Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние изученности вопроса, цели и задачи исследования
1.1. Анализ функционирования отечественных карьеров в современных экономических условиях
1.2. Современные методы регулирования объемов добычи полезного ископаемого на карьерах
1.3. Анализ научных трудов в области управления безопасностью технологических процессов открытых горных работ
1.4. Цели, задачи и методы исследования 32
2. Исследование факторов влияющих на эффективность и безопасность технологических про- 35 цессов открытых горных работ
2.1. Способ формализованного представления технологических процессов на карьерах
2.2. Исследование факторов влияющих на безопасность технологических процессов на рабочих местах в карьере
2.3. Функции и структура системы «персонал - рабочее место» на карьере
2.4. Обоснование параметров эффективности и безопасности функционирования системы «персонал - рабочее место» ВЫВОДЫ 71
3. Разработка методики обоснования параметров технологических процессов открытых горных работ на основе управления безопасностью в системе «персонал - рабочее место» 73
3.1. Методика оценки элементов системы «персонал - рабочее место»
3.2. Обоснование баланса между параметрами технологических процессов и параметрами элементов системы «персонал рабочее место»
3.3. Разработка системы инструментов по формированию баланса между параметрами технологических процессов и параметрами элементов системы «персонал - рабочее место»
Методика обоснования параметров технологических процес сов карьеров на основе управления безопасностью в системе «персонал - рабочее место»
Выводы 108
4. Экономическая оценка эффективности предлагаемых мероприятий
133
4.1. Оценка экономической эффективности организационно-технических мероприятий по повышению безопасности технологических процессов на карьерах
4.2. Реализация методики управления безопасностью в системе «персонал - рабочее место» на карьере «Малый Куйбас» горно-обогатительного производства ОАО «ММК»
4.3. Реализация программы повышения эффективности и безопасности на горно-обогатительном производстве ОАО «ММК»
4.4. Экономическая оценка применения предлагаемых мероприятий на примере карьера «Малый Куйбас» горнообогатительного производства ОАО «ММК»
Выводы 146
Заключение 147
Список литературы
- Современные методы регулирования объемов добычи полезного ископаемого на карьерах
- Исследование факторов влияющих на безопасность технологических процессов на рабочих местах в карьере
- Обоснование баланса между параметрами технологических процессов и параметрами элементов системы «персонал рабочее место»
- Реализация методики управления безопасностью в системе «персонал - рабочее место» на карьере «Малый Куйбас» горно-обогатительного производства ОАО «ММК»
Введение к работе
В условиях колебания цен и спроса на минеральное сырье технологические методы регулирования объемов добычи полезного ископаемого и вскрышных пород за счет формирования в рабочей зоне временно нерабочих бортов являются для предприятий открытой разработки наиболее экономически целесообразными. Однако практическая реализация данных методов осложняется повышением требований к производственному персоналу, состоянию горно-транспортного оборудования, организации производства на рабочих местах в карьере, что связано с необходимостью обоснования и более жесткого соблюдения значений параметров технологических процессов на рабочих местах.
Использование схем ведения горных работ с формированием временно нерабочих бортов без соответствующего повышения уровня безопасности производства приводит к несоответствию параметров технологических процессов открытых горных работ требованиям, предъявляемым к основным элементам на рабочих местах - технике, персоналу, технологии и организации работы и повышает вероятность возникновения незапланированных простоев, аварий и травм в карьере.
Традиционные методы повышения безопасности работы карьеров основаны на выявлении и устранении отдельных факторов аварийности и травматизма на рабочих местах и не учитывают изменение параметров технологических процессов. В последних работах в области охраны труда и промышленной безопасности рассматриваются вопросы создания системы обеспечения безопасности производства в целом по карьеру как совокупности организационной, технологической, технической подсистем и подсистемы управления персоналом. Отсутствие в настоящее время аналогичного подхода к рассмотрению персонала, технических объектов, технологии и организации производства непосредственно на рабочем месте сдерживает применение разработанных теорией и практикой открытых горных работ способов формирования рабочей зоны с использованием временно нерабочих бортов.
Решение комплекса задач по повышению эффективности и безопасности работы карьеров может быть обеспечено за счет приведения в соответствие параметров технологических процессов требованиям, предъявляемым к персоналу, техническим объектам и организации производства на рабочих местах. Поэтому обоснование параметров технологических процессов в карьере на основе управления безопасностью на рабочих местах является актуальной научно-практической задачей.
Целью работы является обоснование параметров технологических процессов открытых горных работ при выборе способов формирования рабочей
зоны карьера для повышения эффективности и безопасности ведения горных работ на рабочих местах.
Идея работы: повышение эффективности и безопасности технологических процессов открытых горных работ достигается на основе формирования баланса между параметрами технологических процессов и параметрами элементов системы «персонал - рабочее место».
Объект исследования - технологические процессы открытых горных работ.
Научные положения, представленные к защите:
Повышение степени дискретности рабочей зоны карьера сопровождается ростом величины отклонений значений параметров технологических процессов от их рациональных значений, что снижает эффективность и безопасность ведения горных работ в карьере. Величина отклонений зависит от уровня сбалансированности параметров технологических процессов и параметров элементов системы «персонал - рабочее место».
Согласованное изменение параметров технологических процессов и параметров элементов системы «персонал - рабочее место» для достижения баланса между ними осуществляется на основе последовательного применения разработанной системы инструментов, сгруппированных по функциональному признаку:
информационные - инструменты, предназначенные для сбора и накопления информации о фактическом и нормативном значении параметров технологических процессов и элементов системы «персонал - рабочее место»;
аналитические - инструменты выявления причин отклонений параметров и разработки программы действий по достижению баланса;
воздействующие - инструменты по реализации программы достижения баланса.
3. Управление безопасностью в системе «персонал - рабочее место»
обеспечивает устранение отклонений значений параметров технологических
процессов от их рациональных величин, что является необходимым условием
реализации технологических способов формирования рабочей зоны с различ
ной степенью дискретности. Изменение дискретности рабочей зоны карьера
путем формирования временно нерабочих бортов по фронту и высоте обеспе
чивает минимальное опережение вскрышных работ и безопасную, высокопро
изводительную работу горно-транспортного оборудования и персонала на ра
бочих местах.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и результатов подтверждаются надежностью и представительностью исходных данных; сопоставимостью результатов, полученных различными метода-
ми исследований; положительными результатами практической реализации разработок и предложений.
Научную новизну работы составляют:
Подход к рассмотрению персонала, технических объектов, технологии и организации производства на рабочем месте как системы «персонал - рабочее место», позволяющий обосновывать значения параметров технологических процессов и допустимые отклонения этих параметров для различных способов формирования рабочей зоны карьера.
Система качественных, количественных, временных и пространственных показателей оценки соответствия параметров элементов системы «персонал - рабочее место» параметрам технологических процессов в карьере.
Зависимость степени дискретности рабочей зоны при формировании карьерного пространства от сбалансированности параметров технологических процессов и параметров элементов системы «персонал - рабочее место».
Методика обоснования параметров технологических процессов карьеров на основе управления безопасностью в системе «персонал - рабочее место».
Практическая ценность работы:
Определены рациональные границы изменения значений параметров технологических процессов карьеров для способов формирования рабочей зоны с различной степенью дискретности.
Разработан алгоритм выбора способов формирования рабочей зоны карьера на основе оценки баланса между параметрами технологических процессов и параметрами элементов системы «персонал - рабочее место».
Разработана система инструментов для формирования баланса между параметрами технологических процессов открытых горных работ и параметрами элементов системы «персонал - рабочее место».
Реализация результатов работы. Результаты исследований использованы при разработке программ повышения эффективности и безопасности горно-обогатительных производств ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» и ОАО «Комбинат «Магнезит».
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях «Молодежь производству», Красноярск, 2002 г.; «Современные технологии освоения минеральных ресурсов», Красноярск, 2004 г.; на 62 и 63 научно-технических конференциях по итогам НИР, г. Магнитогорск, 2002-2004 гг.; на научных семинарах НТЦ-НИИОГР, г. Челябинск; на технических советах горно-обогатительного производства ОАО «ММК»; на заседаниях кафедры промышленного транспорта МГТУ; на научно-технических семинарах факультета горных технологий и транспорта МГТУ.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ и Правительства Челябинской области (грант № 47-04А).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 155 страницах машинописного текста, содержит 54 рисунка, 30 таблиц, список литературы из 107 наименований.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 печатных работах.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.т.н., проф. СЕ. Гавришеву и научному консультанту к.т.н., доц. А.Н. Рахмангуло-ву за научно-методическое руководство, формирование идеи и структуры работы.
Автор благодарит д.т.н., проф. В.Н. Калмыкова, д.т.н., проф. Г.Д. Першина, к.т.н., проф. И.Т. Слащилина, к.т.н., доц. Э.Ю. Мещерякова, к.т.н., доц. О.Е. Горлову, 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.
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. A.M. Макарова, д.т.н. И.Л. Кравчука, д.т.н. В.А. Пикалова, к.т.н. А.И. Гусева, а также всего коллектива лаборатории безопасности технологических процессов НТЦ-НИИОГР.
Неоценимую помощь при обсуждении основных положений и выводов диссертации оказали к.т.н., доц. С.Н. Корнилов, к.т.н., доц. М.В. Грязное, К.Т.Н., проф. М.Г. Сулейманов, к.т.н., доц. В.А. Лукьянов, инж. А.В. Цыганов, содействие которых способствовало скорейшему завершению диссертационной работы.
Автор выражает благодарность аспирантам кафедры открытой разработки месторождений полезных ископаемых К. В. Бурмистрову, В.Ю. Заляд-нову, А.А. Колонюку за работу над отдельными задачами исследования.
Отдельную благодарность автор выражает 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.
Современные методы регулирования объемов добычи полезного ископаемого на карьерах
Горнодобывающая промышленность в экономике страны занимает важное место, являясь базовой отраслью, обеспечивающей сырьевую независимость России. По геологическим запасам основных видов минерально-сырьевых ресурсов Россия занимает одно из ведущих мест. Объем разведанных запасов полезных ископаемых России оценивается в 10 трлн дол., а неразведанных ресурсов - более чем в 200 трлн дол. При этом российские горнодобывающие предприятия обладают низкой инвестиционной привлекательностью из-за неблагоприятного географо-экономического размещения многих месторождений полезных ископаемых, ухудшения горно-геологических условий добычи по мере увеличения глубины карьеров, низкого уровня рентабельности производства, высокого износа основных фондов, низкого уровня безопасности производства.
Развитие горнодобывающих предприятий проходит в сложных условиях, которые диктуют их внутренняя и внешняя среда. Кризисные явления, вызванные проблемами переходного периода, отрицательно сказались на экономическом потенциале отечественной горнодобывающей промышленности. Объемы производства и его эффективность практически по всем отраслям горнодобывающей промышленности за последнее десятилетие двадцатого века значительно снизились: добыча руд цветных металлов снизилась на 42%, производство товарной железной руды - на 33%, объемы добычи угля на разрезах - в 1,5 раза [5, 20]. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 ГОД 1995
В последние годы практически по всем отраслям горнодобывающей промышленности наблюдается тенденция к повышению объемов добычи полезных ископаемых (рис. 1.1).
Изменение объема добычи железной руды открытым способом в России В настоящее время основные экономические показатели лучших горнодобывающих предприятий (ГДП) России, несмотря на проводимые технические, технологические и другие преобразования, значительно отстают от достигну 9 того за рубежом уровня производительности, эффективности и безопасности производства. Сопоставление величин технико-экономических показателей карьеров зарубежных компаний с аналогичными показателями российских предприятий показывает, что отечественные отстают от зарубежных [20, 40, 67]: по производительности труда - более чем в 8-30 раз; по показателям использования оборудования - в 5-20 раз; по количеству горных выработок - в 2-5 раз, землеемкости - в 3-12 раз; по избытку трудовых ресурсов - в 22 раза; по уровню аварийности и травматизма - в 10-16 раз.
Существенное различие в уровне показателей предприятий горнодобывающей промышленности России и зарубежных стран объясняется не только отличием горно-геологических условий, технологической и технической отсталостью российских предприятий, недовложением средств в их развитие, но является также следствием несогласованного функционирования таких главных элементов предприятий, как персонал, технология, организация и управление.
Адаптация отечественных горнодобывающих предприятий к условиям рыночной экономики происходит крайне неравномерно. Различные условия залегания и качества минерального сырья создают неравнозначные условия для горнодобывающих предприятий и влияют на их экономические показатели и показатели качества конечной продукции. В результате длительной эксплуатации месторождений произошло значительное ухудшение горногеологических условий разработки. За последние 15 лет высота подъема горной массы автосамосвалами на железорудных карьерах, а также вторичные перевозки и перегрузки, в среднем увеличились в 3,8 раза. Более 40% всей руды добывается в настоящее время из карьеров глубиной более 250 м. При этом условия ведения горных работ на различных карьерах различаются в несколько раз (табл. 1.1) [20].
Основные причины кризиса, поразившего большинство горнодобывающих предприятий России, имеют как объективный, так и субъективный характер. Главными из них являются [20, 40]: - ухудшение условий ведения открытых горных работ вследствие отработки легкодоступных, находящихся в благоприятных климатических условиях и богатых по содержанию полезных компонентов месторождений полезных ископаемых; - искаженная ценовая политика, проведение которой было оправдано только на первых этапах реформ и при тщательном экономическом обосновании для сбалансированного развития отдельных отраслей промышленно 10 сти, а не в общегосударственном масштабе и в практически неуправляемом режиме; - отсутствие побудительных мотивов внедрения на предприятиях высокоэффективных ресурсосберегающих, но, как правило, организационно более сложных технологий; - несоответствие производственных систем горнодобывающих предприятий системам обеспечения безопасности производства. Таблица 1.1 Пределы колебаний параметров и технико-экономических показателей, характеризующих добычу железной руды Показатель Значение показателей минимальное максимальное Глубина разработки карьера, м 15 415 Коэффициент вскрыши, м3/г 0,09 10,2 Коэффициент крепости руды 3 20 Коэффициент крепости пород скальной вскрыши 10 16 Мощность рудных залежей, м 2,5 900 Содержание железа, %: общего магнитного 14,8 10,0 61,4 32,8 Расстояние перевозки от рудника до металлургического завода, км 8 1800
Ужесточение конкурентной борьбы за рынки сбыта продукции вынуждает собственников горнодобывающих предприятий ставить руководству предприятий задачи снижения аварийности и травматизма. Это обусловлено тем, что эффективность и стабильность работы ГДП во многом определяются безопасностью производства, поскольку аварии и травмы влекут за собой высокий уровень внеплановых экономических потерь, а также приводят к простоям и остановкам производства, что отражается на стабильности поставок, качестве и себестоимости продукции. Материальный ущерб от аварий, оцененный в виде прямых потерь (без учета ущерба для окружающей природной среды, затрат на ликвидацию последствий аварий, упущенной выгоды и других затрат) по актам расследования причин аварий в 2002 году превысил 447 млн руб. [32].
Доля затрат от травм, аварий и профзаболеваний в себестоимости продукции добычи полезных ископаемых на отечественных горнодобывающих предприятиях сохраняет тенденцию повышения (рис. 1.2) [102]. Так экономические потери от аварий и травм в себестоимости добычи по угольной отрасли составляют свыше 5% [22]. При допуске смертельного случая на производстве органы Госгортехнадзора приостанавливают деятельность по лицензии, что приводит к невосполнимым потерям от простоя производства. квалификация, производственная и технологическая дисциплина персонала, К износ оборудования, И щ доля затрат (с учетом ущерба от травм и аварий) по безопасности труда в себестоимости продукции, 3
Исследование факторов влияющих на безопасность технологических процессов на рабочих местах в карьере
Результаты исследования актуальности проблемы и анализа методической базы в области управления технологическими процессами на карьерах и обеспечения безопасности горного производства позволили сделать следующие выводы:
По геологическим запасам основных видов минерально-сырьевых ресурсов Россия занимает одно из ведущих мест в мире. Объем разведанных запасов полезных ископаемых России оценивается в 10 трлн дол., неразведанных ресурсов - более чем в 200 трлн дол. При этом российские горнодобывающие предприятия обладают низкой инвестиционной привлекательностью из-за неблагоприятного географо-экономического размещения многих месторождений полезных ископаемых, ухудшением горно-геологических условий добычи по мере увеличения глубины карьеров, низким уровнем рентабельности производства, высоким износом основных фондов, низким уровнем дисциплины персонала, низким уровнем безопасности производства.
Сопоставление величин технико-экономических показателей отечественных карьеров с аналогичными показателями зарубежных предприятий показывает, что отечественные отстают от зарубежных: по производительности труда - более чем в 8-30 раз; по показателям использования оборудования - в 5-20 раз; по количеству горных выработок в 2-5 раз; по избытку трудовых ресурсов - в 22 раза; по уровню аварийности и травматизма - в 10-16 раз.
Установлено, что в условиях колебания цен и спроса на минеральное сырье целесообразно использовать способы формирования рабочей зоны с применением временно нерабочих бортов, обеспечивающие возможность из менения объемов добычи полезного ископаемого и вскрышных пород в пре делах 40-60%. В настоящее время на отечественных карьерах широкое рас пространение получили системы разработки, классифицированные по спосо бу формирования рабочей зоны в карьере в зависимости от степени дискрет ности: - с равномерным развитием рабочей зоны; - с ограничением действующей части рабочей зоны по фронту; - с ограничением действующей части рабочей зоны по фронту и/или по высоте; - различные комбинации этих способов.
Доказано, что практическая реализация способов формирования рабочей зоны карьера с использованием временно нерабочих бортов осложняется повышением требований к производственному персоналу, состоянию горнотранспортного оборудования и организации производства на рабочих местах, что связано с необходимостью обоснования и более жесткого соблюдения значений параметров технологических процессов на рабочих местах.
Установлено, что одной из основных причин низкой эффективности технологических процессов отечественных карьеров и разрезов является низкий уровень безопасности производства. Использование различных способов формирования рабочей зоны карьера без соответствующего повышения безопасности производства приводит к несоответствию параметров технологических процессов открытых горных работ требованиям, предъявляемым к основным элементам на рабочих местах - технике, персоналу, технологии и организации работы и повышает вероятность возникновения незапланированных простоев, аварий и травм в карьере.
Анализ научных работ в области управления технологическими процессами открытых горных работ показывает, что в настоящее время создана значительная методическая база по вопросам, связанным с управлением развития рабочей зоны, организацией производственных и технологических процессов в карьере. Современными исследователями широко используется методы формирования карьерного пространства, системный подход к управлению безопасностью производства, методы оценки производственного персонала и аттестации рабочих мест. Вместе с тем в отечественной практике горных работ расширение области применения способов формирования рабочей зоны с использованием временно нерабочих бортов сдерживается недостаточной проработанностью вопросов, связанных с системным подходом к управлению безопасностью на рабочих местах в карьере, влиянием аварийности и травматизма на параметры технологических процессов открытых горных работ.
Указанные выводы определили цель настоящей работы - обоснование параметров технологических процессов открытых горных работ при выборе способов формирования рабочей зоны карьера для повышения эффективности и безопасности ведения горных работ на рабочих местах. Идея работы заключается в том, что повышение эффективности и безопасности технологических процессов открытых горных работ достигается на основе формирования баланса между параметрами технологических процессов и параметрами элементов системы «персонал - рабочее место».
Таким образом, на основе результатов исследований актуальности проблемы и методологической базы в области управления безопасностью технологических процессов открытых горных работ определены задачи данного исследования:
1. Анализ эффективности функционирования отечественных карьеров и выявление причин низкой эффективности и безопасности их работы.
2. Выявление и систематизация факторов, влияющих на безопасность технологических процессов на рабочих местах в карьере.
3. Выбор показателей оценки эффективности и безопасности технологических процессов на рабочих местах в карьере.
4. Обоснование баланса между параметрами технологических процессов и элементами системы «персонал - рабочее место» для способов формирования рабочей зоны с различной степенью дискретности.
5. Формирование системы инструментов по приведению в соответствие параметров технологических процессов карьера и параметров элементов системы «персонал - рабочее место».
6. Разработка алгоритма выбора способов формирования рабочей зоны карьера на основе оценки баланса между параметрами технологических процессов и параметрами элементов системы «персонал - рабочее место».
Для решения поставленных задач в работе использован комплекс методов, включающий системный, структурно-функциональный и технико-экономический анализ; методы обработки результатов исследований с использованием элементов теории нечетких множеств, математической статистики и экспертных оценок; технологическое моделирование параметров рабочей зоны карьера.
Обоснование баланса между параметрами технологических процессов и параметрами элементов системы «персонал рабочее место»
Таким образом, низкая эффективность и безопасность существующих технологических процессов открытых горных работ обусловлены имеющимися недостатками функционирования элементов на рабочих местах - производственного персонала, технических устройств и оборудования, технологии и организации работы. Следствием неэффективной работы: производственного персонала является нарушение трудовой и производственной дисциплины, рассогласованность действий, недостаточная обу-ченность и не полная загруженность персонала во время работ; технических устройств и оборудования - бессистемность составления и выполнения заявок на приобретение и ремонт основных фондов, их высокий моральный и физический износ, недостаточная эффективность эксплуатации изношенных технических средств в условиях неравномерной загрузки; технологии работы - неравномерная загруженность технологических линий, высокая доля нерегламентированных операций (особенно на обеспечивающих и вспомогательных процессах в карьере), слабая и бессистемная адаптация к внешним условиям, связанным с колебаниями объемов спроса и предложения; организации работ - высокая централизация и негибкость организации работ в карьере (являющиеся эффективным инструментом компенсации недостатков в работе технических объектов, технологии и производственного персонала на рабочих местах), которая не способствует повышению эффективности и безопасности производства в существующих условиях.
Слабое функционирование или полное отсутствие связей между элементами на рабочем месте создают основу не только для нерационального использования средств, но и неэффективного использования технологии и оборудования, снижению безопасности производства. Существующие на горных предприятиях системы управления не обеспечивают рациональных форм организации производственного процесса, что приводит к его разбалансирован-ности и увеличению количества нестандартных, нерегламентированных ситуаций и сопровождается ростом количества аварий, травм и незапланированных остановок. Данные факторы являются сдерживающими для практической реализации способов формирования рабочей зоны с высокой степенью дискретности.
Игнорирование, системного подхода в управлении безопасностью технологических процессов на рабочих местах в карьере приводит к рассогласованию во взаимодействии основных элементов - персонала между собой, с техническими объектами в рамках технологического процесса и организации производства. Для эффективного управления необходимо элементы рабочего места рассматривать как систему, выполняющую определенные функции и имеющую определенную структуру.
Для определения понятия система «персонал - рабочее место» необходимо осмыслить и понять категорию «система», как определяющую основные законы и закономерности процесса развития. В системном анализе под системой понимают множество любых элементов, способ связи которых определяет ее поведение [17].
Система представляет собой совокупность элементов и частей, находящихся в отношениях и связях друг с другом и образующих определенную целостность, единство. Определяющими признаками системы являются: наличие элементов, установившиеся связи и отношения между ними, множество возможных состояний, наличие целенаправленной функции [17].
Любую сложную систему можно рассмотреть как совокупность объектов (элементов, подсистем), предназначенных для выполнения некоторого определенного вида работ или решения достаточно четко очертанного класса задач. В соответствии с этим процесс функционирования сложной системы представляется как совокупность действий ее элементов, подчиненных единой цели.
Обычно сложные системы функционируют в условиях неопределенности, поэтому, чтобы изучить существующую или разработать новую систему, необходимо иметь четкое представление об источниках случайных воздействий и параметры их количественных характеристик.
У сложной технической системы, как у объекта исследования, различают три группы свойств [20]: взаимодействие с внешней средой («входы» и «выходы»); внутреннее строение («структура»); общесистемные свойства («поведение»).
Свойства первой группы характеризуют все виды взаимодействия системы с внешней средой, так называемые контуры обмена.
Свойства второй группы характеризуют структуру, т.е. то, что определяет логику ее функционирования, позволяет формально описать функционирование системы и на основе этого изучать, прогнозировать как поведение, так и значение конкретных выходов системы в конкретные моменты времени.
Свойства третьей группы характеризуют поведение системы, которые в общем случае могут не выражаться через свойства входящих в систему элементов (эмерджентное свойство). В первую очередь, это потребительские свойства, характеризующие потребительскую ценность системы. Это качество определяется целевым контуром и является исходным при введении понятия эффективности. Эффективность обычно трактуют как выгодность целевого обмена, либо как близость результата обмена к предельно выгодному. Расход ресурсов на достижение цели системы возрастает из-за несовершенства организации системы. Сложным системам присуще свойство самоорганизации, т.е. способность самопроизвольно изменять свой внутренний порядок, организованность, структуру и параметры.
Системы, состоящие из людей, рассматриваются как социальные организации [20]. Промышленные предприятия являются примерами таких систем (социальных организаций).
Любое производственное предприятие - это большая открытая система, связанная специфическими отношениями со своей внешней и внутренней средой. Структура производственного предприятия представляет собой совокупность систем, обеспечивающую выполнение главной функции - сохранения основных свойств объекта при неразрушающих изменениях внешней среды. Структура системы определяет всю ею организацию. Она отображает и характеризует количественную сторону составляющих целостность компонентов, прочность их связей и отношений.
Горное предприятие представляет собой сложную природно-технологическую производственную систему, состоящую из соподчиненных систем (подсистем) (рис. 2.16). Функционирование каждой из подсистем заключается в выполнении отдельных работ, комплексов работ, частичных процессов. Вся совокупность этих работ и процессов составляет единый производственный процесс.
Реализация методики управления безопасностью в системе «персонал - рабочее место» на карьере «Малый Куйбас» горно-обогатительного производства ОАО «ММК»
В общем виде управление может определено как упорядочение системы, т.е. приведение ее в соответствие с определенной объективной закономерностью, действующей в данной среде. Характеризуя управление по форме, можно сказать, что это процесс связи управляющей и управляемой систем. Роль управляющей системы играет система управления безопасностью производства (СОБП) на карьере, роль управляемой - система «персонал - рабочее место» (рис. 3.9).
Оценка эффективности системы «персонал - рабочее место» и совершенствование ее функционирования производится управляющим органом путем формирования прямых и обратных связей между СОБП и системой «персонал - рабочее место». Под обратной связью понимается информация о состоянии параметров элементов системы «персонал - рабочее место». Прямая связь - это действия управляющего органа, направленные на формирование баланса между параметрами технологических процессов в карьере и элементов системы «персонал - рабочее место».
Управление безопасностью технологических процессов открытых горных работ в системе «персонал - рабочее место» осуществляется следующим образом.
На первом этапе осуществляется пересмотр границ карьера, в которых экономически целесообразно ведение горных работ в современных экономических условиях.
Поскольку граничные коэффициенты, определенные для большинства предприятий открытой добычи полезных ископаемых в прежние годы, оказались в современной экономической ситуации завышенными, одним из основных направлений повышения эффективности открытых горных работ в условиях рынка является снижение текущих объемов вскрышных работ, основанное на пересмотре границ карьеров. Изменение границ горных работ необходимо по следующим причинам [20]: изменение цен на полезные ископаемые на внутреннем и внешнем рынках; необходимость учета оборота денежных средств, особенно при разновременности выполнения вскрышных и добычных работ; постоянно меняющиеся условия ведения горных работ и ситуация на рынке минерального сырья.
Ограничение запасов полезного ископаемого, отрабатываемых открытым способом, предлагается осуществлять по условию получения максимальной величины чистого дисконтированного дохода (ЧДД) при минимально возможных значениях коэффициента дисконта для условий стабильной рыночной экономики. При этом в расчеты закладывается максимальное использование возможностей, заложенных в проекте способов вскрытия и формирования ра
бочей зоны, применение современной техники и технологии. Пересмотр этих границ возможен только в отдаленной перспективе. В связи с изменением соотношения на добываемое полезное ископаемое и используемые материалы и оборудование пересмотр границ в настоящие время ведет к существенному уменьшению запасов в дорабатываемых контурах разрезов (до 50%), но главное - к значительно большему относительному снижению объемов вскрышных работ (до 70%), а следовательно, и среднего коэффициента вскрыши. На высвободившихся площадях могут быть размещены временные отвалы, которые по условиям функционирования наиболее предпочтительно размещать вблизи ведения горных работ. Эти границы также необходимы для определения горного отвала, места заложения капитальных зданий и сооружений и т.д.
Затем определяются границы, в которых экономически целесообразно ведение горных работ в современных экономических условиях и при имеющемся уровне техники и технологии открытых горных работ.
При выполнении технологических расчетов должны быть предусмотрены возможности применения различных способов формирования рабочей зоны, обеспечивающие максимально возможные значения результирующего угла наклона рабочего борта (работа поперечными заходами, крутыми слоями, зонами концентрации и т.д.). Для каждого способа определяется возможный диапазон колебания параметров технологических процессов и величины удорожания удельной себестоимости выполнения вскрышных работ вследствие усложнения организации ведения горных работ. Причем, в зависимости от величины предполагаемых к отработке запасов, требуемого уровня рентабельности горных работ возможно выделение нескольких промежуточных границ (этапов). При этом общая граница будет обеспечивать получение максимума ЧДД в современных условиях, промежуточные - достижение высокого уровня рентабельности по этапам разработки.
На втором этапе создается информационная система учета нарушений, аварийности и травматизма в карьере. Создается банк факторов, которые могут стать причинами возникновения сбоев, аварий и несчастных случаев на рабочих местах, а также служить отказами элементов, связей и всей системы «персонал - рабочее место» в целом. Производится оценка систем «персонал - рабочее место», входящих в основные и вспомогательные технологические процессы и определяется эффективность и безопасность их функционирования.
Оценка функционирования элементов системы «персонал - рабочее место» является необходимым условием повышения эффективности открытых горных работ, поскольку от ее результата зависит рациональный уровень концентрации горных работ в карьере. В качестве примера создания условий для увеличения производительности горно-транспортного оборудования может быть проведен способ формирования зонами концентрации.
Порядок развития карьерного пространства, при котором необходимые параметры рабочих площадок, обеспечивающие высокопроизводительную работу горно-транспортного оборудования, поддерживаются использованием временных нерабочих бортов (ВНБ) различной конструкции, назван способом ведения горных работ зонами концентрации [20]. При таком порядке формирования рабочая зона карьера состоит из зон концентрации горных работ, разделенных как по высоте, так и в плане участками ВНБ. Порядок отработки месторождения представлен на [76].
