Лекция 3
МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ РУДНИКОВ
Поскольку горно-геологические условия разработки месторождений сложны, а задачи, стоящие перед проектировщиком многообразны, приходится применять много разных методов решения.
В практике проектирования рудников применяются следующие основные методы решения технических и технико-экономических задач:
принятие решения на основании директивных указаний;
метод вариантов;
методы производственных или лабораторных экспериментов;
метод аналогии;
методы моделирования технологических конструктивных и архитектурно-строительных решений;
методы аналитические;
методы графический и графо-аналитический;
методы статистические;
методы прогнозирования;
метод балансовый;
метод логических рассуждений;
методы вероятностные;
методы ЭММ, САПР и др.
На первой стадии предварительного выбора вариантов для дальнейшего сравнения применяются методы аналогии, логических рассуждений, директивных указаний.
Следующая стадия предварительного сравнения осуществляется с помощью методов аналитического, графического и графо-аналитического, а также метода моделирования.
И третья - окончательный выбор с применением метода вариантов, отраслевого баланса, вероятностного метода, экономико-математического моделирования. Многие из этих методов могут применяться совместно, дополняя один другой.
Директивные указания
Ряд параметров рудника обычно устанавливаются в задании на проектирование.
Это могут быть:
обоснование стадийности строительства,
производственная мощность предприятия,
ограниченная по капитальным затратам, по затратам трудовых ресурсов и т.д.
Для проектантов такие задачи являются решенными, а ограничения обязательными при выполнении проектных работ. Директивные указания, заложенные в задание на проектирование, как правило, обоснованы и вытекают из ранее выполненных расчетов (ТЭО и ТЭР).
Метод вариантов
М.В. заключается в том, что проектные решения принимаются путем обоснованного выбора их из ряда наиболее вероятных, безопасных и пригодных, сравниваемых между собой по присущим им достоинствам и недостаткам.
Метод вариантов обычно используется при выборе способов и систем разработки, способов и схем вскрытия и подготовки, при определении производственной мощности рудника и границ открытых работ, выборе рациональной техники и технологии и т.д. Кроме того, метод вариантов применяется для определения бортового содержания при составлении (ТЭО) кондиций на минеральное сырье, для выбора промплощадки, компоновки генерального плана предприятий и др.
Итак, основные условия применения МВ:
выбор вариантов для сравнения, (чем больше число вариантов, тем выше точность, поэтому число вариантов должно быть достаточно высоким, но не чрезмерно из-за роста трудоемкости расчетов).
выбор критерии оценки.
Обязательным условием правильного использования метода вариантов является равноценность сравниваемых вариантов по обеспечению выполнения задач проектируемым предприятием в целом, или его отдельным узлам и элементам. (То есть нельзя сопоставлять двухпутевую транспортную выработку с однопутевой. Но можно сравнивать двухпутевую транспортную выработку с двумя однопутевыми. Здесь ограничение - объем перевозимой руды)
Выполнение первых двух условий в очень значительной степени зависит от уровня квалификации и творческих способностей специалистов. При отсутствии уровня возможны потери эффективных вариантов и принципиально неверные выводы.
Решение о выборе варианта принимается на основании результатов технико - экономических расчетов. В конечном итоге преимущество вариантов определяется экономией затрат общественного труда, что отражается выбранным критерием эффективности (оптимальности).
О критериях вообще.
Критерием оптимальности называют меру оценки "качества" проектируемых системы или объекта, которую можно использовать для отыскания наилучшего значения оптимизируемого параметра. Можно встретить еще термин критерий эффективности.
Критерии оптимальности выбираются для достижения высокой эффективности производства.
Под эффективностью следует понимать отношение величины технического, эксплуатационного или экономического эффекта к величине затрат, обусловивших получение этого эффекта.
Эффектом называют производственный результат:
Повышение производительности труда,
Снижение себестоимости продукции,
Увеличение объема выпуска продукции,
Размер прибыли, и т.д. и т.п..
Достижение эффекта требует определенных затрат труда и средств на увеличение мощности, на прирост основных фондов и оборотных средств.
В зависимости от характера и уровня решения задачи в качестве критерия могут быть приняты как натуральные, так и стоимостные показатели.
натуральные показатели:
запасы руды, количество добываемой рудной массы, содержание в ней полезных и вредных компонентов, потери и разубоживание руды, производительность труда, удельный расход ВВ на отбойку, извлечение металлов при переработке рудной массы на обогатительной фабрике и металлургическом заводе и т.п.,
стоимостные показатели:
себестоимость добычи и переработки, удельные приведенные затраты, прибыль, дифференциальная рента, себестоимость конечной продукции и т.п..
Для решения одних задач достаточно установить оптимум (максимум или минимум) по одному из этих показателей, для других задач бывает необходим более обобщающий критерий или требуется применять в качестве критерия несколько показателей
При выполнении расчетов по вариантам вручную (без ЭВМ) считается возможным осуществлять сравнение лишь по объемам и затратам, выражающим отличие одного варианта от другого.
Однако такая разновидность метода может быть корректно применена лишь в частном случае для сравнения вариантов, не отличающихся по основным параметрам (величина запасов и их качество, производственная мощность рудника, качество добываемого полезного ископаемого, величина потерь и оставляемых охранных целиков и т.п.).
Поэтому в наиболее общем случае необходимо принимать полные объемы работ и затрат, присущие всем сравниваемым вариантам по единой модели и единому критерию. Если применить единую программу расчетов для решения задачи на ЭВМ, то может быть с небольшими затратами и за короткое время осуществлено сравнение огромного числа вариантов и выбран наилучший из них.
С применением метода вариантов решаются все основные вопросы проекта горного предприятия. Универсальность и надежность метода вариантов являются главными его достоинствами.