книги из ГПНТБ / Суменков М.С. Математические методы планирования открытых горных работ

М И Н И С Т Е Р С Т В О ЧЕРНОЙ М Е Т А Л Л У Р Г И И СССР

Качканарский горнообогатительный комбинат

М. С. СУМЕНКОВ, В. М. КГІСЛЯК, В. А. МАТОЧ.КИН

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ

И З Д А Т Е Л Ь С Т В О « Н Е Д Р А »

М о с к в а 1973

УДК 330.115:622.273

Суменков М. С , Кисляк В. М., Маточкин В. А. Математические 'Методы 'планирования открытых торных .работ. М., «Недра», 1973, •' 156 с. (М-во черной металлургии СССР, Качканарскнп горнообогатительный комбинат).

В книге изложены материалы по использованию экономико-ма­ тематических методов при проектировании и планировании горных работ на карьерах. Дано описание экономико-математических моде­ лей основных задач календарного планирования горных работ па карьерах — прогнозирование динамики экономических параметров, обоснование конечных и промежуточных контуров карьера, выбор места для строительства обогатительной фабрики, распределение производственных плановых заданий между карьерами, перспектив­ ное планирование горных работ с годовой разбивкой, месячное и недельное планирование. Все задачи между собой связаны и пред­ ставляют собой различные уровни оптимизации планов.

Книга предназначена для научных и инженерно-технических ра­ ботников, занимающихся разработкой и внедрением математических методов планирования горных работ на карьерах.

Таблиц 25, иллюстраций 22, список литературы — 28 названий.

0185—215

043(01)—73

горном институте им. В. В. Вахрушева и Свердловском отделе­ нии АН СССР Математическом институте им. В. А. Стеклова, были опробированы на Качканарском горноо'богатительном комбинате им. Я. М. Свердлова.

разработке большинства вопросов по перспективному и теку­ щему планированию.

Если рассмотренные математические методы вызовут у чи­ тателей интерес к их изучению, практическому применению и дальнейшему совершенствованию, то авторы настоящей работы будут считать свою задачу выполненной.

Г Л А В А I

МЕТОДЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ВАРИАНТОВ Г О Р Н Ы Х РАБОТ

§1. СУЩЕСТВУЮЩАЯ ПРАКТИКА ОЦЕНКИ ВАРИАНТОВ

Планирование открытых горных работ является типичной многовариантной экстремальной задачей. Это означает, что аль­ тернативные варианты горных работ характеризуются как раз­ личными затратами, так и получаемыми результатами и, следо­ вательно, задача состоит в том, чтобы среди этих вариантов отыскать таїкой, который бы обращал в максимум или минимум выбранный критерий оптимальности.

Внаиболее общем виде проблема оценки вариантов заклю­ чается в поисках методов соизмерения производимых затрат (живого и прошлого труда) и получаемых результатов (количе­ ственных, качественных, стоимостных).

Впрактике оценки вариантов горных работ на карьерах встречаются следующие характерные случаи.

1.Выбор варианта с минимальными приведенными затра­

тами:

ограничения по горно-техническим возможностям лишь на мак­ симальную производительность карьера.

Выбор варианта с наименьшими приведенными затратами возникает на стадии проектирования карьера или его реконст-

рукцпії, когда определяется рациональный способ вскрытия и развития горных работ и определяются необходимые капиталь­ ные вложения.

Производительность карьера или группы карьеров задается на основании изучения потребности в данном полезном ископа­

решений. Расчетный период в этом случае может длиться до кон­ ца отработки месторождения (при генеральном планировании горных работ) или же ограничиваться некоторым расчетным сроком (например, пятилетнее планирование).

Оценка вариантов при заданном объеме горных работ про­ ектными контурами карьера является довольно распространен­ ной задачей. Расчетный период здесь (принимается до конца от­

тия, направления развития горных работ, видов транспорта, про­ изводительности карьера и т. д . ) . Общей отличительной особен­ ностью экономической оценки вариантов является учет динамики капитальных и эксплуатационных затрат, а также учет динами­ ки получаемых результатов.

Методика оценки горных работ при работе карьера в режиме текущего усреднения включает в конкурентно-способные только те варианты, которые обеспечивают необходимое усреднение руд при полной загрузке обогатительной фабрики. Многовариант­ ность плана здесь расширяется с помощью включения таких варьирующих факторов, как влияние на усреднение руд степени загрузки экскаваторов, локомотивосоставов, организации проме­ жуточных складов усреднения руд. В отдельных случаях может оказаться целесообразным рассмотрение и различных вариан­ тов шихтовки руды до заданных кондиций породой или неконди­ ционной рудой. Дополнительные затраты на усреднение руд окупаются за счет стабилизации режима обогащения, приводя­ щего к улучшению качества концентрата и увеличению его выхода.

Задача планирования горных работ при заданных капиталь­ ных затратах решается, в основном, на стадии эксплуатации месторождения (пятилетние, годовые и текущие планы горных работ). Однако в некоторых случаях она может решаться на ста­ дии проектирования, разработки и реконструкции карьера для более точной оценки экономической эффективности дополни­ тельных капитальных вложений.

В соответствии с «Типовой методикой определения экономи­ ческой эффективности капитальных вложений» [25] сравнитель­ ная экономическая эффективность вариантов горных работ мо-

жет быть определена по критерию минимум приведенных затрат по формуле

отличаются разновременностью капитальных и текущих затрат, которые нужно приводить к начальному моменту планового пе­ риода по коэффициенту приведения

В = ? (1.2)

где Е1Т — норматив для приведения разновременных затрат,

£' нп = 0,8;

/— время приведения в годах.

Вобщем случае формула приведенных затрат (1.1) с учетом выражения (1.2) принимает следующий вид:

В работах А. С. Астахова и В. С. Хохрякова [4, 5, 26, 27, 28] получает развитие вопрос учета фактора времени при сравнении вариантов. Несомненно, что дальнейшее уточнение методов срав­ нительной оценки вариантов должно развиваться в направлении прогнозирования экономических параметров и обоснования иерархии критериев оптимальности.

§2. П Р О Г Н О З И Р О В А Н И Е ДИНАМИКИ ЭКОНОМИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ

При решении задач планирования открытых горных работ можно выделить следующие .два подхода:

1.Учет экономических параметров в статике, т. е. как посто­ янных величин во времени на достигнутом уровне.

2.Учет экономических параметров в динамике, т. е. как пе­ ременных величин экономического развития.

Найденные оптимальные решения одной и той же задачи в обоих случаях, как правило, не совпадают іна величину, значи­ тельно превышающую допустимую точность вычислений. Здесь вполне очевидно, что второй подход к решению горноэкономиче­ ских задач является более обоснованным, так как учитывает ди­ намику изменения исходных экономических параметров.

Сущность задачи прогнозирования дииаміжи экономических параметров состоит в установлении количественных закономер­ ностей ряда чисел (.показателей) по каждому параметру и рас­ пространении результатов на планируемый период. При этом в

созданию новой техники, технологии и совершенствованию орга­ низации производства.

Прогноз поведения экономических параметров по времени является важным [фактором повышения степени обоснования перспективных планов. Поэтому при решении горноэкономичес­ ких задач сейчас все большее внимание уделяется совер­ шенствованию методов прогнозирования экономических пара­ метров.

В процессе прогнозирования экономических параметров мож­ но выделить два этапа:

1.Прогнозирование первичных параметров.

2.Прогнозирование исходных параметров.

Под первичными понимаются такие параметры, которые ука­ зываются предприятиями в первичных документах (производи­ тельность машин, расход материалов и т. д . ) . Первичные пара­ метры могут непосредственно использоваться в моделях плани­ рования или же требуется их агрегирование для получения ис­ ходных параметров планирования.

Под исходными данными понимаются такие параметры, кото­ рые позволяют непосредственно получать динамику показателей, входящих в экономико-математические модели планирования. Однако область прогнозирования непосредственно исходных па­

менение требований к качеству продукции, изменение оптовых цен и т. д . ) .

Очевидно, для повышения степени обоснования динамики экономических параметров последние нужно подразделять на более простые экономические элементы и изучать их с исполь­ зованием методов математической статистики.

В настоящее время исчисление перспективных значений эко­ номических параметров производится, в основном, по средне­

где 6І — величина темпа прироста параметра К в ^-м году, уста­ навливаемая при прогнозировании экономического развития.

Расчеты по формулам (1.4) и (1.5) приводят к одинаковому результату при соблюдении условия

( 1 + 8 с р ) ' = П (1 + б,),

при заданной ошибке в расчетах А (в процентах) определится из условия:

получена методом деления отрезка пополам. При этом выбира­

тимую глубину прогноза параметра К по средним темпам при­ роста, если задано;