Обґрунтування параметрів технологічних схем антрацитових шахт для їх адаптації до інновацій

Abstract

Дисертація присвячена актуальним проблемам управління параметрами, що визначають ефективність функціонування технологічних схем відпрацювання за- пасів на шахтах зі значними термінами служби. За результатами виконаних досліджень встановлено, що для отримання ком- плексної оцінки стану й потенціалу технологічних схем вугледобування окремої шахти необхідно враховувати «ціну» параметрів відпрацювання в процесі адресно- го інвестування з метою побудови комплексної моделі оптимізації приросту поту- жності. Дослідження показали, що в нинішніх умовах неефективність роботи шахт потребує більш ефективних методів розвитку технологічних схем у часі і просторі та визначення потенціалу технологічної схеми в динаміці розвитку в просторі. По- казана доцільність математичного опису процесів переміщення вугілля (С), породи (R), газу метану (G) та води (W), наведення їх у вигляді потоків для чого запропо- новано критерій, який інтегрує співвідношення обсягів і якості вугілля, переробку породи і, за необхідності, ступінь використання шахтної води та метану. Доведено, що задача формування потенціалу технологічних схем шахт зводиться до відбору факторів, які б найбільш адекватно відображали головну характеристику мережі гірничих виробок – показник внутрішнього потенціалу. Він характеризує протяж- ність і структуру гірничих виробок не як функціональну залежність, а як параметр ефективності, як наслідок взаємодії факторів діяльності вугільної шахти в конкре- тних гірничо-геологічних і технологічних умовах. Запропонована методика ком- плексної оцінки стану технологічної схеми шахти за чотирма напрямами, що до- зволяє суттєво збільшити рівень об’єктивності кінцевого результату. В реальних умовах максимальний рівень приватизаційного паспорта технологічної схеми не перевищує 10 – 12 балів. Чим ближче величина цього показника до 10, тим при- вабливіше ця шахта для приватизації, корпоративного відпрацювання запасів і тим менше необхідно витрат на прирощення кожної тонни потужності.

Диссертация посвящена актуальным проблемам управления параметрами, определяющими эффективность технологических схем доработки оставшихся за- пасов шахт со значительными сроками службы. Установлено, что относительно угольных шахт практически отсутствует сис- тема количественной оценки состояния технологических схем, а существующим разрозненным характеристикам шахт присущи принципиальные ошибки. Поэтому в работе предложен механизм оценки качества технологической схемы шахты от- носительно инноваций с учетом интенсивности продуктивных потоков, которые формируются в процессе добычи угля. При этом эти потоки часто имеют перемен- ную интенсивность – будь это переменный спрос на уголь, либо экстенсивные преобразования в ущерб инновационным преимуществам. Результатом производ- ственной деятельности подземного комплекса горных работ является доставка на поверхность трех производительных компонентов, которые с позиций рациональ- ного ресурсо- и природопользования могут быть рассмотрены как факторы, кото- рые могут оказывать негативное влияние на уровень технологической схемы с точки зрения целесообразности инвестирования. В работе предложен критерий, который интегрирует соотношение объемов и качества угля, переработку породы и при необходимости степень использования шахтной воды и метана. В диссертационной работе показано, что категория «потенциал технологиче- ской схемы» в наибольшей степени определяется индустриальными факторами, но необходимость развития задана природой и не может быть исключена или чем заменена, даже если будет изменена технология производственного процесса. При этом достижение оптимальных значений параметров технологической схемы означает полную реализацию экономического потенциала шахты, т.е. предельно достижимого (эталонного) уровня, поскольку достижение именно этого уровня делает технологическую схему шахты восприимчивой к инновациям. Предложена процедура формирования потенциала технологических схем шахт, которая сводится к отбору факторов, определяющих главную характери- стику сети горных выработок – показатель внутреннего потенциала, характери- зующий протяженность и структуру горных выработок. Кроме того, учтен тот факт, что максимизация показателя «внутренний технический потенциал» дости- гается при минимизации показателей «соотношение пропускной способности технологических звеньев», «ограниченность мощности по фактору» и «плотность производительных потоков» соответственно. В работе предложено представлять уровень потенциала технологической схемы шахты четырьмя составляющими: инновационной, параметром надежно- сти эволюционного развития на основе кластерного анализа места шахты в ряду шахт данного региона, экономической надежностью и степенью управляемости технологическими ресурсами шахты в плане «теневой оценки» этих ресурсов. Это позволяет существенно увеличить уровень объективности конечного резуль- тата в сравнении с оценкой только одним показателем. В реальных условиях мак- симальный уровень приватизационного паспорта технологической схемы не пре- вышает 10 – 12 баллов. Чем ближе величина этого показателя до 10, тем привле- кательнее эта шахта для приватизации, корпоративной отработки запасов и тем меньше необходимо затрат на приращение каждой тонны мощности.

The thesis concerns topical problems of controlling the parameters to determine efficiency of processing routes for operation of long-life performance mines. The thesis highlights that complex assessment of conditions and potential of coal- mining processing route in terms of certain mine requires involving a “cost” of mining parameters in the process of target investment to develop complex model for increment optimization. Research shows that today inefficiency of mines needs more efficient me- thods for processing routes development in time and space and determination of processing route potential in development space dynamics. Expediency of mathemati- cal description of processes of movement for coal (С), rock (R), methane (G), and wa- ter (W) is shown; they are explained in terms of flows. To do that a criterion integrating correlation of coal volumes and grade, rock processing and a level of mine water and methane use is proposed. It is verified that a problem of mines processing route poten- tial formation is reduced to selection of factors being the most adequate to reflect the key characteristic of mine workings network that is index of internal potential. It cha- racterizes length and structure of mine workings not as functional dependence but as efficiency parameters, as a result cooperation of coal mine activity factors under specif- ic mining and technological conditions. A technique for complex assessment of a mine processing route is proposed. It involves four criteria making it possible to increase a level of result validity. Under real conditions maximum level of privatization certificate of processing route cannot be more than 10 to 12 points. The closer the value is to 10, the more attractive the mine is for privatization and corporate mining. Thus, the less expenses for each ton of capacity increment is required.