Обоснование параметров технологических систем шахт при формировании программ развития горного производства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.21, кандидат технических наук Грошенкова, Олеся Владимировна

• Грошенкова, Олеся Владимировна
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Грошенкова, Олеся Владимировна

Введение.

1.Состояние вопроса, цель, задачи и методы исследований.

1.1 Анализ специфики функционирования угольной промышленности в новых экономических условиях.

1.2 Анализ существующих методов обоснования параметров технологических систем угольных шахт при перспективном планировании развития горного производства.

1.3 Цель, задачи и методы исследований.

Выводы.

2. Структура общей методики исследований по обоснованию параметров технологических систем угольных шахт при формировании программ развития горного производства.

2.1 Обоснование комплекса параметров и показателей, характеризующих технологические системы угольных шахт.

2.2 Обоснование целесообразности использования теории искусственных нейронных сетей для обоснования параметров технологических систем угольных шахт.

2.3 Методические положения по обоснованию параметров технологических систем угольных шахт на стадии формирования программ развития горного производства.

Выводы.

3. Реализация методических принципов обоснования параметров технологических систем угольных шахт.

3.1 Характеристика объектов исследований.

3.2 Исследование влияния комплекса характеристик горно-геологических условий и параметров технологической системы шахты на показатели эффективности ее функционирования.

3.3 Оптимизация параметров функциональных элементов технологической системы угольной шахты.

3.4 Анализ результатов реализации методики оптимизации параметров функциональных элементов технологической системы угольной шахты.

Выводы

4. Рекомендации по практической реализации результатов исследований.

4.1 Рекомендации по выполнению работ, связанных с оценкой уровня качества технологической схемы шахт и направлений ее развития.

4.2 Рекомендации по практическому использованию программы моделирования и оптимизации параметров технологической системы шахты.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров технологических систем шахт при формировании программ развития горного производства»

Возникшие чрезвычайно сложные проблемы становления рыночной экономики в России привели в 90-е годы прошлого столетия к значительному снижению объемов производства и ухудшению технико-экономических показателей качества функционирования угледобывающей промышленности.

Политика реструктуризации, проводимая на протяжении почти десяти лет, привела к ряду серьезных сдвигов в выправлении сложившегося положения в отрасли. В целом по отрасли угледобыча вышла на положительный уровень рентабельности производства, хотя ряд компаний пока еще работают с убытками. Массовая ликвидация шахт в столь сжатые сроки и недостаточное внимание в предыдущий период к вопросам занятости населения существенно обострили региональные проблемы. Из-за существенного сокращения производственного потенциала отрасли на первый план в настоящее время выходит проблема создания условий для эффективного простого и расширенного воспроизводства в угледобыче. Ее успешное решение может быть реализовано как в сфере макроэкономики, так и на производственном уровне путем рационального использования технологического потенциала горных предприятий по добыче угля.

Задачи же корректного формирования сценария технологического развития угольных шахт в рыночных условиях имеют значительную размерность. Данное утверждение исходит из отсутствия работоспособных методов маркетинговых исследований, неопределенности ценовой политики в сфере сбыта конечной продукции предприятий и инвестиционной привлекательности их, а также из большого объема, противоречивости и значительного многообразия диагностической информации, характеризующей угольную шахту как сложную динамическую систему. Анализ опыта формирования производственных программ и сценариев технологического развития угледобывающих предприятий показывает, что традиционно применяемые в этих целях методы не позволяют с высокой степенью достоверности обнаружить объективные связи между «входом» и выходом» технологической системы шахты, что на наш взгляд, предопределяет необходимость обращения к информационным технологиям современного поколения. В этой связи задача обоснования параметров технологических систем шахт при формировании программ развития горного производства может считаться достаточно актуальной.

Целью диссертации является установление влияния комплекса горногеологических, горнотехнических и организационных факторов на показатели производственной деятельности шахт для прогнозного обоснования направлений их технологических систем, обеспечивающих повышение эффективности и полноты освоения ресурсного потенциала угледобывающих предприятий.

Основная идея работы заключается в минимизации роли фактора неопределенности при формировании программ развития горного производства на угольных шахтах путем реализации информационных технологий на базе искусственных нейронных сетей.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:

Формирование программ эффективного технологического развития угольных шахт в рыночных условиях являет собой реализацию многовариантного подхода к выработке обоснованных решений с учетом стохастичности влияния комплекса факторов, определяющих уровень показателей качества функционирования горного производства;

Использование теории искусственных нейронных сетей при обосновании направлений эффективного развития угольных шахт позволяет выявить внутренние связи в технологической системе предприятий и объективно оценить их «вклад» в формировании уровня показателей горного производства;

Оценку влияния качества функционирования комплекса природных, горнотехнических и организационных факторов на показатели качества функционирования угледобывающего предприятия в перспективе, предусмотренный программой технологического развития, целесообразно осуществлять при поинтервальном представлении факторов, позволяющим учесть специфику изменения условий и полноты реализации ресурсного, производственного и организационного потенциала;

Алгоритм оптимизации параметров технологической системы шахты должен предусматривать обеспечение возможности выявления приоритетных направлений перспективного развития горного производства.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: масштабностью и представительностью объектов исследований, характеризующих шахтный фонд ОАО УК «Кузбассуголь» достаточным объемом геолого-маркшейдерской и статистической информации о работе семнадцати шахт в течение четырех лет; корректным использованием современных методов исследований.

Научное значение диссертации заключается в разработке методических принципов обоснования направлений развития технологических систем угольных шахт с учетом динамики влияния комплекса природных, горнотехнических и организационных факторов на показатели эффективности их функционирования в перспективе, которые могут быть использованы при формировании программ развития горного производства и разработке проектов реконструкции предприятий.

Практическое значение диссертации состоит в разработке рекомендаций по повышению уровня качества технологических систем угольных шахт и направлений их развития с учетом специфики условий функционирования горного производства.

Реализация выводов и рекомендаций:

Методика обоснования параметров технологических систем шахт с использованием искусственных нейронных сетей рекомендована к внедрению в практике формирования программ развития горного производства Ленинского шахтоуправления.

Программа моделирования и - оптимизации параметров технологической системы угольной шахты принята к использованию в учебном процессе Московского государственного горного университета при подготовке горных инженеров по специальности 090200 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых». Апробация работы:

Основное содержание диссертации и ее отдельные положения докладывались и получили одобрение на научных симпозиумах в рамках «Недели горняка», проводимых в Московском Государственном Горном Университете (Москва, 2001-2003), и научных семинарах кафедры Подземной разработки пластовых месторождений Ml ГУ (Москва 20002003).

Публикации:

По результатам исследований опубликованы три научные работы. Объем и структура диссертации:

Работа состоит из: введения, четырех разделов и заключения, содержит 6 таблиц, 29 рисунков, и список литературы из 65 наименований.

Заключение диссертации по теме «Теоретические основы проектирования горно-технических систем», Грошенкова, Олеся Владимировна

ВЫВОДЫ

1.Разработаны методические рекомендации по формированию рационального варианта программы технологического развития угольных шахт, функционирующих в широком диапазоне горно-геологических, горнотехнических и социально-экономических условий. В основу разработанных рекомендаций положен методический подход к выполнению упорядоченных процедур оценки технологического уровня шахты, выявления «узких» мест в цепи угледобычи, установления необходимости технического перевооружения производства, определения потребностей в новом или серийно выпускаемом высокопроизводительном оборудовании на стадии, предшествующей формированию программы развития горного производства.

2.Даны рекомендации по обоснованию параметров технологической системы угольной шахты как совокупности технологических решений по каждому из ее функциональных элементов (подсистем) с выходом на оптимальные уровни показателей качества работы предприятия на перспективу, определенную программой развития горного производства.

3.Разработаны рекомендации по использованию методики и программного обеспечения моделирования и оптимизации параметров технологической системы шахты в практике формирования программ развития горного производства на угольных шахтах.

Заключение

Диссертация является научно-квалификационной работой, содержащей решение задачи обоснования параметров технологических систем шахт при формировании программ развития горного производства, имеющее существенной значение для угольной промышленности страны.

Основные научные и практические результаты диссертации заключаются в следующем:

1.Анализ имеющегося в отрасли опыта формирования программ перспективного развития горного производства на угольных шахтах и специфики функционирования отрасли в новых экономических условиях показывает рост «цены ошибок» и производственного риска из-за принятия недостаточно обоснованных решений.

2.Для решения задач, связанных с обоснованием направлений технологического развития угольных шахт, показана целесообразность привлечения нетрадиционных методов исследований, к каковым относится метод искусственных нейронных сетей.

3.Разработаны методические принципы оптимизации технологического развития горного производства с учетом больших информационных массивов, характеризующих условия и параметры технологии подземной добычи угля.

4.Для оценки влияния комплекса горно-геологических, производственно-технических и организационных факторов предложена поинтервальная дискретизация их в соответствии с логикой выявленной специфики ведения горных работ на примере шахт ОАО УК «Кузбассуголь».

5.Разработан алгоритм и программа реализации методики обоснования параметров технологических систем угольных шахт с использованием теории искусственных нейронных сетей.

6.Реализация методики обоснования параметров технологических систем угольных шахт применительно к условиям шахты «Комсомолец» ОАО УК «Кузбассуголь» показала "ее работоспособность.

7.Разработаны рекомендации по формированию рационального варианта программы технологического развития угольных шахт, функционирующих в широком диапазоне горно-геологических, горнотехнических и социально-экономических условий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Грошенкова, Олеся Владимировна, 2003 год

1.В.П. Мазикин, С.Е. Решетов, Н.Н. Красюк : «Оптимизация хозяйственной деятельности системы предприятий угледобывающего региона». М.:изд. МГГУ 19952.0сновные показатели работы угольной компании «Росуголь» (промышленность) — М. Росинформуголь. 1996г.

2. З.Современное состояние техники угольных шахт за рубежом ( по материалам межд. Выс. Горн.оборуд. «Бергбау-81») М. Цниэиуголь. 1992 -89с.4.3айденварг В.Е. и др. Угольная промышленность за рубежом М.: Горная промышленность 1993.

3. Современный маркетинг. В.Е.Хруцкий, И.В. Корнеева и др. под редакцией В.Е. Хруцкого. М.: Финансы и статистика. 1991.

4. Бочаров В.В. Финансово-кредитные методы регулирования рынка инвестиций. М.:Финансы и статистика. 1993 —44 с.

5. Евтошенко А.Е. Алгоритм и программа оптимизации технологической системы производственно территориального комплекса в условиях перехода к рыночной экономики. М.: изд. МГГУ -1995 64 с.

6. Кузьмич А.С., Горбачев Д.Т. Совершенствование горного хозяйства- основа технического перевооружения отрасли. Уголь 1986 №5, с.11-15.

7. Кузьмич А.С., Бетанели К.П., Бутыльков М.Н. и др. Создание шахт нового экономического уровня .М.: Недра 1976.

8. Технологические схемы очистных и подготовительных работ . Отчет и НИР МГИ ДП-209. М.1990. 79 с.

9. П.Голдовский Б.И., Вайнерман В.И. Комплексный метод поиска решений технических проблем. М.1990.14Гурьянов В.В. Основные направления научно-технического прогресса в топливных отраслях промышленности. Теплоэнергетика 1994 №11 с.11-16.

10. Мазикин В.П. Решетов С.Е. Развитие вспомогательных производств в условиях реструктуризации угольной промышленности на предприятиях АООТ «Ленинскуголь». М.:ГИАБ. Вып. 4 МГГУ, 1995 с.62-66.

11. Лебедев В.В. Математическое моделирование переходных процессов в экономике. Докт.дисс. М.: ГАУ, 1993 254 с.

12. Братченко Б.Ф., Устинов М.И., Гапанович А.Н. Способы вскрытия, подготовки и системы разработки шахтных полей.под ред. Братченко Б.Ф. М.: Недра 1985 494с.

13. Технологические схемы заблаговременной подготовки шахтных полей и добычи метана. Методические разработки. М.: 1987 —49с.

14. Рыночная экономика под ред. Рубина Ю.Б. М.: СОМИТЭК, 1992 154с.

15. Мазикин В.П., Решетов С.Е. Основные направления создания системы социальной защищенности работников и их семей в условиях рыночных отношений. М.: ЦНИЭИуголь 1993 60с.

16. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука 1968.

17. Рейнслау Э.Я., Кальюве Э.Г., Фрайман Я.Б. ЭММ прогнозирования добычи горных сланцев. М.: Наука 1983.

18. К.Б. Арене Горное дело объект науки. М.:изд. ВНИМИ 1990.

19. БурчаковА.С., Малкин А.С., Устинов М.И. Проектирование шахт. Учебник для ВУЗов М.: Недра 1985.

20. Махраков И.В. Обоснование направлений повышения интенсивности горного производства на шахтах высокого технического уровня. Канд.дисс.МГГУ : 1999.

21. Решетов С.Е., Красюк Н.Н. Устойчивое и эффективное функционирование угольной компании в период реструктуризации шахтного фонда. МГГУ 2002г.

22. Шундулини И.А. Разработка интегрированных технологических систем двухстадийной отработки запасов мощных угольных пластов. МГГУ 2002 г.

23. Рыжов A.M. Повышение интенсивности горного производства на базе гибких технологических систем угольных шахт. Докт дисс. МГГУ 1999.

24. Козлова И.Д. Обоснование комплекса технологических решений по совершенствованию производства в угольной компании на основе анализа перспективности шахтного фонда. Канд. Дисс. МГГУ 2001.

25. Ильюшенко В.Г., Лев Е.И., Манжула С.А. Повышение стабильности работы угольных шахт (объединений) Донбасса в условиях рыночных отношений. М, 1992.

26. ОАО УК «Кузбассуголь», статистические журналы за 1999-2002 гг.

27. Абрамов ВМ, Западинский Л.Р., и др. О повышении уровня извлечения запасов угля в Кузбассе. Уголь, 1986 -№7, с. 12-15.

28. Гитис Л.Х Холдинг -новая форма управления. Горный инф.-аналит. Бюллетень. Сб.МГИ-М, 1992,№3 с.29

29. Грейсон ДЖ.К.мл., Оделл. Американский менеджмент на пороге 21 века. Пер. с англ.-М:Экономика 1991.

30. Давыдов Б.А. Новые условия хозяйствования и повышения эффективности работы угольных предприятий Тула ТПИ-1970.

31. Данилевский Ю.А. Проблемы государственного контроля и аудита в условиях перехода к рыночной экономике. Автореферат докт. дисс.-М, ЭФЭИ, 1993 -37с.

32. Бромберг Т.Л., Бузова Н.И., Крейер Т.Б. Перспективное планирование производства в объединении. М: Экономика, 1978-135с.

33. Гурен М.М. Хозрасчетные отношения горнодобывающей промышленности. М: Недра, 1988,143с.

34. Голубков Е.П. Использование системного анализа в принятии плановых решений.М:Экономика, 1982

35. Инструкция по планированю, учету и калькулированию себестоимости добычи угля и продуктов обогащения в угольной промышленности. М.гМинуглепром СССР, 1978 -185с.

36. Грачев М.В., Кузин Д.В, Соболевская А.А. Капиталистическое управление: уроки 80-х. Сб.н.тр. ИМЭМО АН СССР-М., 1988- 91с.

37. Журнал «Уголь», август 2001, с. 22-24.

38. Парамонов В.И. Подземная добыча длинными лавами в Австралии. Уголь №11, 1995, с.64-65.

39. Е. Монахова, "Нейрохирурги" с Ордынки, PC Week/RE, №9, 1995.

40. Ф.Уоссермен, Нейрокомпьютерная техника, М.,Мир, 1992.

41. Итоги науки и техники: физические и математические модели нейронных сетей, том 1,М., изд. ВИНИТИ, 1990.

42. Artificial Neural Networks: Concepts and Theory, IEEE Computer Society Press, 1992. Richard P. Lippmann, An Introduction to Computing withNeural Nets, IEEE Acoustics, Speech, and Signal ProcessingMagazine, April 1987.

43. А.И. Галушкин. Нейрокомпьютеры. Учебное пособие для ВУЗОВ. М: ИПРЖР, 2000. — 528 с.

44. Парамонов В.И. Подземная добыча длинными лавами в Австралии.- Уголь, №11, 1995, с.64-65.

45. Парамонов В.И. Эксплуатация длинных лав в США в 1994 г. Уголь №5,1996, с.66-67.

46. Подземный транспорт шахт и рудников. Справочник. М., «Недра», 1985.

47. Тулеев A.M., Шатиров С.В. Уголь в России в 21 в.: Проблемы и решения:.М:2002.-304с.

48. Методология проектирования горных предприятий: Справочник. Ред.кол.: И.К. Станченко и др. — М.:недра. 429с.

49. Козловский Е.А. Минерально-сырьевые проблемы России накануне 21 века. М.: Русский биографический институт при уч. Изд. МГГУ, 1999 -401с.

50. В.М. Еремеев, Г.Л. Краснянский .Эталоны ТЭО строительства предприятий по добыче и обогащению угля. Изд. Акад.наук 1998, т.1 -439с.

51. Бурчако А.С., Харченко В.А., Кафорин J1.A. Выбор технологических схем угольных шахт. М.»Недра», 1975.

52. Рогов Е.И. Теория и методы математического моделирования производственных процессов в горном деле. Алма-Ата, «Наука», 1973.

53. Стариков А.В. Научные основы оптимизации развития горных работ на угольных шахтах. Автореферат дис.М., 1978.

54. Салли В.И., Малов В.И., Бычков В.И. Поддержание мощности угольных шахт при ограниченных объемах строительства. -М.: «Недра», 1994.

55. Лаврик В.Г., Ногих С.Р, Домрачев А.Н. Моделирование развития сложной производственной системы. «Угольная компания «Кузнецкуголь». -Новокузнецк :СибГИУ,2000.-49с.

56. Лаврик В.Г., Ногих с.Р., Домрачев А.Н. Разработка модели развития системы угольных предприятий на примере АО УК «Кузнецкуголь».- Уголь, 2000, №5. с.33-34.

57. Домрачев А.Н. Разработка гибких геотехнологических систем эффективного освоения угленосных складчатых структур. Дисс. д.т.н.-: Новокузнецк СибГИУ,2002.-37с.

58. Вылегжанин В.Н. новые представления о проектном обеспечении шахт на весь период их развития и санации. Вестник ГМС РАЕН.-М. 1996, с. 159-165.

59. Гальчев И. Канд. Дисс. М.: 1999.