CC BY
20
© А.М. Валуев, 2004
УДК 622.270:658.51 А.М. Валуев
К УНИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ ВНУТРИГОДОВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ОТКРЫТОЙ УГЛЕДОБЫЧИ С УЧЕТОМ ОРГАНИЗАЦИОННОГО ФАКТОРА
Введение
¥ ¥ а современном этапе информатиза-Л.Л. ции производственного управления предпочтение отдается выполнению процедур планирования на основе стандартных моделей, которые должны с единых позиций описывать производственные процессы в достаточно широкой предметной области. На наш взгляд, открытая разработка угольных месторождений представляет собой такую предметную область, допускающую стандартизацию моделей внутригодового планирования с различным временным охватом. Следует отметить, что попытки систематизации задач планирования открытой угледобычи предпринимались и ранее, особенно в работах Е.В. Фрейдиной [1, 2] в отношении задач текущего планирования, С.С.Резниченко и автора [3-5] по задачам оперативного планирования; в работах И.Б. Табакмана, его учеников и сотрудников [6-8] для во многом сходных условий рудных месторождений предложена форма описания задач годового планирования и ряда других. Однако до сих пор многообразие ее условий до сих пор отражено весьма неполно. В частности, организационный аспект нашел весьма полное выражение у В.И. Ганицкого [9], но в виде отдельных задач, а не составляющих единой задачи.
Среди элементов моделей планирования, охарактеризованных в настоящей работе, некоторые широко используются различными авторами, другие встречаются эпизодически и, возможно, в несколько отличной форме, некоторые же предположительно вводятся впервые. Типы величин и соотношений модели
Рассматривая процессы открытых горных работ с подробностью, соответствующей задачам внутригодового планирования, отмечаем, что текущее состояние элементов производственной системы характеризуется:
• величинами с непрерывной областью изменения (положение фронта горных работ и
текущее положение горных машин, измеряемые в линейных или объемных единицах; объемы и среднее качество отгруженного или находящегося на складе угля; время, прошедшее с начала определенной вспомогательной работы);
• дискретными величинами (номер этапа календарного этапа; номер заходки, блока для конкретного экскаватора; количество отгруженных железнодорожных составов; номера загружаемой и разгружаемой секций склада; характер текущей работы в блоке — ожидание в состоянии целика, обуривание, производство взрыва, устройство путей, экскавация и отсутствие работ по завершении экскавации).
Дискретные переменные изменяются в моменты окончания этапов или работ [10]; последние не всегда могут быть связаны с моментами окончания этапов. Однако в используемых до сих пор моделях планирования эти моменты переключения качественного состояния явно или косвенно фиксируются, что приводит к значительному обеднению рассматриваемых вариантов плана (и в результате зачастую план, удовлетворяющий необходимым требованиям, не может быть рассчитан и требования вынужденно корректируются). Предлагаемая здесь форма моделей планирования, напротив, не требует обязательной фиксации моментов переключений, но допускает ее при необходимости. Использование такой более общей формы модели планирования стало возможно с разработкой общего метода расчета таких моделей [11].
Изменение во времени непрерывных переменных хI (компонент вектора х) при фиксированном качественном состоянии 5 зависит от вектора переменных управления и, в качестве которых предлагается использовать значения интенсивностей различных процессов — часовых производительностей горных машин, ин-
тенсивностей углепотоков и др. Связь между этими величинами может быть приближенно (с осреднением по коротким производственным циклам, явно не фигурирующими в модели) представлена дифференциальными уравнениями
X, =¥(в, х, и, Г),
которые без значимой вычислительной погрешности могут быть аппроксимированы разностными уравнениями на основе простейших разностных схем — Эйлера
х,(Г+ДГ)=х,(Г)+^ ,<ХГ), х(Г), и(Г), Г)ДГ (1а)
или в крайнем случае — схемы Эйлера с пересчетом
х,(Г+ДГ)=х,(Г)+^,(5(Г), х(Г)+^(5(Г), х(Г), и(Г), Г)ДГ/2, и(г+дг/2), г+м/2)м. (1б)
Применительно к временным интервалам, в течение которых качественное состояние не меняется, изменение во времени управления не может дать значительного эффекта и организационно трудноосуществимо; поэтому в пределах таких интервалов управление считаем постоянным.
При фиксации значения Г = ^ как момента начала календарного этапа или момента переключения уравнения (1а) или (16) выражают значение вектора х в любой момент времени Г= 4+ДГ до очередного переключения как функцию от 5(Гк), х(Гк), и(Гк) и ДГ =
= Гк-Г'. Смена качественного состояния происходит, как правило, в момент окончания какой-либо работы, когда ее объем достигает предельной величины:
х,(Г) = х,1. (2)
Применительно к работам фиксированной продолжительности объемом считается время с начала работы, для которого уравнения (1а) имеют вид
х,(Г+ДГ) = х ,(Г)+ДГ.
При рассмотрении других процессов типа разгрузки секции форма условий переключения несколько изменяется, и в общем случае она имеет вид
g,(s(tk), х(4+ДГ)) = 0,
gi(s(Гk),x(Гk))<0 е gi(s(Гk), х(Г)) а^байоаао ц
Г.
Не только качественное (^^(Г^), но и количественное состояние системы перед моментом очередного переключения y(k)^x(Гk+1-0) по
некоторым компонентам может отличаться от состояния после переключения (.5^+1) ^(Г^^, х(Г/^+1)), что выражается соотношениями вида
х^Г^/х^)), /е/^,, х^^Х^К),у(^),
/б/х;. (3)
Система ограничений, которой должен подчиняться процесс, состоит из нескольких типов ограничений: ограничений на и(4), относящихся к любому этапу и выражающих ограниченность производительности машин,
транспортной системы, и ограничений на у^), связанных с моментами событий определенного типа. Критерий оптимальности плана может быть выражен как условие максимальности заданного целевого показателя, либо зависящего от конечного состояния х(ГК), у(К), либо представляющего собой минимум по этапам процесса заданной функции г(х(Гк), х(Гк), и(Гк)).
Разбиение карьерного поля на участки
Исходя из цели системы добычных работ, их информационного обеспечения и приемлемого уровня сложности организации работ карьерное поле в задачах текущего и оперативного планирования разбивается на участки, для каждого из которых положение характеризуется единственным числом в объемных (д) или линейных (х) единицах измерения; в некоторых случаях допускается еще одна дискретная характеристика — направление отработки участка. Линейная координата характеризует (с некоторой степенью усреднения) текущее положение относительно оси участка. При необходимости включить в задачу планирования вскрышные и отвальные работы отвалы, в т.ч. внутренние, также разбиваются на участки.
При годовом и квартально-годовом планировании участками служат полосы или сектора, на которые разбиваются выемочные слои в плане. Взаимное расположение положений в отдельных секторах выражают условия транспортного обслуживания (для троек соседних секторов на одном уступе), создания площадок достаточной ширины для размещения оборудования и выполнения буровзрывных работ (для соответствующих секторов смежных уступов). Эти условия известны из литературы [6-8] применительно к задачам годового и перспективного планирования. В рассматриваемых целях требуется их модификация. Обозначив Qijk объем ^ой панели в пределах /-го участка г-го уступа,
найдем номер текущей панели — «,-,■= {ш1п k |
qij^Qijl+—+Qijk};
пу(Чц)- — ё6т-ЧХ-йп6Хуиау о61ёбёу.
ОпёХаёа аёааётбё обиоа бааХо —
Пу(Чу)- п,/д,]+\)1 <1, ёёё (61бХйаш)
\ху~ с°^^Р/х,/+\\—Ь1а1аёе, 7=1,^,^паёо,
ааа щ— 6ахё 1ажа6 аёппаё6бёт1ё паёбХбХа / ё /+1. Аи6шёиа а^аёибайй-ёХжахёа аёХёха тажшо 6п66йа айбажааопу (п 6^а6й ба^ааёахёу 1а баойёхаё^апёёа 5Ий) 6пёХаёу1ё 1а 0ёбё16 баш-^аё 1ёХиааёё:
аёу апао г>1,/, /е/1(г'1/')
ху^х,-\/~H6n66lаict§/^6einаi'—Dz, ааа/ ^-^гО'-1^ (4)
или как условие соответствия текущих панелей: п/д^-пм/д,-^ <Дп,-,,
Для работ по перевалке вскрыши в выработанное пространство должно учитываться аналогичное (4) ограничение на взаиморасположение линии горных и отвальных работ в одном секторе. Другое ограничение связывает расстояние от текущего положения внутреннего отвала до места погрузки бестранспортной вскрыши с размерами драглайна.
При меньших плановых периодах участками служат заходки или участки заходок отдельных экскаваторов, разделенные по длине или высоте заходки. В последнем случае также должно накладываться ограничение типа (4), выражающее необходимость опережения экскавации верхнего подуступа по сравнению с нижним. Выполнение в течение планового периода буровзрывных работ с вовлечением взорванных участков в разработку до конца планового периода требует включения в число переменных задачи планирования и границ взорванных блоков, описываемых аналогично.
Не все участки, относящиеся к одному уступу, при определенном их расположении могут разрабатываться параллельно: обеспечение транспортного доступа может требовать завершения разработки предшествующего участка. Пусть для ,-го блока непосредственные предшественники образуют множество /пред.блок.1- и э, принимает значения: 1 — «не готов к отработке», 2 — «готов к отработке/отрабатывается», 3 — «отработан». Тогда с событием завершения отработки последнего из блоков i'6/Пpeд.6ЛOK.i (условие наступления события типа(2)) происходит наступление состояния готовности к отработке ,-го блока:
Si(k+1)=2, апёё 5(^=3,/&',Уе/Й4а.4аё.ь (5)
т.е. происходит смена качественного состояния (форме соотношения (5) соответствует (3)). Подобное условие может связывать и участки, относящиеся к смежным уступам: при вскрытии уступа или расконсервации временно нерабочего борта на уступе его участки переходят в состояние «готов к отработке», начиная с момента, когда положение на соответствующем участке вышележащего уступа достигает положения, обеспечивающего возможность работы на данном
еристика объемов горной массы и запасов угля по участкам с учетом технологии разработки
Как уже было сказано, положение работ на участке характеризуется проекцией на ось участка. Усредняя плотность горной массы и качественные характеристики угля по сечениям фигуры ,-го участка, ортогональным к его оси и вычисляя площадь этого сечения в зависимости от координаты х, получаем зависимости di(x), ау(х), Б,(х). Эти зависимости практически обычно упрощаются до кусочно-постоянных или кусочно-линей-ных. Введя функции нарастающего итога У,(х), М(х), Ау(х) соответственно интегрированием выражений Б(х), Б(х^(х), Б^х^^хА^х) по х, с их помощью сможем выразить формулами:
• объем горной массы между положениями х, 'и х, "— У,(х, ')-У,(х,%
• массу угля — М,(х, ')~М,(х,);
• среднее значение /-го показателя качества — (А,/(х, ")-Ау(х, '))/(М,(х, ")-Ы,(х, 0).
Возможность и необходимость селективной выемки внутренней вскрыши или отдельных марок или сортов угля требует определения аналогичных зависимостей с дополнительным индексом — типом горной массы; при этом набор характеристик для каждого типа горной массы устанавливается индивидуально. Для упрощения последующего использования зависимостей целесообразно перейти от аргументов х, к д, введя функцию х,(д,), обратную к У,(х).
При совместном залегании в пределах участка нескольких марок угля требуется ввести для т-ой марки аналогичные величины dim(x),
аут(х), Бт(х) > У,т(х), ■Мт(х), А т/(х).
Распределение оборудования между участками
Пусть /-ая горная машина или группа машин максимальной производительности Q/ может выполнять в течение рассматриваемого периода работы в блоке или группе блоков, образующих множество //; х/=1, если /-ая машина
(группа машин) занята на экскавации. Тогда движение работ в блоках из I/ подчиняется соотношениям:
х,(Г+ДГ)=х,(Г)+и,(Г)ДГ; и,(Г)>0; и,(Г)=0, х,(Г)^2; мЙ(1)=Д}б иЙ(о)=0б если о^1ж 0 < £ (V, (х, (Г + АГ)) - V, (х, (Г))) < ql (5/ (Г)) ■ АГ.
,^1/
При планировании на более длительные периоды расстановка оборудования не рассматривается (добычные и вскрышные мощности рассматриваются как единое целое) или блоки группируются поуступно или по технологическим зонам и с группой блоков связываются определенные доли совокупной мощности по выемке и отгрузке определенного типа горной массы. Соотношения для этих случаев по своей форме, однако, не отличаются от сформулированных.
Определение грузопотоков и ограничения
Перемещение горной массы на угольном разрезе представляется в виде совокупности грузопотоков, каждый из которых имеет определенную характеристику: начало (Ь), конец (е), тип горной массы (/), род транспорта (г). Началами и концам грузопотоков служат: участки горных работ, участки отвальных работ, пункты перегрузки, прикарьерные склады. Качественные характеристики горной массы в грузопотоке определяются характеристиками в начале грузопотока в момент отгрузки; ввиду того, что плановые показатели отгрузки всегда относятся к временным интервалам, за значения характеристик углепото-ков принимаются средние значения за соответствующий временной интервал для места отгрузки; если из одного места исходят несколько грузопотоков, их качественные характеристики считаются одинаковыми. Однако если грузопотоки с общим началом разделены во времени (например, при конвейерном транспортировании с переключением направления отгрузки), в задаче планирования при необходимости (и достаточном информационном обеспечении) учитывается неодинаковость их характеристик.
Ограничения на грузопотоки следующие:
• соответствие совокупной массы отгрузки на участке количеству экскавированной горной массы и соответствие средних значений их качественных показателей:
тье1г [Г: Г + АГ ] Аг = Мы (дь (г + ДГ)) - Мы (дь (г)),
г^Еы е^Еы
(АЬ// (дЬ (Г + ^Г)) “ АЬ1’/ (дЬ (Г))
аЬе1п [Г: Г + АГ] =- ------------ -------;
Ье‘гА ' (Мы(дЬ (Г + ДГ))-МьМь (Г))
• соответствие совокупного объема отгрузки со склада (разгружаемая секция) убытию объема в секции склада;
• непревышение максимальной провозной способности транспортных коммуникаций (ограничение на совокупность объемов грузопотоков, пользующихся общей транспортной коммуникацией);
^ тЬе1г — ттранЬег
1
• ограничение на объем транспортной работы (по совокупности грузопотоков, обслуживаемых однотипным транспортом).
(ТтршЬег / Qтpaн г ) тЬе/г Атрэн г '
Ь,е,/
здесь АТГ,т г — общее количество единиц г-го вида транспорта, QTpaн г — грузоподъемность единицы, Ттрзи Ьег — продолжительность транспортного цикла на маршруте из Ь в е; ттраи Ьег — провозная способность такого маршрута.
Использование прикарьерных складов
Склады угля различных типов — важный элемент стабилизации выпуска продукции, особенно если речь идет о нескольких сортах; значение их повышается, когда количество единиц добычного оборудования мало. Повышение степени усреднения угля на складе по сравнению с входным потоком достигается при послойной отсыпке угля и разгрузке угля с торца склада поперек отсыпаемым слоям [12]. Такая организация обслуживания склада затрудняет одновременную загрузку и разгрузку, поэтому усреднительные склады, используемые в постоянном режиме, как правило, состоят из двух секций, из которых в определенный момент времени одна находится под загрузкой, а другая — под разгрузкой. В других случаях, когда склад предназначен для уменьшения колебаний качества (подшихтовочный) или объема выпуска, периоды загрузки и разгрузки разделены и наличия двух секций не требуется. Подшихтовочный склад загружается более качественным углем при его избытке в готовых к выемке запасах и разгружается при их недостатке, а страховочный — при избытке производственных возможностей (с учетом обеспечения требуемого качества) по сравнению с возможностями вывоза угля, а разгружается,
когда возможности вывоза превышают возможности выпуска.
Уравнения, описывающие изменение объема и качественного состава секций двухсекционного склада, записываются по-разному для разгружаемой и загружаемой секции. Качество угля, отгружаемого за весь период разгрузки секции, считается постоянным, количество убывает со временем как сумма исходящих со склада углепотоков
Мс (Г + АГ) =МС (Г) -
“2 2 тсеСг[Г : Г + АГ] -АГ,ас/(Г + АГ) = ас](Г).
геЕс ееЕс
Для загружаемой секции прибавление угля и его компонентов определяется суммой входящих углепотоков и поступающих в них компонентов. Простые преобразования (деление на объем угля) позволяют перейти от соотношений для объема компонентов к соотношениям для содержания компонентов.
М с ( г + Д г) =
= Мс (Г) +Х 2 2 тьс/г [Г: Г +д Г] -ДГ,
\£Ьс ге Ес Ье Вс
ас/ (Г + Д Г) =
ас/ (Г) • Мс (Г) + ^ ^ ^ аЬс1Г] [г : Г + Д Г] • тЬс1г[Г: Г + Д Г] Д Г
________________!е 1с У€Кс ЬеВс_________________________
Мс (г +Д г) '
Что касается складов, не разделяемых на секции, то формально разностные уравнения для них составляются с включением слагаемых как для входящих, так и исходящих углепотоков (хотя одновременно и те, и другие не могут быть отличны от нуля).
Моменты смены состояния секций нецелесообразно назначать параметрами задачи планирования, т.к. они могут вычисляться на основании условий переключения, имеющих простой смысл: переключение происходит в момент полной разгрузки разгружаемой секции, т.е. когда масса угля в ней обращается в нуль. Таким образом, двухсекционный склад может быть охарактеризован как переменными текущего состояния с непрерывной область изменения — количеством и качеством угля в обеих секциях, так и дискретной переменной состояния, меняющей значение лишь в момент переключения секций — номером разгружаемой секции.
Совокупность соотношений модели планирования
Целесообразно для описания модели планирования использовать рассмотренные величины и соотношения следующим образом:
• интенсивность работы оборудования (объем в единицу времени) по отдельным участкам относить к переменным управления; на эти величины накладываются ограничения по производительности, имеющие вид
сумма интенсивностей по участкам, обслуживаемых определенной мощностью, не превышает этой мощности, (а каждая из интенсивностей неотрицательна) если мощность находится в состоянии основной работы, иначе каждая из интенсивностей равна нулю;
• интенсивность грузопотоков в тех же единицах считать переменными управления; ограничения на них таковы — сумма интенсивностей грузопотоков с одним типом горной массы и общим началом на одном и том же участке горных работ равна средней за этап производительности участка по этому типу горной массы; остальные ограничения описаны выше;
• к переменным управления относить также продолжительность промежутков времени между переключениями процесса (Тф) для ^го подпериода);
• к переменным состояния следует относить текущее положение по каждому добычному (а если требуется — также вскрышному и отвальному) участку.
Связь между этими переменными состояния для начала и конца подпериода определяется условием
Vi(xi"(k))=Vi(xi'(k))+qi(k)T(k).
• состояние складов относить к переменным состояния;
если, как это обычно бывает, ограничения на качество поставляемого угля (по его отдельным товарным сортам, если требуется) относятся к календарным этапам, целесообразно ввести в качестве переменных состояния массу угля и отдельных его компонентов (или содержание компонентов) в угле, отгруженном с начала календарного этапа. Ограничения в этом случае налагаются на состояние перед окончанием каждого календарного этапа.
Типичные ситуации переключения Влияющие и изменяющиеся переменные Ограничения на состояние в момент переключения
Окончание отработки участка месторождения и переход экскаватора на другой участок, в состояние ожидания готовности нового участка, или на выполнение вспомогательных работ, одновременно нижележащий участок переходит в состояние готовности к ведению буровых работ. Координата, описывающая текущее положение экскаватора на участке, или объем извлеченной на участке горной массы; состояние работ на участках. Ограничение сверху на момент события (например, если окончание отработки является условием для назначенного на определенные срок начала работ, таких, как перенос железнодорожных путей, буровые работы на нижележащем участке и др., или просто должно произойти до окончания планового периода).
Для участков, разделенных по горизонтали на последовательно экскавируемые подучастки с разными сортами угля — отработка подучастка. То же для подучастка. Аналогично (если, например, весь уголь с данного подучастка должен быть включен в партию угля данного сорта, которая должна быть отправлена до заданного предельного срока).
Окончание совокупности подготовительных работ к экскавации участка; в частности, для планирования на более длительные сроки — проведение участка разрезной траншеи до участка. Длина проведенного участка разрезной траншеи (переключение, связанное с совокупностью событий, рассматривается ниже); состояние работ (готовности) для участка. Возможно ограничение на момент события. В данном случае дополнительные условия не накладываются, поскольку само событие является комбинированным.
Полная разгрузка разгружаемой секции склада или наполнение загружаемой секции до максимального объема, после чего роли секций меняются. Объем угля в разгружаемой или загружаемой секции; номера разгружаемой или загружаемой секции. Объем угля в загружаемой секции не превышает ее емкости; среднее качество — в заданных пределах; возможны ограничения на момент события.
Переключение конвейеров в пункте перегрузки (например, разрез "Восточный" на Экиба-стузском месторождении [13]). Объем угля, перемещенный по конвейеру после очередного переключения (переключение конвейера может быть также зависимым событием, следствием наполнения очередного штабеля). Возможны ограничения на момент события или на объем угля, перемещенный по конвейеру после очередного переключения.
Начало и окончание плановых ремонтов оборудования; аналогично моделируется ввод и окончательное выведение из эксплуатации единицы оборудования. Время, прошедшее с окончания очередного ремонта— для начала ремонта, время с начала планового периода — для ввода или вывода единицы оборудования (а возможно, и для начала ремонта); время, прошедшее с начала текущего ремонта — для события его окончания. Ограничение может быть связано с требованием совмещения ремонта с состоянием ожидания готовности к выемке очередного участка; другой вариант — требование, чтобы на основной работе было занято не менее определенного количества единиц.
Окончание формирования очередной партии угля, отправляемой определенному потребителю. Объем угля, включенного в партию. Ограничение на время события и на среднее качество угля в партии.
Условия переключений элементов производственной системы и нерегулярные взаимосвязи
Переключения элементов производственной системы тесно связаны с производственными циклами — закономерными чередованиями производственных процессов. В задачах планирования требуется учесть те циклы, которые либо имеют продолжительность, сопоставимую с продолжительностью календарных этапов планового периода, либо требуют для своего осуществления создания специальных условий, связанных с использованием ресурсов, распределяемых при планировании.
Нерегулярные взаимосвязи связаны с наступлением к моменту планирования случайных событий, изменяющих состояние каких-либо элементов производственной системы на достаточно продолжительное время. Возникшее возмущение нельзя ни игнорировать, ни распространять на весь плановый период. Поэтому с таким событием необходимо связать прогнозное время возвращения в нормальное состояние. Таким образом, нерегулярная взаимосвязь характеризуется: 1) возмущенным состоянием отдельных элементов производственной системы и 2) условием наступления события их возвращения в нормальное состояние.
Что касается переключений, связанных с возвращением системы в стандартное качественное состояние из состояний, вызванных наступлением случайных событий, они в большинстве случаев связаны с наступлением прогнозного времени восстановления. Эти моменты времени могут быть оценены в зависимости от типа события либо экспертным путем, либо с помощью методов прогнозирования, либо с помощью специализированных расчетов (например, время для удаления измеренного количества осадков), которые, однако, не имеет смысла включать в модель планирования, а лучше рассматривать в качестве вспомогательных моделей. События восстановления стандартного состояния как в большинстве случаев не управляемы и поэтому не могут быть связаны с какими-либо дополнительными условиями.
Включение в модель условий, характерных для моделей сетевого планирования
Характерное условия в моделях сетевого планирования — это условие наиболее раннего начала какой-либо работы. Это условием служит завершение всех непосредственно предше-
ствующих работ. Наличие одновременно нескольких предшествующих работ не противоречит форме описания процессов с переключениями, но требует применения некоторых специальных приемов для включения такого условия в модель. Эти приемы состоят в следующем.
Во-первых, с каждой работой связывается дискретная переменная состояния, принимающая значения: 0 — работа не может быть начата, 1 — работа может быть начата, но еще не начата, 2 — работа выполняется, 3 — работа завершена.
Следовательно, состояние-1 для работы наступает в момент, когда последняя из предшествующих работ переходит в состояние-3 (нам неизвестно, однако, какая именно это работа). Иначе же можно сказать, что как только наступает момент завершения некоторой работы, не только для нее меняется код состояния с 2 на 3, но и любая непосредственно последующая работа меняет код состояния с 0 на 1, но при условии, что имеют значение 3 коды состояния для всех остальных работ, непосредственно предшествующих этой последующей работе.
Критерии оптимальности в задачах планирования
Целью планирования является, особенно на временном уровне оперативного планирования, в первую очередь обеспечение всех параметров планового задания, как по объему и качественным характеристикам выпуска всех видов продукции для всех подпериодов планового периода, для которых они устанавливаются, так и по объему горных работ для каждого экскаватора (или другой единицы выемочнопогрузочного оборудования). Практически, однако, возможны варианты решения: если такого допустимого плана не будет найдено, то потребуется найти план, в наименьшей степени нарушающий требования к нему (притом только те, которые в какой-то степени возможно нарушить) с учетом веса. В свою очередь, если допустимый план найден, то он не является единственным. В качестве критериев могут использоваться:
• минимизация накопленных отклонений от плановых заданий предыдущих периодов (в особенности это относится к плану горных работ), если они имеются;
• максимизация запаса надежности плана (выражаемого через сохраненные резервы производительности и(или) резервы по
качеству поставок, т.е. отклонение фактического качества от предельно допустимого);
• увеличение объема выпуска или повышение его стоимости за счет более высоких качественных показателей, если такие возможности допускаются потребителями продукции.
Первые два критерия оптимизации плана могут объединены в комбинированный критерий или применяться последовательно (последовательность зависит от ситуации). Третий критерий, поскольку в
большинстве вариантов требует отклонения от плана горных работ, вообще говоря, противоречит цели стабильного функционирования производственной системы угольного разреза, т.к. создает проблемы в будущем, за исключением случая, когда он выражает возможность использования временно благоприятной конъюнктуры в условиях неустойчивого спроса на продукцию разреза.
1. Фрейдина Е.В., Третъяков
А.С., Дворникова А.Н. Модели оптимального текущего планирования раздельной добычи технологических сортов полезного ископаемого при совместном их за-легании//ФТПРПИ — 1985. — №5. — С.74-80.
2. Kontsevoi A.A., Zibrov G.P., Freidina E.V., Tretyakov A.S., Tretyakov S.A. A Complex Hierarchical System for a Coal Quarry//Proc. of the 24-th Internat. Symp. on Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industries. — 1993. — Vol. 2. — P. 51-56.
3. Резниченко С.С., Валуев A.M. Моделирование и оптимизация планирования добычных работ и качества полезных ископаемых при комплексном освоении месторождений // Всесоюз. науч.-тех. конф. "Технология и техника открытых горных разработок при извлечении полезных ископаемых": Тез. докл. — М., 1988. — С. 54-59.
4. Reznichenko S.S., Valuev A.M. Simulation of mining dynamics for middle - and short-term open pit production planning // Mine Planning and Equipment Selection: Proceedings of the third international symposium. Istanbul, 18-20 October 1994. — P. 93-97.
5. Резниченко С.С., Вап-уев A.M. Динамические оптимизационные задачи планирования горных работ на карьерах // Zbornik Radova XXII Jugoslovenskog Simpozijuma za Operaciona Istrazivanja (SYM-OP-IS’a). Beograd, 1995.— S. 1-4.
----------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
6. Табакман И.Б. Принципы построения АСУ на карьерах. — Ташкент: Фан, 1977. — 140 с.
7. Табакман И.Б., Турецкий А.З. Имитационно-оптимизационные методы планирования работ в карьерах. Ташкент: Фан, 1991. — 116 с.
8. Melamud A., Young D.S. Optimizing Interdependence of Operating Cost//Proc. of the 24-th Internat. Symp. on Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industries. — 1993. — Vol. 2. — P.75-82.
9. Ганицкий В.И. Организация производства на карьерах. — М.: Недра. — 1983. — 232 c.
10. Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных разрезах. — М.: Недра, 1982. — 405 с.
11. Вап-уев А.М. Метод решения задач планирования для систем с переключениями производственных процессов // Отдельные статьи Горного информационно-аналитического бюллетеня. — 2003. — №9. — 27 с.
12. Бызов В.Ф. Управление качеством продукции карьеров: Учебник для вузов. — М.: Недра, 1991.
— 239 с.
13. Бепик Н.М., Шапъ P.P., Баскин А.В. (ПО «Экибастузуголь»). Опыт и перспективы управления качеством Экибастузских углей: Обзор/ЦНИЭИуголь.
— М., 1989. — 47 с.
Коротко об авторах
Вапуев Андрей Михайлович — доцент, кандидат физико-математических наук, кафедра «Организации и управления в горной промышленности», Московский государственный горный университет.
-А
