книги из ГПНТБ / Чесноков, Н. И. Оптимизация решений при разработке урановых месторождений

I I I I I I I I I 1 1 I I I I I

— О О О О О О — О О О О — O O W O O — — — о о о о

о

О Ь О О О С Л - ^ С Л О О О О С О С Л О ^ - ^ С П С Л — СЛ — СЛ — O t s O O O - ^ O С О ' — С СО СО СП '— t o О 1— С 0 4 ^ Ь О О - М 0 0 - - 0 - ѵ ] і — о СЛ 1— О СЛ —

Q t O t O ü l W t O M ' v H O Ü l O l O l ' O — O t O - v J - q ^ C O U l t O t O O C O

18

2 ) второй столбец содержит числа, представляющие

собой ожидаемое количество добытой руды, т. е. сумму среднего значения количества добытой руды за смену и произведения среднеквадратического (стандартного) от­

+245-0,7= 1050+ 171,5= 1221);

3)третий столбец заполняется так же, как и первый, причем последовательность случайных чисел должна

быть обязательно иной, чем в первом столбце; 4) четвертый столбец представляет собой результаты

расчетов аналогичные, приведенным во втором столбце, но для сменной производительности автосамосвалов; од­ нако, поскольку в смену работает 5 автосамосвалов, рас­

на среднеквадратическое отклонение 40 умножают на 5 (общее число автосамосвалов); например, второе число четвертого столбца 1474= (210 + 2,12-40)-5= (210 +

+84,8) -5 = 294,8-5 = 1474;

5)числа пятого столбца представляют собой разницу между количествами добытой руды (второй столбец) и доставленной от забоя до бункеров (четвертый столбец); например, третье число пятого столбца +268=1058— —790 = 268 (положительные значения являются тем ко­ личеством руды, которое автосамосвалы не смогли до­ ставить в эту смену до бункеров);

6 ) в шестом столбце указаны результаты процессов

добычи и доставки, суммированные во времени (при определении значений для шестого столбца нужно иметь в виду, что время, потерянное автосамосвалами в случае недостаточного количества добытой руды, не компенси­ руется) .

Проводя все вычисления, заполняем таблицу в рас­ смотренном порядке. После этого можно приступить к анализу результатов расчета. На основании результатов расчета можно сделать выводы о степени использования автосамосвалов, с одной стороны, и о накоплении в за­ бое руды, которую автосамосвалы не смогли доставить к бункерам, — с другой.

Из шестого столбца табл. 19 видно, как часто и в ка­ ком количестве в забое остается отсортированная экска­ ватором и временно заскладированная руда, а также

123

как часто и насколько меньше руды транспортируют ав­ тосамосвалы, чем могли бы. Из результатов выполнен­ ных расчетов ясно, что для 25 рассмотренных смен (см. табл. 19) из 50 (или 50%) характерно неполное исполь­ зование автосамосвалов на перевозке руды. Однако иногда в забое заскладированная руда накапливается, так как автосамосвалов для перевозки добытой руды не хватает. Эта своеобразная «очередь» из руды существует на протяжении до 8 смен (в одном случае). Во многих

случаях автосамосвалы на транспорте руды использу­ ются неполностью. Однако окончательное решение о не­ обходимом числе самосвалов на транспортировке руды следует сделать лишь после экономической оценки полу­ ченных количественных данных.

Чтобы полнее представить, как может расти «оче­ редь», выполним расчеты для случая, когда на транс­

50-й смене количество ожидающей своей очереди заскладированной в забое руды превышает 6 тыс. т, т. е. оче­

редная добытая партия руды будет отправлена на фаб­ рику почти через 6 смен (2 суток).

Если технология ведения очистных работ в карьере или склонность к самовозгоранию, слеживанию и т. д. не позволяют временно оставлять добытую руду в забое, то вариант с 4 автосамосвалами не годится для даль­

чинами. Предположим, что три рудника, отрабатываю­ щих месторождения с неравномерным оруденением, имеют характеристики величин добычи за сутки, приве­ денные в табл. 2 0 .

Распределения плотностей вероятностей известны и характеризуются значениями, приведенными в табл. 18 (третий столбец — распределение для рудника № 1 , чет­ вертый— для № 2 , пятый — для № 3). -

На основании этих исходных данных требуется по-

126

строить стохастическую модель процесса добычи руды одновременно на трех названных рудниках.

С этой целью по известной из первого примера схеме расчета определяем значения величины добычи руды за

следующая (табл. 2 1 ): случайное число в первом столб­

це умножаем на среднеквадратическое отклонение (пер­ вый рудник) и складываем полученное произведение со средним значением величины добычи за сутки на пер­ вом руднике; в результате получим ожидаемую добычу

том и шестом столбцах складываем и получаем ожидае­ мую величину добычи за сутки с трех рудников одно­ временно (седьмой столбец). Рассмотрим подробнее

Расчеты выполнены в табл. 21 для условий работы рудников № 1, 2 и 3 в течение 45 суток. Здесь указаны также отклонения от среднего значения добычи за сутки (7500=2000 + 2500 + 3000) и отклонение с момента на­ чала планового (или моделируемого) периода (соответ­ ственно седьмой и восьмой столбцы).

Выполненные на основе стохастической модели рас­ четы позволили получить значения случайных величин добычи за сутки на трех рудниках одновременно. Уста-

127

Г Л А В А

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ РЕШЕНИИ

ВУСЛОВИЯХ ОПРЕДЕЛЕННОСТИ

1.М ЕТО Д ПЕРЕБО РА ВАРИ АНТОВ

Одной из важнейших задач, решаемых при проектировании уранодобывающих пред­

приятий, является комплексная оптимизация парамет­ ров рудников.

Параметры рудника тесно связаны с технологией, техникой и организацией горного производства. Поэтому выбор параметров рудника требует учета совокупного влияния большого числа геологических, горнотехниче­ ских и организационных факторов.

Один из наиболее распространенных способов ком­ плексной оптимизации параметров рудника при его про­ ектировании заключается в установлении закономерно­ стей изменения экономического критерия (суммы условной прибыли, показателя рентабельности или сум­ мы приведенных затрат, отнесенных на единицу подле­ жащих извлечению запасов) в зависимости от варьируе­ мых параметров и нахождении значений этих парамет­ ров, соответствующих max (min) исследуемых функций.

Метод, таким образом, сводится к составлению опти­ мизационной модели и нахождению экстремума функ­ ции вида

действующих) при решении вопросов о доработке запа-

9' 131

Анализ горногеологических условий месторождения или его участка, формализация параметров месторождения

Сравнение формализованных параметров с параметрами известных месторождений, нахождение аналогов

Определение структурной формулы общих затрат на извлечение

Выделение количественных параметров рудника, оказывающих влия­ ние на себестоимость единицы извлекаемого металла в концентрате (1 т руды),—эти параметры являются оптимизируемыми величинами

132

I

Определение и математическая интерпретация зависимости каждого слагаемого в формуле (3.2) от оптимизируемых величин

Развертывание формулы (3.2) с использованием полученных матема­ тических зависимостей ее компонентов от оптимизируемых параметров в развернутую экономико-математическую модель вариантов комплексной оптимизации параметров рудника

Р и с. М. Блок-схема комплексной оптимизации параметров рудника.

сов месторождения число оптимизируемых переменных обычно значительно больше пяти. Поэтому для иссле­ дования и оптимизации функций вида (3.1) чаще всего принимают универсальный, но трудоемкий метод после­ довательного перебора вариантов, или, сокращенно, метод вариантов.

В последние годы применение этого метода при про­ ектировании было значительно облегчено благодаря использованию быстродействующих электронно-вычис­ лительных машин.

Опыт использования метода вариантов при проекти­ ровании уранодобывающих предприятий, а также реко­ мендации советских исследователей позволяют сформу­ лировать основные моменты методики комплексной оптимизации параметров, представленные в виде блоксхемы (рис. 14).

133