В результате обработки данных получены временные математические модели элекгропотребления производственных участков карьера Мурунтау, представляющие мультипликативные функции, отражающие годовой тренд и сезонное изменение в течение года:

Ж'(Т, О = (а + ЪТ)[о0 + 2]Г си 008(2^1 + )], (9)

I»!

где (Г'(Г, I) - значения месячного электропотребления в заданный год в относительных единицах по отношению к годовому электропотреблению базового года; а,Ь - параметры уравнения регрессии; Т - номер года, Т = 1,2,...,7; г - текущий номер месяца, I = 1,2,... ,12; с„ - постоянная составляющая сезонной компоненты; с„- амплитуда косинусной составляющей первой и второй гармоник сезонной компоненты; *//к1 - фазы соответственно первой и второй гармонических составляющих в модели; /¡- частота, равная обратной величине периода графика модели, /,= £ = ~;

Значения коэффициентов временных моделей и характеристика достоверности описания исходного статистического материала, суммарный вклад гармоник в модели элекгропотребления приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Значения коэффициентов моделей режимов электропотребления участков и карьера «Мурунтау»._

Участки Коэффициенты модели

Годовой тренд Сезоппость Вклад гармоник %

ах10ч ЬхЮ Со С1 С2

Восточный 9,218 0,0093 8,32 0,422 0Д08 0,109 -0,0025 99,85

Западный 9,403 0,0058 8,32 0,191 0,137 -0,055 0,016 99,86

Буровой 9,258 0,0085 8,32 0,324 0,052 0,010 0,007 99,89

Карьер «Мурунтау» 9,87 3,44* 10"5 8,33 0,143 0,092 0,02 -0,0054 99,86

Адекватность полученных временных математических моделей с 2003 по 2009 гг. обосновывается небольшим процентным расхождением (для Восточного участка максимальное расхождение в пределах 7,00 %, для Западного участка максимальное расхождение в пределах 6 %, для бурового участка максимальное расхождение в пределах 7%). Данная модель может быть использована в качестве прогнозных предикторов при планировании режимов расхода электроэнергии на горных предприятиях.

Для повышения эффективности управления электропотребления горных предприятий целесообразно использовать зависимости режимов электропотребления от горно-геологических, технологических, организационных и других факторов.

Однако использовать основные горно-геологические и технологические факторы, затруднительно, в связи с секретностью информации о них. В этой связи целесообразно использовать планово-производственные факторы, которые косвенно характеризуют основные горно-геологические и технологические факторы. К таким факторам следует отнести: объем горной массы Восточного участка; объем горной массы Западного участка; объем бурения Бурового участка.

В соответствии с методикой исследований были получены исходные статистические массивы и построены матрицы ЭП-Ф для карьера «Мурунтау».

(ЭЯ-Ф} =

"233,8 96,2 90,5 7,8

т т) ад' 297,8 181,4 86,6 7,9

... 267,3 127,4 112,8 7,8

ад ад) ад = 254,8 128,1 109,3 7,7

... 281,9 132,7 120,1 8,1

ад) ад) ад). 276,0 135,3 118,5 8,1

299,7 156,0 125,0 7,9

(10)

Первый столбец соответствует временному ряду годового электропотребления предприятия за 7 лет - тыс. кВт.ч; второй столбец объему горной массы Восточного участка - Р; (I), тыс. м3; третий столбец объему горной массы Западного участка - Рг(7), тыс. м3; четвертый столбец объему бурения Бурового участка — Р3(1), тыс. п.м; Значения элементов, вектор столбцов приведены в относительных единицах.

Статистическая обработка и анализ статистик (таблица 5) показывает, что распределение факторов одномодальны, имеют незначительные рассеяния вокруг средних (коэффициент вариации не превышает 20%), а расчетные значения асимметрии и эксцесса незначительно отличаются от гипотетических. Таким образом, можно говорить, что распределения факторов-аргументов близки к нормальному закону.

Анализ парных коэффициентов корреляции (в качестве примера приведена корреляционная матрица данных по карьеру «Мурунтау» - таблица 6) показал, что для различных участков взаимосвязи между электропотреблением и факторами различны как по силе, так и по знаку. Достаточно сильные связи между Ж(1) и ^ (I) и Р2 (I), слабая связь между Ж(1) Р3 (I).

Таблица 5-Статистические характеристики факторов, влияющих на электропотребление_ ___1_^_

Фактор-аргумент Средняя арифметическая Стандартная ошибка средней Коэфф. вариации % Дисперсия Стандартное отклонение Нормальность

асимметрия эксцесс

т 273,0 8,88 8,61 552,7 23,51 -0,571 -0,252

136,7 9,98 19,31 698,2 26,42 0,356 1,139

108,9 5,62 13,64 221,3 14,87 -0,785 -1,049

Рз(1) 7,9 0,05 1,77 0,02 0,15 0,392 -1,114

Таблица 6-Корреляционная матрица факторов, влияющих на электропотребление

Факторы т Я® т

т 1,00 0,91 0,33 0,49

0,91 1,00 -0,02 0,23

т 0,33 -0,02 1,00 0,41

т 0,49 0,23 0,41 1,00

Определение степени влияния факторов-аргументов на Ш(1) выполнялось методом пошаговой регрессии посредством последовательного включения в модель факторов, имеющих наибольший частный коэффициент корреляции с №(1), и расчетом на каждом шаге характеристик, показывающих адекватность полученной модели электропотребления.

Таким образом, факторная модель для карьера Мурунтау получена в виде: Ж(1) = А0+А,Г1(Л + А2Р2(1) + А3Г3(Г), (11)

где ЩГ)- электропотребление по месяцам, кВт*ч; Ал,А1,Аг,Аъ параметры уравнения регрессии, количественно определяющие степень влияния факторов на электропотребление.

В результате расчета по вышеуказанной методике были получены параметры регрессионной модели электропотребления, которые приведены в таблице 7.

Таблица 7-Параметры регрессионной модели электропотребления карьера «Му-рунтау»_

Предприятия Коэффициенты уравнения регрессии

Л А ¿2 Аъ

Карьер «Мурунтау» -91,5415 0,7753 0,4363 26,7122

Следовательно, факторная модель режимов электропотребления имеет

вид:

Г(7) = -91.5415 + 0.7753/^(7) + 0.4363^(7) + 26.7122^(7), (12)

Для оценки адекватности полученной факторной модели необходимо значения, полученные по факторной модели сравнить с фактическими данными электропотребления.

Проверка на адекватность модели (12) показывает небольшое процентное расхождение - 4,7 % между данными модели и фактическим электропотреблением.

Кроме того, были разработаны годовые факторные модели режимов электропотребления. Факторные модели приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Факторные модели технологического элекгропотребления карьера «Мурунтау)) по годам___ •

Год Факторпые модели в абсолютных величинах Коэфф. множ. корреляции, г Ср.квад. ошибка

2003 № (7) = 135449.8 + 0.80 * ВД + 0.95 * ^ (7) + 6,89 * (7) 0.96 1.31

2004 №(Г) = 190109.5 + 0.73 * Т-, (7) + 0.85 * Я, (7) + 8,74 * 7?, (7) 0.92 2.57

2005 Ш(7) = 26731.65 + 0.90 * 7^, (7) + 0.92 * Я, (7) + 5,67 * ^ (7) 0.96 1.33

2006 Щ1) = 663737.6 + 0.35 */=;(/) + 0.27 *Г2(1) +12,84 * (I) 0.96 6.05

2007 ЙГ(7) = 480646.8 + 0.32 * ^ (7) + 0.27 * (7) +18,27 * Р, (7) 0.96 5.33

2008 &Ч7) = 680619.2 + 0.38 * 7;(7) + 0.55 *7'2(7) + 9,32 * ^ (7) 0.94 5.83

2009 У(7) = -396943.1 + 0.82 * 7", (7) + ] .07 * Г2 (7) +10,52 * ^ (7) 0.99 2.29

Полученные факторные модели режимов электропотребления могут использоваться при определении оперативных плановых оценок электропотребления в зависимости от вариации планово-производственных показателей работы карьера Мурунтау. Вместе с этим разработанные модели могут использо-

ваться совместно с временными моделями, обеспечивая поправку значений расхода электроэнергии, определенную по последним.

Как отмечалось выше, основным исходным материалом для составления всех видов прогнозов является статистический анализ предыстории прогнозируемого процесса.

На основе статистических данных об электропотреблении с использованием программного пакета «31а118Шса» были получены прогнозные модели месячного электропотребления карьера «Мурунтау». Прогнозные модели приведены в таблице 9.

Таблица 9- Прогнозные модели месячного электропотребления (кВт*ч)

№ Месяц Прогнозные модели месячного электропотребления Коэфф. множ. корреляции, г

1 Январь W (г) = -1212615 +1.10 * F,(i) +18.19 * F2(i) 0.95

2 Февраль W(t) = 351834.6 +1.57 * f, (0-19.21 * F,(i) 0.82

3 Март W(t) = 967594.4 + 0.56 * F,(t) + 2.79 * Fj(0 0.94

4 Апрель W(t) = 661233.6 + 0.67 * Ft{t) + 3.46 * F2(/) 0.97

5 Май W(t) = 545885.5 + 0.63 * F,(/) + 6.72 * F,(l) 0.93

6 Июнь Щ t) = 154692 + 0.67 * F1 (/) +11.27 * F2 (t) 0.95

7 Ииюль W(t) = 227157 + 0.74* F,(i) + 8.09 * F2(f) 0.99

8 Август mt) = 290684.6 + 0.70 * /¡(i) + 7.46 * F2(l) 0.99

9 Сентябрь W(t) = -83762 + 0.38* F,(f) + 23.99* F2(t) 0.97

10 Октябрь W(t) = 187465.5 + 0.65 * F,(f) +11.14 * F2(t) 0.97

11 Ноябрь W(t) = 194408.4 + 0.74 * F,(r) + 8.64 * F2(?) 0.98

12 Декабрь W(i) = -82989.1 + 0.81 * F, (/) +10.79 * F2 (f) 0.97

Полученные прогнозные модели (таблица 9) отражают вероятностный характер режимов электропотребления, раскрывают производственно-энергетическую сущность электропотребления.

На основе статистической обработки данных по объему горной массы, объему бурения, установлена модель полного режима электропотребления. Разработанная модель имеет вид:

Щ?) = 148140+0.83* ,Р,(0 + 10.44 * (0, (13)

где электропотребление по месяцам, кВт*ч.; объем горной массы

Восточного и Западного участка, м3; Р2(0~ объем бурения Бурового участка, п.м.

Графическая интерпретация модели представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Факторная модель электропотребления Проверка на адекватность модели (таблица 9) показала расхождение результатов моделирования и фактических данных не более чем на 3 %. Низкий процент расхождения результатов обосновывает актуальность полученной модели полного электропотребления, что дает основание говорить об адекватности модели режимов электропотребления.

Для проведения укрупненных расчетов электропотребления участков или предприятия в целом без определения всех составляющих удельного

расхода электроэнергии рекомендуется автономный метод, основанный на использовании моделей режимов электропотребления, найденных по результатам многофакторного регрессионного анализа.

Вместе с этим получены модели удельного электропотребления карьера «Мурунтау» (Таблица 10).

Таблица 10-Модели удельного расхода электроэнергии по месяцам карьера «Мурунтау» (кВт*ч/м3)__

№ Месяц Модели месячного удельного расхода электроэнергии Коэфф. множ. корреляции г

1 Январь a{t) = 0.77 - 5.35 *FI(I) + 6.23 * F2(t) 0.83

2 Февраль o(t) = 1.14 + 3.11 * Ft (/) -1.03 * 0.67

3 Март a(t) = 1.77 - 3.31 * Ffi) + 9.47 * F2(t) 0.95

4 Апрель a(f) = 1.52 - 2.37 * F, (/) + 722 * F2 (/) 0.95

5 Май <b(Î) = 1.50 - 2.67 * F,(/) + 2.01 * F2 (/) 0.92

6 Июнь a(t) = 1-25 - 2.58 * Ffi) + 5.46 * F2(t) 0.87

7 Ишоль m(t) = 1.29 - 2.07 * F^t) + 3.38 * Fx{t) 0.92

8 Август a(t) = 1.31-2.25 * Ft(f) + 3.38 * F2Q) 0.95

9 Сентябрь ©(0 = 0.99 - 3.05 */¡(0 +1.08 * F2(0 0.85

10 Октябрь a(t) = 1.17 - 2.48 * Ffi) + 6.34 * F2(t) 0.97

11 Ноябрь e>(t) = 1.15 -1.47 * F^ 0 + 3.42 * F2{ t) 0.81

12 Декабрь a{t) = 1.04 -1.26 * F^t) + 458 * F, (i) 0.80

Полученные модели месячного удельного расхода электроэнергии (таблица 10) могут использоваться в нормировании энергозатрат при планировании, а также на начальных стадиях разработки планов.

На основе обработки статистических данных по объему горной массы, объема бурения, годовая модель удельного электропотребления имеет следующий вид:

©(0=1.00 - 9.85*^(0+3.89*^,(0, (14)

где <а(/)- годовое удельное электропотребление, кВт*ч/м3; /¡(/)- годовой объем горной массы Восточного и Западного участка, м3; годовой объем бурения Бурового участка, п.м.

Графическая интерпретация годовой модели удельного электропотребления представлена на рисунке 5.

Проверка на адекватность модели показывает расхождение результатов моделирования и фактических данных не более чем на 4 %. Низкий процент расхождения результатов обосновывает адекватность полученной модели удельного электропотребления.

В четвертой главе на основе выполненных исследований, полученных математических моделей разработаны рекомендации по повышению уровня прогнозирования и оперативного планирования электропотребления на горных предприятиях Навоийского ГМК.

Для определения прогноза электропотребления целесообразно использовать временную (9) и факторную (11) математические модели.

Прогнозирование элекгропотребления должно включать в себе следующие основные этапы:

1. Сбор, передачу и хранение информации об электропотреблении;

2. Моделирование процесса электропотребления горного предприятия и установление с использованием собранной информации математических моделей вида (9), (11);

3. Прогнозирование перспективного электропотребления на месячном и годовом временных уровнях с использованием математических моделей. Первый этап. В настоящее время на карьере «Мурунтау» данные об электропотреблении фиксируются электрическими счетчиками технического учета. При существующем положении передачу плановой и оперативной информации

Рисунок 5 - Модель удельного расхода электроэнергии

на вычислительный центр целесообразно производить в виде ежемесячного отчета о фактическом использовании электроэнергии за прошедший месяц.

Второй этап. Для обработки информации следует воспользоваться программными пакетами; разработанными для ЭВМ. Разработанные и апробированные прикладные программы соответствуют методике обработки и математического моделирования электропотребления и реализуют следующие функции: получение параметров прогнозов модели электропотребления с оценкой статистик исходных данных; получение параметров прогнозных моделей электропотребления в относительных единицах с оценкой статистик нормированных данных; определение параметров факторных моделей с оценкой статистических факторов.

Третий этап. Для обеспечения удобства работы пользователей, решения задачи прогнозирования электропотребления, сокращения стоимости машинного времени, привлечения к работе пользователей, неспециалистов в области вычислительной техники и программирования, реализацию математических моделей для прогнозирования электропотребления целесообразно провести на персональных ЭВМ. На ЭВМ необходимо создать базу данных о параметрах моделей электропотребления для карьера Мурунтау и реализовать алгоритм расчета прогнозов по вышеприведенным моделям, предусмотреть возможность внесения корректировок параметров моделей.

Прогноз по моделям отражает тенденцию развития электропотребления и в совокупной форме учитывает действие всех факторов, влияющих на расход электроэнергии. Для заключения договоров на поставку электроэнергии следует использовать значения прогнозов расхода электроэнергии для каждого месяца будущего года, полученные по моделями в конце текущего года.

Таким образом, применение рекомендаций позволяет:

1. Повысить точность и надежность планирования годового и месячного электропотреблениягорных предприятий в условиях Узбекистана;

2. Повысить обоснованность составления заявок для заключения договоров с энергоснабжающей организацией на поставку электроэнергии;

3. Обосновать при необходимости выполнение ежемесячных корректировок договорной величины элеюропотребления.

Разработаны рекомендации по повышению уровня планирования, оперативного управления и отчетности за энергопотребление, позволяющие проводить более адекватный анализ режимов электропотребления горных предприятий. В настоящие время планирование электропотребления ведется по утвержденной норме удельного расхода электроэнергии, не учитывающей изменение удельного электропотребления при отклонении объемов производства в отчетном периоде по сравнению с плановым.

Утвержденная плановая норма на разработку горной массы карьера «Мурунтау» показана на рисунке 6 прямой 1 - ¿в = 0,78кВт*ч!мъ - «точечное» планирование.

Более целесообразно планировать норму расхода электроэнергии в зависимости от объема производства в соответствии с полученной энергетической

характеристикой, показанной на рисунке 6 прямой 2, - «= 0,87-3,73 хЮ"6 «областное» планирование.

В результате выполнения производственной программы за отчетный период производственные объемы имеют определенную вариативность и не всегда могут совпадать с плановыми, в связи с чем должен быть скорректирован нормативный удельный расход электроэнергии.

I

0.81

•3 0,80 S

0,78

0,77

0,75

0,74 18000

0.-т = 0,87 - Vixm-'e )

'о ' : °

-5-d М

-¿Ц - о

-й>=0,78кЯ ? F, •

-Ь_-

...... А Е\ •

20000

22000

24000

26000 28000 0 тыс.м3

Рисунок б - Схема планирования и отчетности за электропотребление по «точечным» (прямая 1) и «областным» (прямая 2) оценкам

Так, в рассматриваемом примере при запланированном объеме добычи горной массы существующая плановая норма удельного электропотребления со = 0,7&кВт*ч/м3 (точка В).

В результате осуществления производственной программы добыча горной массы составила 27000 тыс.м3 (точка Е). В этом случае нормативное плановое удельное электропотребление следует скорректировать (точка £> а - 0,'П5кВт* ч/м1). Фактическое удельное электропотребление может составить значения, соответствующие точкам Е1,Р2,Рг.

При фактическом удельном электропотреблении ^ план по электропотреблению не выполнен. При фактическом удельном электропотреблении ^ имеется экономия электроэнергии против запланированной по «точечным» оценкам (точка 7Г). Однако с учетом имеющейся закономерности снижения удельного электропотребления при увеличении объемов производства нормируемое удельное электропотребление должно быть скорректировано (точка В), и, таким образом, фактически происходит перерасход электроэнергии. И только в при электропотреблении, соответствующем точке Ег, имеется достоверная экономия электроэнергии.

Аналогичное рассуждение и соответствующие оценки могут быть проведены, если фактические объемы производства за отчетный период меньше плановых. В этом случае для достоверного анализа плановые нормы электропотребления следует скорректировать в сторону увеличения по сравнению с запланированными по «точечному» планированию.

Таким образом, планирование электропотребления с учетом влияния на электропотребление объема добычи горной массы приводит к повышению точности планирования и отчетности за электропотребление, что, в свою очередь, обеспечит более адекватный анализ электропотребления и принимаемые меры по повышению энергоэффективности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи заключающейся в установлении закономерностей и обосновании мероприятий поповышению эффективности режимов электропотребления при разработке рудных месторождений открытым способом.

Основные научные и практические результаты и рекомендации позволили сделать следующие выводы:

1. Обоснованы методические принципы и разработана методики исследования процесса электропотребления, учитывающая влияние технологических факторов.

• 2. Установлены энергетические характеристики экскавации горной массы при разработке рудных месторождений в условиях открытых горных предприятий Узбекистана.

3. Разработаны временные, факторные и прогнозные модели электропотребления горных предприятий, адекватно отражающие режимы расхода электроэнергии, позволяющие повысить точность и надежность планирования годового и месячного электропотребления горных предприятий в условиях Узбекистана;

4. Разработаны рекомендации по повышению уровня прогнозирования и оперативного планирования управления и отчетности за электропотребление на горных предприятиях Навоийского ГМК, основанные на использовании полученных математических моделей режимов электропотребления карьера «Му-рунтау», которые приняты к использованию на карьере «Мурунтау» ЦРУ Навоийского ГМК. '•

Использование рекомендации по повышению уровня прогнозирования и оперативного планирования электропотребления на горных предприятиях Навоийского ГМК дает ожидаемый экономический эффект, составляющий 103984 рублей в год (по данным 2009 года).

Основные положения диссертации отражены в следующих работах

1. Каршибаев А.И., Шойматов Б.Х. Повышение эффективности применения электроэнергии на открытых горных работах// Горный вестник Узбекистана (научно-технический и производственный журнал).-2006.-№ 1-С.84-85.

2. Каршибаез А.И., Шойматов Б.Х., Исунс С.А. Методические принципы исследования электропотребления на горных предприятиях// Горный вестник Узбекистана (научно-технический и производственный журнал).-2006.-№ 2.-С.95-96.

3. Каршибаев А.И., Шойматов Б.Х. Анализ временных рядов расхода электроэнергии// Геотехнология: инновационные методы недропользования в XXI веке: Материалы Республиканской научно-технической конференции «ISTIQLOL» с международным участием. 25-27 сентября 2007 г.- Москва-Навои, 2007.-С.259-262.

4. Каршибаев А.И., Атауллаев Н.О. Анализ и повышение эффективности электропотребления горных предприятий Узбекистана// Композиционные материалы: Структура, свойства и применение. Материалы Республиканской научно-технической конференции с участием зарубежных ученых. 27-28 июня 2008 г.- Ташкент, 2008.-С.155-157.

5. Каршибаев А.И., Шойматов Б.Х. Прогнозирование электропотребления горных предприятий при разработке рудных месторождений// Горный вестник Узбекистана (научно-технический и производственный журнал).-2008.-№ 4.-С.71-73.

6. Каршибаев А.И., Атауллаев Н.О. Управления электропотреблением на горных предприятиях// Горный вестник Узбекистана (научно-технический и производственный журнал).-2009.-№ 4.-С.77-79.

7. Каршибаев А.И., Атауллаев Н.О. Ишлаб, чикариш корхоналарида электр энергияни тежаш чора тадбирлари// Современные техника и технологии горно-металлургической отрасли и пути их развития. Материалы Республиканской научно-технической конференции. 12-14 мая 2010 г.- Навои, 2010.-С.196.

8. Ляхомский A.B., Каршибаев А.И. Анализ электропотребления электроприёмников на открытых горных работах Узбекистана// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал).-2010.-№ 12.-С.81-83.

Подписано в печать Объем 1 п.л.

Формат 60x90/16

Заказ № уУ?-

Тираж 100 экз.

ОИУП Московского государственного горного университета, г. Москва, Ленинский проспект, д. 6

ВВЕДЕНИЕ.

1 ПОСТАНОВКА ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Исходные положения.

1.2 Обзор литературных источников по вопросам электропотребления и повышения эффективности применения электроэнергии на горных предприятиях.

1.3 Основные методы исследования и повышения эффективности электропотребления.

1.4 Обоснование задач исследования.

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ НА

ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ.

2.1 Исходные положения.

2.2 Методические принципы исследования электропотребления на горных предприятиях.

2.3 Методика экспериментального исследования процесса электропотребления.

2.4 Методика обработки и математического моделирования электропотребления.

2.5 Выводы.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ УЗБЕКИСТАНА.

3.1 Исходные положения.

3.2 Общая характеристика экспериментальных исследований электропотребления.

3.3 Статистические характеристики и вероятностные законы электропотребления.

3.4 Временные модели электропотребления.

3.5 Факторные модели электропотребления.

3.6 Прогнозные модели электропотребления.

3.7 Выводы.

4 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ УЗБЕКИСТАНА.

4.1 Исходные положения.

4.2 Разработка рекомендации по повышению уровня прогнозирования и оперативного планирования электропотребления на горных предприятиях

Навоийского ГМК.

4.3 Рекомендации по повышению уровня планирования, оперативного управления и отчетности за энергопотребление.

4.4 Внедрение результатов исследований и экономическая эффективность при их применении на горных предприятиях Навоийского ГМК.

4.5 Выводы.

Актуальность работы. Горные предприятия, наиболее энергоемкие потребители промышленности, занимают существенную часть в энергетическом балансе республики Узбекистан. Увеличение затрат на электропотребление в горной промышленности вызывается не только ростом производства, но и ростом стоимости энергоресурсов. Это приводит к необходимости рассмотрения вопросов повышения эффективности использования электроэнергии на горных предприятиях.

Решение этой задачи связано с необходимостью решения вопросов, направленных на повышение эффективности электропотребления за счет улучшения планирования, повышения уровня управления, на основе установления моделей режимов электропотребления. Особое значение имеют эти вопросы для горных предприятий Узбекистана, так как при разработке рудных месторождений затраты на электроэнергию составляют значительную долю в общих затратах на продукцию.

Вопросы повышения эффективности электропотребления на горных работах должны решаться с учетом особенностей разработки месторождений полезных ископаемых, систем вскрытия и добычи, технологии разработки, типа горных машин и механизмов. В настоящее время методы расчета, анализа и планирования электропотребления не в полной мере учитывают указанные особенности.

В этой связи повышение эффективности электропотребления на основе совершенствования методов расчета, анализа, планирования электропотребления на основе математического моделирования с учетом специфики работы горных предприятий Узбекистана является актуальной научной задачей.

Целью работы является установление моделей электропотребления для обоснования рекомендаций и мероприятий по повышению эффективности использования электроэнергии на горных предприятиях Узбекистана.

В соответствии с поставленной целью решены следующие задачи:

1. Разработана методика и проведены исследования электропотребления на горных предприятиях Узбекистана.

2. Определены энергетические характеристики экскавации горной массы при разработке рудных месторождений в условиях открытых горных предприятий Узбекистана.

3. Выполнен анализ режимов и установлены временные модели электропотребления при разработке рудных месторождений.

4. Выполнена оценка влияния производственных факторов и установлены факторные модели режимов электропотребления.

5. Разработаны рекомендации и мероприятия по повышению эффективности применения электроэнергии при разработке рудных месторождений в условиях Узбекистана.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Энергетические характеристики экскавации горной массы при разработке рудных месторождений в условиях открытых горных предприятий.

2. Математические временные модели электропотребления горных предприятий, полученные на основе статистических данных производства с использованием методов теории вероятности и математической статистики с установлением устойчивой тенденции изменения потребления электроэнергии.

3. Математические модели режимов электропотребления горных предприятий, отражающие факторные аспекты их формирования, использование которых обеспечивает эффективный прогноз потребления электроэнергии.

Научная новизна полученных результатов исследования состоит: -в установлении энергетических характеристик экскавации горной массы на открытых работах горных предприятий;

-в установлении временных моделей, адекватно отражающих режимы электропотребления в условиях горных предприятий, разрабатывающих рудные месторождения;

-в установлении факторных моделей, отражающих влияние основных производственных факторов на режимы электропотребления на горных предприятиях с открытой разработкой.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются: достаточным объемом статистических и экспериментальных данных о месячном электропотреблении и влияющих на него факторах, обработкой результатов исследований с использованием методов теории вероятностей и математической статистики, достаточно хорошей сходимостью экспериментальных данных и результатов моделирования (максимальное расхождение в пределах 10%).

Научное значение работы заключается в установлении временных и факторных математических моделей, на основе которых были разработаны рекомендации по повышению уровня прогнозирования и оперативного планирования электропотребления на горных предприятиях Навоийского ГМК, повышающих эффективность электропотребления.

Практическое значение работы состоит в разработке рекомендаций по повышению уровня прогнозирования и планирования электропотребления горных предприятий при разработке рудных месторождений, которые основаны на использовании полученных в диссертации математических моделей электропотребления, повышающих точность прогнозирования и планирования потребления электроэнергии.

Реализация результатов работы. Рекомендации по повышению уровня прогнозирования и оперативного планирования электропотребления на горных предприятиях приняты к использованию на карьере «Мурунтау» Навоийского ГМК.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались автором и обсуждались на международных конференциях: Республиканской научно-технической конференции «ШТКЗЬОЬ» (с международным участием) «Геотехнология: инновационные методы недропользования в XXI веке» Москва-Навои (Республика Узбекистан, Навои, 2007); Международной научно-технической конференции «18Т1С)ЬОЬ» «Современная техника и технология горно-металлургической отрасли и пути их развития», НГГИ (Республика Узбекистан, Навои, 2008); Международной научно-технической конференции «18Т1СДЮЬ» «Современная техника и технология горно-металлургической отрасли и пути их развития», НГГИ (Республика Узбекистан, Навои, 2010); Международных симпозиумах «Неделя горняка», проводимых в Московском государственном горном университете.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 научных работ, в том числе одна в издании, рекомендованном ВАК Минобрнауки России.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, четырех положений и содержит 19 рисунок, 23 таблиц. Список использованной литературы включает 90 наименования.

4.5 Выводы

В настоящей главе приведены рекомендации, разработанные на основе выполненных в работе исследований режимов электропотребления горных предприятий Узбекистана и являющиеся надежной теоретической и практической базой для успешного решения вопросов повышении эффективности использования электроэнергии при разработке рудных месторождений.

Основные практические результаты выполненных разработок могут быть сформулированы в виде следующих выводов:

1. Использование рекомендаций по повышению уровня прогнозирования и оперативного планирования электропотребления на горных предприятиях Навоийского ГМК, основанных на применении полученных в работе математических моделей электропотребления, позволяет повысить точность, надежность и обоснованность планирования электропотребления при заключении договоров с энергоснабжающей организацией на поставку электроэнергии.

2. Использование рекомендаций по повышению уровня планирования, оперативного управления и отчетности за энергопотребление на основе результатов анализа энергопотребления карьера «Мурунтау», обеспечат лучшие условия для более адекватной оценки со стороны руководства усилий персонала в направлении эффективного использования электроэнергии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи заключающейся в установлении закономерностей и обосновании мероприятий по повышению эффективности режимов электропотребления при разработке рудных месторождений открытым способом.

Основные научные и практические результаты и рекомендации позволили сделать следующие выводы:

1. Обоснованы методические принципы и разработана методики исследования процесса электропотребления, учитывающая влияние технологических факторов.

2. Установлены энергетические характеристики экскавации горной массы при разработке рудных месторождений в условиях открытых горных предприятий Узбекистана.

3. Разработаны временные и факторные модели электропотребления горных предприятий, адекватно отражающие режимы расхода электроэнергии, позволяющие повысить точность и надежность планирования годового и месячного электропотребления горных предприятий в условиях Узбекистана;

4. Разработаны рекомендации по повышению уровня прогнозирования и оперативного планирования управления и отчетности за электропотребление на горных предприятиях Навоийского ГМК, основанные на использовании полученных математических моделей режимов электропотребления карьера «Мурунтау», которые приняты к использованию на карьере «Мурунтау» ЦРУ Навоийского ГМК.

Использование рекомендации по повышению уровня прогнозирования и оперативного планирования электропотребления на горных предприятиях Навоийского ГМК дает ожидаемый экономический эффект, составляющий 103984 рублей в год.

1. Авилов-Карнаухов Б.Н. Приложение энергетические характеристик агрегатов для нормирования и анализа потребления электроэнергии. Нормирование потребление электроэнергии и энергобалансы промышленных предприятий. -М.:МДНТП, 1979. 62 с.

2. Авилов-Карнаухов Б.Н. Электроэнергетические расчеты для угольных шахт.-М.: Недра, 1969. 96 с.

3. Алексеев В.В., Наугольнов С.И., Егоров С.Ю. Расчет энергозатрат на проведение горизонтальных выработок. Передовой научно-производственный опыт геологоразведочных организаций. Вып. 18.-М.: ВИЭМС, 1984.

4. Анчарова Т.В., Пшцур А.П. Анализ и нормирование электропотребления предприятий средней и малой мощности смногономенклатурном производством// Вестник МЭИ. 2003.-№2.

5. Анчарова Т.В., Пищур А.П. Анализ временных рядов и выделение тренда электропотребления предприятий малой мощности// Новые технологии.-2002.-№3.

6. Аракелов В.Е., Кремер А.И. Методические вопросы экономии энергоресурсов. -М.: Энергоатомиздат, 1990. — 192 с.

7. Белан A.B., Гордеев В.И. Прогнозирование электропотребления на основе многофакторного, регрессионного и корреляционного анализов// Проблемы энергосбережения. Вып.7. К.: Наукова думка, 1991. - 54-59 с.

8. Белых Б.П. «Исследования закономерностей электропотребления рудных карьеров». Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Магнитогорск. 1971.

9. Белых Б.П., Олейников В.К. Электрические нагрузки и электропотребление горных предприятиях.- М: Недра , 1971.- 440 с.

10. Ю.Белых Б.П., Олейников В.К. Электрические нагрузки и электропотребление на горнорудных предприятиях. М: Недра. 1971. - 247 с.

11. Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа. — М.: Мир. 1983. 312 с.

12. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники Москва Высшая школа 1978. 159-165 с.

13. Боровиков В. 8ТАТ18Т1КА. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов. 2-е изд.-С-Пб: Питер, 2003. 698 с.

14. Вагин Г.Я., Лоскутов А.Б. Экономия энергии в промышленности. Н. Новгород: НГТУ, НИЦЭ, 2001. - 296 с.

15. Вагин Г.Я., Дудников Л.В., Зенютич Е.А. и др. Экономия энергоресурсов в промышленных технологиях. Справично-методическое пособие. Под. ред. С.К. Сергеева Н. Новгород: НГТУ, НИЦЭ, 2001. - 296 с.

16. Ванинский А.Я. Прогнозирование реализации и прибыли в объединении на ЭВМ.- М.: Финансы и статистика. 1982. 95 с.

17. Вейц В.И. Экономия электроэнергии в промышленности. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1947. — 208 с.

18. Венецкий И.Г. Основные математические понятия и формулы в экономическом анализе. -М.: Статистика, 1979.-446 с.

19. Вантцель Е.С. Теория вероятностей М.: Наука, 1973. — 369 с.

20. Волобринский С.Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий. -Л.: Энергия, 1976. 128 с.

21. Волотковский С.А. Исследование режимов работы привода ленточных конвейеров на карьерах обогатительных фабрик. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Свердловск 1966.

22. Гойхман В.М., Миновский Ю.П. Регулирование электропотребления и экономия электроэнергии на угольных шахтах. М.: Недра 1988.- 190 с.

23. Гордеев В.И., Васильев И. Е., Шуцкий В.И. Управление электропотреблением и его прогнозирование. -Растов-на Дону.: Изд. РГУ, 1991.-104 с.

24. Гофман И.В. Нормирование потребления электроэнергии и энергетические балансы промышленных предприятий. — М.: Энергия, 1966. -320 с.

25. Гунин В.М., Копцев JI.A., Никифорорв Г.В. Опыт нормирования и прогнозирования электропотребления промышленного предприятия на основе математической обработки статистической отчетности// Промышленная энергетика.2000. №2. с. 2-6.

26. Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессии. — М.: Финансы и статистика. 1981. 302 с.

27. Дубров A.M. Обработка статистических данных методом главных компонент. — М.: Статистика, 1978. 135 с.

28. Дюран Б., Одел П. Кластерный анализ. М.: Статистика, 1977. - 129с.

29. Егоров Д.А. Исследования режимов совершенствование методов расчета расхода электроэнергии и электрических нагрузок полиметаллических рудников Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: МГИ 1989.

30. Елисеева И.И., Рукавишников В.О. Логика прикладного статистического анализа. — М.: Финансы и статистика, 1982. — 191 с.

31. Ефимов А.Л. Проблемы энергетики и экология в промышленности. Учебное пособие. М.: Изд-во МЭИ, 1999. - 36 с.

32. Жернаков А.П., Акимов В.Д., Алексеев В.В. Экономия топливо-энергетических ресурсов при геологоразведочных работах. М.: ЗАО «Геоинформмак», 2000. — 317 с.

33. Инструкция по нормированию расхода электроэнергии на горных предприятиях цветной металлургии. В.И. Щуцкий, A.B. Ляхомский и др. М.:ЦНИИ, 1989.-81 с.

34. Кендалл М. ДЖ. Временные ряды. -М.: Финансы и статистика, 1981. -199 с.

35. Кендалл М. ДЖ., Стьюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды. М.: Наука, 1976. - 763 с.

36. Кендалл М. ДЖ., Стьюарт А. Статистические выводы и связи. — М.: Наука, 1973. 900 с

37. Константинов Б.А. О применении математических методов при нормировании электроэнергии в промышленности. М.: Электричество, 1964, №1.

38. Копытов Ю.В., Чуланов Б.А. Экономия электроэнергии в промышленности: Справочник. — М.: Энергия, 1978. — 120 с.

39. Колмагоров А.Н. Теория вероятностей и математическая статистика. -М.: Наука, 1986.-440 с.

40. Кравченко Т.К. Процесс принятия плановых решений (информационные модели). -М.: Экономика. 1974.

41. Крицевый Ю.Ф. Разработка методов и средств повышения точности прогнозирования электропотребления при разработке рассыпных месторождений. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук М.: МГИ 1989.

42. Кудрин Б.И. О теоретических основах и практике нормирования и энергосбережения// Промышленная энергетика. 2006. № 6.

43. Кузнецов Н.М. Разработка метода расчета и совершенствование электропотребления при производстве апатито-нефелинового концентрата. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук -М.:1992.

44. Ляхомский A.B. Математическое моделирование электропотребления горных предприятий// Изв. Вузов. Электромеханика. -1986. -№12-с.15-17.

45. Ляхомский A.B. Сезонные модели электропотребления горных предприятий// Изд-во. вузов. Горный журнал. 1988. — № 2.

46. Ляхомский A.B., Вахрушев C.B., Петров М.Г. Моделирование поверхности показателей энергоэффективности обогатительных производств горных предприятий// Горный информационно-аналитический бюллетень.-№10.-2006.-с. 313-316.

47. Ляхомский A.B., Синявский А.Н., Скоробогатов A.B. О влиянии состояния рынка производства, передачи и потребления электрической энергии на повышение энергоэффективности горных предприятий // Горные машины и автоматика. 2001.- №7. — с.3-4.

48. Ляхомский A.B., Скоробогатов A.B. Энергоменеджмент на горных предприятиях. Сб. «Энергосбережение на промышленных предприятиях». -Магнитогорск. 2000. - с. 232-233.

49. Ляхомский A.B. Развитие теории и совершенствование методов, повышения эффективности применения электроэнергии на горных предприятиях». Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук М.: МГИ. 1990.

50. Ляхомский A.B., Малявин Б.Я. Принципы построения системы управления потреблением энергетических ресурсов. Вопросы регулирования ТЭК: регионы и Федерация. М.: 2002. №1, с. 49-50.

51. Ляхомский A.B., Каршибаев А.И. Анализ электропотребления электроприёмников на открытых горных работах Узбекистана// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал).-20Ю.-№ 12.-с. 81-83.

52. Методы определения нормы расхода электроэнергии по производственному объединению угольной промышленности (при подземной добыче угля). М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1981.

53. Методы составления энергобалансов промышленных предприятий. Под редакцией A.A. Ефимова. М.: Изд-во МЭИ. - 2000. - 48 с.

54. Миновский Ю.П. Эффективность электроснабжения угольных шахт. -М.: Недра, 1990. 158 с.

55. Миновский Ю.П. Эффективность мероприятий по снижению потребления электроэнергии на шахтах// Уголь. — 1983. №5, с. 14-15.

56. Миновский Ю.П. Экономия и нормирование электроэнергии в угольной промышленности// Уголь. 1986. - №4, с. 17-19.

57. Михайлов В.В., Гудков JI.B., Терещенко А.В. Рациональное использование топливо и энергии в промышленности. — М.: Энергия, 1978. — 224 с.

58. Михайлов В.В. Тарифы и режимы электропотребления. — М.: Энергия, 1974. 128 с.

59. Никифоров. Г.В. Пути повышения эффективности использования электропотребления в промышленном производстве. Промышленна энергетика- 1999. №3.

60. Никифоров Г.В., Заславец Б.И. Эффективность использования собственных электростанции на металлургическом предприятии. Сборник электрификация металлургических предприятии Сибири. Вып. 8 Томск. 1999.

61. Никифоров Г.В., Заславец Б.И. Энергосбережение на металлургических предприятиях. Магнитогорск: МГТУ, 2000. 283 с.

62. Олейников В.К. Анализ и планирование электропотребления на горных предприятиях. М.: Недра. 1983. - 192 с.

63. Олейников В.К., Никифоров Г.В. Анализ и управление электропотреблением на металлургических предприятиях. Учебное пособие -Магнитогорск. 1999. 220 с.

64. Петров Б.Н., Уланов Г.М., Гольденблат И.И., Ульянов C.B. Теория моделей в процессах управления. — М.: Наука, 1978. 223 с.

65. Пищур А.П. Анализ временных рядов электропотребления на основе выделения тренда. Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тез. док.- М., 2004.

66. Пищур А.П. Проблемы анализа удельных норм потребления электроэнергии на многономенклатурных предприятиях. Межвузовская научно-техническая конференция: Тез. док.- Йошкар-ола, 2002.

67. Плащанский JI.A. Исследование надежности бесконтактной аппаратуры управления шахтным конвейерным транспортом. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук —М.: 1968.

68. Праховник A.B., Розен В.П., Дегтярев В.В. Энергосбережающие режимы электроснабжения горнодобывающих предприятий. -М.: Недра, 1985.-232 с.

69. Рыжов П.А. Математическая статистика в горном деле. М.: «Высшая школа» 1973 . — 288 с.

70. Сальников А.Х., Шевченко JI.A. Нормирование потребления и экономии топливно-энергетических ресурсов. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 240 с.

71. Сергеев А.Ю. Исследование и рационализация электропотребления и балансов при добыче полиметаллических руд подземном способом. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук М.: МГИ. 1989.

72. Станцев В.А., Бабокин Г.Н. Технические средства и методы энергосбережения. Энергоаудит предприятий. — Тула: Гриф и К, 2003. 237 с.

73. Тайц A.A. Основы рационального использования и нормирования удельных расходов в промышленности. М.: Энергия. 1976. -256 с.

74. Тимченко В.Ф. Развитие вероятностной теории режимов потребления электроэнергии электроэнергетических систем// Повышение экономичности работы электрических сетей и качества электроэнергии. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — с. 66-68.

75. Тимченко В.Ф. Интервальный однофакторный метод краткосрочного прогнозирования суточного потребления электроэнергии энергосистем// -Электричество. 1976. -№ 2.-е. 10-15.

76. Федоров Н.В., Кураков Л.П., Немцев Г.А., Ефремов Л.Г. Региональная энергосистема в условиях рыночных отношений. — Чебоксары: ЧТУ, 1998. 124 с.

77. Фёрстер Э., Рёнц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа. — М.: Финансы и статистика, 1983. -303 с.

78. Фукунага К. Введение в статистическую теорию распознавания образов. М.: Наука, 1979. - 369 с.

79. Холлендер М., Вулф Д. Непараметрические методы статистики. М.: Финансы и статистика, 1983. 518 с.

80. Чождой М.Х. Энергосбережение в промышленности. М.: Металлургия, 1982. - 272 с.

81. Четыркин Е.М. Статические методы прогнозирования. М.: Статистика 1977. - 200 с.

82. Четыркин Е.М., Калихман И. Л. Вероятность и статистика. — М.: Финансы и статистика, 1982. — 319 с.

83. Шторм Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества. М.: Мир, 1970. - 368 с.

84. Щеклеин Е.С. Методология решения задач энергосбережения в организации. Екатеринбург: ИД «Сократ», 2001. - 208 с.

85. Щуцкий В.И., Ляхомский A.B., Егоров Д.А. Повышение точности определения расчетных нагрузок электроустановок полиметаллических рудников// Изд-во. ВУЗ. Электротехника.- № 6. 1989.

86. Щуцкий В.И., Ляхомский A.B., Крицевый Ю.Ф. Методический подход к прогнозированию электропотребления горных предприятий// II Sympozium "METODY MATEMATYCZNE W ELECTROENERGETYGE". -ПНР, Zakopane, 1988. с. 171-178.

87. Щуцкий В.И., Ляхомский A.B., Ковальчук H.A. Статистические характеристики сменных нагрузок электроприемников при разработке россыпных месторождений// Изд-во. Вузов Горный журнал, 1985. - № 3, -с. 76-80.

88. Щуцкий В.И., Ляхомский A.B., Ковальчук H.A. Режимы нагрузок электроприемников приисков// Колыма.- 1984 №9.-с. 27-29.

89. Щуцкий В.И., Ляхомский A.B., Ковальчук H.A. Определение перспективных нагрузок в условиях неполной информации// Колыма.- 1985.-№ 4-5.-С. 45-49.