WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |

На правах рукописи

СОКОЛОВСКИЙ Александр Валентинович

УДК 622.012.3.001.2:658.512

МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ КАРЬЕРОВ

Специальности

25.00.21 «Теоретические основы проектирования горнотехнических
систем»

05.02.22 «Организация производства» (горная промышленность)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени
доктора технических наук

Москва 2009

Работа выполнена в ОАО «Научно-технический центр угольной промышленности по открытым горным разработкам – Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по добыче полезных ископаемых открытым способом».

Научные консультанты:

член-корреспондент РАН,
доктор технических наук,
профессор



Яковлев Виктор Леонтьевич

доктор технических наук,
профессор


Галкин Владимир Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,
профессор


Рыльникова Марина Владимировна

доктор технических наук,
профессор


Корнилков Сергей Викторович


доктор технических наук


Гавришев Сергей Евгеньевич


Ведущая организация


ГОУ ВПО «Уральский государственный
горный университет», г. Екатеринбург

Защита диссертации состоится «….» …………….. 2009г. в______ час. на заседании диссертационного совета Д 212. 128. 03 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, В-49, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан « » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук,
профессор Савич Игорь Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Происшедшие преобразования социально-экономического устройства государства принципиально изменили внешнюю среду функционирования горнодобывающих предприятий. В 2-5 раз возросли колебания цен на минеральное сырье, в 2-3 раза частота обновления производителями модельного ряда горнотранспортного оборудования. Значительно возросла сменяемость нормативных документов, регламентирующих деятельность горнодобывающих предприятий. В отработку вовлекаются месторождения с неблагоприятными горнотехническими условиями – малой мощностью и невыдержанностью пластов, сложной геометрией рудных тел и низким содержанием в них полезного компонента. Для эффективного и безопасного функционирования предприятия в этих условиях необходим темп развития внутренней среды, соответствующий динамике внешней среды. При дальнейшей интеграции России в мировое экономическое сообщество конкурентоспособность отечественных карьеров может быть обеспечена в первую очередь высоким темпом технологического развития.

Требуемый темп преобразований достигается только при постоянном развитии горнотехнической системы, обеспечивающем соответствие ее параметров изменениям внешней среды. Развитие должно сопровождаться разработкой различного уровня проектов по техническому и технологическому преобразованию горнодобывающего предприятия. Необходимость непрерывного проектирования объясняется тем, что изменения внешней среды вызывают снижение устойчивости функционирования предприятия и возрастание угрозы экономических потерь. Возникает противоречие между необходимостью постоянного развития, сопровождающегося изменением основных свойств, и стремлением горнотехнической системы эти свойства сохранять, воспроизводить.

В связи с этим стала очевидной необходимость дополнить теорию проектирования открытых горных работ методологией проектирования технологического развития горнотехнических систем действующих карьеров в направлении повышения эффективности использования имеющихся ресурсов в изменяющихся условиях функционирования предприятий. Особую актуальность приобретают задачи развития теории проектирования горнотехнических систем в части определения закономерностей влияния на эффективность их функционирования параметров развития горных работ и технического комплекса, структуры резервов, вспомогательной инфраструктуры.

Автором была выдвинута гипотеза о том, что обеспечение эффективности действующих карьеров на всех этапах жизненного цикла возможно на основе непрерывного поиска и реализации решений по развитию горнотехнической системы в комплексе с целенаправленным формированием и последующим использованием технологических, технических и организационных резервов. В соответствии с указанной гипотезой сформулированы цель и идея работы.

Цель работы – разработка методологии проектирования технологического развития действующих карьеров для создания условий устойчивого повышения эффективности на всех этапах функционирования горнотехнической системы.

Идея работы – существенное повышение эффективности действующих карьеров достигается периодической корректировкой проектных решений, обусловленной развитием горнотехнической системы в соответствии с этапом ее функционирования и изменениями внешней среды.

Задачи исследования:

  1. Выявить факторы и показатели технологического развития действующих карьеров.
  2. Определить рациональную структуру резервов для каждого этапа функционирования горнотехнической системы.
  3. Обосновать критерии выбора направлений технологического развития действующих карьеров.
  4. Обосновать признаки, определяющие рациональную структуру решений по развитию горнотехнической системы.
  5. Обосновать методы и средства проектирования технологического развития действующих карьеров.

Методы исследований. В диссертации использован комплекс методов, включающий: научное обобщение опыта развития отечественных и зарубежных карьеров, систематизацию результатов исследований в области открытых горных работ; системный анализ горнотехнических систем действующих карьеров для выделения основных подсистем, параметров и факторов развития; экономико-математическое моделирование горнотехнологических процессов в карьере; методы экспертных оценок, теории вероятности, математической статистики и нечетких множеств для обработки результатов.

Защищаемые положения:

  1. Увеличение диапазона и частоты изменений параметров внешней и внутренней среды выше значений, заложенных в базовом проекте, значительно снижает эффективность и безопасность функционирования карьеров. Компенсировать негативные последствия возможно посредством проектирования технологического развития действующих карьеров, предусматривающего своевременное формирование и использование технологических, технических и организационных резервов, а также разработку и внедрение решений, направленных как на преобразование элементов системы, подвергшихся наибольшему негативному воздействию изменений внешней и внутренней среды, так и на предотвращение такого влияния в будущем.
  2. Технологическая надежность процессов горного производства обеспечивается созданием рациональной структуры технологических, технических и организационных резервов. Объектами технологического резервирования являются параметры системы разработки, структура запасов, схема вскрытия; объектами технического резервирования – мощность основного и вспомогательного оборудования, комплекты оборудования, специализация или функциональное разнообразие оборудования; объектами организационного резервирования – параметры и длительность технологических процессов, численность и квалификация персонала.
  3. Резервы, используемые для компенсации негативного влияния изменений внешней и внутренней среды, определяются этапом функционирования горнотехнической системы и характером изменений среды. На этапе развития производственной мощности приоритетными являются резервы готовых к выемке запасов, создаваемые посредством увеличения на 30-40% протяженности фронта работ или ширины рабочих площадок при сохранении рациональных режимов горных работ. На этапе устойчивого функционирования резервируется (в размере, превышающем нормативный в 1,5-2,0 раза) количество специализированных комплексов вспомогательного оборудования. На этапе реконструкции объектом резервирования является мощность ведущей группы оборудования, которая должна составлять 20-30% от номинальной; кроме того, создаются автономные участки горных работ с суммарной мощностью 15-30% от производственной мощности карьера. На этапе погашения горных работ резервируется (в размере 10-15% от среднесписочной) численность персонала.
  4. Направления развития горнотехнической системы определяются следующими условиями:

– если фактическая производительность ведущей группы оборудования составляет менее 30% от нормативной; производительность труда ниже, чем на передовых предприятиях, более чем на 30%; коэффициент ритмичности технологических процессов менее 0,7, то основными должны быть организационные преобразования;

– если эксплуатационная производительность имеющегося бурового, экскаваторного, транспортного и вспомогательного оборудования различается более чем на 30%; интенсивность грузопотоков более чем на 50% не соответствует рациональным значениям, то требуется техническое перевооружение;

– если отсутствует фронт работ более чем для 30% горного оборудования или более 40% оборудования работает на площадках минимальной ширины, то требуются технологические преобразования;

– при значительных изменениях (отклонение более 30%) факторов внешней среды, с учетом которых принимались проектные решения, требуется реконструкция карьера.

  1. Методология проектирования технологического развития базируется на комплексе критериев эффективности технологического развития действующих карьеров, которые отражают качественное состояние и уровень использования карьерного пространства; сбалансированность и уровень использования технологической цепочки оборудования; качество и эффективность использования труда. Проектирование осуществляется в следующей последовательности: оценка состояния горнотехнической системы по критериям эффективности технологического развития; определение структуры решений по преобразованию горнотехнической системы; определение структуры, последовательности формирования и использования резервов; документальное закрепление технологических и организационных изменений в виде стандартов предприятия, внесение их в проект предприятия.

Научная новизна исследования состоит в следующем:

  1. Разработана методология проектирования технологического развития действующих карьеров, предусматривающая определение направления и масштаба решений по преобразованию горнотехнической системы, а также создание соответствующей структуры резервов, обеспечивающих устойчивость развития.
  2. Определена рациональная структура резервов для каждого этапа функционирования горнотехнической системы карьеров, включающая технические, технологические и организационные резервы.
  3. Обоснованы критерии выбора направлений технологического развития действующих карьеров, включающие показатели использования карьерного пространства, показатели сбалансированности технологической цепочки оборудования, уровень эффективности использования труда.
  4. Обоснованы признаки, определяющие структуру и масштаб необходимых преобразований: уровень использования технической производительности оборудования; производительность труда; различие в мощности оборудования и интенсивности грузопотоков; параметры фронта работ и рабочих площадок; объем готовых к выемке запасов и величина отклонения факторов внешней среды, с учетом которых принимались проектные решения.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и результатов подтверждаются представительным объемом исходных данных и широкой апробацией результатов исследований на действующих карьерах; соответствием полученных теоретических результатов фундаментальным положениям теории проектирования горнотехнических систем, эволюции социально-экономических систем; удовлетворительной сходимостью результатов, полученных различными методами исследований, между собой и с данными практики. Информационной базой исследования явились официальные материалы статистической отчетности Госкомстата России, Минпромэнерго России, отраслевая научно-техническая литература, отчеты НИР, материалы отраслевого научно-исследовательского института НТЦ-НИИОГР, материалы отраслевых и территориальных конференций, результаты исследования автора, действующее законодательство РФ.

Научное значение работы состоит в развитии теории проектирования действующих карьеров, которое заключается в определении направлений и масштаба технологических, технических и организационных решений по преобразованию горнотехнической системы; обосновании структуры резервов, обеспечивающих устойчивость развития на всех этапах функционирования горнотехнической системы.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»