Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние изученности вопроса, цель и задачи исследования 9
1.1. Анализ причин низкой эффективности и безопасности работы отечественных карьеров в современных экономических условиях 9
1.2. Анализ состояния методической базы совершенствования технологических схем карьеров и обеспечения безопасности открытых горных работ 23
1.3. Цель, задачи и методы исследования 34
2. Исследование способов формирования технологических схем карьеров 36
2.1. Способы формирования и совершенствования технологических схем карьеров..36
2.2. Исследование функционирования технологических схем карьеров как совокупности производственных ресурсов 40
2.3. Обоснование подхода к совершенствованию технологических схем карьеров на основе управления процессом обеспечения безопасности производства 52
2.4. Обоснование показателей оценки состояния производственных ресурсов технологических схем карьеров 56
Выводы 59
3. Разработка механизма совершенствования технологических схем карьеров на основе управления процессом обеспечения безопасности производства 60
3.1. Способ оценки эффективное ти распределения производственных ресурсов при совершенствовании технологических схем карьеров 60
3.2. Разработка оптимизационной математической модели этапного распределения производственных ресурсов 67
3.3. Систематизация методов управления производственными ресурсами 74
3.4. Методика совершенствования технологических схем карьеров на основе управления безопасностью производства 81
Выводы 83
4. Оценка экономической эффективности механизма совершенствования технологических схем карьеров 84
4.1. Методика оценки экономической эффективности механизма совершенствования технологических схем карьеров 84
4.2. Реализация методики совершенствования технологических схем карьеров горнообогатительного производства ОАО «ММК» 92
4.3. Реализация методов упрашгения производственными ресурсами в развития системы обеспечения промышленной безопасносги горно-оботтительного производства ОАО «ММК» 107
Выводы 114
Заключение
Список литературы 119
Приложение 130
- Анализ состояния методической базы совершенствования технологических схем карьеров и обеспечения безопасности открытых горных работ
- Обоснование подхода к совершенствованию технологических схем карьеров на основе управления процессом обеспечения безопасности производства
- Разработка оптимизационной математической модели этапного распределения производственных ресурсов
- Реализация методики совершенствования технологических схем карьеров горнообогатительного производства ОАО «ММК»
Введение к работе
Основным направлением повышения эффективности и безопасности открытых горных работ в настоящее время является изменение способа взаимодействия горнотранспортного оборудования, его типа и количества. Необходимость совершенствования технологических схем карьеров диктуется повышением требований к качеству, объемам и ценовым показателям добычи, выходом отечественных горнодобывающих предприятий на мировые рынки сырья, оборудования и финансов.
Традиционно технологические схемы отечественных карьеров оставались неизменными в течение всего срока или отдельных этапов отработки месторождения. Такой подход делал целесообразным проектирование технологических схем карьеров без учета изменения состояния производственных ресурсов во времени.
В настоящее время эффективное функционирование и развитие карьеров во многом зависит от своевременного изменения технологических схем открытых горных работ путем перехода к новым тинам оборудования, корректировки количества горнотранспортных машин и способа их взаимодействия. 11ри проводимых преобразованиях, как правило, в 2-3 раза повышается вероятность возникновения инцидентов, внеплановых остановок, аварий и несчастных случаев, что связано с наличием диспропорций в интенсивности использования производственных ресурсов различного вида. Разработка нового подхода к рассмотрению технологических схем карьеров как совокупности производственных ресурсов позволит создавать новые методы и методики устранения возникающих диспропорций. В условиях частых изменений технологических схем карьеров требование к обеспечению безопасности как к достижению определенного состояния производственных ресурсов становится ограничивающим фактором эффективности технологических схем. Недостатком существующего подхода к обеспечению безопасности производства является несогласованность и неизменность требований к состоянию производственных ресурсов, включающих в себя технические, трудовые, информационные и финансовые ресурсы.
Поэтому проводимые изменения технологических схем карьеров необходимо рассматривать как управляемый процесс обеспечения безопасности производства на основе оптимального распределения технических, трудовых, информационных и финансовых ресурсов во времени. Создание методов и методики преобразования производственных ресурсов при совершенствовании технологических схем карьеров позволит значительно повысить эффективность и безопасность открытых горных работ. В связи с этим разработка механизма совершенствования технологических схем карьеров на основе управления процессом обеспечения безопасности производства является актуальной научно-практической задачей. Цель работы: разработка механизма совершенствования технологических схем карьеров на основе управления процессом обеспечения безопасности горного производства.
Идея работы заключается в том, что повышение эффективности и безопасности горного производства при совершенствовании технологических схем карьеров достигается оптимальным этапным распределением производственных ресурсов.
Задачи исследования:
1. Выявление причин низкой эффективности и безопасности работы технологических схем карьеров на основе анализа функционирования отечественных горнодобывающих предприятий.
2. Систематизация производственных ресурсов, задействованных в технологических схемах карьеров и в обеспечении безопасности горного производства.
3. Обоснование подхода к совершенствованию технологических схем карьеров на основе оптимального этапного распределения производственных ресурсов.
4. Разработка оптимизационной математической модели этапного распределения производственных ресурсов при совершенствовании технологических схем карьеров.
5. Систематизация методов управления производственными ресурсами, задействованными в технологических схемах карьеров.
6. Оценка экономической эффективности механизма совершенствования технологических схем карьеров.
Научные положения, представленные к защите:
1. Совершенствование технологических схем карьеров необходимо рассматривать как управляемый процесс обеспечения безопасности производства на основе оптимального этапного распределения производственных ресурсов. Для этого выделяются технические, трудовые, информационные и финансовые ресурсы, одновременно задействованные в технологических схемах карьеров и в процессе обеспечения безопасности горного производства.
2. Критерием эффективности и безопасности технологических схем карьеров является максимум сокращения количества инциденіов, аварий и несчастных случаев на всех этапах процесса обеспечения безопасности производства при имеющихся объемах производственных ресурсов.
3. Совершенствование технологических схем карьеров достигается применением разработанного механизма, состоящего из:
- метода оценки состояния производственных ресурсов;
- математической модели оптимизации распределения ресурсов во времени;
- методов управления производственными ресурсами;
- алгоритма совершенствования технологических схем карьеров; - методики последовательной реализации вариантов изменения технологических схем карьеров.
Объект исследования: технологические схемы карьеров.
Научную новизну работы составляют:
1. Подход к совершенствованию технологических схем карьеров, основанный на рассмотрении обеспечения безопасности горного производства как процесса управления производственными ресурсами.
2. Комплекс показателей оценки состояния производственных ресурсов: для технических - степень износа оборудования, для трудовых - степень компетенции персонала, для информационных - степень информационной обеспеченности, для финансовых -степень финансовой обеспеченности.
3. Критерий эффективности и безопасности технологических схем карьеров при имеющихся объемах ресурсов.
4. Оптимизационная математическая модель этапного распределения производственных ресурсов при совершенствовании технологических схем карьеров, основанная на системе зависимостей интенсивности расхода производственных ресурсов по видам.
5. Классификация методов ресурсного регулирования по продолжительности расчетного периода их реализации.
Практическая значимость работы:
1. Предложен алгоритм совершенствования технологических схем карьеров па основе оптимальною распределения производственных ресурсов.
2. Обоснованы типовые технологические схемы карьеров для основных вариантов сочетания производственных ресурсов.
3. Разработана методика совершенствования технологических схем карьеров на основе управления процессом обеспечения безопасности производства.
Достоверность положений, выводов и рекомендаций подтверждается представительностью и надежностью исходных данных; сопоставимостью результатов, полученных различными методами исследований; положительными результатами применения методических положений диссертации в деятельности ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» и апробацией этих положений при реализации программ развития горнодобывающих предприятий.
Методы исследований: методы обработки результатов исследований с использованием элементов математической статистики, метода экспертных оценок и теории нечетких множеств, экономико-математическое моделирование методы технико-экономического анализа.
Реализация работы. Результаты исследований использованы при разработке программ развития систем обеспечения промышленной безопасности горно-обогатительных производств ОЛО «Магнитогорский металлургический комбинат» и ОЛО «Комбинат «Магнезит», при анализе эффективности функционирования системы управления промышленной безопасностью ОЛО «Магнитогорский металлургический комбинат».
Апробация диссертации. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались па заседаниях кафедры открытой разработки месторождений полезных ископаемых Магнитогорского государственного технического университета, на научно-технических семинарах факультета горных технологий и транснорга Магнитогорского государственного технического университета, па научных семинарах НТЦ-І1ИИОГР (г. Челябинск), на технических советах горно-обогатительного производства ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», на межрегиональном научном фестивале «Молодежь и наука - третье тысячелетие» {г. Красноярск, 2002), на второй международной научно-практической конференции «Геотехнология-2004: Современное состояние и перспективы развития горнодобывающих отраслей промышленности» {г. Рудный, 2004).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах. Работа выполнена при финансовой поддержке в форме гранта Министерства образования и пауки РФ и Правительства Челябинской области (№ 54-04 А, 2004 г.).
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 130 страницах машинописного текста, содержит 54 рисунка, 33 таблицы, список литературы из 100 наименований и 1 приложение.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.т.н.. доп. СМ. Гавришеву и научному консультанту к.т.н.. доц. А.Н. Рахмангулову за научно-методическое руководство, формирование идеи и структуры работы.
Автор благодарит д.т.н., проф. В.Н. Калмыкова, д.т.н., проф. В.Б. Чижевского, к.т.н., проф. И. Г. Слащилина, к.т.н., доц. В.В. Олизаренко, к.т.н,, доц. В.А. Шадрунова, к.т.н., доц. Э.К). Мещерякова, а также весь коллектив факультета горных технологий и транспорта Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова за активное обсуждение научных положений и ценные замечания по содержанию диссертации.
Отдельная благодарность к.т.н., доц. С.Н. Корнилову, к.т.н., доц. Г.В. Меньшикову, к.т.н., доц. СВ. Трофимову, к.т.н., доц. В.А. Лукьянову, к.т.н., доц. М.В. Грязнову, старшим преподавателям М.М. Муравьеву, Б.А. Твердохлебову, И.Ю. Музыке и всему коллективу кафедры промышленного транспорта МГТУ им. Г.И. Носова за ценные рекомендации и советы, моральную поддержку и создание теплой атмосферы на всем протяжении подготовки диссертации. Большое содействие автору в сборе и обработке материалов исследования, обсуждении диссертации и автореферата оказал ассистент кафедры Н.А. Осинцев.
На формирование научных интересов автора оказали взгляды работников Научно-технического центра угольной промышленности по открытым горным работам — научно-исследовательского и проектно-конструкторского института по добыче полезных ископаемых открытым способом (НТЦ-НИИОГР): директора д.т.н., проф. В.А. Галкина, д.т.н. И.Л. Кравчука, д.т.н. A.M. Макарова, к.т.н. А.И. Гусева.
За практические советы, рекомендации и критические замечания, предоставленный для анализа материал, автор благодарен руководителям предприятий г. Магнитогорска и Челябинской области.
Анализ состояния методической базы совершенствования технологических схем карьеров и обеспечения безопасности открытых горных работ
В тоже время в существующей системе производственного контроля отсутствуют функции, нацеленные на выявление непрерывно происходящих изменений в технологических схемах. Разрабоїанная ОПК форма отчетности о проводимой работе содержит информацию о произошедших инцидентах, количестве проведенных сотрудниками отдела проверок за отчетный период и распределении выявленных нарушений по видам оборудования и пунктам Правил эксплуатации ОПО. Данная отчетность не позволяет выявлять истинные причины возникновения нарушений, масштабы возможных последствий и их экономическую оценку, а также определять мероприятия по их устранению и прогнозированию.
В результате на большинстве карьеров наблюдается ситуация, когда работа по обеспечению безопасности не зависит от происходящих изменений в технологических схемах карьеров, либо при их совершенствовании не оценивается безопасность работ. Проводимые мероприятия по обеспечению безопасности зачастую не согласованы во времени и носят периодический харакгер. Следствием рассогласованности в управлении производством и безопасностью являются регулярно возникающие на карьерах всплески количества инцидентов, внеплановых остановок, аварий и несчастных случаев (рис. 1.14, 1.15). Показатели коэффициентов частоты и тяжести несчастных случаев на горно-обогатительном производстве ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» приведены в приложении.
В условиях частых изменений технологических схем карьеров требование к обеспечению безопасности как к достижению определенною состояния производственных ресурсов становится ограничивающим фактором эффективности технологических схем. Создание методов и методики преобразования производственных ресурсов при совершенствовании технологических схем карьеров позволит значительно повысить эффективность и безопасность открытых горных работ.
В результате анализа причин низкой эффективности и безопасности работы отечественных карьеров установлено, что: 1. В период с 1991 по 1997 годы объем производства в различных отраслях горнодобывающей промышленности России снизился на 20-70%. В это же время добыча минерально-сырьевых ресурсов в мире возросла на 3-15%, что привело к потере Россией до 40-60% своей доли на мировом рынке. 2. С 1997 года наметилась тенденция к улучшению экономических показателей предприятий, снижению числа неэффективных предприятий, повышению производительности труда, роста объемов производства. Значения показателей, характеризующих рост эффективности работы горнодобывающих предприятий, пока незначительны и нестабильны, что не позволяет преодолеть последствия произошедших кризисных явлений в горнодобывающей отрасли. 3. Низкая эффективность и безопасность отечественных карьеров является следствием неэффективного управления производственными ресурсами, задействованными в технологических схемах карьеров, представляющих собой взаиморасположение горных и транспортных машин, а также транспортных коммуникаций и дополнительных устройств при различных способах добычи полезных ископаемых. 4. В настоящее время на отечественных карьерах износ горнотранспортного оборудования составляет 60-90%, необеспеченность материалами увеличивает сроки ремонтов оборудования до 3-5 месяцев, текучесть персонала достигает 25-40%, отсутствуют полнота, наглядность информации об опасностях и регламенты работы во внештатных ситуациях. Данные причины повышают вероятность возникновения инцидентов, аварий и несчастных случаев, особенно при изменениях существующих технологических схем карьеров. 5. Основной причиной неэффективною управления производственными ресурсами является отсутствие согласованности в работе производственных подразделений и служб, осуществляющих контроль технологических процессов и безопасности производства. Существующие системы управления производством, проводя изменения в технологических схемах карьеров, используют подход к обеспечению безопасности как к достижению определенного состояния. Данное состояние характеризуется рядом показателей, которые вследствие происходящих изменений, не достаточно объективны. Следствием рассогласованности в управлении производством и безопасностью являются регулярно возникающие на карьерах периоды резкого увеличения количества инцидентов, внеплановых остановок, аварий и несчастных случаев. 6. В условиях частых изменений технологических схем карьеров требование к обеспечению безопасности как к достижению определенного состояния производственных ресурсов становится ограничивающим фактором эффективности технологических схем. Создание методов и методики преобразования производственных ресурсов при совершенствовании технологических схем карьеров позволит значительно повысить эффективность и безопасность открытых горных работ,
Современные карьеры представляют собой крупные промышленные предприятия, объединяющие большое количество технических, трудовых и финансовых ресурсов.
Эффективная и безопасная деятельносгь такого сложного производственного комплекса возможна лишь при условии формирования рациональных технологических схем карьеров, леїально разработанной системы управления и организации технологических процессов, эффективно функционирующей системы обеспечения безопасности производства.
Современная открытая геотехнология базируется на положениях заложенных в трудах академиков Н,В. Мельникова, В.В. Ржевского, К.Н. Трубецкого, профессоров А.И. Арсентьева, П.Э. Зуркова, Е.Ф. Шсшко. Вопросам формирования рациональных технологических схем карьеров, управления параметрами технологических процессов, повышения эффективности горного производства, решению проблем, возникающих по мере развития теории открытых горных работ, посвящены труды Ю.И. Апистратова, Ж.В. Бунина, СЕ. Гавришева, С.Ж. Галиева, В.А. Галкина, С,А. Голяка, В.В. Истомина, В.Н. Калмыкова, СВ. Корн ил ко ва, Ю.И. Леля, М.Г. Новожилова, А. А. Пешкова, В.А. Пикалова, М.В. Рыльниковой, B.C. Хохрякова, В Л. Яковлева и др.
Основными принципами, на которых базируегся формирование технологических схем карьеров, являются: поточное производство, возможное совмещение процессов, кратчайшее расстояние перемещения горной массы, сокращение числа и объемов вспомогательных работ. В работе Ржевского В.В. [75] сформированы основные требования, предъявляемые к комплексам оборудования (табл. 1.5).
Обоснование подхода к совершенствованию технологических схем карьеров на основе управления процессом обеспечения безопасности производства
Оценка эффективности распределения производственных ресурсов, задействованных в технологической схеме карьера, осуществляется на основе данных о фактическом состоянии ресурсов и производится с использованием методов принятия решений в условиях неопределенности, основанных на теории нечетких множеств. Основоположником математической теории нечетких множеств является Л.А. Заде [34J. Выбор указанного математическою метода оценки обосновывается тем, что он в отличие от стандартных математических мегодов (дифференциальных уравнений, теории вероятности и др.), позволяет дать комплексную оценку эффективности распределения технических, трудовых, информационных и финансовых ресурсов, задействованных в технологических схемах карьера. В отличие от математических методов, требующих на каждом шаге моделирования точных и однозначных формулировок закономерностей, нечеткая логика предлагает совершенно иной уровень мышления, благодаря которому творческий процесс моделирования происходит на наивысшем уровне абстракции, при котором постулируется лишь минимальный набор закономерностей [6, П, 17. Нечеткое управление оказывается особенно полезным, когда технологические процессы являются слишком сложными для анализа с помощью общепринягых количественных мегодов, или когда доступные источники информации интерпрегируются качественно, неточно или неопределенно. Экспериментально показано, что нечеткое управление дает лучшие результаты, по сравнению с получаемыми при общепринятых алгоритмах управления. Нечеткая логика, на которой основано нечеткое управление, ближе по духу к человеческому мышлению и естественным языкам, чем традиционные логические системы. Наличие математических средств отражения нечеткости исходной информации позволяет построить модель, адекватную реальности.
Использование аппарата теории нечетких множеств позволяет связать любой показатель с лингвистическими переменными (термами). Для этого выбираегся необходимое количество термов, с помощью которых может быть описан анализируемый показатель. Минимальное количество термов обычно равно трем - минимальное, среднее и максимальное значение показателя. Максимальное количество зависит от требуемой точности описания системы.
Для оценки эффективности распределения производственных ресурсов в данной работе использован метод максиминной свертки, реализующий пессимистический подход к принятию решений, когда определяющим является минимальное значение критериев оценки [6]. Согласно этому методу строятся функции принадлежности каждого показателя. Функция принадлежности задает степень предпочтения для каждого значения показателя (степень предпочтения - вещественное число в интервале от 0 до 1). Построение таких функций проводят эксперты. Затем производится «свертка» значений степеней предпочтения показателей для выявления сочетания производственных ресурсов. В процессе «свертки» определяется наименьшее из всех показателей значение степени предпочтения. Наилучшим считается сочетание ресурсов, обладающее наибольшим значением степени предпочтения из множества, полученного в результате «свертки».
В работе выделено три уровня распределения производственных ресурсов: существующее, переходное и оптимальное (см. рис. 2.17). Уровни являются альтернативами, которые предстоит определить. Альтернативы обозначим через а, а2, а3: существующее (а), переходное (а2), оптимальное (а3). Для оценки эффективности распределения производственных ресурсов составляегся перечень критериев. Критерии оценки обозначим через К, К2, К3, К4: степень износа оборудования (Kt), степень компеїенции персонала (К2), степень информационной обеспеченности (Кз), степень финансовой обеспеченности (К4). На основании данных об оцениваемых ресурсах, а также мнений экспертов определяются факгические значения каждого критерия (Nf), которые затем представляются в табличной форме (табл. 3J).
Задаются нормативные значения критериев оценки для каждою уровня распределения ресурсов (N;,j). Например, для критерия «Степень износа оборудования» уровню распределения «Существующее» соответствует значение NM, уровню распределения «Переходное» - Nj,2 и т.д. Определяются долевые значения критериев как отношение фактических значений Обработка полученной исходной информации с применением мате магического аппарата теории нечетких множеств проводится в четыре этапа.
Производится построение функций принадлежности, соответствующих понятиям "предпочтительная степень износа оборудования", "необходимая степень компетенции персонала", "желаемая степень информационной обеспеченности" и т.д. Функция принадлежности задает степень предпочтения для каждого значения критерия оценки (степень предпочтения - вещественное число в интервале от 0 до I) (рис. 3.1). Построение таких функций проводят эксперты, располагающие знаниями в данной области.
Разработка оптимизационной математической модели этапного распределения производственных ресурсов
Применение данных методов позволяет осуществлять ресурсное регулирование для формирования оптимального распределения производственных ресурсов в технологических схемах карьеров посредством регулирования параметров элементов, изменения количества элементов схемы, изменения структуры схемы и программно-целевого управления.
Каждый из методов характеризуется комплексом действий и особенностей: метод регулирования параметров элементов схемы включает текущее планирование, координацию, контроль и анализ, которые обеспечивают заданные значения параметров элементов технологической схемы карьера; метод изменения количества элементов схемы обеспечивается совокупностью технических и организационных приемов и решений для изменения структуры отдельных элементов технологической схемы карьера. Этот метод чаще сводится к максимальной реализации возможностей, предоставляемых уже имеющимися ресурсами. Основными принципами при этом являются экономичность и гибкость элементов схемы, обеспечение максимальной управляемости, ориентация на достижение поставленных целей; метод изменения структуры схемы включает совокупность мероприятий по реорганизации (реконструкции) производственного объект или отдельных технологических линий, ввод новой техники, частичная модернизация старой в долгосрочной перспективе или оперативные организационные меры по ликвидации ограничений, создающих развитие негативный ситуаций в карьере. Конкретные решения должны вырабатываться по отношению ко всем возможным вариантам совершенствования технологической схемы карьера. Предпочтение отдаегся вариантам, имеющим наибольшую экономическую эффективность; метод разработки новой схемы определяется совокупностью мероприятий по цсле-полаганию (целеобразоваиию), разработке и обоснованию Программ формирования и совершенствования технологической схемы карьера. Разрабатывается он для долгосрочного планирования, основан на формулировании целей экономического развития. Данный метод включает определение системы целей и увязку целей плана с производственными возможностями с помощью программ деятельности (стратегическое планирование), он же диктует необходимость в определении основных оірани-чений в структуре схемы и мероприятий по их снятию, что в свою очередь обусловливает структурные преобразования по изменению количества и регулирование параметров элементов технологической схемы карьера.
Суть первого метода ресурсного регулирования в технологической схеме карьера - регулирование параметров элементов схемы - заключается в регулировании величины параметров звеньев механизации осуществляющих основные технологические процессы открытых горных работ: буровзрывные рабогы, выемочно-погрузочные работы, транспортирование горной массы и отвалообразование. Каждый технологический процесс характеризуется показателями, величина которых определяется комплексом параметров. Например, охарактеризовать технологический процесс бурения позволяют следующие показатели: осевое давление на долото, механическая скорость бурения, сменная производительность бурового станка и его годовая производительность. На величину данных контрольных показателей влияет комплекс управляемых параметров (табл. 3.4).
Регулирование величины параметров осуществляется на основе управления про изводственными ресурсами. Так, сменная производительность бурового станка зависит от времени на бурение скважины; которое в свою очередь зависит от состояния технического ресурса - износа долота, трудового ресурса - квалификации персонала, информационного ресурса - оптимального выбора типа долота и финансового ресурса - объема средств на изменение технического, трудового и информационного ресурсов. Необходимо отметить, что расчет экономической эффективности преобразования технологической схемы карьера за счет изменения параметров элементов схемы, производится на основе определения эксплуатационных затрат. Капитальных вложений в этом случае не требуется, поскольку набор операций и структура производственных ресурсов остается прежними.
Суть второго метода - изменение количества элементов схемы - заключается в смене количества горнотранспортного оборудования, персонала в звеньях механизации технологической схеме карьера. Под заменой техники понимается устранение из определенного звена механизации изношенного и включение в него нового, но с прежними техническими характеристиками, горнотранснортного и другого технологического оборудования. При этом технология ведения работ остается прежней. Так, например, замена отработавших свой ресурс автосамосвалов на новые, приведет к определенному снижению их количества, поскольку повысится коэффициент технической готовности. Произойдет снижение количества и трудоемкости ремонтных воздействий, что позволит уменьшить объем финансовых ресурсов за счет снижения зкснлуаіационньїх расходов на оплату труда обслуживающего персонала и содержание ремонтных площадей. Количество персонала, уровень квалификационной подготовки обслуживающего персонала и степень информационной обеспеченности моїуг быть понижены из-за исключения их текущего обслуживания оборудования сложных и ресурсоемких ремонтных операций и необходимости обучения работников навыкам их выполнения.
Расчет экономической эффективности преобразования технологической схемы карьера, сформированной за счет замены техники, персонала и информации в технологической схеме производится с учетом эксплуатационных и капитальных расходов. Капитальные затраты при втором методе ресурсного реіулирования неизбежны, поскольку покупка новой техники и обучение персонала требуют значительных инвестиций.
Суть третьего метода - изменение структуры схемы - заключается в функционально-структурном развитии технологической схемы карьера за счет изменения типа сочетания структур звеньев механизации и способов их взаимодействия, применения новых марок, типов и видов горнотранспортного оборудования, перехода на новые технологий добычи. В зависимости от горно-геологических условий, избытка или дефицита вскрытых и подготовленных запасов, технических и трудовых ресурсов, как вариант повышения эффективности и безопасности открытых горных работ, на карьере может быть выбран переход на другую технологию. Вопросы выбора технологии и схем механизации производственных процессов на карьерах глубоко проработаны в научной литературе [75, 81]. Так, на карьерах подготовка горных пород к выемке может осуществляться посредством механического рыхления массива горных пород и взрывного рыхления горных пород. Выемочно-погрузочные работы могут осуществляться одноковшовыми экскаваторами, экскаваторами непрерывного действия, одноковшовыми погрузчиками и бульдозерами, скреперами. Также может производиться отработка пород управляемым обрушением.
Реализация методики совершенствования технологических схем карьеров горнообогатительного производства ОАО «ММК»
Применение данных методов позволяет осуществлять ресурсное регулирование для формирования оптимального распределения производственных ресурсов в технологических схемах карьеров посредством регулирования параметров элементов, изменения количества элементов схемы, изменения структуры схемы и программно-целевого управления.
Каждый из методов характеризуется комплексом действий и особенностей: метод регулирования параметров элементов схемы включает текущее планирование, координацию, контроль и анализ, которые обеспечивают заданные значения параметров элементов технологической схемы карьера; метод изменения количества элементов схемы обеспечивается совокупностью технических и организационных приемов и решений для изменения структуры отдельных элементов технологической схемы карьера. Этот метод чаще сводится к максимальной реализации возможностей, предоставляемых уже имеющимися ресурсами. Основными принципами при этом являются экономичность и гибкость элементов схемы, обеспечение максимальной управляемости, ориентация на достижение поставленных целей; метод изменения структуры схемы включает совокупность мероприятий по реорганизации (реконструкции) производственного объект или отдельных технологических линий, ввод новой техники, частичная модернизация старой в долгосрочной перспективе или оперативные организационные меры по ликвидации ограничений, создающих развитие негативный ситуаций в карьере. Конкретные решения должны вырабатываться по отношению ко всем возможным вариантам совершенствования технологической схемы карьера. Предпочтение отдаегся вариантам, имеющим наибольшую экономическую эффективность; метод разработки новой схемы определяется совокупностью мероприятий по цсле-полаганию (целеобразоваиию), разработке и обоснованию Программ формирования и совершенствования технологической схемы карьера. Разрабатывается он для долгосрочного планирования, основан на формулировании целей экономического развития. Данный метод включает определение системы целей и увязку целей плана с производственными возможностями с помощью программ деятельности (стратегическое планирование), он же диктует необходимость в определении основных оірани-чений в структуре схемы и мероприятий по их снятию, что в свою очередь обусловливает структурные преобразования по изменению количества и регулирование параметров элементов технологической схемы карьера.
Суть первого метода ресурсного регулирования в технологической схеме карьера - регулирование параметров элементов схемы - заключается в регулировании величины параметров звеньев механизации осуществляющих основные технологические процессы открытых горных работ: буровзрывные рабогы, выемочно-погрузочные работы, транспортирование горной массы и отвалообразование. Каждый технологический процесс характеризуется показателями, величина которых определяется комплексом параметров. Например, охарактеризовать технологический процесс бурения позволяют следующие показатели: осевое давление на долото, механическая скорость бурения, сменная производительность бурового станка и его годовая производительность. На величину данных контрольных показателей влияет комплекс управляемых параметров (табл. 3.4).
Регулирование величины параметров осуществляется на основе управления про изводственными ресурсами. Так, сменная производительность бурового станка зависит от времени на бурение скважины; которое в свою очередь зависит от состояния технического ресурса - износа долота, трудового ресурса - квалификации персонала, информационного ресурса - оптимального выбора типа долота и финансового ресурса - объема средств на изменение технического, трудового и информационного ресурсов. Необходимо отметить, что расчет экономической эффективности преобразования технологической схемы карьера за счет изменения параметров элементов схемы, производится на основе определения эксплуатационных затрат. Капитальных вложений в этом случае не требуется, поскольку набор операций и структура производственных ресурсов остается прежними.
Суть второго метода - изменение количества элементов схемы - заключается в смене количества горнотранспортного оборудования, персонала в звеньях механизации технологической схеме карьера. Под заменой техники понимается устранение из определенного звена механизации изношенного и включение в него нового, но с прежними техническими характеристиками, горнотранснортного и другого технологического оборудования. При этом технология ведения работ остается прежней. Так, например, замена отработавших свой ресурс автосамосвалов на новые, приведет к определенному снижению их количества, поскольку повысится коэффициент технической готовности. Произойдет снижение количества и трудоемкости ремонтных воздействий, что позволит уменьшить объем финансовых ресурсов за счет снижения зкснлуаіационньїх расходов на оплату труда обслуживающего персонала и содержание ремонтных площадей. Количество персонала, уровень квалификационной подготовки обслуживающего персонала и степень информационной обеспеченности моїуг быть понижены из-за исключения их текущего обслуживания оборудования сложных и ресурсоемких ремонтных операций и необходимости обучения работников навыкам их выполнения.
Расчет экономической эффективности преобразования технологической схемы карьера, сформированной за счет замены техники, персонала и информации в технологической схеме производится с учетом эксплуатационных и капитальных расходов. Капитальные затраты при втором методе ресурсного реіулирования неизбежны, поскольку покупка новой техники и обучение персонала требуют значительных инвестиций.
Суть третьего метода - изменение структуры схемы - заключается в функционально-структурном развитии технологической схемы карьера за счет изменения типа сочетания структур звеньев механизации и способов их взаимодействия, применения новых марок, типов и видов горнотранспортного оборудования, перехода на новые технологий добычи. В зависимости от горно-геологических условий, избытка или дефицита вскрытых и подготовленных запасов, технических и трудовых ресурсов, как вариант повышения эффективности и безопасности открытых горных работ, на карьере может быть выбран переход на другую технологию. Вопросы выбора технологии и схем механизации производственных процессов на карьерах глубоко проработаны в научной литературе [75, 81]. Так, на карьерах подготовка горных пород к выемке может осуществляться посредством механического рыхления массива горных пород и взрывного рыхления горных пород. Выемочно-погрузочные работы могут осуществляться одноковшовыми экскаваторами, экскаваторами непрерывного действия, одноковшовыми погрузчиками и бульдозерами, скреперами. Также может производиться отработка пород управляемым обрушением.
