Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Моделирование и разработка методов управления комплексами работ в природно-экономических системах с минерально-сырьевыми ресурсами (на примере карьеров) Васильев Геннадий Александрович

Моделирование и разработка методов управления комплексами работ в природно-экономических системах с минерально-сырьевыми ресурсами (на примере карьеров)
<
Моделирование и разработка методов управления комплексами работ в природно-экономических системах с минерально-сырьевыми ресурсами (на примере карьеров) Моделирование и разработка методов управления комплексами работ в природно-экономических системах с минерально-сырьевыми ресурсами (на примере карьеров) Моделирование и разработка методов управления комплексами работ в природно-экономических системах с минерально-сырьевыми ресурсами (на примере карьеров) Моделирование и разработка методов управления комплексами работ в природно-экономических системах с минерально-сырьевыми ресурсами (на примере карьеров) Моделирование и разработка методов управления комплексами работ в природно-экономических системах с минерально-сырьевыми ресурсами (на примере карьеров) Моделирование и разработка методов управления комплексами работ в природно-экономических системах с минерально-сырьевыми ресурсами (на примере карьеров) Моделирование и разработка методов управления комплексами работ в природно-экономических системах с минерально-сырьевыми ресурсами (на примере карьеров)
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Васильев Геннадий Александрович. Моделирование и разработка методов управления комплексами работ в природно-экономических системах с минерально-сырьевыми ресурсами (на примере карьеров) : ил РГБ ОД 61:85-5/494

Содержание к диссертации

Введение

1. Постановка вопроса и задачи исследования п

1.1. Природно-экономическая система как объект управления

1.2. Анализ методов управления комплексами работ в природных системах 16

1.3. Задача и методика исследования 27

2. Основы моделирования и планирования комплексов работ . 30

2.1. Декомпозиция системы 30

2.2. Математическое описание и имитационное моделирование комплекса работ 37

2.3. Алгоритм решения задач календарного планирования специального вида 43

2.4. Декомпозиционное планирование комплекса работ в системе с использованием диалогового элемента принятия решений 50

2.5. Выводы 56

3. Алгоритмизация управления комплексами работ 58

3.1. Определение динамики фронта работ при годовом планировании 58

3.2. Диалоговое решение задачи годового планирования 63

3.3. Математическая модель задачи декадно-суточяого планирования с учетом организационных форм труда 67

3.4. Алгоритм моделирования комплекса работ 75

3.5. Исследование характеристик итеративного алгоритма 84

3.6. Выводы 87

4. Реализация сисгеш моделирования и планиро вания комплексов работ 92

4.1. Комплекс программ декадно-суточного планирования горных работ 92

4.2. Комплекс программ годового планирования горных работ. 104

4.3. Исследование параметров эффективного развития горных работ 107

4.4. Эффективность внедрения методов моделирования и планирования комплексов работ 119

Заключение 125

Литература 128

Приложение 137

Введение к работе

Проблема совершенствования планирования и управления народным хозяйством постоянно находится в центре внимания партии и государства /І/. В Постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР "Об улучшении планирования и усилении воздействия хозяйственного механизма на повышение эффективности производства и качества работы" подчеркивалось, что проблема совершенствования планирования является одной из главных в большом комплексе народнохозяйственных задач /2/.

Народное хозяйство СССР является ныне сложнейшим высокоразвитым социально-экономическим организмом. Гигантские масштабы общественного производства, номенклатуры производимой продукции обусловливают чрезвычайную сложность межотраслевых производственно-экономических связей в народном хозяйстве. В орбиту экономического развития непрерывно вовлекаются все новые и новые производственные ресурсы, материалы, источники энергии. Все увеличивающее влияние на экономику оказывают социальные, научно-технические, экологические факторы. Экономическое развитие страны становится все более многовариантным. Это объективно обусловливает необходимость совершенствования форм организации разработки эффективных методов и математических моделей планирования и управления народным хозяйством /13,22,28,76/. Центральное место в теории

и практике управления народным хозяйством занимают проблемы развития экономических систем, характеризующихся взаимодействием различных структур /56/. В процессе преобразования природных ресурсов выделяется производственно-технологическая, "ресурсная"

структура экономики. Она формируется в виде технологически организованных и взаимодействующих блоков-преобразователей, соединенных по стадиям преобразования ресурсов разветвленной сетью потоков.

Быстрый рост промышленного потенциала нашей страны требует вовлечения в народнохозяйственный оборот огромного и все возрастающего количества минерально-сырьевых ресурсов. Важность проблемы обеспечения минеральным сырьем народного хозяйства определяется исключительным положением полезных ископаемых среди других природных ресурсов: они составляют более 70/ общего объема природного сырья, потребляемого промышленностью и сельским хозяйством. На современном этапе в промышленный оборот вовлекаются местороздения с более низким содержанием полезного ископаемого в рудах и сложными горно-геологическими условиями. Добыча и переработка руды ведется на грани рентабельности.

Богатый арсенал работ по оптимальному планированию, оптимальному функционированию социалистической экономики, по декомпозиции и итеративным методам планирования и управления, работы по планированию и управлению природопользованием, по теории организационными системами дают мощный рычаг на пути интенсификации нашей экономики.

Задачей сегодняшнего дня является также подъем эффективности работ по анализу и совершенствованию механизмов управления в организационных системах. Одним из направлений работ по теории управления в организационных системах является "Теория активных систем". В работах по теории активных систем было предложено понятие механизма функционирования организационной системы, включающее понятие закона управления и системы стимулирования, даны

постановки задач оптимального синтеза, рассмотрены методы решения различных классов задач, разработан и исследован ряд моделей организационных и экономических систем. Но не всегда применение экономико-математического моделирования дает желаемый эффект. Частые неудачи при внедрении формализованных средств в планирование и управление в большинстве случаев объясняются тем, что различные плановые и управленческие задачи используют и различный понятийный аппарат, поэтому системы строятся, как правило, из разрозненных моделей и практически не поддаются строгому математическому анализу. В этом случае обращаются к диалоговым человеко-машинным системам. Конструктивным инструментом таких систем является имитационное моделирование, которое удовлетворяет также и основным требованиям, предъявляемым к решению задач планирования и управления комплексами работ.

Ряд специфических проблем по управлению выдвигают природные системы: сложность формализации многих общественно-экономических процессов и механизмов управления ими; математическое описание процессов содержит нелинейные функции, неоднозначность целей развития системы; невозможность характеризовать ее поведение единым критерием качества; забота об охране окружающей среды; необходимость участия человека на всех этапах анализа данных и принятия решений.

Б ряде научных центров страны (ИЇЇУ, ЦЭМИ, СО АН СССР) ведется большая работа по моделированию, оптимальному управлению, информационному обеспечению и изучению динамики природно-эконо-мических систем в условиях постоянно действующих возмущений.

К природно-экономическим относятся системы с минерально--сырьевыми ресурсами (предприятия строительных материалов, уголь-

ной, горно-химической промышленности, черной и цветной металлургии). Разработкой методов планирования и управления в системах по добыче нефти и газа, угля, руд цветных и черных металлов занимаются многие научно-исследовательские и учебные институты (МШ, СГИ, НИИКМА, НИИГаз, КазШ, ИГД МЧМ СССР, ВЦ МВД СССР, УзНПО "Кибернетика" и др.). Однако в названных системах при планировании комплекса работ не достаточно учитывается динамичность организационных форм труда, пространственно-временное изменение технологии, взаимодействие человека с окружающей средой. Следует отметить также, что для крупных предприятий невозможно описать все технологические, организационные, экономические условия в одной экономико-математической модели. Необходимо научно обосновать декомпозицию объекта. Для принятия решений надо строить диалоговые системы с обеспечением рационального использования запасов недр и максимальной эксплуатации высококапиталоемкого оборудования.

Целью работы является разработка методов моделирования и управления комплексами работ в природно-экономических системах с обеспечением рационального использования минерально-сырьевых ресурсов.

Научная новизна. В целях декомпозиционного планирования разработана математическая модель выделения природно-технологичес-ких зон в системах с минерально-сырьевыми ресурсами по критерию минимума затрат на выполнении комплекса работ с вычислением ущерба от возможных потерь полезного ископаемого.

Обоснован метод моделирования процессов управления комплексами работ в рассматриваемых системах, базирующийся на следующем: выделение" ведущего технологического процесса и формирование ти-

повых схем его выполнения; введение управляемого параметра, отражающего полноту использования минеральных ресурсов; испытание многообразия форм организации труда.

Предложен метод решения задач календарного планирования специального вида, основанный на последовательном уменьшении "невязок" от потребных объемов сырья и его ассортимента.

Получены оценки числа последовательных решений при составлении календарного плана в зависимости от сложности формирования заданного количества и качества природного сырья.

Разработана модель декадно-суточного планирования добычи полезных ископаемых, отличающаяся тем, что необходимый комплекс работ во времени определяется исходя из задач обеспечения качества рудного сырья, одновременной оптимизации нескольких критериев, отражающих степень использования оборудования и минеральных ресурсов.

Предложен алгоритм принятия управленческих (плановых) решений, основанных на декомпозиционном планировании, ведущимся по природно-технологическим зонам карьера (контуры которых устанавливаются методами распознавания образов), с постепенным развитием элементарных составляющих плана производства. Разработаны правила применения диалогового элемента в зависимости от уровня выполнения требований плана.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций,содержащихся в работе, обоснована:

представленным математическим моделированием на ЭВМ и анализом результатов моделирования;

имитационным моделированием планов добычных работ и анализом точности и трудоемкости решений экономико-математической

модели планирования;

успешной экспериментальной проверкой работоспособности и эффективности методики текущего планирования горных работ на карьерах;

исследованием представленного статистического материала о процессах комплекса горных работ;

оценкой сопоставления расчетных величин, полученных на основе методов декомпозиционного планирования с имеющими натурными данными.

Значение работы. Научное значение работы состоит в том, что предложенные методы моделирования и управления комплексами работ в системах с минерально-сырьевыми ресурсами развивают теорию целенаправленного воздействия человека на механизм функционирования объектов природно-экономических систем.

Практическое значение работы заключается в создании комплекса алгоритмов и программ планирования горных работ на карьерах с ж.-д. транспортом, позволяющих за счет рациональной расстановки оборудования и сокращения потерь в смежных процессах по взаимным причинам повысить производительность системы машин на 5-7#.

Реализация результатов работы. Разработанные методы планирования комплекса горных работ внедрены на карьере Алмалыкского ШК, включены в технологический проект информационно-математического обеспечения АСУТП рудника "Кальмакыр" с учетом его расширения. Годовой расчетный экономический эффект составляет 75 тыс. руб.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на П-й Всесоюзной школе молодых ученых "Теория систем и ее приложения" (Каунас, 1978), на Всесоюзной научно-техничес-

кой конференции "Повышение эффективности производства в условиях горнодобывающих железнорудных комбинатов" (Качканар, 1979); на Всесоюзном совещании "Системы автоматизации проектных работ в горном деле и применение ЭВМ в отраслевой экономике (Свердловск, 1980), на УШ-ой республиканской школе молодых ученых и специалистов по АСУ и автоматизации проектирования (Ташкент -- 1982). Результаты работы докладывались также на различных научных конференциях и семинарах, проводимых в УзНГО "Кибернетика" АН УзССР с 1972 г. по 1982 г.

Публикации, По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения.

Основной текст изложен на 136 страницах, содержит 13 рисунков и II таблиц. Список литературы содержит ИЗ наименований.

Анализ методов управления комплексами работ в природных системах

Совершенствование управления природными системами предполагает разработку действенных механизмов моделирования и планирования работ, обеспечивающих рациональное использование минерально-сырьевых ресурсов. К ншл относятся и вопросы оптимального управления всего комплекса работ, выполняемых на карьерах. Во многих эконоглических системах работы взаиглоу вязаны во времени, а в некоторых и в пространстве. К таким системам относятся химкомбинаты, нефтеперерабатывающие производства, сборочные производства автомашин, горнодобывающие предприятия и многие другие /44,70,77,111/. При неоптимальном сопряжении комплекса работ допускаются большие простои оборудования, что ведет к уменьшению производительности труда, перерасходу сырья и материалов, отражается на качестве готового продукта. Так анализ функционирования комплекса работ на ряде карьеров показал, что в шежных процессах наблюдаются значительные простои оборудования по взаимным причинам. Об этом можно судить по коэффициенту использования основного оборудования на Кальмакырском карьере УзССР /90/. Коэффициент использования станков шарошечного бурения во времени составляет только 20,9$, забойных экскаваторов с ешостью ковша 4,6 м3 - 44,2$, отвальных экскаваторов с такой же емкостью ковша - 46,4$, забойных экскаваторов с емкостью ковша 6 м3-- 47,2$.

С развитием горных работ фронт добычи уменьшается, зависимость между процессами становится более жесткой. Трудности в организации и управлении работами возрастают и в тех случаях, когда содержание металла в руде с глубиной уменьшается, когда обнаруживается нелодтверждение запасов балансовых руд. Все это говорит о том, что моделирование и планирование комплекса работ является объективной необходимостью на пути повышения эффективности социально-экономических систем.

Специфические свойства таких систем - большая размерность, наличие множества работ, связанных друг с другом сложными взаимодействиями , множество нелинейных зависимостей между переменными, вероятностный характер изменения параметров и воздействий, являющихся результатом участия людей в функционировании системы чрезвычайно затрудняет управление.

Перечисленные обстоятельства придают особое значение разработке принципов моделирования экономических систем, которые позволили бы в соответствующей форме описать работы на объектах, изучить их поведение и процессы управления ими на моделях. Процесс управления любой системы связан с необходимостью принимать большое количество решений, касающихся как системы в целом, так и отдельных ее элементов. Эти решения могут иметь технический, организационный, управленческий характер. В современных условиях принятие частного решения, не вополне соответствующего общим интересам системы или недостаточного обоснованного, ведет, как правило, к тяжелым последствиям, в частности к большим материальным потерям. Без преувеличения молено сказать, что проблема принятия решений является центральной проблемой управления системами любой сложности /12,30,59,112/. Если несколько изменить модель системы производства, приведенную Ст.Биром /17/, то получим следующую модель Q4 - факторы затрудняющие принятие оптимальных управленческих решений (например, социальные). В системе существует главная обратная связь от Ц0 KQJ-ЦЗ , которая моделирует ошибку системы, т.е. рассогласование между требуемым состоянием - выходом и начальным состоянием - входом. Эта ошибка подается в систему через оператор К2 , который осуществляет настройку планируемой производительности [ . Последняя преобразуется в действительную производитель й операторами з » "Ь » 5 » которые также подстраивают планируемую производительность. Основные уравнения, определяющие поведение системы можно выразить следующим образом

Математическое описание и имитационное моделирование комплекса работ

Характер математической модели любого объекта материального мира существенно зависит от его свойств и особенностей функционирования. Кроме общих свойств сложных систем природно-экономические системы имеют свои специфические особенности: природные факторы, влияющие на производство (количественные, качественные и пространственные характеристики минеральных ископаемых, климатические условия и т.д.); нестационарный характер протекания производственных процессов, выражающийся в частом изменении ситуаций вследствии подвижности технических средств и мест их работы; территориальная разобщенность и подвижность производственных участков; большое количество случайных факторов, существенно влияющих на технико-экономические показатели. Учитывая все эти особенности при математическом описании функционирования природ-но-технологических зон выделяются природные условия. Для поиска оптимальных решений при планировании комплекса необходимо найти зависимость выполняемых объемов от величины перемещения фронта работ. Отрезок линии фронта работ, характеризующий его положение на начало планируемого периода, дискретно перемещается определенным образом в природно-технологической зоне на заданную величину. При этом подсчитываете количество получаемой продукции по типам и видам. Так как полезное ископаемое в природно-технологи-ческих зонах в общем случае размещено неравномерно, то ограничения, определяющие планы по количеству продукции на заданный отрезок времени (сутки, месяц, квартал, год), являются кусочно- Достигнуть производительной, ритмичной работы в природно--экономической системе и сократить потери в смежных, сопряженных процессах можно лишь научно обосновав технологический режим комплекса работ. При этом приходится учитывать, что при планировании работ в данных системах технология и организация тесно переплетаются. В качестве примера можно привести организацию комплекса работ на горно-рудном предприятии, а конкретнее - на карьере. Так выемочно-погрузошые работы могут проводиться, если горная масса взорвана и приведены железнодорожные пути. Экскаватор производит выемку горной массы последовательно от участка к участку. Переход экскаватора на вторую заходку возможен, когда отработан соответствующий фронт уступа по первой заходке. В течении одного дня экскаватор работает лишь в одном направлении. Для уменьшения числа взрывов количество скважин во взрываемом блоке должен быть не менее заданного. Подготовка взорванной горной массы для разработки блока производится по графику взрывных работ. Переукладка путей осуществляется последовательно от блока к блоку, по направлению перемещения экскаватора в сторону ж-д.тупика, если отработан соответствующий фронт по первой заходке. Для разработки блока по второй заходке необходим запас уложенного пути не менее 150 м. Ремонтная бригада производит в определенное время планово-предупредительный ремонт одного из закрепленных за ней экскаваторов.

Построение рациональных способов функционирования комплексов работ задается группой организационно-технологических ограни Технологический режим на предприятиях, обрабатывающих минеральное сырье, настроен на переработку полезных ископаемых определенного качества. Поэтому планирование всего комплекса работ в природно-технологической зоне должно быть таким, чтобы качество добываемого минерального сырья было близко к среднему, т.е. отклонение качества полезного ископаемого от среднего было в допустимых пределах. Значит существуют жесткие требования к качеству направляемого на переработку минерального сырья, выраженные ограничением

После формализованного описания функционирования комплекса работ в природно-технологической зоне получается сложная логико--математическая модель. Нелинейность большинства ограничений и целевой функции, огромное количество переменных (более 500000) не позволяет реализовать данную модель известными аналитическими С С с ; методами математического программирования. Это заставляет обращаться к имитационным методам анализа функционирования комплекса работ. Под имитацией принято понимать изучение объектов исследования путем проведения экспериментов с реализованными на ЭВМ математическими моделями /20,71,104/. Разнообразие задач, решаемых с помощью имитационного моделирования, затрудняет выработку единых, универсальных рекомендаций. Имитационные исследования в значительной степени остаются задачей, требующей большой творческой активности и самостоятельности человека.

При планировании и управлении работами в природно-техноло-гических зонах решается каким образом производить по фронту весь комплекс подготовленных, вспомогательных, ремонтных работ.

Декомпозиционное планирование комплекса работ в системе с использованием диалогового элемента принятия решений

Основной принцип декомпозиционного планирования состоит в расчленении (декомпозиции) задачи составления плана на несколько взаимосвязанных задач, обычно соответствующих элементам системы, решение этих задач независимо друг от друга и последующей координации локальных решений.

Планирование комплекса работ, отвечающим основным признакам декомпозиционного планирования, предложено вести путем совместного анализа различных вариантов решений по природно-технологи чеоким зонам. Разработана также процедура принятия решения при текущем (годовом) и оперативном (декадно-суточном) планировании. Процесс образования вариантов развития комплекса работ в U. -й технологической зоне можно интерпретировать следующим образом.

На начало планируемого периода намечаются множество варианте тов технологии работ ( т ), определяемых способами выпол нения основных производственных процессов (например, выемочно--погрузочные работы, это валовая или селективная выемка руды). Всего в системе вариантов развития комплексов работ будет

В свою очередь каждый вариант из множества М при назначении в (і -ю зону определенного объема (интенсивности перемещения фронта работ на элементарный шаг) изменяет положение контура отработки и. -й зоны, а также контуры связанных с ней по технологии смежных зон. От каждого изменения состояния отдельных технологических зон получаются независимые варианты перемещения всей системы на рассматриваемом шаге.

Так, если в UL -ж зоне при фиксированном І -м варианте ( І (ЕМ ) производится 0 -и шаг (продвижение фронта работ на величину, равную элементарному шагу, соответствующей назначенного в И —го зону оборудования), то при этом извлекаются определенные объемы полезных компонентов минерального сырья.

Рассчитывается время работы и простоев (по причинам) оборудования и другие показатели, необходимые для планирования комплекса работ. После перемещения фронта на 8 -й шаг в U -й зоне необходимо продвинуть его и в смежных, связанных с ней по технологии, зонах (где также производится подсчет необходимых показателей планирования). Результаты по всем (продвинутым в результате 0 -го шага Ц -й зоны) технологическим зонам объединяются. Таким образом получается вариант перемещения всей системы при 6 -м шаге ТО V для исходного І -го варианта множества М в и -й зоне. Затем берется ( 1+ 1 )-й, ( І+ 2 )-й и т.д. варианты из анализа всех вариантов множества IVI происходит набор вариантов перемещения всей системы при 8 -м шаге перемещения ТЄ X вариантов множества М . . ( U + 1 )-й зоны. U.+ 1 . После того, как рассмотрены все варианты множества М и сформированы соответствующие варианты перемещения всей системы, эти варианты сопоставляются между собой по управляющему параметру (оценочному критерию), и выбирается наилучший вариант при 8 -м шаге продвижения фронта комплекса работ. Затем вновь берется і -й вариант множества М IX -й зоны, но производится уже ( 8 + I ) шаг продвижения фронта, и вышеописанные расчеты повторяются. Процесс изменения состояния отдельных элементов на определенном шаге и построение от него нового положения всей системы повторяется сначала, до тех пор, пока не будет выполнено задание по основным показателям плана. В процессе расчетов, в зависимости от изменения технологических, организационных, экономических условий и других требований производства выполнения комплекса работ, рекомендуется менять процедуру планирования. По информации о степени выполнения основных показателей в набранном плане работ (по руде, металлам, вскрыши) автоматически, либо лицом принимающим решения, задается новый или остается прежний управляющий параметр. Для взаимоувязки принимаемых решений об объемах работ в отдельных элементах системы на каждом шаге и с целью учета последующей динамики основных показателей, предложено на определенном этапе, например, по достижению 70-80% уровня выполнения заданий плана, применять разработанную в книге /89/ схему динамического планирования. Полученное множество вариантов развития комплексов работ на 9 + с, -м шаге продвижения фронта (после достижения 70-80$ уровня выполнения заданий пдана) распределяется по группам, исходя из величины специально выделенного параметра Ст , называемого "управляющим". Таким параметром может быть выход готовой продукции из единицы разрабатываемого полезного ископаемого, среднее содержание полезного компонента в добываемом минеральном сырье. Намечается ряд гп интервалов возможного значения управляющего параметра. Варианты промежуточных контуров с одинаковым значением Ст попадают в одну группу. Производится их сопоставление и выбор по одному из критериев К [ , [=1,2,...,1. Если по первому К j критерию варианты равнозначны, то варианты сопоставляются по другим критериям К2 » К$ ит.д.В качестве критериев К могут использоваться показатели качества полезных ископаемых, расстояние транспортирования, количество вскрытых запасов минерального сырья и др. Оставленные варианты проверяются на выполнение ограничений математической модели. Варианты контуров работ, обеспечивающие выполнение условий математической модели, остаются для дальнейшего анализа, а для остальных вариантов процесс развивается по выше описанной схеме.

Математическая модель задачи декадно-суточяого планирования с учетом организационных форм труда

Сочетание текущих целей развития горных работ с оперативными задачами производства обеспечивается системой непрерывного планирования, основанной на последовательном решении взаимосвязанных задач годового и декадно-суточного планирования. Если в задаче годового планирования устанавливаются объемы горных работ по руде и вскрышным породам в каждой технологической зоне, интенсивность перемещения фронта каждого горизонта, продолжительность работы горного оборудования и его дополнительно необходимого количества, то в результате решения задачи декадно-суточного планирования должны быть получены ответы на вопросы: когда, где, в каком объеме и каким образом (при каком построении комплекса горных работ) производить добычу руды и вскрышные работы. Необходимо планировать каждую работу комплекса: буровые, взрывные, выемочно-погрузочные, путепередвижные и ремонтные работы.

Исходя из условия обеспечения эффективного управления комплексами работ и рационального использования минерально-сырьевых ресурсов разработана математическая модель декадно-суточного планирования горных работ. Модель содержит группу условий определяющих требования к объемам добычи и качеству добываемой руды.

Разработанная математическая модель задачи декадно-суточно-го планирования комплекса горных работ, отличащаеся от известных автору моделей тем, что необходимый комплекс работ во времени определяется исходя из задач обеспечения качества рудного сырья, степени использования как оборудования, так и минеральных ресурсов. Данная модель довольно хорошо отражает организационно-технологическую сущность ведения комплекса работ, но присутствие в модели кусочно-линейных (З.П) - (3.14), логических (3.15), (3.16), (3.24) ограничений, а также нелинейность целевых функций (3.25) - (3.27) и огромное количество неизвестных (более 500000) не позволяют использовать для решения задачи де-кадно-суточного планирования известные алгоритмы математического програглмировашш. В п.2.2 обоснован метод моделирования процессов управления комплексами работ в природно-экономических системах. Применим его для моделирования комплекса работ при де-кадно-суточном планировании, учитывая при этом различную форму организации труда в комплексе.

При декадно-суточном планировании в наибольшей степени приходится учитывать связь технологии с организацией комплекса горных работ. Согласно методике, разработанной в п.2.2, необходимо из комплекса горных работ выявить главную (основную). Основной работой предложено считать выемочно-погрузочные работы. Их эффективность во многом зависит от смежных работ комплекса. Порядок производства выемочно-погрузочяых работ необходимо увязывать во времени и по фронту работ с путепередвижными работами, ремонтом оборудования, со схемами оборудования участков и режимом взрывных работ. Моделирование усложняется тем, что режим труда работы комплекса различный. Так выемочно-погрузочные работы производятся круглосуточно в три смены экскаваторами нескольких типов (ЭКГ-4,6, ЭКГ-6, ЭКГ-8, ЭКГ-12,5). Бурение скважин на карьере производится буровыми станками (в основном типа СЕШ-250 МН) в две смены. Взрывные работы производятся одия-два раза в неделю, в строго установленные дни. Режим работы путевых рабочих: прерывная рабочая неделя с двумя сменами в сутки, продолжительность смены 8 часов. Характеристика комплекса горных работ дана в таблице 3.1.

Порядок и место выполнения основной работы комплекса моделируется по вариантам, выбираемых по типовой схеме (рис.2,1). Варианты работы экскаваторов должны быть согласованы между собой, а в итоге формирование декадно-суточного плана должно быть подчинено общей задаче комплекса горных работ: обеспечение планового объема добычи вскрышных пород и полезного ископаемого при обеспечении необходимого и стабильного его качества и максимальной производительности всего оборудования комплекса. Предлагается следующий алгоритм моделирования набора вариантов работы комплекса.

Похожие диссертации на Моделирование и разработка методов управления комплексами работ в природно-экономических системах с минерально-сырьевыми ресурсами (на примере карьеров)