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

карьером вызвано тем, что при замедленном подвиганий запад­ ного рабочего борта карьера в предыдущие годы сдерживалось вскрытие новых горизонтов. Хотя западный борт карьера сло­ жен преимущественно труднообогатимыми рудами, быстрое подвигание западного борта при взятии меньших объемов трудно­ обогатимых руд на других бортах и вскрытии новых горизонтов

в 1967—1968 гг. полностью подтвердил это заключение. Поэто­

Г Л А В А V I I

МЕСЯЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ

§ 1. СУЩНОСТЬ МЕСЯЧНОГО П Л А Н И Р О В А Н И Я Г О Р Н Ы Х РАБОТ

Годовой план горных работ может быть выполнен при раз­ личных вариантах месячных планов, которые приводят к раз­ личным экономическим показателям работы предприятия в те­ чение года. Сущность месячного .планирования горных работ заключается в нахождении такого распределения годового пла­ на по месяцам, при котором обеспечивалось бы получение наи­

фронта горных работ, последовательность выемки отдельных блоков и т. д . ) ;

включения в каждый контур месячной выемки таких участ­ ков руд, которые обеспечили бы получение сырой руды задан­ ного качества по содержанию полезных и вредных компонен­ тов, по шлакообразующим и по обогатимости;

учета результатов опробования взрывных скважин. Природа экстремальности месячных планов состоит в том,

что экономическая оценка (величина прибыли) каждого эле­ ментарного объема в (контура-х годового плана не является ве­ личиной постоянной и зависит от следующих факторов:

ширины рабочих площадок, предопределяемой окоростьго подвигания фронта горных работ по каждому уступу;

количества действующих горизонтов; ориентировки фронта горных работ по отношению к основ­

ному направлению трещин; ориентировки фронта горных работ по отношению к контак­

там технологических типов руд;

для одновременного взрывания объемов V2 и V3 , т. е. применить многорядное короткозамедленное взрывание, то за счет лучшего

ных скважин значительно увеличивается скорость бурения сква­ жин, что приводит к уменьшению затрат по буровзрывным ра­ ботам.

Это подтверждается данными табл. 16.

Увеличение средней юкорости бурения скважин по мере уда­ ления от нижней бровки уступа объясняется, в основном, сни­ жением іемкости 1 м скважины по мере снижения трещинова-

бычные работы.

Ориентировка фронта горных работ по отношению к основ­ ному направлению трещин оказывает существенное влияние на эффективность взрывных работ и, следовательно, на себестои­ мость добычи полезного ископаемого. Действительно, при рас­ пространении трещин поперек фронта гарных работ значитель­ ная часть продуктов взрыва выбрасывается в сторону откоса уступа по трещинам без совершения полезной работы.

При распространении трещин по направлению фронта тор­ ных работ продукты взрыва получают доступ в атмосферу в сторону откоса уступа лишь после разрушения горных пород, что способствует более продолжительному разложению ВІВ в ус­ ловиях закрытой газовой камеры и улучшает дробление горных пород.

Изменение себестоимости 1 м3 горных пород по буровзрыв­ ным работа.м в этом случае может быть учтено коэффициентом

1

где (Зт- -угол между верхней бровкой уступа и направлением трещин, рад;

X, п, с -эмпирические коэффициенты, определяемые при ма­ тематической обработке результатов опытных взрывов

X с '

kT изменяется наиболее быстро в области значений 'параметра

Коэффициенты X, п. с учитывают также анизотропность фи­ зических констант массива, влияющих на эффективность взры­ ва, имеется в виду зависимость последней от направления от­ рыва (расположение л. н. с. в плане).

В общем виде себестоимость 1 м3 горных пород по буро­ взрывным работам может определяться по формуле

Ориентировка фронта горных работ по отношению к кон­ тактам технологических типов руд оказывает существенное вли­ яние на организацию работ п.ри поддержании постоянного соотношения рудной смеси. Каждое изменение соотношения ти­ пов руд вызывает дополнительные затраты 3'А за счет ухудше­ ния показателей обогащения при перестройке режима работы фабрики. Величина З'л зависит от технологического типа кон­ тактных руд и лишь незначительно зависит от прочих факто­ ров. Поэтому общие дополнительные затраты на планируемый период времени, вызываемые перестройкой процесса обогаще­ ния, могут быть определены по формуле

КІІ — количество j контактов і-то тина.

Количество встреченных контактов технологических типов руд, вызывающих изменение режима обогащения, всегда мо­ жет быть определено для любого варианта горных работ.

Скорость подвигания забоев является важным фактором для уменьшения количества изменений технологического режима обогащения, поскольку количество встреченных технологиче­ ских контактов руд не всегда предопределяет количество изме­ нений технологических режимов обогащения. При соответству­ ющем изменении скорости подвигания забоев можно добиться одновременного преодоления нескольких технологических кон­ тактов при одном изменении режима обогащения, что в значи­

Соотношение различных технологических типов руд значи­ тельно изменяет 'производительность обогатительной фабрики, а следовательно, и величину условно постоянных затрат в се­ бестоимости 1 г концентрата (агломерата).

В табл. 17 приводится сравнительная экономическая оценка различных типов .руд, из которой видно, что переработка труднообогатимы'.х руд является нерентабельной, а добыча руд I

определенной динамикой подвигания забоев, а следовательно, и определенной организацией работ по экскавации и транспор­ тированию. Выходит, что изменение числа добычных уступов в работе или скорость подвигания забоев может приводить к уве­ личению затрат по некоторым элементам за счет ухудшения условий эксплуатации горнотранспортного оборудования. На­ пример, известно, что при увеличении числа экскаваторов на горизонте снижается коэффициент использования транспортного оборудования.

Несовпадение динамики изменения себестоимости добычи горных пород различных типов в разные времена года можно проследить на следующем простейшем примере. Как известно, рыхлые породы целесообразней извлекать в теплые времена года, что приводит к уменьшению себестоимости за счет ликви­ дации предварительного рыхления пород буровзрывными спо­ собами.

Техническая характеристика горнотранспортного оборудова­ ния является результатом технического прогресса в горном ма­ шиностроении. Рабочие параметры экскаватора, его техничес­ кая производительность, .продольный уклон и минимальный ра­ диус кривизны путей, тяговая характеристика поезда, произво­ дительность технического оборудования иа дробильно-обогати- телы-юм комплексе и другие параметры горнотранспортного оборудования оказывают большое влияние на выбор оптималь­ ного варианта гарных работ.

Объемное развитие горных работ влияет на текущее соотно- ' шешие различных типов 'руд, иа текущий коэффициент вскры­ ши, на организацию производственных процессов. Способ ус­ реднения различных типов руд оказывает существенное влия­ ние на объемное развитие горных работ.

При использовании для усреднения внутрикарьерных скла­ дов повышается производительность забойных экскаваторов и, следовательно, повышается скорость подвигания забоев.

Без промежуточных складов затрудняется поддержание пос­

рианта месячных планов горных работ. При изменении данных

Можно было бы привести ряд примеров, показывающих, что простое деление годового .плана на двенадцать не обеспечивает получения оптимальных месячных планов. Так, если по годово­ му плану горных работ требуется произвести выемку скальных и рыхлых пород, то выемку рыхлых пород целесообразно про­

Сложность форм распределения полезных и вредных компо­ нентов в рудном теле, а также сложность природы экстремаль­ ности пока не позволили создать универсальной экономико-ма­ тематической модели задачи месячного •планирования, которая бы в полной мере учитывала уже отмеченные факторы, влияю­ щие на оптимальность разбивки годового плана по месяцам. Поэтому ниже будут рассмотрены два метода оптимизации ме­ сячных планов i[13, 23] (методы линейного и блочного модели­ рования), различающиеся математическим аппаратом форма­ лизации задачи и числом учитываемых факторов. Рацион аль-

пая область .применения каждого метода определяется теми конкретными случаями, когда учитываемые .параметры имеют определяющее влияние. Кроме того, оба метода можно исполь­ зовать последовательно при поэтапной оптимизации месячных планов, методика выполнения которой будет ниже рассмотре­ на подробнее.

§ 2. МЕТОД Л И Н Е Й Н О Г О М О Д Е Л И Р О В А Н И Я

Многовариантность распределения годового плана по меся­ цам может быть описана следующей системой ограничений:

добываемых руд в t-м месяце должен находиться в пределах

различных типов в r-м месяце должен быть таким, чтобы тре­ буемое время на их переработку равнялось месячному фонду

емого периода (года) необходимо выбрать заданный годовой объем руды 1-го типа.

ничений могут быть приняты, например, следующие:

1. Нарастающий объем добычи руд на «аждом z-м горизон­ те должен быть больше (или равен) соответствующего нара­ стающего объема на нижележащем (z—А)-и горизонте, что мо­ жет быть необходимо для сохранения требуемой ширины рабо­ чих площадок.

2. Отдельные участки рудного тела должны отрабатывать­ ся їв строгой последовательности в соответствии с заданной тех­ нологией горных работ.

время года наиболее эффективным способом, например гидра­ влическим.

Для определения наиболее эффективного варианта месяч­ ных планов из множества технически возможных, описываемых