4.4. Принципы сравнительной оценки и выбора видового исполнения

СИСТЕМ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

- выбор видового исполнения системы по системообразующим факторам

- функциональная интеграция и дифференциация «горнов» как методологическая основасовершенствования систем разработки

- научно-технический прогресс и адаптация систем разработки к новым условиям

Все процессы цикличны. Состав цикла: подготовительно заключительные операции и технологические процессы (непосредственно преобразовательные процессы). Процессы, а, следовательно, и их циклы упорядочены во времени и пространстве.

Наши технологические комплексы (совокупности горных выработок и технологического оборудования, используемые при их создании) одновременно участвуют структурными элементами во многих системах (физических, технических, экономических, социальных)

Чтобы выполнить свою функцию (как миссию) или роль каждому структурному элементу необходимо обладать определенными свойствами, которые формируются как ответ на не менее определенные требования систем, в которые они входят составной частью. Эти требования весьма противоречивые, поскольку должны соразмеряться во времени, пространстве и в использовании материи и энергии.

Основные требования правильной разработки сводятся к следующему.

Система разработки должна выполнять свою функцию по добыче полезного ископаемого, обеспечивая:

- безопасность труда;

- минимально возможные прямые затраты;

- максимально возможную производительность труда,

- обеспечение плановых масштабов добычи руды по выемочной единице (в смену, сутки);

- экономически обоснованные показатели полноты и качества извлечения

- максимально возможную прибыль с одной тонны погашаемых балансовых запасов

Получаем, что прибыль с 1т погашаемых балансовых запасов будет заглавным показателем.

Она в свою очередь определяется такими показателями как:

- балансовая ценность 1т руды;

- себестоимость 1т добытой рудной массы;

- коэффициент извлечения полезного компонента из недр;

- коэффициент изменения качества руды.

Принято считать, что выбор возможен, если намечены варианты, полностью удовлетворяющие требованиям безопасности труда.

Принимать решение приходится в режиме неопределенности.

Варианты технического решения представлены пока лишь принципиальной (структурной) схемой и дать количественную их характеристик нет возможности. Попытка дать такую характеристику связана с трудовыми и временными расходами.

Сравнивать приходится по многим признакам. Причем по одним признакам лучшим оказывается один вариант, а по другим другой. Сами признаки при этом тоже не равнозначны; одни более важны, другие - менее.

В практике проектирования широко применяется однофакторный мысленный эксперимент - оценка влияния одного их факторов при сохранении стабильного положения других. При этом обычно используется адаптивная стратегия: к последующему рассмотрению принимаются лишь варианты, прошедшие отбор по рассматриваемому фактору. Это означает, что очень важно правильно проранжировать факторы и соблюдать последовательность оценки.

Выбору, а верней, отбору, предшествует систематизация намеченных вариантов, воспользовавшись одной из известных классификаций.

Мы в своей работе воспользуемся классификацией М. И. Агошкова и принципом деления целого на два противоречивых начала. Получим, что в начале оценке могут подлежать две группы систем: А. – системы с сохранением окружающего массива в статически равновесном состоянии и Б. – системы с обрушением окружающего массива. Затем созданные из них подгруппы и т.д. с выходом на классы по классификации М. И. Агошкова.

При оценке влияния того или иного фактора воспользуемся экспертными оценками. При этом будем иметь в виду, что балансовая ценность с одной стороны определяется содержанием полезного компонента, а с другой – спросом на рынке сбыта. Балансовая ценность тем больше, чем больше - цена на металл и содержание полезного компонента в руде. В свою очередь – чем больше ценность, тем больше ожидаемая прибыль. Если можно считать, что ценность задается условиями задачи, то себестоимость и показатели использования недр определяются конкретным исполнением системы разработки.

Существует взаимосвязь между конструктивным видом системы и себестоимостью добычи одной тонны руды (независимо от содержания полезного компонента).

Таблица Матрица экспертных оценок себестоимости добычи Таблица-Матрица соотношений экспертных оценок руды по видовым классам исполнения систем разработки показателей потерь и разубоживания по классам

Величина суммы затрат в сравнении с базовым вариантом, %	200
	180
	160
	140
	120
	100
		1	2	3	4	5	6
Классы систем разработки МПИ 1. Системы разработки с открытым очистным пространством 2. Системы разработки с магазинированием руды 3. Системы с креплением очистного пространства 4. Системы с закладкой очистного пространства 5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород 6. Системы с обрушением руды и вмещающих пород

k Сумма показателей потерь и разубоживания, %	30
	20
	15
	10
	5
	3
k = n + p = inv n min + p max = k n max + p min = k		1	2	3	4	5	6
		Классы систем разработки МПИ 1. Системы разработки с открытым очистным пространством 2. Системы разработки с магазинированием руды 3. Системы с креплением очистного пространства 4. Системы с закладкой очистного пространства 5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород 6. Системы с обрушением руды и вмещающих пород

Таблица. Матрица соотношений ценности руды и применимости систем Таблица. Матрица соотношений экспертных оценок

разработки МПИ по классам по применимости систем по устойчивости руд и пород

Ценность руды	Высокоценные руды
	Ценные руды
	Средней ценности
	Малоценные руды
		1	2	3	4	5	6
Классы систем разработки МПИ 1. Системы разработки с открытым очистным пространством 2. Системы разработки с магазинированием руды 3. Системы с креплением очистного пространства 4. Системы с закладкой очистного пространства 5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород 6. Системы с обрушением руды и вмещающих пород

Группы устойчивости: 1 Весьма устойчив 2. Устойчивые 3. Ср. устойчив 4. Неустойчивые 5. В. Неустой чиве	5
	4
	3
	2
	1
		1	2	3	4	5	6
Классы систем разработки МПИ

Таблица-Матрица экспертных оценок области применимости систем РМПИ по системообразующим факторам

Ценность руды	Высокоценная Ценная	А.4 класс А.3 класс	А.4 класс Б.5 класс
	Ср. ценности Малоценная	А.2 класс А.1 класс	Б.6 класс Б.6 класс
		Высоко устойчивые Устойчивые	Средней устойчивости Мало устойчивые
		Устойчивость рудного и породного массива
Классы систем разработки МПИ А. Системы разработки с сохранением массива в статически равновесном состоянии 1. Системы разработки с открытым очистным пространством 2. Системы разработки с магазинированием руды 3. Системы с креплением очистного пространства 4. Системы с закладкой очистного пространства Б. Системы с обрушением массива 5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород 6. Системы с обрушением руды и вмещающих пород

Если воспользоваться двухфакторным анализом, то можно составить матрицу 2Х2. Получим четыре ситуации. Поскольку классифицирование систем проводили, принимая во внимание способы УГД, то целесообразно принять за первый системообразующий фактор – устойчивость массива. А тот факт, что прибыль определяется величиной балансовой ценности руды, подсказывает нам, что есть все основания в качестве второго фактора наметить именно балансовую ценность. В итоге получим матрицу экспертных оценок области применимости систем РМПИ по намеченным факторам.

Выводы.

Если руды и породы обладают сравнительно высокой устойчивостью, то предпочтительнее системы с сохранением статического равновесия. При этом при малой ценности более целесообразны системы 1 и 2 класса, а при высокой ценности - системы 3 и 4 кл.

Если руды и породы обладают сравнительно малой устойчивостью, то предпочтительней при высокой ценности - системы с закладкой или слоевого обрушения, а при средней и малой ценности – системы с обрушением руды и вмещающих пород. Обратим внимание на тот факт, что угол залегания и мощность рудного тела влияют на особенности конструктивно-технологического исполнения систем внутри класса. Сам же класс, как вид, определяется устойчивостью массива и ценностью руды.