Введение к работе
Актуальность работы: В настоящее время на основе исследования системных связей, закономерностей функционирования и развития природно-промышленной системы (ППС) горно-перерабатывающего комплекса уже разработаны технологии добычи, позволяющие получить определенные результаты в горно-перерабатывающем производстве. Решение о внедрении новых технологий должно приниматься на основе их детальной оценки по совокупности технологических, экономических, техногенных и других факторов, имеющих значение для промышленности региона, его населения и природного комплекса.
Производственную систему целесообразно рассматривать в рамках ППС. Это аргументировано следующими доводами: в производственной системе содержатся носители всех типов предпосылок к происшествиям - ошибки, отказы и неблагоприятные воздействия на них извне (рабочая и внешняя среда); функционирование производственной системы есть эксплуатация людьми техники в определенной среде (без участия человека и не использующие технику процессы - частный случай); производственная система включает в себя источник опасности и потенциальную жертву - человека.
При рассмотрении ППС горно-перерабатывающего комплекса возникают многочисленные задачи, требующие оценки количественных и качественных закономерностей процессов функционирования системы. Ограниченность возможностей экспериментального исследования ППС делает актуальной разработку методов и моделей, которые позволили бы в соответствующей форме представить процессы функционирования системы, описание протекания этих процессов с помощью математических зависимостей, оценку характеристик исследуемых объектов.
Исследования закономерностей функционирования ППС приобретают
большую актуальность в связи с постановкой задачи модернизации
производства и экономики России в целом. В связи со значительным объемом
слабоструктурированных данных усложняется регламентациями
эффективного функционирования производственных процессов, социального и природного комплексов, при которых обеспечивалось бы устойчивое развитие ППС. Поэтому, научно-прикладные задачи, решение которых позволяет формализовать скрытые структурные закономерности функционирования ППС и принимать управленческие решения организационно-технологического характера для повышения эффективности его функционирования, являются весьма актуальными.
Цель работы: исследование взаимосвязи параметров ППС горно-перерабатывающего комплекса и разработка методов, критериев и алгоритмов для принятия организационно-технологических решений обеспечивающих повышение эффективности функционирования ППС.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
- экспериментальные исследования технических, технологических и техногенных факторов ППС горно-перерабатывающего комплекса;
- разработка критерия эффективности принимаемых организационно-
технологических решений;
разработка метода и алгоритма определения территориальной границы производственной подсистемы ППС;
определение зависимостей величины выбросов загрязняющих веществ от технических, технологических и техногенных факторов горно-перерабатывающего комплекса;
разработка зависимости влияния техногенных факторов на социально-технологическую подсистему ППС;
разработка алгоритма принятия решений для повышения эффективности функционирования ППС горно-перерабатывающего комплекса.
Методы исследования включают в себя математическое моделирование, лабораторные и промышленные экспериментальные исследования, многофакторный и регрессионно - корреляционный анализ.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
Выявлены регрессионно-корреляционные зависимости влияния технических, технологических и техногенных факторов на природно-промышленную систему, которые позволяют принимать организационно-технологические решения для выбора эффективных технологий горно-перерабатывающего комплекса и разрабатывать мероприятия по предотвращению опасных процессов.
Разработан критерий эффективности принимаемых организационно-технологических решений - интегральный коэффициент устойчивого развития ППС горно-перерабатывающего комплекса, учитывающий технологические, экономико-социальные и техногенные показатели и позволяющий производить оценку принимаемых решений при проектировании или модернизации горно-перерабатывающего комплекса.
Разработан метод определения территориальной границы производственной подсистемы ППС, основанный на оценке степени загрязнения территории ППС с использованием полученных зависимостей расстояния, от источника загрязнения до санитарно-защитнои зоны, от концентрации загрязняющих веществ.
Определены зависимости величины выбросов загрязняющих веществ от технологических и техногенных факторов горно-перерабатывающего комплекса, позволяющие оценивать и прогнозировать уровень загрязнения территории ППС от сформированных отвалов.
Объект исследований - ППС горно-перерабатывающего комплекса.
Предмет исследований - Взаимосвязи параметров ППС, методы и алгоритмы обеспечения эффективности ее функционирования.
Практическая значимость работы заключается в применении разработанных критериев и алгоритмов принятия организационно-технологических решений для повышения эффективности функционирования ППС, а также метода определения границы производственной подсистемы ППС, позволяющего снизить влияние производственных факторов на
социально-технологическую подсистему ППС горно-перерабатывающего комплекса. Полученные зависимости выбросов загрязняющих веществ от технологических и техногенных факторов горно-перерабатывающего комплекса позволяют проводить оценку и прогнозирование уровня загрязнения территории ППС от сформированных отвалов.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и результатов исследования основываются в использовании в качестве теоретической и методологической базы трудов ведущих ученых, в области системного анализа техносферы, подтверждаются соответствием результатов теоретических исследований и практических данных, а также внедрением в производство.
Реализация и внедрение результатов. Результаты диссертационной работы внедрены в Жезказганском горно-металлургическом комбинате (корпорация «Казахмыс»); учреждениях управления по недропользованию РСО-Алания, учреждениях управления природных ресурсов и экологии Республики Южная Осетия. Отдельные положения диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Технологии разработки месторождений полезных ископаемых» СКГМИ (ГТУ).
Апробация работы: Основные положения диссертации доложены и одобрены на Жезказганском горно-металлургическом комбинате (2009), на научно-техническом совете Центра геофизических исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия-Алания (2009); на Международной научно-практической конференции «Развитие производственной и экологической безопасности в XXI веке. Проблемы и решения», Санкт-Петербург, 2009; на Международной научно-практической конференции «Экология. Риск. Безопасность», ГОУ ВПО «Курганский государственный университет», Курган, 2010; на VII Международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие горных территорий в условиях глобальных изменений», Владикавказ, 2010; на XIX Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь», раздел «Системный анализ и информационные технологии», Пенза, 2010; на XI Международной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии», Воронеж, 2011 г.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 14 научных трудах, из них 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, приложений и списка использованной литературы. Содержание диссертации изложено на 131 листах машинописного текста и включает 34 иллюстрации, 36 таблиц. Список литературы содержит 111 наименований.
