Введение

Системный анализ — научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, естественнонаучных, статистических, математических методов.

Актуальность использования системного анализа в сфере создания и освоения отдельных узлов, устройств и других технических систем обусловлена научно-техническим прогрессом, появлением и внедрением всё новых технических решений, материалов и технологий. Все это увеличивает число возможных вариантов реализации как отдельных узлов и устройств, так и технических систем в целом.

Системный анализ имеет особенно важное значение при создании и освоении больших сложных человеко-машинных систем. Он рассматривает большую систему как интегрированное целое, целью которого является достижение максимальной эффективности всей системы при гармоничном сочетании противоречивых целей ее составных частей . Это требует большого внимания к проработке проектных решений и крупных затрат на выполнение проектных работ, необходимости применения для формирования и анализа возможных вариантов проектируемых устройств и систем, методов и моделей системного анализа.

1 Назначение и структура шахты

Шахта – горно-промышленное предприятие ведущее добычу полезных ископаемых подземным способом.

Шахта относится к числу больших систем и включает большое число элементов, объединяющихся в виде упорядоченной структуры. Этими элементами являются промышленные запасы полезного ископаемого, персонал предприятия, очистные и подготовительные и забои, транспорт, подъем, энергоснабжение, машины и механизмы, топология сети горнах выработок, вентиляционные сети, процессы технологического комплекса на поверхности шахты. Работа большой системы определяется и поддерживается наличием технологических, материальных, энергетических и информационных связей, во многом имеющих двусторонний характер.

Очистные работы, подготовительные работы, транспорт, вентиляция, функционирование технических средств и труд людей подчинены единой цели - обеспечить добычу угля при минимальных затратах и максимальной производительности труда. Угольная шахта, как большая система, структурно состоит из следующих подсистем (системы более низкого уровня): технологической, организационной, управленческой и коммуникационной (рис.1).

Угольная шахта

Технологическая система

Организационная система

Управленческая система

Коммуникационная система

Рисунок 1.1 - Структура базовых функциональных элементов угледобывающего предприятия.

Технологическую систему угольной шахты можно определить как совокупность функциональных элементов горного производства, целенаправленно взаимодействующих в едином процессе создания, формирования, регулирования и воспроизводства потока конечной продукции(см. рис.1.2).

Технологическая система шахты

Ресурсы

Технологии

Средства производства

Коммуникации

Рисунок 1.2 - Структура технологической системы угольной шахты.

Функциональное назначение подсистемы должны соответствовать функциональному назначению системы в целом, то есть обеспечивать добычу угля с показателями работы не ниже заданных; выделенные подсистемы должны представлять всю систему.

Подсистема ”Ресурсы” включает в себя промышленные запасы, находящиеся на части месторождения, отведенного для разработки одной шахте (шахтное поле), и являются одним из важнейших элементов и имеют качественные и количественные характеристики. Подсистему “Технологии” составляют технологии очистных работ, которая обеспечивает непосредственно добычу угля в шахте и определяет в основном характер и вид технологической системы шахты; технология подготовительных работ, обеспечивающая воспроизводство очистного фронта для своевременного ввода очистных забоев взамен выбывших и тем самым достижения необходимых показателей работы шахты в целом; технология монтажно-демонтажных работ, функционально ориентированная на перемещение по горным выработкам оборудования очистных забоев из одного выемочного участка в другой и определяющая интервал времени, в течение которого очистное оборудование не участвует в процессе добычи; технологии магистрального транспорта и подъема, которые реализуют транспортирование угля из очистных и подготовительных забоев по магистральным выработкам и доставку его на поверхность, а также подъем, спуск и перемещение по магистральным выработкам шахты людей, материалов и оборудования; технология работ на поверхности шахты, обеспечивающая передачу выданной из шахты горной массы на обогатительную фабрику или угля потребителю, а породы на утилизацию или складирование в отвалах. Кроме того она создает условия для нормального ведения подземных работ и обслуживания трудящихся. Подсистема ”Средства производства” включает в себя совокупность средств и предметов труда, используемых в процессе добычи, транспортировки и переработки угля (машины и механизмы для ведения очистных, подготовительных, монтажно-демонтажных работ, транспортирования угля и подготовительных забоев на поверхность, а также подъема, спуска и перемещения по выработкам шахты людей, материалов и оборудования, первичной переработки угля).

Подсистема ”Коммуникации” формируется из:

Топологии сети горных выработок определенного функционального назначения, пластов(расположения, параметры, вид крепления); вентиляционных сетей, служащих для подачи в шахту свежего и удаление отработанного воздуха на поверхность; сетей электроснабжения (кабельные сети, подземные распределительные устройства и понизительные подстанции).

Таким образом, основными в технологической системе угольной шахты являются подсистемы ”Ресурсы” и “Технологии”, так как они непосредственно определяют уровень добычи угля.

Остальные же подсистемы обеспечивают процесс добычи, и в свою очередь, влияют на показатели, характеризующие технологическую системы угольной шахты в целом.

Подсистемы в технологической системе угольной шахты связаны друг с другом, и выход одних подсистем является входом других, что обеспечивается определенно ориентированными связями между ними. При формировании технологической системы шахты необходимым условием является достижение взаимосвязанного и эффективного сочетания подсистем, обеспечивающих добычу угля и выполнение поставленной функции цели системы.

Связи между подсистемами влияют на технические решения, элементы и параметры формируемых подсистем. В свою очередь, обратные связи обеспечивают соответствие поставленной функции цели на входе системы и подсистем с полученными результатами на выходе.

Подсистема ”Ресурсы” задает на вход подсистемы “Технологии” горно-геологические условия, которыми характеризуется угольный пласт и вмещающие породы: обрушаемость и устойчивость кровли, трещиноватость (кливаж) угольного массива, наличие породных прослойков в пласте, вид и параметры нарушений, мощность и угол падения угольного пласта и т.д.

Эффективность функционирования подсистемы ”Технологии” (в первую очередь технология очистных работ) зависит от количества и качества подготовительных запасов в выемочном столбе.

Важную роль выполняют “Организационная система” и “Управленческая система”, представляющие собой совокупность подразделений и должностей, связанных отношениями и подчинением.

Директор

Зам дир. по хоз. и соц. вопросам

Зам дир. по охране труда

Главный инженер

Зам дир. по производству

Главный экономист

Отдел кадров

А. Б. К.

Хоз-работы

Участок вентиляции и техники безопасности

Служба связи

Энергомеханическая служба

Маркшейдерско-техническая служба

Техническая служба

Производственно-техническая служба

Отдел технологического контроля

Отдел бухгалтерии и финансов

Отдел организации труда и З.П.

Отдел материально-технического снабжения

Плановый отдел

Добычной участок

У. П. Р.

У. Ш. Т.

Участок тех. комплекса

Э. Ц.

Всей производственно-хозяйственной деятельностью структурной единицы руководит на принципах единоначалия директор, который несет полную ответственность перед производственным объединением за состояние данного предприятия и технико-экономические показатели его работы.

Директор структурной единицы обязан обеспечивать:

• выполнение планов добычи и поставки полезного ископаемого установленных марок и сортов, требуемого качества,

• выполнение планов капитального строительства и ввода новых производственных мощностей,

• достижения наилучших экономических результатов при наименьших затратах трудовых, материальных и финансовых ресурсов,

• несет ответственность за соблюдение правил техники безопасности.

Для решения этих задач он должен способствовать внедрению новых достижений науки и передового опыта в технологии, механизации и организации труда и производства.

Его главная функция — это обеспечение полного внутрихозяйственного расчета.

Директор издает приказы в пределах своей компетенции. В соответствии с трудовым законодательством он принимает и увольняет работников, входящих в номенклатуру шахты, применяет к работникам меры поощрения, налагает на них взыскания, заключает коллективный договор с профсоюзным комитетом и обеспечивает выполнение принятых обязательств.

Первым заместителем директора является главный инженер. На угольных шахтах главный инженер отвечает за всю техническую политику.

• Он руководит разработкой производственно-технических планов;

• координирует деятельность по широкому внедрению новой техники, рационализации и изобретательству, а также по использованию передового опыта в технологии и организации труда;

• составляет планы мероприятий по снижению себестоимости и повышению качества продукции;

• несет ответственность за соблюдение правил технической эксплуатации.

Главному инженеру непосредственно подчинены:

• Маркшейдерская служба – Главный маркшейдер – маркшейдерский отдел;

• Технологическая служба – Главный технолог – технический отдел

• Геологическая служба – Главный геолог – геологический отдел;

• Зав. горными работами по развитию и капитальному строительству- ОКС;

• Участок вентиляции и техники безопасности;

• Участок профилактических работ и техники безопасности;

• Служба контроля качества угля;

• Зам. главного инженера по производству горных работ;

• Энергомеханическая служба – Главный механик – Главный энергетик.

Основной задачей заместителя директора по производству является руководство производственными процессами по обеспечению планового выпуска угля требуемых марок и сортности.

Ему подчинены:

• Производственная служба;

• Участки по добыче угля (эксплуатационные);

• Горно-подготовительные участки;

• Участок по ремонту горных выработок,

• Участок по монтажу и демонтажу горного оборудования;

• Участок внутришахтного транспорта;

• Участки конвейерного транспорта;

• Участок технологического комплекса поверхности.

Непосредственные помощники заместителя директора по производству —диспетчеры (горные и транспортные), начальники участков и начальники смен. Совместно с функциональными службами они осуществляют:

• оперативно-производственное планирование,

• оперативный контроль за ходом выполнения часового, сменного, суточного, недельного, декадного и месячного заданий,

• координируют работу всех подразделений шахты,

• информируют руководство о ходе производственного процесса.

Технический отдел и геолого-маркшейдерская служба разрабатывают:

• планы развития горных работ,

• мероприятия по улучшению условий труда и безопасному ведению горных работ,

• графики подготовки новых горизонтов или ввода новых лав,

• внедрения новой техники на подготовительных и очистных работах,

• механизации основных процессов производства,

• технологические и общие нормы расхода материалов,

• технологические схемы расстановки оборудования, машин, механизмов и прочих объектов;

• осуществляют контроль за качеством и полнотой извлечения полезного ископаемого из недр,

• подготовку своевременного обеспечения и оформления результатов эксплуатационной разведки и т. д.

Главный механик структурной единицы возглавляет энергомеханическую службу, в обязанности которой входит разработка и реализация:

• общешахтных и технологических норм расхода запасных частей,

• электроэнергии,

• ремонтно-эксплуатационных материалов;

• планов капитального ремонта и наладки оборудования,

• графиков планово-предупредительных ремонтов оборудования,

• расчетов потребного количества оборудования и материалов;

• мероприятий по уменьшению расхода материалов, энергии и др.

Главный экономист ведет учет, планирует и организует экономически эффективную работу структурной единицы на основе хозяйственного расчета как подразделения в целом, так и его участков, цехов, бригад. Вверенные ему службы разрабатывают и внедряют наиболее эффективные формы и системы оплаты труда, пути повышения производительности труда, сметы затрат на производство по всем участкам, цехам, службам, нормы выработки и расценки на очистные, подготовительные и другие сдельные работы, а также оценивают все организационно-технические мероприятия, выполняемые структурной единицей.

Помощник директора по кадрам и быту обеспечивает разработку и реализацию плана и отчетов потребности в рабочих и специалистах, плана повышения квалификации; потребности в жилом фонде для трудящихся и в местах для детей в дошкольных учреждениях. Он с помощью отдела кадров оформляет прием, перемещение и увольнение рабочих цехов и участков; осуществляет аттестацию специалистов и служащих, а также контроль за соблюдением работниками трудовой дисциплины.