Тема 10. Проблемы горной технологии

И МЕТОДЫ ИХ РЕШЕНИЯ: СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД

10.1. Проблема: мера взаимосвязи потребности, цели и конкретной ситуации

10.2. Проблема и задачи: очень важные для их решения переходы

10.3. Выбор решения и процесс оптимизации

10.1 Проблема: мера взаимосвязи потребности, цели и конкретной ситуации.

Проблема как административно противоречие. Что такое анализ проблемной ситуации. Методы решения проблем. Как переводятся проблемы в задачи. Проблемы горной технологии: вечные проблемы, проблемы текущего момента.

10.2 Проблема и задачи: очень важные для их решения переходы.

Задача: цель и средства в конкретной ситуации. Задача, как, то что еще не решал, Уровни задач: репродуктивный, творческий, криативный.

Важные переходы проблемы в задачу. Определения понятия задача. Примеры перевода проблемы горной технологии в совокупность задач.

10.3 Выбор решения и процесс оптимизации.

Что такое оптимизация функции. Смысл области оптимальных решений: учет ситуации. Пример оптимизации: выбор годовой производительности рудника, выбор высоты этажа.

Д. Принципы сравнительной оценки и выбора

Инженер постоянно решает проблему выбора и принятия решения. Необходимость этого состояния определяется его миссией – создавать все новые средства, руководствуясь всеобщим законом взаимодействия: чтобы приход энергии был больше расхода. Но как мерить этот расход и приход? Обычно в затруднительных ситуациях срабатывает следующий прием: большую, комплексную задачу разбивают на несколько частных и реализуют итерационный ход их решения. Попробуем поразмыслить. Приход энергии изначально заложен в том конечном продукте, который производим: чем больше, тем лучше. Но и за качество платить надо. А что такое качество?.. Может быть качество – это перефразировка сформулированного требования? И еще говорят - качество закладывается в продукте на стадии проектирования, и в последующем только может поддерживаться. Действительно, на стадии проектирования можно организовать процесс выбора, но для этого должны быть варианты для сравнения. Но какие? Во-первых, те, которые выполняют заданную функцию, т. е. однофункциональные, а во-вторых…

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ТЕМА.

РАЗВИТИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГОРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ:

АНАЛИЗ ПРОШЛОГО И ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ

11.1. Этапы развития горной технологии: мара потребностей и их способов удовлетворения

11.2. Горная технология в будущем: пока только совершенствование

11.1. Этапы развития горной технологии:

мера потребностей и их способов удовлетворения

Все, что потребляется человеком, имеет, в конечном счете, источником своим естественные вещества, подготовляемые к потреблению длинным рядом технологических процессов. В этом смысле камень оказался универсальным материалом. Камень сопровождает человечество от самых первобытных времен и до наших дней. Все, к чему мы привыкли как к необходимому условию повседневной жизни, создано из камня и не может существовать без постоянного питания камнем. Вначале ценность камня зависит только от его формы и веса. Позднее начинает играть роль твердость камня и, наконец, еще позднее, его внутренние свойства, химический состав, - из камня получается металл. История материальной культуры является в огромной степени историей освоения и потребления человеком разнообразных камней.

Первый камень человек добыл, подняв его с поверхности земли из-под своих ног. Теперь для добычи руды человек применяет сложнейшие машины, ведет горные работы на глубине более двух километров. Налицо глубинные изменения в самой технологии, но как их зафиксировать, оценить и, главное, объяснить.

Развитие горной технологии является частью поступательного движения общества, и оно задается общим направлением преобразований в сфере производства, которое определяется как тенденция как научно-технический прогресс (НТП). Более того, есть все основания полагать, что фиксируемые изменения происходят и постоянно, непрерывно и в тоже время скачкообразно. Осмыслить - почему и как это происходит - поможет с одной стороны - изучение основ горной технологии, а с другой - знание общих методологических принципов. Можно надеяться, что и тем, и другим в определенной мере мы уже располагаем. Еще раз вспомним материал курса, в том числе и вводной темы.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ… Любое системное образование складывается и действует в соответствии с содержанием функции и характером внутренних отношений, взаимосвязей и условиями, в которых формируется система, т.е. в соответствии с принятыми и реализуемымипринципамиее построения, функционирования и преобразования.

По своей общности действия эти принципы могут быть частными, относящимися только к конкретному случаю, специфичными, относящимися к группе образований или общими (всеобщими), относящимися ко всем или почти ко всем совокупностям. Очевидность и обязательность их реализации подтверждается опытом, проверяется практикой (временем). Такие принципы мы называем законами изакономерностями, придавая им исключительное методологическое значение и силу.

В техническом объекте или их совокупности (системе) постоянно происходят изменения (смена состояний). Это всеобщий закономерный процесс. Масштабность и качественность изменений определяется понятиями: совершенствование и развитие. Совершенствование– это разовые улучшения определенных характеристик системы в пределах определенного способа (принципа) действия и в пределах определенного функционального качества.Развитие– это разворачивающийся во времени процесс перехода системы из одного состояния в другое, который характеризуется наличием качественных преобразований в целом, совершаемых путем привнесения новых элементов, затрагивающихначала(принципы) построения и функционирования на уровне способа (принципа) действия. Развитие носит исторический характер Совершенствование подготавливает и формирует развитие. Совершенствование – это тактика, а развитие – это стратегия изменений в системе. Вместе они формируют «линию жизни» технического объекта или системы, которая графически может быть представлена в видеS– образной кривой. Смена одного способа реализации функции другим будет выглядеть как своевременная смена кривой. Если одновременно имеет место реализация нескольких способов, охватывающих некую область применения, то образно это можно представить в виде совокупностиS– образных кривых, представленной не одной линией а в виде «каната». Более убедительно это можно представить языком графики.

При анализе можно выделить характерные участки. На начальном участке («детстве») система развивается медленно. Затем наступает пора «возмужания» и «зрелости» - техническая система быстро совершенствуется, начинается ее массовое применение. С какого – то момента темпы развития начинают спадать – наступает «старость». Изучение фактического положения кривых, описывающих «линии жизни», имеют исключительное научное и практическое значение.

Совершенствование-развитие идет в направлении достижения качества– когда не отнять, не прибавить уже ничего нельзя, т.е. в направлениидостижения меры. А реализуется это ссоблюдением основного принципа взаимодействия человека с природой – приход энергии должен быть больше ее расхода. Этот принцип в развернутом виде выглядит так: при применении усовершенствованных средств наблюдается то, что в продукте труда доля затрат живого труда снижается, а доля затрат овеществленного труда увеличивается, однако их сумма со временем постоянно снижается. Коль скоро есть одновременное и снижение и увеличение слагаемых, то можно говорить о наличие оптимума суммы. Вот он то и снижается (как бы соскальзывает) со временем. В это и есть смысл эффекта совершенствования.

С достижением совершенства данного качества дальнейшее развитие продолжается за счет надсистемы, а вернее, других ее элементов. Общий ход развития приобретает ступенчатый характер. Пример: клетка – орган – организм - сообщество. Если элементы входят в надсистему (надсистемы) в совершенном виде, их развитие замедляется.

Таким образом, есть все основания разводить понятия развитие и совершенствование.

Под развитиеместь смысл понимать разворачивающийся во времени процесс перехода наблюдаемого объекта из одного состояния в другое, которое характеризуется наличием качественных преобразований в целом, либо привнесением в него качественно новых элементов, свойств, характеристик, затрагивающих определяющие начала построения и функционирования.

Совершенствование– это разовые улучшения определенных характеристик системы в пределах определенного способа (принципа) действия и в пределах определенного функционального качества.

Если это так, то попробуем разобрать некоторые примеры, характеризующие как развитие, так и совершенствование горной технологии.

Общепринятый подход в подобных случаях – этапы развития прослеживать в историческом времени по кардинальным изменениям в средствах преобразовательных процессов, которые, как мы могли заметить, связаны с освоением тех или иных видов энергии. Каменный, бронзовый и железный века можно проследить и в развитии горной технологии. Еще наглядней этот процесс просматривается, если обратим внимание на этапы освоения различных видов механической энергии: энергии водяного и ветрового колеса, энергии пара, сжатого воздуха и, наконец, энергии электричества и жидкого топлива.

Движущей силой развития считается наличие противоречивого начала. И, если обратим внимание на то, что в горном деле мы имеем дело еще и с силой гравитации, то можно считать, противоречивое начало зафиксировали. Оно точно оформится, если мы будем видеть двуединую основу средств горной технологии в противоборстве самого горна и средств механизации. Так, технологический комплекс доставки развивается при поэтапном совершенствовании двух принципиально различных схем: грохотной, основанной на применении самотечной доставки (энергии гравитации) имеханизированной, развивающейся на применении различных видов механизмов: скрепер, конвейер, самоходные погрузочно-даставочные машины. Аналогичную ситуацию мы можем пронаблюдать и в развитии систем разработки. Нет сомнения, что наши прощуры добывали кремний и, в последующем, руду системами с открытым очистным пространством. В последующем интенсивно применялись системы с различного вида креплением, а затем с обрушением. В настоящее время мы наблюдаем расширение области применения систем с закладкой и, главное, с твердеющей закладкой, т. е. опять с открытым очистным пространством, но уже при наличии искусственного массива. Развитие имеет спиралевидный характер, т. е. с возвратом к прошлому, но на более высокой (новой) основе. Такое же противоборство (противоречие) мы можем наблюдать и в применении схем вскрытия штольнями и вертикальными стволами, схем подготовки – рудной и полевой, шпуровой и скважинной отбойки, минной и скважинной отбойки, слоевой и камерной выемки и т.д. Но можно согласиться, что горная суть технологии не меняется. По этому вправе признать, что в своей сути горная технология не изменилась, и мы пока наблюдаем развитие в пределах одного способа, т. е. совершенствование.

Можно использовать материал о развитии технологии отработки целиков (Иванцов, Кравцов)

11.2. Горная технология в будущем: пока только совершенствование.

Фиксирование признаков развития в том или ином элементе технологии очень полезно для осмысления ее современного состояния. Что в свою очередь крайне необходимо при принятии решения о выборе того или иного варианта к внедрению. Именно в этом и кроется секрет профессионала, понятом не как классного, но узкого специалиста, а как специалиста, способного решать проблемы с учетом тенденций развития деловой ситуации. Но как бы мы не выстраивали логику развития, логику тенденций они будут лишь правдоподобными суждениями, подлежащими проверке временем, а движущим началом будет реализованное дело. Говорят, есть исторические, судьбоносные деяния человека. Именно они, выстроенные в ряд, как предметы встречаемые проезжающим по ту и другую сторону дороги, предвосхищают характерные признаки приближающегося города-будущего. С учетом отмеченного, попытайтесь сформулировать свое отношение к следующим вопросам:

Можно ли планировать развитие? Можно ли наметить этапы развития горной технологии: признаки этапов, их оформление, принципы перехода от этапа к этапу.

Будущее технологии? Роль прогноза? НТП и развитие горной технологии?

Когда выгоднее будет добывать полезные ископаемые из воды и воздуха, из Космоса?

Это и можно будет считать – ЗАКЛЮЧЕНИЕМ, ИТОГАМИ И ЭМОЦИЯМИ.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Агошков М.И., Борисов С.С., Боярский В.А. Разработка рудных и нерудных месторождений. – М.: Недра,1983,424 с.

2. Агошков М.И., Малахов Г.М. Подземная разработка рудных месторождений. – М.: Недра,1966,

3. Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. – М.: Недра,1984, 504 с.

4. Горная энциклопедия в пяти томах. – М.: 1984-1991. [4-1,2,3,4,5].

5. Справочник по горнорудному делу. Под ред. А.М. Терпигорева и Р.П. Каплунова. т.2 и т.3 – М.: Недра,1961.

6. Справочник по горнорудному делу. – М.: Недра,1983, 816 с.

7. Рудные месторождения СССР, В 3-х томах, под ред. Смирнова.

8. Горный журнал. Научно-производственный журнал, издаваемый с 1825 г. Ежегодное издание

9. Лидин и др. Горное дело: Терминологический словарь.-4 изд., перераб. И доп . – М.: Недра,1990, 594 с.

10. Трушков Н.И. Разработка рудных месторождений. Т. 1,2. . – М.: Металлургиздат,1946, 1947г.