автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Разработка автоматизированной системы планирования и управления развитием шахт

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ,ВЫСШЕЙ ШЛИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИ»! Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции и Ордена Трудового Красного Знамени горный институт ии.Г.В.Плеханова

На правах рукописи

ОБУХОВ Анатолий Афанасьевич

РАЗРАЮТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЕМ ШАХТ

Специальность 05.15.02 - "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 1992

Работа выполнена в Ордена Ленина производственном объединении по добыче угля "Ростовуголь"

Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор

Архипов Николай Александрович доктор технических наук, профессор • Малкин Анатолий Степанович

доктор технических наук, профессор Зубов Владимир Павлович

Ведущее предприятие : институт •"Центрогипрошахт"

Защита диссертации состоится п ?9 п срг&л¿4 1993г в /13 час (К* мин, на заседании специализированного Совета Д.063.15.01 в ^анкт-Петербургском горном институте имени Г.В.Плеханова по адресу: 199026, Санкт-Петербург, ?1 линия, дом 2, аудитория 1160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургскогб горного института им.Г.В.Плеханова.

Автореферат разослан " {Л" лн-Щл_199.2 г.

• Ученый секретарь специализированного Совета д.т.н., проф. Э.И.Богуславский

Осу

РОССИЙСКАЯ

'¿У^пУС 5

БИБЛИОТЕКА

А Я

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В качество одного из наиболее ве~ных направлений развития угольной отрасли в Энергетической программе страны предусматривается коренное повышение технического и экономического уровня и дальнейшее развитие шахтного фонда,улучшение его структуры,реконструкция и техническое перевооружение на базе новейших достижений науки и техники.

Представляя шахту как об"окт планирования и управления о виде совокупности подземных комплексов горных выработок,сооружений, маяин и механизмов,производственных процессов,протекающих в них с определенными параметра»« и показмелями,не-обхЛдн*ж> отметить и целостное еда нет во их в своем изменении. Все это является основным фактором,формирующим вещественную, предметную сторону развития шахты,как системы.

Решающую роль в создании подобной позиции играет кибернетика с ее систематикой в общих принципах управления и построения управляющих и управляемых систем. Это позволило подойти к реоению проблемы в конктексте согласования характеристик машин,сооружений и их комплексов с характеристиками человека с единых теоретических позиций развития шахты,рассмотреть качественно различные по своей природе звенья управляемых и управляющих систем шахты на различных уровнях в одних и тех же терминах и использовать общие методы исследования' этих звеньев и шахты в целом. Особую остроту зти задачи приобретают для Донецкого бассейна,что обусловлено ограниченностью благоприятных резервных запасов,существенным ухудшенном условий эксплуатации действующих шахт и заметным отставанием на протяжении ряда лет темпов развития шахтного фонда. Нижеуказанное определяет актуальность научной проблогш-раи^онаяь-ное управление процессом развития шахт в автоматизированном режиме на всех этапах функционирования.

Цельп рчботн является разработка методологии оптимального планирования и управления развитием пахт п пптомлтя-зирзванном раг'лко^ззлолтцпР, ноктролязоядть дисп^пертгш я горном хозяйство вахт-на оснояо пр'лиытглп системного подхода.

Научная идея работы заключаемся в использовании логических и экономико-математическгос елей, созданных на элементной базе системы - человек - машина - сооружение, для планирования и управления развитием горных работ на шахтах с применением АСУ, НаучнЖе положения, выносимые на защиту:

1. Управление процессом развития шахт должно осуществляться системно на всех этапах их функгшонирования и обеспечивать устойчивую и эффективную работу предприятий при рациональном использовании трудовых, материальных и финансовых ресурсов с помощью целенаправленного регулирования базовых параметров шахт на основе формирования системы "человек-машина-сооружение" шахты, ее оценки и распределения функций между человеком и комплек сом технических средств, обеспечивающих эффективное функ'»иониро вание шахт с учетом неопределенности исходной информации и создание кооперации человека, машины, сооружения.

2. В качестве базовых параметров управления развитием шахт следует прпнжать уровни возможностей людей, машин, сооружений, показатели горного хозяйства шахт с учетом влияющих факторов, что позволит определить общесистемные характеристики функционирования шахт и ее звеньев и эффективно планировать техническое перевооружение, модернизацию и реконструкцию, их реализацию на заданном временном интервале.

3. Формирование систеш "челозек-машина-сооружение" шахты обеспечивается на основе вероятностной опенки направленности влияния на изменение эффективности ее функционирования, горногеологических, технических, технологических, геометрических и эргономических факторов, а также материалоемкости, психофизиологических и санитарно-гигиенические условий труда, что определяет уровень разрешительных возможностей человека, машины, сооружения, их взаимодействие, уровень производственных возможностей рабочих мест, технологических процессов, подземных комплексов и шахты в целом для поэтапной оптимизации параметров Функционирования шахты при различных вариантах реконструкции, моде] низании и технического перевооружения.

4. Оценку деятельности шахти следует производить исходя из единства систеш "человек-машина-сооружение и определять в

соответствии с этим единством показателей: производительности труда, как измерителя возможностей активных элементов системы-человека и машины, себестоимости продукции, как измерителя активного элемента- сооружения, объема добыта как измерителя их взаимодействия, а также с учетом интегральной оттенки их устойчивости, резервов по этим показателям, сложности работ, напряженности и гибкости формируемой системы.

5. Рациональное распределение функций управления между . человеком и комплексом технических средств и их кооперацию необходимо осуществлять на базе оценки максимальных производственных возможностей производственной системы шахты, достигаемых от совокупного взаимодействия этих элементов по сравнению с их раздельным использованием, и определения реальной области использования человека, машины и сооружений для получения наибольшего эффекта от функционирования шахты.

6. Неопределенность исходной информации планирования и управления развитием шахты следует компенсировать предварительным отбором управляющих параметров, которые имеют область оптимальных значений и оценки влияния на "внутренние" характеристики шахт, а также поэтапной оптимизацией параметров, функционирования шахты с учетом изменчивости "неуправляемых" условий производства.

Научная новизна работы заключается в:

оценке нового -са-ественного состояния развития шахт и необходимой адекватности при этом управляющей и управляемой систем;

классификации показателей, параметров и вяиятцих факторов . и условий во всех вариациях воздействий на систему;

обосновании иерархической структуры и компоновки уровней рассмотрения шахты, критериев эффективности функционирования и требования к построению системы "человек-машина-сооружение", обеспечиваю-дей функциональную устойчивость шахты;

разработке методики оценки уровней системы ЧМЗ шахты для выявления потенциальных возможностей путем определения разрешительных возможностей элементов производства и систематизации влияющих факторов на эти уровни;

определение областей применения комплексов технологических

средств с помощью ЭВМ для производства работ в шахте и определе-•нии функций эффективности рабочих мест в зависимости от элементов их сочетания, что дает возможность выявить базовые параметры и показатели функционирования шахт;

создании методик оценки коэффициента конкурентоспособности шахты в условиях свободной реализации товарно-денежннх отношений, показателя гибкости производственной системы пахты и оп-»тимального распределения функций между человеком и техническими средствами и рациональной их кооперации, которое характеризуются компоновочньат схемами, видами связей и зависимостей;

разработке имитаттионных моделей поэтапной оптимизаттии параметров, каздого'уровня производства и щахты в целом, имеющих двойственную природу при движении от низших уровней к высшим и, наоборот, от высших к низшим;

обосновании методологии построения и организации функционирования системы эффективного развития шахти, в которую вошли теоретическое обоснование и реализация методологии многоуровневой оптимизации взаимодействия управляемой и управляющей систем развития шахты, методики оценок и коррекции этого процесса;

определении управляющей системы развитием шахт^, включающей, сосздание критериев, показателей, управляющих параметров, временных интервалов на всех уровнях управления /функционирования/ шахтк, логико-чнформационную последовательность решения и реализатаи задач управления с помощью ЭБМ, механизм опенки и реализации применения наиболее эффективных технологических схем производства работ, определения фаз управления и создание механизма воздействия на элементы системы, механизм и модель ор-ган''-*ашон!.ых схем воздействия на управляемую систему, систем информационно-математического и программно-технического обеспечения задач управления, создания систеда планирования и управления развитием шахт в автоматизированном режиме;

установлении закономерностей формирования оптимального управления развитием шахт в автоматизированном режиме в завися-мости от частоты изменения параметров управления, состава решавших подсистем и их функциональной предопределенности с использованием методологии оценки эффективного функционирования и разви-тия^пахт, разработки планов совершенствования систем» в целом.

Научное значение работы заключается в разработке методологии планирования и управления развитием шахт в автоматизированном режиме, обеспечивающей устойчивое, оперативное и эффективно*? изменение горного хозяйства шахт с целью получения наибольшего упревающего эффекта в принятии решений и работе предприятий.

Практическое значение работу;

I. Обосновали и введены в структуру планирования и норми-ров; .?ия работ показатели, отражающие развитие шахт и степень эффективности горного хозяйства, а в зависимости от этого определена группы тахт, нуждающиеся в соответствующие период» времени в модернизации, техническом перевооружении, реконструкции или строительстве нових предприятий на основании оценки изменения эффективности их ty/нк'тионирования.

Разработана методика эффективного воздействия на процесса функционирования и развития шахт при изменении хозяйственно-экономических ситуаций.

3. Обоснованы структура и схема информа'тионного обеспечения планирования и управления развитием шахт, позволяющая оперативно решать широкий круг задач по развитию шахт на их технической базе и ИВЦ производственна объединений.

4. Разработана методика построения автоматизированной системы планирования и управления развитием шахт, включающая аппаратно-программные средства, математическое и техническое обеспечение, организационную структуру.

5. Оооснованы предложения и рекомендации по формированию программ и планов развития шахт Восточного Донбасса до 2000 года, обеспечивающих эффективную и устойчивую их работу при условии обоснованного приоритетного, развития за счет оптимального сочетания внутренних и внеоних факторов на шахтах.

Обоснованность и достоверность чаучш-тс положений, выводов и •рекомендаций работы подтверждаются:

прелставительнкм технико-экономическим анализом объектов исследований, которыми "л-'ли все действующие и .строящиеся шахты /¡окского бассейна /около 300 предприятий/ и показатели их работ;.: за 1955-1990 г.г.;

. . ..;.. - 8 -удовлетворительной сходимостью расчетных и фактических показателей, определяющих производительность труда, себестоимость I т угля, объем добычи угля.на.шахтах Донского бассейна.

■ " ■положительными результатами применения научных.положений и методологии управления развитием шахт при разработке техничес ких и перспективных планов их .модернизации, технического перевооружения, реконструкции, а также те*ущего функционирования на 4-х наиболее типичных шахтах Восточного Донбасса на протяжении 5-5 лет.

Реализация работа. Результаты исследований по изменению системы планирования и управления развитием шахт использованы Центрогипрошахтом, Ростовгипрошахтом с участием проектных организаций объединений при формировании фонда технических решений для возможной гибкой трансформации проектов в условиях 'функционирования иахт.

Разработанные в диссертации логические и эхономико-матема тические модели функиионирования и развития шахт прошли опытно промышленную апроба'^ю на шахтах объединений по добыче угля "Ростовуголь", "Гуковуголь". Пояученн: э результаты учтены объе дкнениями и приняты к реалкзагзш на антрацитовых шахтах до 2000 года. В полном объеме все положения, разработанные в дис-серта'ши прошли опытно-промышленную апробацию ка шахте "Юбилей ная" ПО "Ростовуголь". Экономический эффект от внедрения рекомендаций по созданию автоматизированной системы планирования и управления развитием ыахт составляет 301 тыс.руб.

Апробатэдн работы. Основные научно-методические положения, практические выводы и 'рекомендации докладывались'-.и обсуждались на всесоюзных конференциях" "Кибернетические аспекты организагг.) хозяйственных систем /Киев, 1987г./. "Проблемы • создания систег; экономического управления горными предприятиями /Москва, 1988г "Развитие пахт - основа роста эффективности угледобычи" /Доне' 1933г./ "Проблем создания систем автоматизированного управления предприятиями"./Новосибирск* 1989 г./, заседаниях научно-технических советов объединения ПО "Ростовуголь"/ 1963,199Сг./ на ?-сссг-;знс": каучно-т^нг'еском сопет.ании по попросим пор'-то-

- 9 - '

ния важнейших технико-экономических показателей, угледобычи на предприятиях отрасли /Шахты, 1989 г./, а также на межотраслевом семинаре по применению методов и средств вычислительной техники э управлении /Москва, 1990 г./.

Публикаттии. Основте положения диссертации опубликованы.1 : в 16 работах, в том числе в 2 монографиях, 4 брошюрах, 8 научных статьях и нормативно-методических документах. По теме диссертации опубликовано 34 работы. . , Объем работы. .Еиссертатля состоит из введения, шести глав и заключения, списка литературы из 284 наименований..Общий объем работы - 381 страница, в том числе: 43 таблицы, 37 рисунков, 301 страница машинописного текста.

За оказанную помощь и консультации при выполнении исследований автор выражает благодарность члену-корреспонденту Российской Академии наук, профессору, доктору технических наук Проскурякову Н.М. и.профессору, доктору технических наук Харченко В.А.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

: Ускорение темпов научно-технического прогресса в угольной отрасли, обеспечение устойчивой и эффективной работы угольных предприятий привлекает внимание ученых как в нашей стране, так и за рубежом.

Значительный вклад в это направление горной науки и практики внесли А.С.Бурчаков, Б.М.Воробьев, В.Н.Вылегжанин, Г.И.Гриц-ко, Г.П.Данилина, Н.Г.Кагтустин, А.А.Кафорин, С.С.Квон, А.П.Ки-лкчков, К.К.Кузнепов, А.М.Курнссов, В.Н.Кунарев, Л.А.Ликальтер, С.М.Липкович, А.С.Малкин, А.И.Митейко, Я.В.Моссаковский, Е.В.Петренко, Г. С.Пиньковский, Е.И.Рогов, А.С.Сагинов, К.Ф.Сапипкий, М.И.Устинов, В.А.Харченко, С.В.Цой, В.М.Еремеев, а также специалисты практики и проекалровщики.

В результате исследований П.В.Авдулова, Н.А.Архипова, В.И.Батманова, Л.Г.ВезруковоЯ, А.А.Вор-лсова, А.С.Бурчакова, Б.М.

. Воробьева, Н.К.Гринько, Ф.И.Евдокимова, В.М.Зыкова, Н.И.Иванова, И.В.Ляшенко, А.С.Малкина, Н.М.Проскурякова, С.А.Саратикянна, М.А.Сребного, А.В.Старикова, М.И.Устинова, В.А.Харченко, Ю.Л.Ху-дйна, В.М.Еремеева и других известных учентлс были полученн оп-реде.*шкцие теоретические и практические результаты в области совершенствования и оптимизации технологических схем и обосновании перевооружения действующих шахт. Сам ход технического прогресса обуславливает союз различимое направлений и подходов к проблеме управления тазвитием шахты.

Основнъ-е признаки, характеризующие особенности рассматриваемой проблемы планирования й управления развитием

шахт з настоящее вреда,сгодятся к следующего:по мере отработки лучших запасов угля и перехода на все больше глубины развитие шахт,обеспечение их дальнейшей жизнедеятельности, отличается все большей нестабильностью,ростом трудоемкости и капиталоемкости,длительными срока?® строительства,реконструкции и модернизации шахт; в последнее время развитие пахт замедлилось,обусловленное ухудшением горного хозяйства шахт,состоянием шахтного фонда,что привело к снижения об"е-мов добычи угля подземным способом и технико-эттп?.сггзс:с« показателей работы шахт.

Одной из основных причин сложившегося положения является несоответствие традиционных методов планирования и наушо-обоснованных решений крупной народнохозяйственной проблемы планирования и управления развитием шахт с системных позиций через оценку взаимовлияния и взаимодействия человека, машины и сооружения /ЧМС/ в единстве с фазами жизни шахты, их техническим перевооружением и реконструкцией, определением необходимых границ и пределов этих фаз,обоснование их необходимой эффективности,предпочтительности и конкурентоспособности.

Применение и совершенствование методов АСУ в решении этой проблема является основной её частью. Однако,несмотря на наличие ряда исследований,рассматриваемая проблема недостаточно разработана,особенно в части системного панирования и управления развитием и освоением запасов на основе представления функционирования шахты как системы ЧМС. в авто матизир ванном режиме. Указанные обстоятельсва предопределили цель и задачи настоящего исследования -управление развитием шахт,анализ масштабов и слоиюсти задач регулярного обновления и наиболее эффективного использования действующего производственного Фонда,которые требуют оптимизации использования ресурса в,установления их ртдаоиал'ной структуры на спнозс рационального сочетания их по времени и п пространство.

При этом определяется следующие группы влияющих факторов,которые характеризуют:

среду* горда-геологические факторы,комфортные факторы;

малину- технические параметры,геометрические параметра;

человека- эргономические факторы и ограничения по безопасности труда;

сооружение« факторы материалоемкости; взаимосвязи -технологические факторы и"технологические фактора Бзамюувязки и совместимости.

Выполненные исследования позволили определить иерархическую структуру коштснопкк ЧКС а вахте, где определены уровни этой структуры- элементы /человек,машина,сооружение/, рабочие маета,технологические процессы и подземные комплексы, а такчм определенные виды их связей - технологическая,организационная и общесистемная. Б качестве подземных комплексе а вахты приняты очистные работы,подготовительные работы,транспорт,под"ем,вентиляция.

Полученные для всех этих уровней ЧМС вахты структурные формулы позволяют формализовать их качественную сторону и определить их состав.

В качестве критериев эффективности (функционирования ЧМС шахты выбраны надежность работы,качество управления,по-кзхозвщищенность,сложность,юторыа дополняют основой критерий В качестве основного критерия служг га компонентный критерий У-/(П>С$) .составляющими которого являются производительность труда / Р Дсебестоимэсть продукции или работ/С/ к об"еы выпуска продукции / 9 /. Условием оптимальности ЧТО является Раалйчных их вариациях".

Для системой оценки Ч5£С важна устойчивость функционирования. Оценка устойчивости производится с помэщыо определителя Гурийца. Для работы тахт наиболее характерным является проявление устойчивости ее работы в аависимэсти от резерва / 2 / проиаеодптвеншх,яядских и .$шаксовых ресурсов при достаточной детврмшяоованностй плана по добыче угля /$/. Рассматривая резорзы этик показателей а аиде относительных

величин показатель устойчивости южно представить в виде ~< Л - Пх) : Л '**

и : г < с - : с2

* [( 9 - 9Х) : О

при этом наибольиув устойчивость системы обеспечивает

// /тал 2лЛ

тох. У: тал- <? = ( пая. ] \rhox. г<) /

Отсюда критерий оптимальности при рассмэтрении функционирования ЧМС имеет вид:

п п п

4=1 I 2

сЫ 771

ПК ТП

где ПК,ТП,Ш - уровни подземных, комплексов / ПК/,технологических процессов/ТП/и рабочих мест / Ш/.

Приведенная методика определения устойчивости этого критерия позволяет укрупнэнно на качественном уровне выявить определенные резервы по П,С, и 0 для конкретных шахт. Для человека выбран эргономический критерия Кд, который харахтерй-эует возможности человека а определенной сред» и условиях.

Множество возможных критериев и подкритеряев сведено в классификацисннуо схему,которая позволяет оценить влияние человека на проработку всего информационного массива для составления ЧМС гто сравнение с традиционной классификацией критериев. 0<^"ем возрастает в 10 раз. В работе обоснована структура и требования к построении и ¿функционирования системы ЧМС тахты включающие: определение области применения . ЧМС для определенных условий,создание вертикально-горизонтальной структурной иерархии /"скелета"/ ЧМС,который обеспечивает её функциональную устойчивость и автономность, отбор факторов,установление и исследование закономерностей и зависимостей для П,С,<} от влияющих факторов,получение оптимального уровня разделения и кооперации функций человека,магяны

и сооружений в системе,сост-хпла-п:: ансамблей и оптимизации моделей в соответствии с наложенными ограничения!/•,адаптация и алгоритмизация управления ЧГ.1С шахты.

Первым уровнем в системе ЧМС шахты являются её неделимые составные части- элементы: человек-машина-сооруке-ние. В зависимости от того,какими возшжностями обладает элементы,зависят и возможности болве высоких уровней их сочетания - рабочее место,технологический процесс,подземный комп- ' леке,т.е. знание направлений расширения или сужения этих возможностей определяет эти направления и для системы в целом и выходы для элементов. В качестве измерителя разрешительных возможностей элементов используется показатель- уровень разрешительных возможностей Ц. - коэффициент направленной связанности качественных и количественных показателей и диапазона изменения влияющих факторов,т.е. Ц устанавливает степень изменения критериального показателя от степени изменения факториальных признаков. Уровень изменения разрешительных возможностей Ц. в общем виде является отображением множества М влияющих факторов и показателей. Если множество|^ разбить на подмножес.ва: М, - определяет элемент ЧМС- человек; - определяет элемент- машина; определяет элемент сооружение. Эти подмножества в свою очередь разбиваются на подмножества второго порядка {Д, / и могут задаваться условием Д-£ М{- . Тогда все многообразие влияния факторов и параметров на уровень разрешительных возможностей элементов южно выразить следящим образом:

для человека/ субъекта/

для машины / орудия труда/

• для сооружения:

где \J - дизъюнкция в отношении множества ^Д .;

/А/- /А,},.,,, {A J " условия,соответственно отражающие группы горно-геологических (Я,) .комфэртньгх^Д^ , эргономических, технических, геометрических факторов и параметре, а также материалоемкость.

Этот интегральный показатель учитывает степень непрерывного соответствия направленности решений во всей ЧМС шахты росту производительности труда и снижении себестоишс-ти добычи угля,нормам и ограничивающим условиям во всем многообразии влиящих факторов.

В работе произведена систематизация влияющих факторов на изменение ¿1 пля всех рассматриваемых элементов,определена направленности/ положительная или отрицательная/ влияния групп факторов на Li ,которые и определяют как знак коэффициента Ц_ , так и его величину» Коэффициент (J_ мэжет пршимать значаще от - I до +1 для всех элементов, независим от их природы. Также определены градиенты для факторов с положительными влияниями и для факторов с отрицательным влияг/ем. На пегшйре шхт ПОТ&стооуголь" впервые по предложенной изтодике приз веден расчет по всем шахтам для всех элементов- чело века, i/хтни, сооружения по направлению роста производительности труда и снижений себестоимости добыли. Установлено, что для зле-van а " сооружения" при приросте коэффициента нэдеяюста на' К наблядязтея прирст разрешительных возможностей этого элемента ¿¿е - по производительности труда ¿¿с - на 1%, а по себестоимости 1т угля на 1,2%. Для 4-х групп пахт №"1Ъсгов'дъяь" установлены эашси/юсти изменения производотелмгбети труда я себесто^сти добычи угля от коэффициента / таблДА

Характерным является то,что для разных групп шахт . зоны по npipcry производительности труди и снижении себе-стоишсти различны; вахта IV группы с к&зуртяентои LL » 0,1901 * 0,23 попадая? в зонн шах* П я ¡3 пуля по ярирму ' призводительноети труда и скйягли» себчстоимссти, то есть

на этих шахтах необходимо пгхнтг.юдить и реконструкцию, и мз-дернизацию и техническое пег.ел:>оружение,что определяется соответствующими номограмма;.я.

В результате проведенных исследований получены выходы на' уровне элементов ЧМС,создающие основу для формирования входов при рассмотрении следующих урогшей.

Таким образок,выявив конкретные значения разрешительные возможностей чело века,машины и сооружения по производительности труда (Uy , U.H , Lic), по себестоимости ( U^ , , ¿¿^ ), а также уравнения связей меяоду ними: /?=/'(Щ.U°, U" >, С=/( Щ , (1% , UCc ) мозкно оценить взаимодействия на уровне рабочих мест / Ш/ человека,машины и сооружения и осуществить их оптимизацию.

Для определения областей применения комплексов технологических средств для производства работ б шахте разработаны зконо¿"ико—математические, модели трудоемкости работ по отдельны:.! технологическим процессам и в целом по шахте с учетом влияющих факторов т,£усг, A ,nA)S, П,-.р, L и К - соответственно,вынимаемая дащность пласта, длина лавы, дл'лна столба, сопротивляемость угля резанию, числз лав на пахте,сечение выработки,коэффициент крепости пород,производитель-ность труда на проходке,длика транспортирования и коэффициент подрывки пород,

С применением этих завис:;:,остей для условий шахт Восточного Донбасса установлены области применения стругов и узкозахватной техники,например, в зазисимзсти от сопротивляемости угля разрушению при резан:« и мощности пласта нагрузка на лаву изменяется при стругокзй выемке от 700т/сутС при А= 200кН/м и/72= 0,7(:) до 2050?/сут.( при Л= IOOkH/м и Ш. = 1,5м). ilpi выемке угля узказахватнкми комбайнами рекомендуется нагрузка от бЗЭт/сут { при А= 300кН/м и 0,7м) до 1500т/сут i при А= 200кН/м -л/72 - 1,5м). С увеличением нагрузки на наклонную выработку при стабильной добыче шахты уменьшается число панелей в работе,сокращается штат вспомогательных. рабочих,довкззегся-проиэвздятельносг-. труда и снижается себестоимзсть 1а "углч. В зависимости от сопротааляе'Ссти

П /"> //П о л Таблица I

Зависимости изменения¡(ыиот (Ли)Ц.М/ (1С и ¿¿£, ,0е

-г—---------------------------------------------------------—----------------—

пы Показатель Человек Машина Сооружение

яахт________________________________________________________________________________

Производительность П= -1762&" -4558,е&'?П=41.02#" +26,3 П=90£"+33,1

труда 44

Себестоимость 1т с= ^73^-15193^' С=-193,9^+23,6 С=-509^74,41

П= шД^Г •

П Себестоишсть С=2673.< -2547,'С=-128,57^33,46__ С -35£ +20,35 -

______•

,2

Позволительность ^^ ^ Ц* П-33 ^+42,4

Себестоишсть 1т ^ ^ ¿¿с* с=_б7>5^ +3,)2? С=-Ш, 57^+42,91

- из -

угля разрушению при резании и мощности пласта,нагрузка на наклонную выработку /горизонт/ по расчетным данным изменяется:

при струговой выемке угля от 3500т/сутки/ при А» 200кН/м и т* 0,7м/ до 7250т/сут/ при А- ЮОкН/м и т. - 1,5м/;

при выемке угля узкозахватными комбайнами от 3250т/сут / при А= 320кН/м, 0,7м/ до 5130т/сут / А = 200кН/м, /72 ш 1,5м/.

Исходя из условия обеспечения шнимальной трудоемкости работ установлена оптимальная длина очистного забоя, изменяется в пределах от 129м (А = 280кН/м, /72= 1,5м) до 220м ( АФ 100кН/м, т.- 0,7м). При этом оптимальная длина выемочного столба/крыла,панели/ по простиранию составляет 1400м. Проведение выработок смешанным забоем с помощью БВР может осуществляться по крепким и средней крепости боковым породам / £ - 4 + 12, ¡У"- 88,4^/ и II,по мягким породам ■/= 4,0/ с использованием проходческих комбайнов. Область применения конвейерного и электровозного транспорта следующая: электровозный транспорт целесообразно применять при длине транспортирования 0,5км и величине грузопотока 9000т/сут или п-ч длине менее 4,0км и величина грузопотока до 4000т/сут;

длина транспортного пути при конвейерном транспорте до 0,5кт.1 и грузопотока более 9000т/сут или длина транспортного путл более 4,5км при величине грузопотока менее ^ООт/с^г.

Для определения влияния элементов системы ЧМС шахты на уровне осуществлена оценка эффак-ивности рабочего места/ ГМ/ в зависимости от вида ГМ. Зная долю использования каждого элемента для определенного вида рабочего места и формулу их вэаииацействи.-, можно определить и разрешительные воз-мо:шосгн'рабочих мест ¿¿р,м и резервы каздого элемент', с'/ по разрешительным возможностям ¿1 .В табл.2 приведен расчет резервов И по П,С,$> , слошости Г*1,надежности В? -//, каче-

Резервы рзбочах г. о от по П. С. С

Таблииа 2

Tv.-f

Зй.тш ЕЛ Кютег*:;!:

J^EECSüajíSSS--_

: H M А А ' И К С Н„ : H M А А К К С Н„

H M A A M К С

"о

: H M А. А

n.ï/cis «а пабо-

чео место " 0,34 0.45 Q.5I 0.4 0.1 0,35 0,52 0.24 0.35 0.42 0,5 0,35 0,12 0,35 0.43 0,26 0.35 0,46 0,5? 0.4S 0.15 0,38 0,59 0.2 0.4 0,32 0.6 0.5 Ü.I О,

С.ттуб/ч' i'a рабочее Í.'GGTO

0,5 0,8 0,8 0.5 0.4 0.6 I.О 0.6 0.9 I.I 0.9 0,6 0,4 0.6 1,2 0,3 0,6 1,0 0,6 0,4 0,3 0.5 1,0 0,2 0.3 0,9 G.6 O.I 0.

0 «/or? ий габо-

чео V.0C-0 * 0,34 0,45 0,51 0,4 C.I 0,35 0,52 0.24 0.32 0.46 0.46 0,23 0.3 0.44 0,45 0,2 0.36 0,46 0.5? 0,46 G.I5 0.38 0,59 0.2 '0.4 0.52 0.6 0.5 0.4 0,

Ö,

1 !1

ч ^

г

с

rt Ï

6.8 13,8 13,8 6,6 10.4 13.8 6.8 13,8 6.8 13,8 6.5 10.4 13.8 6.6 13,8 6.8 13,4 13.8 6,6 10.4 13,8 6,6 13.S 5,3 13,3 13,8 13,8 6.6 IQ>4 I3

10 25 27 70 1 0 66 ее 10 10 25 27 63,4 10 56 56 10 10 27 31 74 12 o8 S3 1С 10 39 36 70

15 23 25 33 8 40 34 8 10 24 28 44 12 54 ЗЭ 10 10 27 35 .70 18 60 54 10 IG 23 29 33

xt>

ПршзчаиЕе: виды рабочих мс-ст /FM/: Н- ^механизированное Ei; H - механизированное Ш; - А - азгоштязировашюо К.';

А - автомаслчасхоз И; К- Ендивздуальаое Ш; К - коллективное Ш; С - стационарное KÍ; нестационарное KJ

слодиоегь Ш

ству управления - Ку,помехозащищенности - П^ и устойчивости У. Следуя принятым принципам системного исследования различных уровней ЧМС шахты, полученные результаты для В1 является входом для уровня технологических процессов, а технологический процесс / ТП/ рассматривается как процесс взаимодействия рабочих мест во времени и пространстве. В работе разработан комплекс моделей технологических процессов/ТП/. Параметрами в модели ТП являются: Пр1Г количество рабочих мест данного вида; лА - доля времени участия в работе данного вида в определенных фазах процесса; - коэффициент, изменения производительности Ш от вида связей в ТП; ££ - оператор перевода ¿!ув П и С. Переменным' в ИМ ТП являются модели Ш -М . . В соответствии с этим получены модели техно-

логических процессов.

Модели технологических процессов в свою очередь яв-ляятся вхо^лд для моделей производственных комплексов.

Для оценки состояния горних работ в процессе производства на шахте произведена оценка напряженности горных работ:

где Мр - напряженность горных работ;

Ш - количество работ,выполненных в определенной точке ч подземного пространства шахты / М/с координатами [_ и в единицу времени - . Важным показателем работоспособности ва- ты является гибкость производства - ( /Гг );

( 2 )

где - продолжительность проведения организационно-технических мероприятий/ модернизация.техническое перевооружение, реконструкция,лет; р - продолжительность эффективно;1 работы

- PI -

шахты, т.е. период в течение которого шахта выполняет установленное задание при mojcff и С » SZ - число функциональных состояний системы.

В связи с тем,что механизм реализации ЧМС тахты предполагает разработку системы модернизации и постоянного обновления составных частей угольного производства с целью повышения эффективности производства в новых условиях хозяйствования для того,чтобы создать устойчивую работу следует знать нас^лько конкурент оспособно само производство. Основными факто рада,определяющими конкурентоспособность системы являют-ся:пизкий уровень издержек,высокое качество угля,удовлетворяющее нормам качества на международном и внутреннем рынке и гибкость производства в целом и ее составных уровней. Для оценки этого показателя рекомендуется следующая формула: .

jf _ /г- /_ Сл U. л £ п Лш-ЬсЫ Кг-с; Uj (3)

где /Си , » /Сц t ~ соответственно индексы конкурентоспособности глахты,издержек,качества/цены/ и гибкости ЧМС пахты; Сп , U.n , б/, - ссбестот,ость,удельный вес угля/по цене/, удовлетворяющего существующим стандартам и продолжительность перехода шахты на выпуск продукции по увеличенным разрегмтельгшм вззт-ошостям ЧМС; С , (/ , /7 - аналогичные показатели для г>талонной пяхти,более прогрессивной в техническом плане по сравнению с рассматриваемой.

Для оятимнзаггии систем! ЧМС с оценкой конкурентоспособности п диссертационной работе разработаны ичитацио!шая »«дел« и со я,гогра;?'!!эе обссяочсиио, ня рис.1 представлена принципиальная блок-схема ИИ сахты,

«а ба->с устояэвлсиних закономерностей и выполненных теоретических исследований рзлр&бзтш... методология формирования и кехвшзм реализации система ляаиирз вания и управления развитием вахт / С;1УР_/,

Методология ^ржроваияя и '«ашм реализации

- ¡с?

эффективного развития пахты включает определение управляющей системы развитием шахты,критериев,показателей и управ; ляющих пара.\*етро временных интервалов на всех уровнях функционирования шахты,логико-инфорлзционную последовательном?'. ■ решений и реализации задач с помощью ЭММ,механизм оценки и . реализации применения наиболее эффективных технологических схем производства работ в шахте,определение фаз управления и.создание механизма воздействия на элементы системы,механизм и модель - рганизационных схем экономического воздействия на управляемую систем с пошщью хозрасчетной деятельности участков и б риг ад, перечень задач и попутньгх зависимэ-стей при принятии репений,систему информационно-математического и программно-технического обеспечения задач управления создание система планирования и управления развитием шахты в автокагазированном реяике. В работе показано,что управлени развитием вахты в виде окзв..дного алгоритма перевода системы из одного состояния за время влияет на выработку направлений действий ЛИР в условиях ограниченного времени и использование формализуемых и нефопмализуемых факторов. Отмечено,что чем выше уровень управления,тем большую роль в выработке управляющих воздействий играют нефэреализуемые факторы и обстоятельства,зависящие от уровня квалификации р-.^отников пщ соответствующе I оснащении рабочих, мест средст вами вычислительной и программной техники. ';•'

Необходимость рассш трения управления развитием шах ты в виде управляющей системы предполагает обеспечение этог развития в эффективном режиме,что заключается в выработке собственных управляют?« параметре и технологических потоков обеслечиватарпс экстремальное значегае критериев и показателе оптимальности при совладении ограничений, агрегированию ик^оращйоннкх потоков в.зависимости от уровня управления ЧГ-тшаекиец её разиерности, а также генерацией выходов,промел точных критериев и показателей,определяющих вещественную и доиннзятнуэ сторону процесса управления. Критериями эффекта! иости язгтатся 0,С,ф , , 2С , » > • Для У11?111 . лягцях параметров характерны показатели & ,Ц_ ,С„. I

у 1 / г" • . Ти

а также количество рабочих и нервных лав, время начала и окончания очистных и подготовительных работ,начала и окончания модернизации шахты. Ловьшение размерности системы управления доказано наличием управляющих параметров / на различных уровнях/ - для элементов - I, для рабочих мест - 2, для технологических процессов - 4, для подземных комплексов - 7, для пахты - 7.

Для реализации системы ЧМС шахты создана логико-инфс^рмационкая последовательность решения задач с помогдьв ; ЭММ и её программное обеспечение, К ним относятся: формирование геологической модели шахты.определение исходных параметров горных выработок,выбор горношахтного оборудования, формирование вентиляционных и транспортних выработок,расчет количества воздуха, расчеты календарного плана отработки горизонте в, производительности трудя, себестоимости добычи угля,резерюв по производительности и себестоимэсти при фикскртве-шой нагрузке на шахту, напряженности, сложности, гибкости горных работ, времени начала и окончания горных работ и модернизации шахт и ресурсов на эти цели. Это позволяет путем об"ективного отражения изменения условий функционирования ЧМС шахты определить об"емы производства, необходимые ресурсы,показатели,эффективности,стадийность работы. ■Создана формализованная схема решения этих задач/ рис.2/.

Техническая эффективность функционирования ЧМС шахты определяется через эффективность технологических схем производства работ,которые определяются качеством этих схем/ рис.3/. Для определения эффективности предложена методика их определения по показателям сбалансированности,надежности, па то чности.кс малектности, продуктивно сти, напряженности. горных работ, их сложности и гибкости. Это позволило определить наиболее зЯ^фективные направления совершенствован*.« технологических схем,области участия их в ЧМС шахты на всех уровмчх и методику их отбора,

, Мех£ни?м.и•модель организационных схем воздействия на управляемую систем* в виде' хозрасчетной деятельности

участков и бригад включает разработанные методические предложения,которые определяется порядком перевода участка на участковый подряд,планированием и учетом деятельности с по-мощьп эталонных нагрузок на забоя,расчетов сазсты с участием, организацией оплаты труда работников участка,распределением ее меасяу ними,ответственность» сторзн.Раэргботанная методика применения даэффнциента трудового участия /КГУ/ и коэффициента работы звена /КГЗ/ позволяет производить распределеше заработной платы между звеньями коллектива с учетом индивидуального вклада работника с помощью шкалы коэффициентов.

При формировании и создании системы планирования и управления развитием шахт/СПУРШ/ в автоматизирсванном режиме осуществлена увязка фаз управления в виде планирования, уче^а,анализа,регулирования и параметризации с градацией времени функционирования об"эктов управления 3,Ш,ТП,ПК,Ш по уровня"! и административно-производствен*»я структурой предприятия в логической последовательности решения задач. Определены величины отклонений от запланированных управляющих параметров,их учет.янаямз и исправление соответствующие службами,отделами и участками шахты,что предполагает наличие адресов пользователей и исполнителей,создающих систему ПУРШ, выявлена целесообразность создания специального отдела ¡1УР.И с соответствующим его оснащением в условиях централизованного и распределенного хранения и использования информации. Система ПУШ вшолняе? такяэ параметризация путем решения ■ подсобных,типовых задач для нужд пользователей. Таким образом определяется роившая' система/ РС/ в комплексе СГЕУРЛ. Для каждого урэння показана своя частота выработки и ко р- , ректировю! управляющих параметров.. Так для 3- 25ряз в год, для РЛ- 22, для ТП- 20, для ГНС— 10, для Ш-5, составлен соот-вэтствующиЯ структурны-*? граф система ПУРШ, определялиз но только функциональное ззаимодеРстпио ■различных уровней управления, но и об*ет 'Формазизуемах и нсфрмплизуечих уппвлям-щйх парадатроз. Обос!ГСР.ш*а я очроделечп в допетое уягавляя-цей системы именно пзтематйзигйеагтзя, т.е. о. совокупности-

о о

fi>H<t>C|tHN| ОПМА'ШИМ «k- toco» fMiNie-

rlílOr*4tC*OH H* ппстт «»»• инив дав

Alt« ЯШМ Я «ЧЦСТКЫ1

»14» ПГШ1- иы> Hilf

*•>! «má

fcwtof ма*п*-

liHHj 4»» Ut'

. reiDWti м>и№1 riigr

s.-fit"1*) i

HfttfWlH »t* ■ЧЙСТМСМ . IHM

Гкии tcnnok *mt- UHRR ««ДОТ*-bntikbMWi ttfttUtQft . tWM» тксиортяого ВЬО№<Ш*ЬМЯ

e>

Q«tcir ьсмяс ШмСЯО"«*!! »menarp«« ОЛНШСКИС ММии»и.яанны1 И ir*«CrtOPT«b<ï паМнсТМ! %ы- fttSTOK

;

)РАСЧ(Т KOIKHICT-wuvift м «м» WtWHWM Etil И М "¡:oiimnMt коп-PCPtHb»! (СЧЕИНИ 1 1W»VMT6H OUmsiftHrf* lOàUHOl Р«ЧИ кшнм^ wr» RIMU fiîH-10ТКИ ifiUMW' Гв'мМиГМ *»счм KrtKUOAUrtkbMOC ta t»Mi >U4(T «»teTOHHww тычи vrtt

s>

O y«'F»{a«} ¡=> S.vF»(S»} o (¡»-F» £)« n) S»-F. {n) o O S..'f»{S«a»)c

<s>

f«flT НЧН» ra>

imt

tcsiPu no ce

f.tt»OHn«TH yr

fCPHfc«» «IhCeî 0*t4fT ГИПК0СТИ PAS ОТ Расчьт СлСкиоии ШОТ Pu4tî »Hm(HM HMAU и ОКОНЧк НИИ »ЧМСТНЫ» и ap&remtnct* KMX »»бет Pacht tU4A»l M QKOH-Ч*ЯКв pOAEfHU )*аим имгы

ro'J.iF,, {<1Ч,Я„}

P*C4íT

*<У6>0АИИЫ| Pt «»{«!» ДАЯ «•

p„c 2. Структура модели расчета эффективности варнангоэ ЧМС шахты.

чмс

|»ОГЫ

ЧИС ПК

чмс тп

чмс ш

способ

1СК»ЫТНВ

/ш/

I. С«н*

/ш/

1. Спосс»

МАП)! МИМ

И МРАХА

«м»леоток

/тп/

».СмеПЛА грим

/пк/

9 Оьмао-МкМ

-/"С-

».•ЬМ м

НМ-П»

Ли/

|Ссюпк|нц| ио»ого отгшчнего гомони

Испшмвк»**! «».»». ийстнюкиго гр»»и>ии

УГМСКЬ (Т|.ОИОк

НА М»ЬЫ»

ПРОМЦММ 4С(и»им' |Ю рРвЩмиМи««

иммики! ц-'и :иМ шоку I /»Шн»/ I [вшки! (ГМ'Ы

Ш б*Ь(ДИН(»И0 Ш11Т

С СЬЪ(ЛИИСНМ(Ч «1ИГ

t икмоммы* правшииним

I «»шип титми*

тхСЛИФЮЧ

С 11ИКЫ11 т»6ПОРТВМ

Р4 Н1 ИЬН АЯ

С

И

| По пню |

| Кппбин*рот»нл»

С Мякин ТР*М(ге»тйын Гцм^итом

С ни «НИИ тинелсми^н ™»и»»«Гсн " )

| « Р*ДИАТ6ЧМЫН 1Ри1*'чи1Н учмтид | | А&ммногочнып »члгпгА |

( Пвиьон I ( (и>с10>ИЙ [

{ Способы ГЩППИРОЬКИ пмстоь |

С М о ц * * »

□

Ж4ЧвС«М «О МС««ЧНИ*ДМ1ыМШ(Ш

с ч*С(мчнО №(011С »И МП »»ШкЬипкЬМ ЬМ&НОШМ ПО ыСТвЧНИМП |МД>МИИ|

1С вЬОиЛИКМЯН ИЗЬИ&ККит (ьИХИв^ЧЙ Л» «Сг»<и>«1ип ( .'ЛШив

{.«мпи! >|ЖМ

т.

(аыивы

йодашк ¿¡шнншъим инш

ЬЯиМкМНИГ СНСК»» И СЩкКИИ

СвМШ»"!»»®**»« I

ЦИС1ШЫА С1НЙ И Ьв5»а»1НЧИ I

АААМОЬ К

и «шпгмииш »»ж ( КОГО ПНИСТ'иЫНМ«

«¿««5»^* МАМНвк #»тКвмкн|

(тцгта(Г1б/н»а>А1^с «»ив-

«на/Шя»« ЯШМивСГ* ППМЩСС

Рис. 3. Основные напраалеккя соаерагекстсоеапня тех5Юлогимес1а1£ с и-и шахт Восточного Донбасса с учсгом ЧМС.

Бай»

инамии» МР1ИИЧ к

Г1»пС»в»«

I

Л'

-л

человека и ЭВМ,планирования и управления развитием шахты, т.к. способности и того и другого компонентов ограничены, а вместе они могут выполнять больше,чем каждый в отдельности; определена необходимость кодификации и шифрования информационных материалов традиционным: АСУ,произведена апробация на примере разработки планов технического перевооружения предприятий, что выявило достаточную работоспособность системы.

Для экономического обоснования выбора эффективного варианта разработана экономико-математическая модель, составляющие которой рассчитываются с уютом разрешительных способностей В1,ТП,ПК,Ш,надежности,гибкости и конкурентеспособности формируемых вариантов развития шахты.

Созданная АС ПУРШ позволяет мобилизовать резервы, не находившие применения в силу ограниченных возмокностей традиционных методов и средств управления. Повышение эффективности производственно-хозяйственной деятельности шахты в результате применения АС ПУРШ достигается за счет повышения качества решения планово-экономических и планово -техно логит ческих задач и улучшения на этой основе исполузования производственных ресурсов,а такяе благодаря рационализации деятельности управленческого персонала. Реализация намеченных мер с помощью Аи ПУРШ позволила:

- увеличить работоспособность системы в 24 раза, уменьшить ошибки в определении управляющих/воздействующих/

1 параметров в Б раз;

- на очистных работах уменьшить количество рабочих лав с б до 4 и увеличить количество резервных лав до 2; изменить параметра очистной выемки,выемочных столбов, что дало прирост показателей эффективности на 6% и сохранение производстве то Г; мощности шахты;

- на подготовительных работах темпы проведения выработок возросли в 1,7- 2,2 раза;

- на транспорте,вентиляции были достигнуты результаты,увеличивающие эффективность работы шахты па

- при всех результатах то отдельным подземным звеньям срок службы пахты продлен на 40лет с соответствующими запасами' и сохранением производственной мощности шахты;

- 'предложить методику оценки научно-технического уровня НТУ АС ПУК! и напразления совершенствования системы. После внедрения АС ПУНИ научно-технический уровень управления возрос в 12,4раза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основании выполненных автором исследований осуществлены теоретическое обобщение и решение крупной научной проблемы разработки системы автоматизированного планирования и управления эффективным развитием шахт в условиях меняющейся экономической,ресурсной и технологической обстановки,базирующейся на установлении характера процесса . функционирования и развития шахт,способов и об"активных условий единства составляющих ее котлексов,факторов и закономерностей,определяющих целенаправленное управление развитием на разных этапах его проявления с учетом всех уровней,взаишдей-ствующих э ЧМС,что обеспечивает повьшегае эффективности угледобычи и имеет ва.-кноо народнохозяйственное значение.

Основными научными и: практическими результатами исследования являются:

I. Статистическим моделированием установлено.что управляющее воздействие внешних факторов- капиталовложения, изменения структуры управления отраслью на протяжении трех последних пятилеток было в 2-3 раза слабее долговременного негативного влияния внутренних Факторов на развитие пахт -это ухудшающиеся горногсологические и горнотехнические условия. В связ;: с низкой чуяетпилельностьи управляемых параметров шахт к управляющим воздействиям,нератитости внутренних факторов саморазвития,резко обострившейся ситуации и позрос-шей динамики в сйУзрз яатериаяышх и финансовых рс-сурсов и неадокват!»стьо системы уяразлатя реально,*? ,<йг>ия5«сниро вали» горного- хозяйства су*,ест2»г!В«о улучшение 'яокззйтолоЯ ра-боти предприятий мэтет б£Ть сб^слеч wo'да счет позихтг/.я

эффективности системного управления развитием шахт на основе его кибернетизации и автоматизации.

2. Диалектическое единство людей и технических средств,взаимодействующих в процессе производства,позволяет рассматривать функционирование шахты как системы элементев-человека,машины,соотетания/ ЧМС/. Для анализа и синтеза такой системы разработана иерархическая структура уровней шахты: рабочие места,технологические процессы,подземные комплексу и . шахта в целом,которые в результате взаимодействия в процессе производства влияют на критерии эффективности работы в виде устойчивого множества минимаксной триады: об"ем добычи угля, производительность труда и себестоимость продукции.

3. Установлено,что основой управляемой системы ЧГЛС шахты является уровень разрешительных возможностей каждого элемента в отдельности и в совокупности их взаимовлияния по направленности достижения теп показателей эффективности на урс-зна элементов пахты. При этом оценка уровня разрешительных возмозкностей элементов на показатели эффективности развития .тахты производится на базе определения синергетического эффекта от взаимодействия этих элементов. Математическим моделированием выявлены пропорции меаду ростом этого коэффициента

и ростом производительности труда, а также снижением себестоимости .продукции/ табл.1/. Рассчитанные уровни разрешительных возможностей пахт ПО "Рэстовуголь" позволили классифицировать их для принятия решений по реконструкции, модернизации и техническое перевооружению. .

4. Разработаны методика и э го но ми га -мате мат л' :о с - ; с недели оценки оптимальных параметрв по критерию минимальной трудоемкости работ для комплексов технологических.средств и производства на очистных и подготовительных работах,транспорте, подготовке шахтных полой и определены области их применения, что является первым этапом оптимизации параметрв шахты в целом.

5. Определены функции изменения эффективности рабочих мест,технологических процессов,подземных комплексов и

пахты в целом на базе разработанных многоуровневых имитационных моделей,обоснованы дополнительные показатели эффективности • работы, к которым относятся резервы роста производительности труда, снижения себесгоимости добычи угля,оценки сложности сис-темы,напряженности работ,гибкости производственной системы и общешахтный коэффициент конкурентоспособности, а также установлены области наиболее эффективной кооперации и специализации человека и технических средств на шахте. С целью наиболее полного обоснования и получения этих кодексов создана методика их определения в ввде информационных комплексов расчетов и ими--тационных моделей на ЭВМ в вариантной постановке и разработай, пакеты прикладных программ,что позволяют реализовывать полученные функциональные модели рабочих мест,технологических процессов, подземных комплексов и шахты в целом по минимаксно цу состоянию этих индексов.

6. Установлено,что оптимальными срэками начала модернизации шахт является период 20лет по индексам затрат и цены

и Юлет по индексам гибкости. При уменьшении или увеличении этих сроков коэффициент конкуренте -способности снижается от 20-% до ЗО^.что определяет зтапность в развитии шахт и возмоя-ность получения промежуточных выходных показателей управляемой системы для принятия технических решений.

7. Разработана методология формирования управляющей системы развитием шахт,с ценки степени её адекватности,определения критериев эффективности и управляющих параметров,что приводит к повышению размерности этой системы. Для реализации ¡.одели создана логико-информационная последовательность'её решения с помощью ЭВМ и нормализованная схема решения этих задач для формирования геологической модели шахты,определения параметров горных выработок,выбора горношахтного оборудования,расчетов количества воздуха,калевдарного плана отработки горизонтов, производительности труда,себестоимэсти,резервов по этим показателям, напряженности,сложности,гибкости горных работ,времени начала и окончания -горных работ,кодернизации шахт и ресурсов

на эти цели.

- 32 -

8. Созданная методика определения эффективности технологических схем через эффективность функционирования ЧМС позволила выделить эффективное направление их совершенствования и получить технологические управляемые параметры, а также механизм и модель организационных схем воздействия на управляемую систем в виде системы организации хозрасчетной деятельности участков и бригад со своими показателями, которые также

»входят в управляющий комплекс.

9. На базе фэрмирования кибернетических подходов

к процессу развития шахт показана крайняя необходимость быстрого и оперативного получения упревдающих результатов с помощью создания системы планирования и управления развитием шахты,как двуединного процесса, в автоматизированном режиме. Это предопределило создание методик по единому нормативно-методическому обеспечению решения задач управления/алгоритмы,пакеты прикладных программ,программные мэдули,отдельные программы/, комплексу технических средств,сформированных в человеко-машинную систем, что позволило определить для каждого уровня управления свою частоту выработки и корректировки управляющих параметров,рациональные области использования человека и машины. Указанные разработки формируют автоматизированную систем управления развитием шахт,что позволяет оперативно осуществить решения широкого круга плановых.проектных,технико-технологических задач с учетом технической базы шахты.

10. Анализ и обобщение результатов апробации и внедрения позволяют подтвердить работоспособность методических положений и пекэмендаций по формированию автоматизированного плани-ров_тя и управления развитием шахт / АС ПУНИ/ с учетом возможностей мобилизации системных' факторов саморазвития шахт. Созданная АС ПУШ позволяет выявить и оценить внутренние резервы и использовать их,которые до настоящего времени в силу ограниченных возйэвностей существовавших методов планирования и управления не были, реализованы ка практике.

11. На основании выявленных направлений эффективности планирования и упр( зления развитием шахт обоснована методика оценки эффективности технических реш ний,разработаны предлоке-

ния и рекомендации по Нормированию проектов и планов развития шахт по добыче антрашта в Восточном Донбассе до 2000 года

Основные положения и научные результаты опубликованы в следующих работах:

I. Оптимиза-тия объемов и параметров проведения горных выработок в пределах панели. Ростиздат, 1973. Соавторы -Мамонов В.В., Посыльный И.Д.

Прогнозирование рациональной нагрузки на очистной забой при струговой выемке угля. ЦНИЭИуголь " Технология добычи угля подземным способом", я 8, 1973. Соавторы - Мамонов В.В., Посыльный И.Д.

3. Прогнозирование рациональной нагрузки на очистной забой в зависимости от времени. ЦНИЭИуголь "Технология добычи угля подземным способом", » 10, 1973. Соавторы - Мамонов В.В., Посыльный И.Д.

4. Эффективность проведения горных выработок буровзрывным и комбайновым способами. ЦНИЭИуголь "Проектирование и реконструкция угольных предприятий", 5, 1974. Соавторы - Мамонов В.В., Посыльный И.Д.

5. К реаению вопроса безлюдной выемки угля. "Уголь Украины"» * 4, 1980. Соавтор - Попов С.М.

6. Методические положения опенки совершенствования подземного хозяйства шахт и напряженности горных работ. М.: МГИ, "1986, с. 3-1*.

7. Скоростное проведение горных выработок по весьма крепким породам бригадой 3.А.Колесникова. - Шахтное строительство, 1989, №4, с. Соавтора - Вялыгев У.И., Малышев А.И.

8. Хозрасчетное нормативы для перевода добычных участков угольных шахт на участковой подряд. Горный журнал, 1989, * 8, с."9-3<. Со^аторк - Моссаковский Я.В. , Богданова И.Н.

9. Направления совершенствования испгчнительнкх органов струговых установок с ^елья улучшения сортового состава

добываемого угля. Шахты,ШахтНИУМЭЭО.сЛгОЛЗО. Соавторы-Карабанов Ы.Г. ,Приз В.Н.

Ю. Управление сортностью добычи угля в автоматизиро ванном режиме- Шахты,ШахтНИУИ,1990,с.134-139.

11. Система прогноза горногеологических условий с помощью ЭШ-НиеввБуд!18Бльник",1990,с.112-138,Соавтор Колупаев A.B.

12. Проведение выработок с использованием самоходных 'вагонов/системная организация/ -Уголь Украины, 1991, Я I, с.23-24. Соавторы - Попов М.В.,Попов С.М,

13. Социально-экономические методы совершенствовали? управления коллективом промышленного предприятия,И.: ЦНЮИ-уголь,1991,с.1-45. Соавтор - Волхов С.Н.

14. Закономерности функционирования ЧМС шахты. Рос-то в- на-Дону.fbстиздат,I991,с.3-206.

К). Охрана подготовительных выработок на шахтах ПО "РЬстову.гс--ь",М.:1Р1Ю%голь,1992,с.1-19. Соавторы - Чуй Н.И, Мельков А.Д.,Агапов Г.Л.

16. Оптимальный состав систем автоматизированного управления развитием шахт. Вэстов-на-Дону.1Ъстиздат,1992, с.3-59.

РТЛ с-пги.28.10.92. 3.278 т.IOC экз\ 199026, Санкт-Петербург, 21-я линия, 2