Оптимальне річне планування гірничих робіт

Оптимізація планів гірничих робіт припускає застосування економіко-математичних моделей і методів математичного програмування (лінійне, нелінійне, динамічне програмування й ін.). Економіко-математична модель річного плану включає: умови, що визначають порядок розвитку фронту уступів; залежності, що погодять планові обсяги гірничих робіт із продуктивністю гірничого й транспортного устаткування; вимоги до кількості і якості корисної копалини, що видобувається; вимоги до виконання основних техніко-економічних показників виробничо-господарської діяльності кар'єру.

На першому етапі підготовляється інформація про очікуване положення фронтів уступів на початок планованого року, кількості змін роботи кожного екскаватора протягом року з урахуванням святкових і вихідних днів, тривалості планово-запобіжних ремонтів і простоїв по технологічних, кліматичним і іншим причинам. Установлюється можлива продуктивність наявного парку засобів транспорту, бурового устаткування, допоміжних машин і механізмів. Визначається середньоексплуатаційна продуктивність розкривного й видобувного екскаватора кожного типорозміру (розрахунками продуктивності комплексу устаткування або на основі досягнутої за звітний рік з урахуванням підвищення її при впровадженні ряду організаційно-технічних заходів). Розраховуються вимоги до якості корисної копалини, що видобувається, виходячи з директивно встановленого плану випуску кінцевого продукту й потужності переробних фабрик.

Для визначення ефективності планів гірничих робіт, що складаються, підготовляється основна економічна інформація: витрати по основних технологічних процесах (переділах), ціни на устаткування, відпускні ціни на мінеральну сировину й кінцеву залізорудну продукцію (концентрат, агломерат або обкотиші), норми рентабельності й прибутку тощо.

На другому етапі проводиться моделювання розвитку фронту уступів. Згідно з наведеними правилами моделювання, вибирається схема розбивки горизонтів на ділянки. Відповідно до використовуваного комплексу устаткуванню й системи розробки встановлюються мінімальні розміри площадок.

З використанням ЕОМ обчислюються значення параметрів по моделі переміщення уступів. Вводяться обмеження на максимально-можливе переміщення фронту робіт за рік на кожній ділянці, яке визначається швидкістю просування фронту робіт або положенням граничних контурів кар'єру.

На третьому етапі по моделі родовища розраховуються погоризонтно, що извлекаемые обсяги в контурах окремих ділянок (секторів і смуг) при переміщенні фронту робіт уступу. Для цього відрізок лінії фронту уступу, положення якого на початок планованого періоду характеризується величиною, паралельно й дискретно переміщається в секторі (або смузі) з певним кроком. При цьому підраховується кількість руди по типах і видам, обсяг розкривних порід, кількість основного й супутніх металів у руді, розроблювальної на кожному кроці й наростаючим підсумком.

На четвертому етапі складається план гірничих робіт розв'язком завдання математичного програмування.

В економіко-математичну модель, крім умов, що визначають порядок розвитку фронту уступів, включається також ряд залежностей, що характеризують наступні умови:

1. Баланс потужності парку виймально-навантажувального устаткування. Продуктивність екскаватора на горизонті змінюється зі зміною виду й типів розроблювальних порід (руда, типи розкривних порід). Максимальний обсяг гірничих робіт, який можна запланувати на 1-м горизонті, обмежується як умовами розвитку фронту уступів, так і числом екскаваторів, встановлених на горизонті.

2. Баланс потужностей парків транспортних засобів, бурових верстатів і іншого гірничого устаткування. Планований обсяг гірничих робіт погоджується із продуктивністю парків бурових верстатів, технологічного транспорту, бульдозерів, машин і агрегатів для дорожніх робіт.

3. Необхідність створення підготовлених до вилучення запасів корисної копалини. Необхідна кількість руди кожного сорту в підготовлені до вилучення запасах на кінець планованого періоду забезпечується регулюванням інтенсивності розвитку фронту уступів.

4. Необхідні кількість і якість корисної копалини, що видобувається. Умови, записувані в економіко-математичну модель, залежать від технологічних схем переробки руди. При збагаченні усередненої сировини відноситься умова досягнення необхідного середнього вмісту корисного компонента, що витягається, у річному обсязі видобутку:

Обсяг руди, що видобувається, повинен відповідати запланованому обсягу переробки залізорудної сировини.

Якщо передбачається роздільне збагачення різних типів (різновидів- важко та легкозбагачувальних) руди, план повинен передбачати видобуток їх у такому співвідношенні, яке забезпечить продуктивність фабрики й випуск готової продукції згідно із завданням. У якості критерію оптимальності плану ухвалюється мінімум приведених витрат, максимум річного ефекту або інше.