WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

ШУЛЯТЬЕВА Людмила Ивановна

КОМПЛЕКСНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

Специальность  25.00.21 – Теоретические основы проектирования

горнотехнических систем

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

доктора технических наук

Москва - 2011

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный горный университет» на кафедре «Подземная разработка пластовых месторождений».

Научный консультант

доктор технических наук МЕЛЬНИК Владимир Васильевич

Официальные оппоненты:  доктор технических наук, профессор

  Крашкин Иван Семёнович

доктор технических наук, профессор

Петросов Аркадий Арамович

доктор технических наук, профессор

  Федорин Валерий Александрович

Ведущая организация:  ГОУ ВПО «Тульский государственный

университет» (г. Тула)

Защита диссертации состоится  «16» февраля 2011 г. в 13 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 «____»  _______ 2010 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Савич Игорь Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность проблемы. Анализ состояния и использования шахтного фонда угледобывающих компаний, рассматриваемых как единый производ-ственно-технологический комплекс, а также научных направлений оптими-зации проектных вариантов его развития позволяет сделать вывод о том, что проблема поиска оптимальных решений при выборе стратегических направлений их развития, оставаясь недостаточно исследованной, кроме того, в настоящее время получила новое содержание. Это обусловлено современным состоянием её решения, которое характеризуется следующим.

С внедрением на основных процессах угледобычи высокопроизводи-тельной техники выявилось несоответствие параметров схем  вскрытия, подготовки и отработки угольных пластов шахт параметрам технологических процессов (ТП). Отсутствие единого методологического подхода при обосно-вании целесообразности принимаемых проектных решений на различных стадиях эксплуатации шахты приводило к невозможности применения метода непрерывной оптимизации вариантов развития горных работ.

Научные исследования посвящены либо обоснованию экономически целесообразных схем вскрытия и подготовки, пространственных и конст-руктивных параметров их элементов, либо оптимизации параметров отдельных технологических процессов подземной угледобычи. При этом обоснование выбора схем вскрытия и подготовки и параметров их элементов  осуществлялось с использованием среднеотраслевых нормативных парамет-ров ТП, а обоснование параметров ТП – с использованием нормативных параметров схем вскрытия и подготовки, что приводило и в том, и в другом случае к созданию статических моделей, решающих ограниченный круг задач. При исследовании той или иной подсистемы шахты с целью оптимизации её параметров параметры других подсистем принимаются как статические величины, что противоречит теории сложных систем.

При обосновании рациональных вариантов схем вскрытия и подготовки, а также ТС процессов подземной угледобычи использовались либо стоимост-ные среднеотраслевые параметры, либо регрессионные модели затрат, полу-ченные на основе обработки статистической информации. Несовершенство математических моделей, которые в большей степени носили статический характер, ограничивало сам процесс обоснования и приводило к необхо-димости разработки механизма оптимизации для конкретной задачи исследования.

Таким образом, исследования, направленные на совершенствование  методов комплексного обоснования инновационных решений при проектиро-вании высокопроизводительных шахт являются актуальной научной задачей.

Цель работы – установление закономерностей изменения параметров технологических систем шахт для обоснования их инновационных проект-ных вариантов, обеспечивающих рациональное использование георесурсов, сбалансированное распределение объёмов производства и инвестиций.

Основная идея диссертации заключается в реализации системного под-хода к разработке инновационных проектных решений на базе максималь-ного использования ресурсного потенциала угледобывающих предприятий и результатов совместной оптимизации параметров схем вскрытия, подготовки и систем разработки, а также параметров технологических схем подземных горных работ.

Методы исследования. В работе использован комплексный метод иссле-дований, включающий методы пооперационного и математического модели-рования, расчетно-аналитический метод, методы теории вероятностей и регрессионного анализа, теории принятия решений, экономико-математи-ческого моделирования и вариантов.

  Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Повышение эффективности подземной угледобычи на основе техни-ческих инноваций обеспечивается путём использования методов непре-рывной оптимизации параметров технологических систем и поэтапного проектирования долгосрочного развития шахт. Преемственность принима-емых на каждом этапе проектных решений обеспечивается путём их увязки с существующими пространственно-планировочными решениями.

2. Классификация факторов, определяющих единое информационное пространство, позволяет рассматривать шахту как сложную технологи-ческую систему с иерархической структурой с подсистемами «георесурсы», «схемы вскрытия, подготовки и системы разработки пластов», «техноло-гические схемы подземных горных работ» для установления взаимосвязи их параметров и разработки проектных решений, обеспечивающих создание высокоэффективного производства.

3. Формирование проектных разработок для строящихся и действующих шахт осуществляется на основе синтеза адаптируемых к горно-геологичес-ким условиям залегания пластов и взаимоопределяемых параметров прост-ранственно-планировочных решений и параметров технологических схем подземных горных работ. 

4. Высокая адаптивность выделенных подсистем к горно-геологическим условиям при обосновании рациональной технологической системы шахты обеспечивается посредством совместной оптимизации параметров схем вскрытия, подготовки и отработки запасов пластов, а также параметров технологических схем подземных горных работ.

5. Выбор обоснованных проектных вариантов развития строящихся и действующих шахт осуществляется путём оптимального сочетания прогрес-сивных технологических решений, основанных на использовании иннова-ционного горношахтного оборудования.

6. Повышение эффективности эксплуатации шахтного фонда угольной компании достигается за счёт реализации единой технологической стратегии, обеспечивающей рациональное использование его георесурсов и производст-венного потенциала.

  Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций  подтверждаются:

- значительным объёмом исходной информации, представленной поопераци-онными хронометражными наблюдениями; представительностью норматив-ной базы, используемой при проектировании строящихся и новых горизонтов действующих шахт; использованием действующих ценовых показателей на материально-технические и трудовые ресурсы;

- удовлетворительной сходимостью расчетных параметров и фактических показателей работы шахт в сопоставимых условиях горных работ на шахтах Кузнецкого и Карагандинского бассейнов (расхождение не превышает 10 %);

- положительными результатами при экспериментальной проверке предложенных моделей формирования проектных решений и обоснования вариантов развития на примере шахт Карагандинского бассейна;

- положительными результатами использования пакета прикладных прог-рамм для оценки вариантов оптимального комплексного развития шахтного фонда Угольного департамента АО «Миттал Стил Темиртау».

  Научная новизна работы:

1. Разработана концепция формирования и оптимизации инновационных  проектных решений, а также поэтапного проектирования долгосрочного развития шахт, базирующаяся на использовании метода непрерывной совместной оптимизации параметров схем вскрытия, подготовки и отработки и  технологических схем подземных горных работ.

2. Разработана классификация горно-геологических и горнотехнических

факторов, а  также  параметров конструктивных элементов схем  вскрытия и

подготовки запасов угля и параметров технологических схем подземных гор-ных работ, формирующих единое информационное пространство, использо-ванное при разработке проектных решений по созданию высокоэффективных производств.

3. Предложен единый научный подход, разработана методика моделиро-вания параметров технологических схем подземных горных работ и подсистем шахты на основе установленных закономерностей их формиро-вания и использования баланса сменного рабочего времени и оптимальных пооперационных трудозатрат.

4. Разработана методика совместной оптимизации параметров технологии подземных горных работ с использованием в качестве критерия оптимальности условие своевременной подготовки запасов полезного ископаемого к отработке.

5. Разработан метод оценки и оптимального использования производст-венного потенциала отдельных подсистем и шахты в целом по  критерию эффективности, основанном на расчёте посредством предложенной методики моделирования их параметров.

6. Разработана методика формирования динамической модели шахты на основе синтеза технологических и экономико-математических моделей, используемых при обосновании инновационных проектных решений.

7. Разработана методика обоснования рациональных вариантов долго-срочного инвестирования угольной компании для оптимального комплекс-ного развития шахт при максимально полном использовании их производст-венного потенциала и рационального распределения по предприятиям объё-мов производства, материально-технических и трудовых ресурсов и инвестиций.

Научное значение диссертационной работы заключается в разработке методической базы комплексного обоснования инновационных решений при  проектировании высокопроизводительных угольных шахт на базе  законо-мерностей формирования и взаимодействия параметров технологических систем шахт при рациональном использовании георесурсов, сбалансирован-ном распределении объёмов производства и инвестиций.

Практическое значение диссертации заключается в:

- разработке предложений и рекомендаций по эффективной отработке запасов пластов со сложными горно-геологическими условиями залегания и склонных к внезапным выбросам угля и газа;

  - разработке рекомендаций по обоснованию производственного потенциа-

ла действующих шахт, а также мер по совершенствованию подземного гор-ного хозяйства для повышения эффективности использования технических инноваций;

  - разработке предложений и рекомендаций по обоснованию принимаемых проектных решений на различных стадиях эксплуатации угольных шахт;

  - разработке рекомендаций по обоснованию стратегических решений при формировании проектных вариантов оптимального комплексного развития шахт в составе угольной компании и оптимального распределения трудовых,  материально-технических ресурсов и инвестиций.

Реализация результатов работы. Научные результаты  и практические рекомендации, изложенные в диссертации, использованы при выполнении НИР «Разработать комплекс алгоритмов и программ расчёта затрат по вскрытию и подготовке новых горизонтов шахт», «Методических рекоменда-ций по комплексному обоснованию инновационных решений при проектировании высокопроизводительных угольных шахт» с внедрением  в Угольном департаменте АО «Миттал Стил Темиртау».

Апробация работы. Основные научно-методические положения, практи-ческие выводы и рекомендации работы докладывались и получили одоб-рение на YII Всесоюзном семинаре по оптимизации горных работ (Новоси-бирск, 1985), на научно-практической конференции «Технико-экономические проблемы воссоздания очистного фронта на шахтах Кузбасса (Кемерово, 1985), научно-технической конференции «Проблемы комплексного освоения недр Казахстана» (Караганда, 1995), на Всесоюзной научно-технической конференции «Интенсификация и безотходная технология разработки уголь-ных и сланцевых месторождений» (Москва, 1989), на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы горно-металлур-гического комплекса Казахстана», посвящённой 50-летию КарГТУ (Караган-да, 2003), на II Международном экономическом конгрессе «Экономическое стимулирование индустриально-инновационного роста Казахстана» (Караганда, 2004 ), на Х Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» («Сибресурс-2004») (Кемерово, 2004), на Научных симпозиумах «Неделя горняка» в МГГУ (г.Москва в 2007-2010), на научных семинарах кафедры «Подземная разработка пластовых месторождений» МГГУ (Москва, 2009-2010).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 48 работах, в том числе в 1 монографии,  1 брошюре, 46 научных статьях.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, шести ра-

зделов и заключения, содержит 22 таблицы, 34 рисунка, список использованной литературы из 219 наименований и приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ  РАБОТЫ

1.Анализ состояния и развития шахтного фонда угольных бассейнов России и Казахстана

Основным видом капитального строительства на шахтах угольных бас-сейнов России и Казахстана был вскрытие и подготовка новых, более глу-боких, горизонтов для поддержания производственных мощностей. При этом принятые и реализованные проектные решения были направлены на уве-личение высоты горизонта до 200 м, что позволяло увеличить срок его эксплуатации до 15-20 лет, однако способствовало резкому углублению горных работ. Недостатки схем вскрытия новых горизонтов, принятые в проектах, привели к усложнению схем подземного транспорта, увеличению поддержания числа стволов и шурфов, пройденных до вышележащих горизонтов, а также примыкающих к ним выработок значительной протяжён-ности. Эффективность использования главных вскрывающих выработок вследствие этого снизилась. Обеспеченность шахт вскрытыми и подготов-ленными запасами благодаря произведенным вложениям и с учетом произ-водственных мощностей составляла в среднем 10-12 лет. Положительная динамика, наметившаяся в угледобывающих отраслях России и Казахстана в последние годы, обусловлена ростом потребностей в угле. Потребность в углях, добытых подземным способом, на внутреннем рынке России к 2010 году по сравнению с 2009 годом увеличится на 2,7 %. Анализ состояния шахтного фонда бассейнов России и Казахстана показал, что резерв увели-чения нагрузок на шахту составляет более чем двукратную величину. Обеспечение рыночных потребностей в углях может быть достигнуто интен-сификацией использования действующего шахтного фонда. Изучение миро-вого опыта выхода угольной отрасли из кризиса дало возможность странам СНГ разработать и реализовать программы реструктуризации шахтного фонда. Так, Российская угольная промышленность решила эту проблему путём закрытия ряда неперспективных и особо убыточных шахт, в результате чего изменилась доля добычи угля перспективными шахтами, которая составляет в настоящее время около 70 %. Наряду с этим изменение форм собственности предпри-ятий угольной отрасли позволило создать собст-венные финансовые ресурсы, в основном за счёт обеспечения прибыльности угледобычи, что дало возможность за последние 3 года увеличить добычу на 37 млн. т, нагрузку на очистной забой – более чем в 2,5 раза при росте произ-водительности труда на 75 % по сравнению с периодом начала преобразо-ваний в отрасли. Кроме того, для восполнения объёмов производства закры-тых шахт «Основными направлениями реструктуризации угольной промыш-ленности России» и программами, разработанными угледобывающими реги-онами, предусмотрено увеличение угледобычи за счёт нового строительства. 

Следует выделить два основных направления развития научных исследований, посвященных проблеме обоснования оптимальных проектных вариантов развития шахтного фонда:

- разработка рациональных схем вскрытия, подготовки и отработки шахтных полей строящихся и действующих шахт, основная цель которых в обосновании совместимых оптимальных технологических решений, учитывающих особенности залегания пластов, а также схем вскрытия, состояния и возможностей реконструкции технологического  комплекса поверхности с оценкой перспектив вовлечения в отработку новых шахтных полей; задача состояла в том, чтобы сократить до минимума срок строительства или реконструкции шахт, обеспечить минимальный период окупаемости капитальных вложений; этому направлению посвящён ряд фундаментальных работ А.С.Бурчакова, М.И.Устинова, А.С.Малкина, Л.А.Пучкова,  А.М.Курносова, А.С.Сагинова, В.М.Еремеева, П.В.Егорова, Г.И.Козового, В.Г.Лаврика, В.А.Федорина,  К.К.Адилова, С.С.Квона и др.;

- разработка методов оптимизации количественных параметров техно-логических схем, а также параметров технологических процессов на основе построения экономико-математических моделей шахт; эта проблема, особенно остро стоявшая в момент, когда применение нового технологичес-кого оборудования (например, узкозахватной очистной техники и частичной или полной конвейеризации транспорта) требовала поиска методов форми-рования и обоснования оптимальных решений, позволяющих повысить эффективность угледобычи; большой вклад в развитие этого проблемного направления внесли Н.И.Иванов, А.В.Стариков, Рогов Е.И., В.Н.Вылегжа-нин, М.А.Ревазов, К.Н.Трубецкой, А.А.Пешков, Кузнецов Ю.Н. и др.

2. Методологические основы разработки инновационных решений при проектировании  технологической системы угольной шахты

При разработке метода оптимизации параметров технологических систем шахта рассматривается как сложная технологическая система, формируемая путем оптимального сочетания взаимоувязанных подсистем, состоящих из элементов, каждый из которых характеризуется технологической схемой, её качественными и количественными параметрами. Подсистемы шахты в свою очередь рассматриваются как сложная технологическая взаимосвязь состав-ляющих ее подсистем второго порядка.  Основополагающими условиями их выделения являются:

- функциональная и технологическая однородность;

- четко выраженная иерархия внутреннего построения;

- внутренняя логическая взаимосвязь и многовариантность развития.

В соответствии с этим выделены  подсистемы шахты первого порядка:

I - подсистема «георесурсы шахты», её элементы – запасы вскрытые, подготовленные, готовые к отработке;

II - схемы вскрытия, подготовки и отработки пластов – подсистема СВП;

III - технологические схемы подземных горных работ - ТСПГР.

Формирование структуры технологической системы «шахта» представ-лено на рис.1.

Подсистема «георесурсы шахты» представляет собой совокупность её элементов, характеризуемых горно-геологическими условиями залегания, количественные параметры которой и ее качественные составляющие определяют формирование подсистем СВП и ТСПГР.

Элементами подсистемы СВП являются: способ вскрытия, схема вскрытия шахтного поля, схема подготовки, способ отработки пластов в шахтном поле, система  разработки и порядок ввода очистных забоев в эксплуатацию. Они характеризуются параметрами: типами схемы вскрытия шахтного поля, способами вскрытия, схемами подготовки и системами разработки угольных пластов, общими объемами проведения вскрывающих и подготавливающих выработок и их поддержания в период эксплуатации, их количеством и протяжённостью, углом наклона,  максимальным количеством одновременно проводимых горных выработок, максимальным количеством одновременно отрабатываемых очистных забоев.

Подсистема ТСПГР рассматривается также как сложная система и пред-ставляет собой совокупность взаимосвязанных подсистем второго порядка – технологических схем производственных процессов подземных горных работ и техкомплекса поверхности, для которых определены технологические схемы и их параметры:

II-1 - очистные работы; параметры подсистемы: общий объём добычи из очистных забоев, количество одновременно действующих очистных забоев,

общая продолжительность отработки вскрытых и подготовленных запасов;

Рис. 1. Формирование структуры технологической системы «шахта»

элементом подсистемы является очистной забой и его сопряжения;

II-2 – горноподготовительные работы; параметры подсистемы:  количество одновременно проводимых горных выработок, общий объём проведения в единицу времени; элементом подсистемы являются подготовительный забой;

II-3 – поддержание горных выработок; параметры подсистемы:  количество одновременно поддерживаемых горных выработок, их общая протяжён-ность; элементом подсистемы является поддерживаемая горная выработка, которая характеризуется технологической схемой поддержания горной выработки и её параметрами;

II-4 – монтаж-демонтаж оборудования в шахте; параметры подсистемы: количество объектов монтажа-демонтажа оборудования в единицу времени; элемент подсистемы: объект монтажа-демонтажа оборудования (очистной забой, горноподготовительный забой, транспортная выработка);

II-5 – дегазация угольных пластов, предотвращение внезапных выбросов, параметры подсистемы: объём и общая продолжительность; элемент под-системы: объект проводимых дегазационных и противовыбросных мероприятий, который характеризуется технологической схемой дегазации и её параметрами;

II-6 – управление кровлей в очистном забое; параметры подсистемы: количество объектов, общая трудоёмкость работ по подсистеме; элемент подсистемы: выработанное пространство очистного забоя;

II-7 – транспортирование грузов и людей в шахте; параметры подсистемы: количество и протяжённость транспортных сетей, общая протяжённость транспортных сетей, объём транспортирования грузов, в том числе угля породы, оборудования и материалов; элемент подсистемы – транспортная сеть;

II-8 – вентиляция шахты; параметры подсистемы: общее количество воздуха, подаваемое в шахту, в том числе на очистных, подготовительных работах и на проветривание поддерживаемых выработок, общая трудоёмкость процесса; элемент подсистемы – объект проветривания (очистной забой, подготовительный забой, поддерживаемая выработка);

II-9 - спуск-подъём угля, породы, оборудования и людей; параметры подсистемы: общий грузопоток по стволам, количество подъёмных установок по их назначению; элемент подсистемы – подъёмная установка;

II-10 – техкомплекс поверхности шахты; параметры подсистемы: годовая производственная мощность шахты, количество обслуживаемых стволов; элемент подсстемы – сооружение технологического комплекса по его назна-

чению.

Таким образом, подсистемы подземных горных работ представляют собой совокупность технологических схем производственных процессов, взаимосвязанных между собой в пространстве и во времени.

Многообразие факторов, формирующих параметры технологической системы шахты и её подсистем, их тесная взаимосвязь определяют необходимость их классификации по степени взаимодействия и взаимовли-яния, то есть по признаку управляемости. Все факторы, формирующие параметры системы и её подсистем могут быть представлены двумя группами: управляемые, и управляющие, которые в свою очередь могут быть абсолютно управляющими и условно управляющими. К управляемым относятся те из них, нейтрализация негативного воздействия которых на те или иные параметры возможна путём использования определённых технических средств, технологических, организационных и экономических решений. Эти факторы формируют множество вариантов, а также области определения функций переменных величин. К ним относятся: газоносность пласта, обводнённость, склонность к внезапным выбросам угля и газа, а также параметры процессов при их совместной оптимизации. К управляя-ющим причислены все факторы, которые либо  невозможно изменить, а только учитывать при принятии того или иного решения, либо они приняты в качестве ограничений при выборе этих решений. К абсолютно управляя-ющим факторам относится большинство горно-геологических характерис-тик пластов. При установлении взаимосвязей между отдельными факторами и параметрами они принимаются либо как некоторая детерминанта, либо как некоторое распределение вероятности этого фактора, количественное определение которого возможно с учётом некоторой доли неопределён-ности. При формировании моделей – это факторы, ограничивающие приня-тие решения. К условно управляющим факторам относятся те, которые могут быть изменены в зависимости от изменения стратегии, например, объёмы угледобычи, сроки строительства объекта инвестирования.





Эффективное функционирование всей технологической системы, обеспе-

чивающее принятие инновационных проектных решений, достигается путём оптимального сочетания параметров элементов этих подсистем с исполь-зованием метода принятия решения на основе исследования целевой функ-ции и её ограничений, формируемой в зависимости от решаемой задачи на определённом этапе работы. Такой подход позволяет рассматривать основ-

ные технологические схемы подсистем в их взаимодействии в пространстве и

времени, обосновать области определения их параметров.

Шахта, как система, входящая в состав угольной компании, на конечном этапе оптимизации проектных вариантов её развития рассматривается как отдельная подсистема большой системы «угольная компания». Управление системой – это разработка проектных решений, направленных на достижение цели: создание высокоэффективного производства, обеспечивающего потребности рынка с минимальными затратами и потерями промышленных запасов. Осуществление поэтапной оптимизации технологической системы шахты предполагает необходимость установления закономерностей формирования параметров элементов подсистем. Исследование подсистемы ПГР шахты, состоящей из совокупности технологических схем подземных горных работ, множества её объектов обусловливает необходимость классификации параметров, которые характеризуют как деятельность этих объектов и протекающих в них процессов, так и системы «шахта» в целом. Важнейшим классификационным признаком, характеризующим обозначен-ную иерархию

операция рабочий процесс

производственный (технологический) процесс

подсистемасистема,

является прямое либо косвенное влияние на их состояние того или иного параметра. Согласно этому осуществляется формирование параметров составляющих приведенной иерархии.

Множество расчетных проектных вариантов () ведения горных работ на шахте есть сочетание числа вариантов, представляющих собой возможные совместимые комбинации, составляемых из множества решений по вскрытию  (), подготовке () и системам разработки () шахтного (выемочного) поля, формирующих подсистему СВП, то есть

  . (1)

Взаимосвязь между описанными вариантами может быть представлена в виде квазиупорядоченного графа, каждый путь которого характеризует вари-ант схем вскрытия, подготовки и отработки запасов  шахтного поля, схем транспорта, вентиляции. Конкретизация поставленных задач при разработке вариантов, а также ряд  качественных и количественных ограничений, значительно сокращают число рассматриваемых альтернативных вариантов.

Вторая матрица – технологические схемы подземных горных работ (процессов) подсистемы ПГР , которые могут быть представлены как сочетание числа вариантов возможных совместимых комбинаций, составляемых из множества количественных и качественных параметров технологических процессов: очистных работ (), горноподготовительных работ (Y2), поддержания горных выработок (Y3), монтажа-демонтажа оборудования (), дегазации и предотвращения выбросов (), способа управления кровлей () внутришахтного транспорта (), вентиляции горных выработок (), подъёма по стволам (), техкомплекса поверхности (). Тогда

  . (2)

Условием выбора оптимального решения является достижение опти-мального значения функции цели. Минимальные и максимальные значения количественных параметров системы определяются качественными пара-метрами  ТС шахты. Предлагаемая структура формирования параметров технологической системы шахты и её подсистем позволяет рассмотреть их взаимное  влияние  и устанавливать оптимальные границы варьирования в зависимости от изменения горно-геологических условий  ведения горных работ. Представленная схема формирования вариантов технологических решений предполагает организацию исследования проблемы путем разработки моделей отдельных подсистем шахты с привязкой к действующим на момент реализации вариантам схем вскрытия шахтных полей, технологического комплекса поверхности шахты, размещения основных вскрывающих выработок, формирующих технологические схемы подъёмов, подземного транспорта и вентиляции шахты. Математическая модель совместной оптимизации параметров процессов подземных горных работ основана на совместимости технологических решений, базирующихся на использовании накопленной и систематизированной информации функционирования подсистем. Согласно логической последовательности этапов оптимизации реализация идеи предусматривает решение ряда взаимосвязанных задач. В работе принято направление исследования взаимного влияния параметров  схем вскрытия и подготовки и параметров процессов подземных горных работ, установления закономерностей их формирования, в соответствии с которыми решение проблемы  осущест-вляется в двух направлениях, имеющих единую цель:

- обоснование проектных вариантов развития угледобычи на шахте и совместная оптимизация параметров этих вариантов, что обеспечивает  максимальное использование производственного потенциала шахты при минимальных инвестициях, а также обоснование резервов роста угледобычи;

- распределение объёмов производства по шахтам компании таким образом, чтобы обеспечить стабильность угледобычи при рациональном использовании их производственного потенциала и инвестиций согласно принятым на себя коммерческим обязательствам.

3. Моделирование параметров технологических схем подземных горных работ шахты

Моделирование параметров технологических схем подземных горных работ основано на использовании методов пооперационного моделирования рабочих процессов по каждому из элементов подсистем. Использование единого подхода к моделированию параметров обеспечивает соблюдение принципа их сопоставимости – одного из требований при использовании системного подхода в исследовании. Это также позволяет учитывать макси-мальное число факторов, влияющих на тот или иной процесс.

В работе предложена структура моделирования параметров технологичес-кой системы шахты, позволяющая исследовать их взаимное влияние и установить оптимальные границы варьирования в зависимости от изменения горно-геологических, горнотехнических и организационных факторов ведения горных работ. Методика моделирования параметров технологи-ческой схемы подсистемы ПГР основана на исследовании технологических операций и рабочих процессов, их продолжительности и трудоемкости, путём формирования оптимального баланса сменного времени рабочих процессов, позволяющего разработать динамическую модель их развития. Рассчитанный таким образом объём работ в единицу времени является максимально возможным в конкретных горно-геологических условиях для выбранной технологической схемы процесса.

Технологический процесс «очистные работы». Управляющими пара-метрами технологического процесса являются горно-геологические условия залегания пласта, горнотехнические параметры и параметры технологичес-ких схем – количественные: длина столба -; длина очистного забоя - , вынимаемая мощность пласта - mв, технические характеристики оборудования в очистном забое; качественные - технологическая схема рабо-ты комбайна (челноковая, односторонняя); управляемыми являются парамет-ры технологического процесса - сменная нагрузка на забой – Dсм, продол-жительность отработки выемочного  столба – tотр (мес.),  трудоёмкость еди-ницы  работ, на основе которой определена численность комплексной бригады – Nкб (чел.). Установлены закономерности влияния параметров технологических схем очистной выемки, работы оборудования, его техничес-ких характеристик на параметры очистного цикла и технологического про-цесса в целом на основе пооперационного моделирования составляющих очистного цикла и оптимального баланса рабочего времени в очистном забое. Результатом исследования явились модели максимальной сменной нагрузки на очистной забой (рис.2), продолжительности отработки столба и трудоём-кости работ, позволяющие обосновать рациональные параметры ТС очистной выемки с целью их увязки с параметрами ТС других подземных процессов.

а  б

Dсм – сменная нагрузка на очистной забой; mв – вынимаемая мощность пласта, м; Vср – средняя скорость подачи комбайна, м/мин; Lл – длина лавы, м

Рис.2.  Влияние горнотехнических факторов на формирование сменной нагрузки на очистной забой: а – при односторонней, б - при челноковой схеме работы комбайна

На основе моделирования процесса выемки установлена закономерность влияния параметров дегазации пласта на сменную нагрузку на забой. Это позволило в дальнейшем обосновать параметры процесса дегазации, обеспе-чивающие оптимальную нагрузку на забой. Промежуточные исследования показали, что увеличение коэффициента дегазации (Кдег) на  10 % позволяет увеличить скорость подачи комбайна в очистном забое на 4,8 %. Одним из наиболее продуктивных способов воздействия на угольный пласт с целью повышения газоотдачи, особенно при низкой газопроницаемости углей, является гидроразрыв пласта из подземных выработок, который опробован на шахтах Карагандинского бассейна. Анализ их применения и расчёты на основе моделирования процесса дегазации показали, что среди множества схем расположения скважин наибольший эффект получен при бурении их из полевых выработок дегазируемого пласта, из пластовых или полевых выработок подрабатывающего пласта, а также из газодренажных выработок. Объём каптируемого газа-метана, в зависимости от газопроницаемости, колебался в пределах 1,5-5,7 м3/т запасов.

С целью увеличения продолжительности дегазации сближенных пластов, как отрабатываемых, так и подготавливаемых к отработке, осуществляется их совместная дегазация вертикальными скважинами, пробуренными с дневной поверхности. При этом точка заложения их выбиралась таким образом, чтобы после окончания бурения её забой находился впереди лавы на расстоянии не менее 10 м, от вентиляционного штрека – 30-40 м. На глубоких горизонтах залегания пластов (свыше 600 м) целесообразно использовать комбинированные методы дегазации пластов. Это обусловлено применением современных технических средств выемки и, как следствие, изменением газодинамических явлений в зоне разрушения пласта при отбойке угля. Моделирование параметров ТС процесса дегазации и их оптимизация осуществлены во взаимосвязи с параметрами очистных и подготовительных работ. По результатам проведенных исследований рассчитана производительность дегазационных скважин для некоторых условий ведения горных работ (табл.1), на основании которой рассчитана рекомендуемая продолжительность дегазации выемочного столба скважина-ми из нарезных и газодренажных выработок, обеспечивающая максимальную скорость подачи очистного комбайна (табл.2). На основании приведенных расчётов моделирование предельно допустимой нагрузки на очистной забой осуществлено путём управления параметрами процессов «очистная выемка» и «дегазация выемочного столба».

               Таблица 1

Производительность дегазационных скважин для некоторых условий

ведения горных работ, м3/м

Продолжительность дегазации, суток

  Коэффициент фильтрации

0,0014

  0,0006

  0,0003

  0,0001 

Начальное удельное метановыделение,  , м3/мсут.

0,14

0,19

0,60

0,65

2

0,2796

0,3798

1,1996

1,3000

4

0,5584

0,7591

2,3986

2,5994

6

0,836

1,1380

3,5968

3,8988

8

1,1137

1,5164

4,7942

5,1979

  10

1,3902

1,8943

5,991

6,4967

Путём обоснования оптимального баланса сменного рабочего времени  разработана модель трудоёмкости работ в очистном забое, которая примени-ма для любого набора технологического оборудования. Модель позволяет осуществить прогноз параметров технологического процесса при использо-вании новых образцов техники.

Таблица 2

Расчётная продолжительность дегазации выемочного столба скважинами из нарезных и газодренажных выработок, сут.

Коэффициент дегазации

  Коэффициент фильтрации

0,0014

  0,0006

  0,0003

  0,0001 

Начальное удельное метановыделение,  , м3/мсут.

0,14

0,19

0,60

0,65

0,2

70

197

-

40

0,3

215

241

40

64

0,5

398

296

272

165

0,7

518

332

422

281

Технологический процесс «проведение горной выработки». Парамет-рами технологического процесса являются сменная скорость (Vпр), продол-жительность (tпр) проведения выработки, численность проходческого звена (Чзв). Исходными данными для разработки модели ПТП ГПР являются объёмы проведения выработок, горно-геологические условия проведения, их горнотехнические параметры, согласно которым выбирается способ проведения, типы проходческого оборудования. Моделирование парамет-ров проходческого цикла основано на разработке пооперационных моделей работы подготовительного забоя.

Общий вид модели оптимизации параметров дегазации пласта при проведении  выработок может быть представлен следующим образом

,

при условии, что  (3)

,

где - количество воздуха, необходимое для проветривания, м/с; -

площадь сечения выработки в свету с учетом размещения оборудования,  м; Vдвв - скорость движения воздуха в выработке согласно ПБ.

  Проведенные исследования позволили установить предельно допусти-мую остаточную величину газоносности при различных сечениях выработ-ки при максимально возможной скорости проведения, определяемой в соответствии с приведенными выше исследованиями. Графики зависимости по результатам исследований приведены на рис.3. Исследованиями установ-лено, что наибольший эффект при дегазации бортовыми дегазационными скважинами достигается на глубине не более 600 м.

  а) КСП-32, крепь КВВ4  б) 4ПП5, крепь КВВ4

Vпр – скорость проходки выработки комбайном; fср – средняя крепость массива;

Sпр – сечение выработки в проходке, м2; а – угол наклона выработки; nр – плотность установки крепи

Рис.3. Графики зависимости скорости проведения выработок  комбайнами

Эффективность дегазации достигает 12-14 %. При углублении горных работ и снижении газоотдачи пласта эффективность дегазации бортовыми скважи-нами нецелесообразна. Необходимо использовать другие способы предвари-тельной дегазации пласта. Одним из наиболее эффективных способов Дега-зации является отработка нижележащих защитных пластов свиты, что позво-ляет провести мероприятия по дегазации путём бурения скважин с выработок подрабатывающего пласта. Расчётами установлено, что продолжительное проведение мероприятий по дегазации  увеличивает её эффективность до 15-20 %, что даёт возможность проводить выработки высокими темпами.

Технологический процесс «монтаж-демонтаж оборудования» (МДР) – один из вспомогательных процессов в шахте, который оказывает большое влияние на эффективность работы системы «шахта», служит показателем эффективной раскройки шахтного поля и последовательности отработки выемочных столбов при обосновании и оптимизации параметров техноло-гической схемы. Объемы работ по подсистеме МДР выражены трудоём-костью их выполнения (), в том числе по монтажу () и демонтажу (). Моделирование параметров процесса основано на пооперационных моделях трудозатрат, формируемых в зависимости от технических характе-ристик оборудования и количественной оценки  влияния горнотехнических факторов, а также на составлении оптимального баланса рабочего времени. Исследования трудоёмкости технологического процесса позволили устано-вить зависимости её по монтажу и демонтажу от влияющих факторов оборудования для очистных работ, проведения горных выработок, а также объектов внутришахтного транспорта для любого набора оборудования.

  Технологический процесс «вентиляция шахты». Необходимость иссле-дования процесса и разработки математического аппарата формирования его параметров обусловлена необходимостью установления взаимосвязей с пара-метрами технологических схем отработки горизонтов. На основе анализа рас-чётных параметров вентиляционных журналов шахт с набором выборки, дос-таточной для установления зависимостей исследуемой величины по каждому принятому к исследованию параметру, по распределению воздуха в шахтах, получены зависимости расчётного количества воздуха для проветривания шахты. Графики полученных зависимостей приведены на рис.4.

Qв – количество воздуха; Lпод – длина поддерживаемых выработок;

mоз, mпз - количество очистных и подготовительных забоев

Рис.4. Графики зависимости количества воздуха, подаваемого для проветривания шахты

При разработке модели совместной оптимизации параметров технологи-ческих процессов и подсистем шахты введены ограничения по параметрам вентиляции шахты с привязкой к пакету программ по её расчёту. Количество воздуха, подаваемое в шахту в момент времени t :

  ,

,

  при условии, что (4)

,

где  g - индекс объекта проветривания, g=1,2,…,G;  u - индекс вентилятора, u=1,2,…,U; - количество воздуха, необходимое  для проветривания g-го объекта в момент времени t; - максимально допустимая  величина обще-шахтной депрессии; - коэффициент аэродинамического сопротивления, кгсс/м; - соответственно периметр ствола и его глубина, м;  - производительность u-й вентиляторной установки.

  Технологический процесс «подъем по стволам».  Особенностью расчё-та параметров данного процесса является то, что при разработке проектных вариантов развития угледобычи на действующих шахтах главной задачей является ограничение объёмов угледобычи, спуска-подъёма материалов и оборудования в шахту по пропускной способности стволов, а при проек-тировании нового горизонта осуществляется её обоснование путём  выбора подъёмных установок на основе расчёта их параметров. Поперечные сечения скиповых стволов на некоторых шахтах технологически позволяют произвести их переоснащение более мощными подъемными установками, где  производительность подъёмных установок является сдерживающим факто-ром при увеличении нагрузки на шахту. В соответствии с этим организация исследований осуществляется в двух направлениях: наличие ограничения пропускной способности и его отсутствие:

,  (5)

где  p - индекс ствола, p=1,2,…,P;  - грузопоток  s-й транспортной  сети  в  момент времени t, направляемый к p-му стволу.

Технологический процесс «ремонт горных выработок» (РГВ). При разработке проектных вариантов развития горных работ параметры схем вскрытия и подготовки оказывают значительное влияние на параметры подсистемы РГВ, а следовательно, определяют параметры технологического процесса. Параметры технологического процесса РГВ представлены трудоёмкостью работ по ремонту выработки в течение всего периода её эксплуатации. В связи с этим создание общей модели подсистемы формиру-ется в два этапа: моделирование параметров процесса по каждой горной выработке и формирование параметров подсистемы РГВ.

Общая трудоёмкость работ по ремонту выработок в шахте

  , чел-см/год,  (6)

где - трудоемкость работ по перекреплению l-й горной выработки,

представляемая в виде суммы трудоемкостей операций

  , чел-см в год, (7) 

- трудоемкость работ по извлечению крепи и уборке выпущенной  горной массы, чел-см/м, - трудоемкость работ по установке крепи, чел-см/м по типам крепи; - коэффициент, учитывающий изменение площади сечения выработки при её ремонте,

  -  если крепь арочная, то

, (8)

  • если крепь трапециевидная, то

  ;  (9)

- трудоёмкость работ по доставке элементов крепи, чел-см/м;

- коэффициент, учитывающий количество ремонтов 1 м выработки  в год

  , (10)

- коэффициент, характеризующий  влияние  устойчивости пород кровли и боков i-й выработки; - коэффициент, характеризующий влияние мощнос-ти пласта i-й выработки; - коэффициент, учитывающий способ охраны i-й выработки; - трудоёмкость погашения выработок, чел-см/м,

  • для арочной крепи:

;  (11)

  • для трапециевидной крепи: 

.  (12)

На основе пооперационного моделирования установлены закономерности изменения параметров процесса и получены модели трудоемкости работ по операциям и рабочим процессам, позволившие осуществить моделирование трудоёмкости по извлечению элементов крепи, её установке и доставке от магистральной выработки к месту производства ремонтных работ. С исполь-зованием типовых схем крепления выработок осуществлено моделирование расхода материалов по элементам крепи для применяемых в настоящее время её типов, на основании которого разработана модель расчёта этих трудоза-трат. В качестве примера полученных в результате исследования зависимос-тей трудоёмкости работ по рабочим процессам «извлечение» и «установка» приведены модели для наиболее часто используемых на шахтах типов крепи:

  • металлическая арочная с затяжкой  металлической сеткой

, (13)

    (14)

  • анкерная с затяжкой кровли металлической сеткой

  =, (15)

  =,  (16)

где - количество анкеров  в комплекте, шт.;

- погашение выработки, закреплённой арочной крепью

  .  (17)

  Технологический процесс «дегазация пластов». Наиболее частые выбросы угля и газа  на шахтах приходятся на долю горноподготовительных работ. В связи с тем, что с углублением горных работ величина горного давления приближается к пределу прочности углей на сжатие (что приводит к снижению устойчивости трещин), значительно снижается эффективность проведения дегазационных мероприятий. В работе проведены исследования влияния объёмов и темпов ведения работ по дегазации пластов в период их подготовки и отработки. Исследовано влияние различных горно-геологи-ческих и горнотехнических факторов на параметры дегазации на горно-подготовительных и очистных работах, в результате которого дано обоснова-ние эффективных в конкретных условиях способов ведения работ по дегаза-ции. В общем виде модель обоснования объёма дегазационных работ при подготовке выемочного поля шахте представлена в виде

  ;

  , (18)

где - соответственно природная и остаточная газоносность массива,

м/т; - продолжительность дегазации выемочного поля (столба), мес.

Моделирование параметров технологического процесса осуществлено в соответствии с технологическими схемами размещения скважин, их макси-мальной длины и продолжительности каптажа метана. Исследованы  комби-нированные способы дегазации и обоснована целесообразность применения различных способов дегазации пластов со сложными условиями залегания, на основании чего разработана модель для расчёта параметров процесса дегазации при комбинации различных способов её ведения, которая поз-волила обосновать их объёмы и продолжительность путём создания системы проверок, обеспечивающих действие модели, её адаптацию к конкретным условиям. Общий вид модели оптимизации параметров дегазации выемоч-ного столба может быть представлен, как

  ,

при условии  (19)

,

где - количество воздуха, подаваемое в очистной забой, м/с; - смен-ная нагрузка на очистной забой по газовому фактору; - максимально возможная нагрузка на очистной забой по горнотехническим факторам; - рабочая площадь сечения очистного забоя, м2; - максимально возможная по правилам безопасности скорость движения воздуха в очистном забое, м/с; - требуемое количество воздуха для обеспечения норматив-ного уровня концентрации газа-метана, м3/мин.

Применение новой высокопроизводительной техники с повышенными скоростями подачи комбайнов требует исследования закономерности изме-нения нагрузки на очистной забой от горнотехнических факторов. С исполь-зованием проведенных исследований установлена закономерность изменения предельно допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору

, т/см (20)

где - коэффициент дегазации пласта; - остаточная газоносность пласта, м3/т; - средняя рабочая скорость подачи комбайна, м/мин.

Согласно исследованиям, увеличение коэффициента дегазации на 10 % позволяет увеличить скорость подачи комбайна на 4,8 %. Модель позволяет обосновать объёмы дегазационных работ, обеспечивающих высокопроиз-водительную работу очистного оборудования с использованием его на полную мощность.

Технологический процесс «управление кровлей». Моделирование  параметров данного процесса осуществляется в соответствии со способами управления кровлей и схемами размещения скважин в породах кровли. Объём () и продолжительность () работ по управлению кровлей в зависимости от способа управления составил

  • при применении способа передового торпедирования

;  ,  (21)

где - продолжительность работ по передовому торпедированию кровли в зоне j-го очистного  забоя, сут.;

  • при применении способа  гидроразрыхления

  ;  ,  (22)

где - продолжительность работ по управлению кровлей, сут.

- продолжительность нагнетания воды в скважины, сут.

Моделирование объёмов работ по бурению скважин при проведении меро-риятий по управлению кровлей, как и при ведении дегазации выемочного столба,  проводится в соответствии с принятой схемой бурения скважин.

Технологический процесс «магистральный внутришахтный транс-порт». Моделирование его параметров, а именно: длины транспортной цепочки (Lтсi), грузопотока по ней в единицу времени () осуществляется в привязке к параметрам обслуживаемых процессов: 

,

Lтсi, (23)

Qтсi={Dсуточi,Dсутпрi},

где Dсуточi - суточная добыча из очистных забоев, направляемая по i-й транспортной сети; Dсутпрi - суточная добыча из подготовительных забоев, направляемая по  i-й транспортной сети, i=1,2,…,I.

  Формирование транспортных цепочек транспортной сети шахты осущест-вляется от очистного или подготовительного забоя до ствола (скипового – для выдачи угля и породы, клетевого – для доставки материалов, оборудо-вания и людей). При их составлении к исследованию приняты техноло-гические схемы транспорта: конвейерный, с использованием ленточных кон-вейеров, электровозная откатка, одноконцевая канатная откатка, монорель-совая дорога, канатная дорога. Формирование транспортных сетей осущест-влено по следующему принципу: транспортная сеть – последовательное соединение горных выработок, оборудованных одним видом транспорта с постоянным на всем протяжении грузопотоком. Выбор способа транспор-тирования и обоснование параметров технологического процесса ВШТ осуществлены в зависимости от формирования грузопотоков, расстоя-ния транспортирования и вида транспортируемого груза при выполнении условия

  Qтрsi -Qгрsi , (24)

где Qтрsi - производительность i-й транспортной цепочки s- сети в момент  времени t; Qгрsi - грузопоток по i-й транспортной цепочки s-й сети в момент времени t.

Оптимизация транспортной сети, а также выбор технологического обору-дования транспортных цепочек осуществляются с использованием метода решения транспортных задач путем привязки планируемого грузопотока от забоев до существующих транспортных магистралей шахты и далее до ствола шахты.

Технологический процесс «обслуживание техкомплекса поверхнос-ти». При разработке модели оптимизации проектных вариантов расчёт и обоснование минимаксных значений напрямую связаны с обоснованием параметров скиповых угольных и породных подъёмов шахт. Согласно принятой на шахтах схеме расстановки рабочих и нормативам обслуживания этих объектов исследована зависимость трудоёмкости работ  от количества обслуживаемых стволов и годовой производственной мощности с использо-ванием cтатистико-детерминированного метода многомерных моделей. Рас-чётами установлено, что увеличение мощности шахты будет способствовать снижению трудоёмкости работ на поверхности, которая колеблется в пределах 14…29 чел-см/1000 т в зависимости от сложности технологических комплексов стволов.

Разработанные модели обоснования параметров технологических про-цессов подсистем позволили создать математическую модель их совместной оптимизации для обоснования рациональных параметров технологической системы шахты.

4. Модель обоснования рациональных параметров подсистем и технологической системы шахты

Идея моделирования и оптимизации параметров подсистем основывается

на формировании объемов угледобычи на момент оптимизации проектного варианта шахты (t) и на весь период оптимизации (Т) с учётом развития процесса в пространстве и во времени.  Цель -  формирование технологи-ческой системы шахты, обеспечивающей оптимальные параметры подсистем первого и второго порядка  -  достигается путём обоснования области их совместного варьирования, в пределах которой осуществляется их совмест-ная оптимизация в рассматриваемый период эксплуатации шахты , осуществляемая в двух направлениях:

1. Обеспечение рыночного спроса на уголь i-й шахты - выполнение условия:

,  (25)

где i - индекс шахты, i=1,2,…,n;  j - индекс очистного забоя, j=1,2,…m;

- начало периода оптимизации Т; - его конец; t - момент оптимизации варианта периода оптимизации Т; - рыночный спрос на уголь i-й шахты в момент времени t, т; - добыча угля из подготовительного забоя  l-й выработки по i-й шахте в момент времени t, т.

Расчетное количество одновременно действующих очистных забоев в момент времени t, обеспечивающих обслуживаемый  i-й  шахтой спрос:

 

при условии, что

  . (26)

Общее количество очистных забоев, действующих по i-й шахте в период оптимизации Т должно обеспечивать условие:

при условии, что

.  (27)

2. Обоснование производственного потенциала шахты (максимальный объём угледобычи)

,  (28)

,  (29)

при ограничении

.

В работе дано обоснование временного ресурса отработки выемочного поля (столба), который определяет границы допустимого варьирования управляемых параметров технологических процессов других подсистем. Разработана модель развития очистных и подготовительных работ в пространстве и во времени, в которой в привязке к схемам вскрытия, подготовки и отработки выемочного поля обоснована пространственно-временная последовательность отработки выемочных столбов. Модель является основой для привязки технологических моделей дегазации, монтажно-демонтажных работ и внутришахтного транспорта.

Модель выбора оптимальных параметров технологии подсистем «очистные работы» и ГПР имеет вид:

  для всех необходимо выполнение условия

,

при условии

  ;  ; ;

;

;  ; (30)

;

,

где z  - индекс сети выработок по подготовке выемочного поля (столба);

- продолжительность  подготовки j-го выемочного поля (столба),

,  (31)

- продолжительность эксплуатации j-1-го выемочного поля (столба);

,  (32)

, - момент времени соответственно начала и окончания подготов-  ки j-го выемочного столба; ,- момент времени соответственно начала и окончания эксплуатации j-1-го выемочного столба; , - соот-ветственно фактическая и планируемая зольность угля, %; - количество проходческого оборудования на шахте в момент t; - возможное количество одновременно действующих подготовительных забоев, по условиям технологических схем подготовки;

, - соответственно оптимальная в момент времени t, макси-  мально возможная и ограниченная газоносностью скорость проведения  l-й  выработки; - продолжительность соответственно монтажа и демонтажа оборудования в подготовительном забое.

На основе предложенной модели разработан алгоритм последователь-ности поиска их оптимальных соотношений, на основании чего устанав-ливаются области совместного варьирования этих параметров – минимакс-ные их значения. Определяются варианты развития очистных и подготови-тельных работ, которые в дальнейшем принимаются к оптимизации. В процессе оптимизации осуществляется формирование технологической схемы производственного процесса с оптимальными параметрами. На основании сформированных таким образом параметров подсистем очистных и подготовительных работ формируются параметры подсистем: дегазация пластов, вентиляция, ремонт горных выработок, а также ВШТ: количество () и протяжённость (, s=1,2,…S) транспортных цепочек, их грузопоток в момент времени t () в соответствии с их типом, определяемым набором оборудования и видом транспортируемого груза.

Предложенная модель позволила осуществить непрерывную совместную оптимизацию, то есть последовательный поиск оптимальных параметров подсистем шахты, обосновать рациональные для конкретных условий техно-логические схемы производственных процессов подземных горных работ.

5. Обоснование и выбор проектных вариантов развития строящихся и действующих шахт и долгосрочного инвестирования угледобывающей компании

Обоснование выбора проектных шахтовариантов осуществляется на осно-ве разработанной технолого-экономической модели шахты, представляющей собой синтез математической модели совместной оптимизации параметров подсистем и экономико-математической модели. Формирование экономико-математической модели основано на использовании расчетно-аналитичес-кого метода моделирования затрат по их элементам и производственным процессам технологической системы. Для этого и были обоснованы парамет-ры технологических процессов подсистем шахты. Расчёт затрат осуществ-ляется по элементам с учётом рассчитанных параметров технологических схем производственных  процессов.

На основании проведенных исследований дано технолого-экономическое обоснование проектных вариантов развития горных работ на шахте, в том числе:

- обоснование выбора варианта развития (новое строительство, реконст-рукция на поддержание или прирост мощности) шахты на основе оптимизации параметров технологической системы при условии обеспече-ния обслуживаемого спроса на производимую угольную продукцию;

- обоснование оптимальных размеров шахтного поля, обеспечивающего максимальную эффективность капитальных вложений в новое строительство;

- обоснование производственного потенциала шахты в условиях реинвестирования прибыли, накопленной угледобывающей компанией, или привлечения внешних инвестиций;

- обоснование проектных вариантов оптимального комплексного развития смежных шахт угледобывающей компании;

- обоснование и оценка инновационных проектных решений вскрытия, подготовки и отработки запасов, позволяющих поддерживать высокоэф-фективное производство с минимальными затратами в конкретных горно-геологических условиях.

Для оценки экономической эффективности политики угольной компании с учётом сроков окупаемости введён параметр временной оценки инвестиций, что обеспечивает набор проектных вариантов развития шахт в заданных временных пределах возврата инвестиций. Общий вид технолого-экономической модели оптимизации проектных вариантов развития шахты представлен следующим образом:

для   

  (33)

;

для  ,  (34)

где - затраты шахты на реализацию варианта без учета амортизации основных средств, ден.ед.,

  =, (35)

  - амортизационный фонд шахты в момент времени t, ден.ед.

В качестве дополнительного ограничения введено ограничение размера

инвестиций на развитие угледобычи величиной

,  (36)

при этом может быть принят частный случай, когда

.  (37)

Предложенная модель поэтапной оптимизации представляет собой  реализацию сбалансированного математического аппарата для целенаправ-ленного поиска и обоснования проектных решений и управления развитием горных работ и добычи угля по шахте, действующей как производственная единица угольной компании, с учётом долгосрочного прогноза рыночных потребностей в угле определенного качества. Угольная компания рассмат-ривается как сложный производственно-технологический комплекс, для которого использованы свойства сложной, целостной системы, основным из которых является совместная оптимизация проектных вариантов развития шахт. При этом их производственная деятельность направлена на получение максимальной выгоды в пределах всей компании. Так как шахты, входящие в состав компании, не имеют финансовой самостоятельности, то в рамках этой системы необходимо рациональное перераспределение  ресурсов с целью повышения общей эффективности их использования. Модель позволяет обосновать эффективность использования инвестиций при выборе проектных вариантов развития шахт на основе рационального использования матери-ально-технических, трудовых и инвестиционных ресурсов в рамках целост-ной системы. Формирование функции цели в модели оптимизации проектных вариантов развития шахт, располагающих определенным георесурсным и производственным потенциалом,  основано на формализации расчета чистого дохода предприятия за весь период реализации проектного варианта, с учётом наращения на конец реализации для определения будущей стоимости  варианта и момента окупаемости проекта. Выбор проектного варианта осуществляется на основе определения величины чистого дисконтирован-ного дохода. Периодом оптимизации проектного шахтоварианта  (Т) в работе считается период времени между началом () и окончанием () внедрения выбранного варианта, например, началом строительства нового горизонта и окончанием его эксплуатации. 

  Общий вид модели оптимизации вариантов долгосрочного инвестирования:

при условии, что  для любых t (38)

,

,

где - налоги и другие обязательные платежи в бюджет с учётом  наращения их на момент времени t-1, ден.ед; - момент погашения кредита; - выручка с учётом наращения на момент времени , ден.ед.;  - затраты с учётом наращения на момент времени , ден.ед.;  - заёмные средства с учётом наращения, ден.ед.; i  - индекс шахты угледо-бывающего предприятия, i=1…n;  - объем реализации угля по i-й шахте в момент времени t.

6. Реализация результатов исследований применительно к условиям функционирования  шахт Карагандинского бассейна

Апробация результатов проведенных исследований осуществлена на примере шахт «Шахтинская» и «Тентекская» Карагандинского угольного бассейна, горно-геологические условия которых соответствуют горно-геологическим условиям шахт Кузнецкого бассейна.

«Шахтинская». Для обоснования производственного потенциала и его экономической оценки предложены следующие решения. Независимое расположение выемочных полей шахты позволяет производить их отработку одновременно. Для обеспечения стабильности угледобычи предлагается принять проект отработки двумя одновременно действующими очистными забоями. Это даёт возможность регулировать добычу угля по шахте в случае остановки одного из забоев. При расчёте графика отработки забоев использованы результаты проведенных исследований, изложенные в настоящей работе.

Обоснование параметров технологических схем подземных горных работ и подсистем шахты позволило установить верхние границы их варьирования. Выбор рационального варианта развития горных работ шахты, осущест-вляемый на уровне угольной компании УД АО «Миттал Стил Темиртау», базируется на предоставлении систематизированных оценочных характе-ристик, позволяющих установить основные параметры развития горных работ. В данном случае это может быть представлено динамическим рядом экономических показателей, отражающих изменение параметров варианта. Формирование параметров технологических процессов и подсис-тем шахты позволяет управлять добычей в процессе реализации проектной разработки. Анализ проектных вариантов по минимуму наращенных затрат позволил обосновать выбор наиболее эффективного из них. Результаты проведенных исследований для условий шахты «Шахтинская» представлены в табл.3.

Таблица 3

Производственно-экономические показатели по рассматриваемым проектным вариантам шахты «Шахтинская»

Наименование показателя

Ед. изм.

Варианты

1*

2

3

Отрабатываемые запасы

тыс.т

10410

15750

24508

Добыча угля в год

тыс.т

1700

2400

3500

Среднесуточная нагрузка на забой

т

2800

4000

5800

Количество одновременно действующих очистных забоев

1,6

2

2

Производственная себестоимость

тг/т

1329

1088

1001

Инвестиции

млн.тг

-

700

700

Срок их окупаемости

лет

-

1,33

1,083

Ожидаемый чистый доход за весь период оптимизации

млн.тг

538,5

823,3

3094,4

П р и м е ч а н и е: *  - программа, разработанная шахтой

Наиболее приемлемым является вариант, при котором годовая производ-ственная мощность шахты составит 3500 тыс. тонн. Исследования показали, что обеспеченность вскрытыми запасами и планировка горных работ позво-ляют достичь такого уровня добычи. Однако пропускная способность уголь-ного скипового подъёма не имеет необходимого резерва мощности. Согласно результатам обследования работы скиповых подъёмных установок максима-льная пропускная способность скипового ствола составляет 1800 тыс.тонн в год. Следовательно, при выборе варианта развития шахты, обеспечивающего годовую мощность более 1800 тыс. т, необходимо переоборудование ствола новой подъёмной машиной. Обеспеченность шахты промышленными запасами с учётом резервных полей составляет более 67 млн.т. Переобо-рудование скипового подъёма потребует привлечения инвестиций на  приоб-ретение и монтаж подъёмной установки и монтаж копра. Однако срок службы шахты позволяет рассматривать данный вариант в качестве рабочего.

«Тентекская». Предлагаемые проектные варианты развития шахты не требуют инвестиций. Увеличение объёма производства по шахте достигается за счёт эффективного использования её производственного потенциала и вскрытых запасов. Период оптимизации вариантов принят аналогично приведенным расчётам по шахте «Шахтинская». Рассматривается вариант развития угледобычи только по пласту . Возможность одновременной отработки двух выемочных полей позволяет вести отработку пласта одно-временно двумя очистными забоями. Дополнительно к предусмотренным к отработке предлагается ввести очистные забои в северном и южном блоках, согласно схеме развития горных работ.

Согласно расчётам при отработке только пласта шахта не в состоянии достигнуть годового объёма производства более 3500 тыс. тонн. Это обус-ловлено тем, что выемочные столбы имеют небольшие размеры, а принятая погоризонтная схема подготовки ограничивает количество одновременно действующих забоев в выемочном поле. Годовая добыча угля на шахте 4000 тыс.т при условии использования высокопроизводительной очистной техни-ки может быть обеспечена работой трёх очистных забоев, что достижимо либо при работе на нескольких горизонтах по пласту , либо при вовлече-нии в отработку ранее эксплуатируемых пластов Тентекской свиты. Технико-экономические показатели проектных вариантов представлены в табл.4.

Согласно проведенным исследованиям установлено, что функциониро-вание шахты по принципу «шахта-лава» в условиях состояния запасов и горно-геологических характеристик пластов Карагандинского бассейна на примере рассмотренных шахт осуществимо только при обеспечении годово-го объёма добычи не более 1800-2000 тыс.тонн, для достижения объёмов производства до 3500 тыс.тонн необходима одновременная эксплуатация двух очистных забоев, свыше 3500 тыс.тонн – трех очистных забоев. Данные расчёты соответствуют только условиям шахт Карагандинского бассейна.

Таблица 4

Производственно-экономические показатели шахты «Тентекская» по рассматриваемым проектным вариантам её развития

Наименование параметра

Ед.

изм.

Варианты

1

2

3

Отрабатываемые запасы

тыс.т

7710

13200

17820

Среднегодовая добыча угля

тыс.т

1285

2200

3500

Среднесуточная нагрузка на забой

т

4264

4500

7914

Количество одновременно действующих очистных забоев

1

2

2

Производственная себестоимость

тг/т

1479

1399

905

Ожидаемый чистый доход за весь период оптимизации

млн.тг

1323,4

3763,6

11804

П р и м е ч а н и е: *  - программа, разработанная шахтой

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные инновационные технологические решения по проектированию высокопроизводительных угольных шахт, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие угольной промышленности России и Казахстана и  обеспечивает рациональное освоение их георесурсов.

Основные научные и практические результаты работы, полученные лично автором, заключаются в следующем:

1.Установлено, что угольные бассейны России и Казахстана обладают зна-чительным георесурсным потенциалом. После реструктуризации их шахт-ного фонда произошло значительное падение объёмов производства. Однако рост потребности в угле в настоящее время требует проведения реконст-рукции действующих и строительства новых шахт на основе разработки и внедрения инновационных проектных решений, обеспечивающих высокую эффективность угольных компаний. Задача отрасли состоит в том, чтобы на основе повышения эффективности угледобычи обеспечить конкурентоспо-собность угля на рынке энергоресурсов.

2. Установлено, что несоответствие параметров схем вскрытия, подго-товки и отработки запасов пластов параметрам используемого в определён-ном периоде времени высокопроизводительного горношахтного оборудова-ния не позволяет разработать инновационные варианты проектных решений для действующих и строящихся шахт. Применяемые до настоящего времени методы моделирования параметров технологических систем шахт ограни-чивают применение методов поэтапной оптимизации вариантов развития горных работ  от строительства шахты до её ликвидации.

3. Установлены закономерности взаимоопределяющего формирования параметров схем вскрытия и подготовки запасов и параметров подземных горных работ шахты, установлены их оптимальные соотношения на различ-ных этапах её функционирования, с учётом влияния горно-геологических, горнотехнических и организационных факторов.

4. Обоснованы рациональные параметры процессов подземных горных работ и подсистем шахты, установлены области эффективного использо-вания технологического оборудования, разработана и реализована единая методическая база создания математической модели для обоснования рации-ональных параметров технологической системы шахты, позволившая осуще-ствить совместную оптимизацию параметров схем вскрытия и подготовки, технологических схем процессов подземных горных работ и её подсистем.

5. Разработан системный подход к интегральной оценке производ-ственного потенциала шахты, основанный на исследовании взаимного влияния технических и технологических решений, применительно к конкретным горно-геологическим условиям развития горных работ. Это позволило выявить резервы подсистем шахт и производства в целом для выработки стратегии эффективного функционирования подсистем. На основе оценки и обобщения результатов исследований установлены закономерности для обоснования оптимальных решений при разработке инновационных проектных вариантов шахт, согласно которым их производственный потенциал может быть значительно увеличен.

6. Установлено, что функционирование шахты по принципу «шахта-лава» или «шахта-пласт» в условиях отработки пластов со сложными горно-геологическими условиями, сопряжено со значительными рисками – производственным и финансовым.

7. Предложена методика формирования экономико-математических моде-лей шахты и угольной компании, в состав которой она входит, основанные на использовании расчётно-аналитического метода моделирования затрат на производство по их элементам и позволяющая увязать параметры процессов подземных горных работ, подсистем и шахты в целом с экономическими параметрами.

8. Разработан и реализован методический подход, в основу которого поло-жен синтез математической модели совместной оптимизации параметров подземных горных работ и экономико-математической модели шахт, что поз-воляет выбрать рациональные проектные варианты строительства, модерни-зации и реконструкции шахт а также основные технико-экономические пара-метры угольной компании, обеспечивающие рациональное использование георесурсов, производственно-технологического  потенциала и инвестиций.

9. Установлено, что основой эффективного использования производствен-ных и инвестиционных ресурсов угольных шахт является целенаправленное формирование оптимального соотношения параметров их подсистем. Осно-вополагающим условием при оценке использования производственного потенциала шахтного фонда компаний является регулирование соотношения темпов ввода и выбытия подготовленных запасов путем сбалансированности их во времени и объемах. Предложена методика разработки проектных реше-ний, обеспечивающих ритмичную работу шахт, базирующаяся на обоснова-нии резервов увеличения объёма угледобычи, а также динамики соотноше-ния нагрузки на каждую шахту угольной компании и подготовленных к выемке запасов.

10. Разработаны технологические рекомендации по принятию проектных решений комплексного развития шахт, входящих в состав Угольного Депар-тамента АО «Миттал Стил Темиртау», внедрение которых позволит повы-сить эффективность использования их производственного потенциала и обеспечить рациональное распределение объёмов производства и инвести-ций, а следовательно, конкурентоспособность шахт компании.

Основное содержание диссертации отражено в следующих опубликованных работах автора

Монографии:

  1. Карагандинский угольный бассейн: Справочник / Н.А.Дрижд, С.К.Баймухаметов, В.А.Тоблер, А.С.Сагинов, С.С.Квон, А.А.Ганжула, Л.И.Шулятьева – М.: Недра. -  1990. - 299 с.
  2. Шулятьева Л.И. Технолого-экономические проблемы эффективного функциони-рования системы-шахта и её подсистем в условиях рынка. - В кн.: Технология разработки сложных и некондиционных пластов Карагандинского бассейна/ П.П.Нефёдов, Н.А.Дрижд, С.С.Квон, и др. – Караганда.-  1995.-  С.256-319.

В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России

  1. Шулятьева Л.И. Технико-технологические проблемы оптимального комплексного развития угледобывающих предприятий. – Уголь. – 2004. - № 9. - С.51-60
  2. Сагинов А.С., Шулятьева Л.И. Исследование формирования параметров процессов на шахтах при отработке газоносных пластов. – Уголь. – 2006.-  № 11.- С.15-18
  3. Мельник В.В., Шулятьева Л.И. Выбор технологических схем подготовки и отработки

пластов на основе оценки объемов поддержания горных выработок – Уголь. -  2006. - № 5. - С.57-59

  1. Шулятьева Л.И. Разработка и обоснование проектных решений на различных  этапах эксплуатации шахтного фонда – Уголь. - 2006. - № 7. -  С.22-24
  2. Мельник В.В., Шулятьева Л.И. Применение метода поэтапной оптимизации параметров технологических схем при проектировании шахт. – Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2009. - № 7. – С.179-186
  3. Мельник В.В., Шулятьева Л.И., Шабловский А.В. Обоснование параметров вентиляции шахт нового технического уровня. – Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2010. –  № 1. – С.171-176
  4. Мельник В.В., Шулятьева Л.И. Обоснование параметров дегазации при отработке пластов высокопроизводительными очистными комплексами. – Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2010. –  № 1. – С.176-182
  5. Мельник В.В., Шулятьева Л.И., Шабловский А.В. Моделирование параметров и обоснование рациональных технологических схем процесса «монтаж-демонтаж оборудования в шахте». – Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2010. –  № 2. – С.200-206
  6. Мельник В.В., Шулятьева Л.И., Шабловский А.В. Совершенствование методов оптимизации параметров технологических схем при проектировании шахт нового технического уровня. – Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2010. - № 3. – С.256-265
  7. Мельник В.В., Шулятьева Л.И. Обоснование параметров геотехнологических систем шахт нового технического уровня. – Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2010. - № 8. – С.229-233

В прочих изданиях

  1. Огаркова Е.В., Шулятьева Л.И., Тен Н.В. К вопросу совершенствования расчёта эксплуатационных затрат при экономической оценке разрабатываемых  полезных ископа-емых //Тезисы доклада на республиканской конференции «Совершенствование хозяйст-венного механизма в условиях интенсификации производства». – Караганда. - 1983. – С. 56-59
  2. Шулятьева Л.И., Прудникова Е.В. Определение полноты выемки подготовленных сложных запасов угля. – Экономические проблемы повышения эффективности разработки угольных месторождений со сложными горно-геологическими условиями. Тематический сборник. – Караганда. – КарПТИ. – 1983. – С.51-54
  3. Шулятьева Л.И. Определение размеров выемочного участка с учётом взаимоувязки очистных и подготовительных работ. – Добыча угля подземным способом. – ЦНИЭИуголь. – Вып.2 – 1984.
  4. Огаркова Е.В., Шулятьева Л.И. Определение оптимальных сроков отработки выемочного участка в сложных горно-геологических условиях. – Экономика и управление в угольной промышленности. – ЦНИЭИуголь. – Вып.4. – 1984.
  5. Шулятьева  Л.И. Исследование резервов роста скоростей проведения горных выработок на шахтах Карагандинского бассейна // Тезисы доклада на региональной научно-практической конференции «Молодые учёные и специалисты развитию научно-технического прогресса». – Караганда. -  1985. - С.72.
  6. Шулятьева Л.И., Боков И.Д. Оптимальное проектирование параметров технологии  горно-подготовительных работ //Тематический сборник: Технологические схемы разработки полезных ископаемых. – Караганда. -  КарПТИ. – 1986. - С. 101-106.
  7. Шулятьева Л.И. Комплектная оптимизация параметров технологических схем горно-подготовительных работ //Тезисы доклада на научно-практической конференции «Техническая реконструкция производства и её социально-экономические последст-вия в свете требований XXYII съезда КПСС». -  Караганда. – 1986. - С.42-43.
  8. Шулятьева Л.И., Купрюхин В.В. Оптимальные соотношения очистных и подгото-вительных работ при планировании воспроизводства линии очистных забоев // Тема-тический сборник: Проблемы повышения эффективности и безопасности разработки полезных  ископаемых. -  Караганда. – КарПТИ. -  1987. - С.29-34.
  9. Огаркова Е.В., Шулятьева Л.И. Учет фактора времени при планировании воспроизводства фронта очистных работ // Межвузовский сборник трудов: Воссоз-дание  очистного фронта на шахтах. – КузПИ. – Кемерово. -  1987. - С.69-72
  10. Шулятьева Л.И., Закон Я.А. Оптимизация параметров технологии горно­подгото-вительных работ при вскрытии и подготовке новых горизонтов смежных шахт //  Межвузовский  сборник  научных трудов. -  КузПИ. -  Кемерово. -  1989. - С.36-41.
  11. Шулятьева Л.И., Алиев СБ., Сарсембеков П.М. Комплексный подход к развитию шахт им.50-летия СССР и им.Т.Кузембаева //Сборник научных трудов: Совершенст-вование  технологических схем разработки пластовых месторождений. – Караганда. -  КарПТИ. -  1989. - С.7-13
  12. Квон С.С, Шулятьева Л.И. Интенсификация горно-подготовительных работ при вскрытии и подготовке новых горизонтов  смежных  шахт //Тезисы докладов на Все-союзной научно-технической конференции: Интенсификация и безотходная техноло-гия разработки угольных и сланцевых месторождений. - М. - МГИ. - 1989. - С.23-33
  13. Квон С.С, Шулятьева Л.И. Системный анализ перспектив развития угледобычи на основе разработки технолого-экономической модели шахты //Депонир.рукопись № Р 3164/90. – Караганда. – КарПТИ. -  1990.
  14. Шулятьева Л.И. Разработка и промышленная эксплуатация технолого-экономической хозрасчётной модели шахты // Межвузовский сборник научных трудов: Научно-технические проблемы подземной разработки месторождений. - КузПИ. -  Кемерово. – 1991. - С.78-81.
  15. Шулятьева Л.И., Кузнецова Т.С., Мельникова Н.М. Разработка методических положений по созданию самоуправляющейся шахты в условиях развития рыночных отношений //Тематический сборник: Совершенствование технологии выемки твёрдых полезных ископаемых. – Караганда. – КарПТИ. -  1994. - С.69-72
  16. Тен Н.В., Шулятьева Л.И., Кузнецова Т.С. Анализ и перспективы использования угольной продукции в Карагандинском басейне в условиях рынка //Труды Карагандин-ского политехнического института. Горное дело. Вып.З. – Караганда. -  1995. - С.90-94.
  17. Шулятьева Л.И., Тен Н.В., Дубовская Р.А. Моделирование сезонных колебаний и конъюнктуры рынка потребления угольной //Труды КарПТИ. Горное дело. Вып.З. -  Караганда. – 1995. - С. 124-129.
  18. Кабжанов Р.К., Шулятьева Л.И., Тен Н.В. Формирование фонда заработной платы на угольных шахтах на основе моделирования трудоёмкости. – Караганада. - HAH PK ЦКО филиал Института Экономики. – ИПКОН. - 1996. - 39 с.
  19. Шулятьева Л.И. Технолого-экономические проблемы оптимального комплексного развития угледобывающих предприятий в рыночных условиях. // Сборник: Труды университета. - 2004. -  № 1. – КарГТУ. - Караганда. - С.87-90
  20. Шулятьева Л.И., Аргумбаева К.К. Разработка методических рекомендаций по учёту влияния горнотехнических факторов на трудоёмкость работ на разрезах // Труды университета. Вып.1. – Караганда. -  КарГТУ. – 1996. - С. 150-151.
  21. Тен Н.В., Шулятьева Л.И., Алпысбаева Н.А. Трудоёмкость угледобычи и резервы её снижения на разрезах ПО «Экибастузкомир» // Труды университета. - 1996. - №1. – Караганда. – КарГТУ.  -  С.321-323.
  22. Ходжаев Р.Ш., Шулятьева Л.И., Ситник Я.В. Выбор оптимальной стратегии по регулированию добычи угля в условиях сезонных колебаний потребления и конъюнктуры рынка. // Сборник: Труды Карагандинского политехнического института. Горное дело. -1994. - № 2. – Караганда. – КарПТИ. - С. 87-89
  23. Шулятьева Л.И. Технолого-экономические проблемы эффективного функциони-рования системы «шахта» и её подсистем в условиях рынка // Тезисы доклада  на научно-технической конференции: Проблемы комплексного освоения недр Казахатана. -  Караганда. -  1995. – С.18- 21
  24. Огаркова Е.В., Шулятьева Л.И. Учёт фактора времени при планировании воспроизводства фронта очистных работ» //Тезисы докладов к научно-практической конференции: Технико-экономические проблемы воссоздания очистного фронта на шахтах Кузбасса. – Кемерово. – 1985.- С.43-44.
  25. Шулятьева Л.И. Определение оптимальных темпов ведения противовыбросных и дегазационных работ на шахтах Карагандинского бассейна. - Экономика и управление в угольной промышленности. – ЦНИЭИуголь. - Вып.8. - 1984.
  26. Огаркова Е.В., Шулятьева Л.И. Анализ динамики технического уровня горноподготовительных работ на шахтах Карагандинского бассейна. -  Угольная промышленность СССР. – ЦНИЭИуголь. - Вып.З. - 1986.
  27. Шулятьева Л.И. Оптимизация скорости проведения подготовительных выработок в сложных горно-геологических  условиях. - Добыча  угля подземным способом. -  ЦНИЭИуголь. -1983. -  № 8. - С.21-23.
  28. Дрижд Н.А., Шулятьева Л.И., Закон Я.И. Технико-экономическое обоснование основных направлений развития шахтного фонда Карагандинского бассейна. // Сборник научных трудов. – Караганда. – КарПТИ. – 1988. - С. 17-25
  29. Шулятьева Л.И. Технолого-экономическое обоснование вариантов развития угледо-бывающих предприятий в условиях рынка //Труды Международной научно-практи-ческой конференции: Актуальные проблемы горно-металлургического комплекса Казахстана, посвященной 50-летию КарГТУ. -  Караганда. – 2003. - С.65-67.
  30. Дрижд Н.А., Шулятьева Л.И. Технико-экономичекие проблемы оптимального комплексного развития угледобывающих предприятий // Труды II Международного экономического конгресса «Экономическое стимулирование индустриально-инновационного роста Казахстана». – Караганда. – 2004. - С.233-238.
  31. Сагинов А.С., Шулятьева Л.И. Интегральная оценка технико-технологи­ческого поте-нциала угольных шахт // Сборник: Труды университета. – КаГТУ. - 2005. № 1 – С.12-16
  32. Шулятьева Л.И. Системный подход к технико-технологической оценке вариантов оптимального комплексного развития угледобывающих пред­приятий // Тезисы доклада к научно-практической конференции: Природ­ные и интеллектуальные ресурсы Сибири («Сибресурс-2004»). -  Кемерово. -  2004 - С. 189-191
  33. Сагинов А.С, Шулятьева Л.И. Анализ состояния и перспективы развития шахтного фонда Карагандинского бассейна // Сборник: Труды универ­ситета. – Караганда. КарГТУ. -  2004. - № 4
  34. Сагинов А.С, Дрижд Н.А., Шулятьева Л.И. Эффективность исполь­зования и проблемы развития шахтного фонда Карагандинского бассейна // Сборник трудов ИГД им. Кунаева. – Алматы. – 2004. - № 3. – С.24-27
  35. Шулятьева Л.И. Выбор технологических схем подготовки и отработки пластов на основе оценки объёмов поддержания горных выработок // Вестник Восточно-Казахс-танского технического университета. – Усть-Каменогорск. – 2004. - № 4. – С.12-14
  36. Сагинов А.С., Шулятьева Л.И. Обоснование параметров дегазации для повышения эффективности очистной выемки угля // Вестник Восточно-Казахстанского технического университета. – Усть-Каменогорск. -2004. -  № 4.- С.5-7
  37. Мельник В.В., Шулятьева  Л.И. Совершенствование теории и методов оптимизации параметров технологических схем шахт для разработки стратегии развития угледобывающих предприятий // Труды научного симпозиума «Неделя горняка – 2008. – М. – МГГУ.

Подписано в печать _____________ Формат 6090/16

Объём 2 печ.л. Тираж 100 экз.  Заказ ______

________________________________________________________________

Отдел печати Московского государственного горного университета

Ленинский проспект, 6






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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.