CC BY
18
© Ю.Д. Приступа, 2012
УДК 519.21:656.073:622.33 Ю.Д. Приступа
ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА НЕРАВНОМЕРНОСТИ ПОТОКОВ УГОЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ КОМПАНИЙ
Рассмотрена одна из подсистем угольного холдинга: подсистема сбора угольной продукции с угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий и транспортировки её покупателю средствами железнодорожного транспорта - на примере погрузочно-транспортного управления (ПТУ) «Восточный Кузбасс». Ключевые слова: металлургическая промышленность, угольное месторождение, погрузочно-транспортное управление.
Несмотря на кризисные явления 2008-2009 гг., сокращение объёмов производства в металлургической промышленности на 20%, снижение цен на уголь на 56%, а на металл — на 38%, объёмы добычи и переработки угля в Кузнецком угольном бассейне неуклонно увеличиваются (рис. 1) [1]. В 2010 г. в Кузбассе добыто рекордное количество угля - 185 млн т [1]. На внутренний рынок поставлено 102,8, а на экспорт - 77,6 млн т угля. В следующем 2011 году по прогнозу специалистов предполагается добыть 190 млн т угля [2].
Для перевозки и поставки потребителям возрастающих объёмов угля от шахт, разрезов и обогатительных фабрик необходимо дальнейшее развитие инфраструктуры и провозной способности транспорта в пределах Кемеровской области и за её пределами.
Перемещение угледобывающих предприятий на новые угольные месторождения Восточного Кузбасса привело к ограничениям объёмов поставок угля, так как существующая транспортная система не было создана одновременно в период строительства шахт и разрезов. Причинами та-
кого отставания транспортной инфраструктуры от угледобывающей являются:
• сложившаяся в рыночных условиях тенденция приоритетного инвестирования процессов строительства и начала эксплуатации угледобывающих предприятий, как правило, по временным схемам, и вложения капитальных средств на строительство объектов транспортной системы по остаточному принципу;
• попытки применения автомобильного транспорта угля от угледобывающего предприятия до угольного прирельсового склада, что приводит к минимальным первоначальным капитальным затратам и резкому росту эксплуатационных транспортных расходов;
• длительные сроки и большие капитальные затраты на строительство объектов железнодорожной инфраструктуры.
Наличие множества самостоятельно управляемых компаний-собственников подвижного состава и инфраструктурных объектов привело к нерациональному использованию инфраструктуры, потерям тяговых и маневровых ресурсов, непроизводительному использованию сортировоч-
2004
2005
2006 2007
Года
2008
2009
2010
Рис. 1. Динамика аобыяи угля в Кузбассе [1, 2]
ных мощностей из-за переработки одиночных вагонов, увеличению порожнего пробега собственных вагонов и встречному перемещению, в том числе через лимитирующие участки пути. Ежегодно на станциях Кузбасского отделения дороги скапливается более 10 тысяч собственных
полувагонов, а заявки на погрузку составляют лишь 5-6 тысяч вагонов.
При оперативном управлении транспортными потоками угольной продукции угольных компаний требуется в режиме реального времени (при суточном планировании) обеспечивать выполнение заданий по управляемым параметрам - объемам погрузки, передаче вагонов по пунктам примыкания, поставке вагонов угольным предприятиям под погрузку, так как накопление склонного к самовозгоранию угля на складах шахт, разрезов и обогатительных фабрик приводит к необходимости сокращения производства и ухудшению технико-эконо-
Рыппк ПТУ
!' 11 >к » С) ; и ТУ - Ч■ К' г :|1111 ■ |' Ь\ 111я 14 -•
_ | + | _
ОАО «РЖД»
■-► НИ |^уИ|П'.||ВГруи|НтП|ТриК|№|т|М
> Но;кк)Ж('ЧГ гги II ' -I уГЛИ аИЕДГТрцкптОрГОИ
Рис. 2. Схема угольных потоков горнодобывающих предприятий в структуре ПТУ «Восточный Кузбасс» ОАО «СУЭК-Кузбасс»
мических показателей этих предприятий вследствие нарушения планов отгрузки угля потребителям. Характерной особенностью транспортных потоков угольной продукции является их неравномерность.
Одним из перспективных направлений устранения указанных недостатков является создание и организация работы автоматизированной системы управления неравномерными транспортными потоками и процессами погрузки и передачи вагонов по подъездным путям на угольные склады и пункты примыкания.
В настоящей статье наиболее детально рассмотрена одна из подсистем угольного холдинга: подсистема сбора угольной продукции с угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий и транспортировки её покупателю средствами железнодорожного транспорта - на примере погрузочно-транспортного управления (ПТУ) «Восточный Кузбасс». В структуре ПТУ функционируют прирельсовые угольные склады парков «Соколовская», «Тыхта», «Челя», «Парк О» (рисунок 2). Поставки угля на прирельсовые склады осуществляют шахты и разрезы ОАО «СУЭК-Кузбасс» автомобильным транспортом (дальность 3-22 км).
Возможны прямые поставки угля по схеме угледобывающее предприятие ^ угольный склад предприятия ^ прирельсовый угольный склад. На прирельсовые угольные склады уголь может поступать одновременно с нескольких предприятий, то есть возможны варианты управления транспортными потоками в зависимости от конкретных условий. Некоторые характеристики и параметры транспортных потоков ПТУ «Восточный Кузбасс» приведены в табл. 1.
В настоящее время одним из недостатков существующих транспортных
коммуникаций ПТУ «Восточный Кузбасс» является пропускная способность, не соответствующая, в сложившихся технолого-экономических условиях, росту объёмов добычи на востоке Кузбасса. С целью увеличения пропускной способности проведён анализ эффективности работы ПТУ «Восточный Кузбасс». На рис. 3 приведены плановые и фактические объемы перевозок за 2006-2010 гг.
Как следует из графиков (рисунок 3), в течение года происходит почти равномерное наращивание объёмов перевозок. В период 2005-2008 гг. наблюдается постепенный рост объёмов перевозок при средних темпах роста 15-20%, в кризисный 2008 г. -спад производства угольной продукции до уровня 2005 г., в посткризисный период 2009-2010 гг. -постепенное наращивание объёмов добычи и перевозок угля.
На графиках (рис. 3) отчётливо просматривается неравномерный характер изменения как плановых, так и фактических объёмов перевозки угля. Для математического описания подобных процессов наиболее адекватными являются методы теории случайных функций [3]. Каждый годовой график изменения объёмов перевозок следует рассматривать как реализацию случайной функции [3].
Для определения характеристик случайных функций составлена матрица плановых (табл. 2) и фактических (табл. 3) объёмов перевозок за 2005-2010 гг. по ПТУ «Восточный Кузбасс».
Приведённые в табл. 2 и 3 данные рассматриваются как результаты п опытов над системой т случайных величин. В качестве оценок характеристик случайной функции определены математическое ожидание т0(4), дисперсия Д4), среднее квадратичное отклонение ст(/к) и ко-
Рис. 3.Графики распределения плановых и фактических объемов перевозок ПТУ «Восточный Кузбасс» в 2005-2010 гг.
Таблица 1
Объёмы и дальность перевозки угля от угледобывающих предприятий до прирельсовых складов
Угледобывающее предприятие Объём добычи, тыс.т/ год Вид транспорта Дальность транспортирования, км Прирельсовый склад Емкость склада, тыс.т Станция
Шахта «Котинская» 5000 Автотранспорт 3 Шахта «Котинская» 600 ПаркО
Конвейер 0,4
Шахта №7 2500 Конвейер 1,95 Шахта №7 600 ПаркО
Разрез «Камышанский» 1200 Автотранспорт 5,9-6,5 Разрез «Камышанский» 85 ПаркО
Разрез «Заречный» 2500 Автотранспорт 32 Станция «Челя» 15 ПаркО
Шахта «Талдинская- 2500 Автотранспорт 17 Станция «Челя» 15 ПаркО
Западная 1»
Окончание табл. 1
Объёмы и дальность перевозки угля от угледобывающих предприятий до прирельсовых складов
Угледобывающее предприятие Объём добычи, тыс.т/ год Вид транспорта Дальность транспортирования, км Прирельсовый склад Емкость склада, тыс.т Станция
Шахта «Таллинская- 3000 Автотранспорт 25 Станция «Челя» 15 ПаркО
Западная 2»
Разрез «Майский» 1000 Автотранспорт 13 Разрез «Майский» 70 ПаркО
Таблица 2
Плановые объёмы перевозок угля за 2005-2010 гг.
Месяц/год 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 403 405 330 296 311 322 600 605 607 639 659 683
2006 688 618 683 695 681,7 667 575 595 527 795 795 777,7
2007 712 697 667 780 799 783 951 915 862 1017 1006 847
2008 793 868 968 999 1124 1104 1037 1159 1020 1091 1055 1090
2009 983 698 963 1048 943 918 843 978 1148 997 816 1100
2010 791 725 702 803 823 823 598 718 1013 983 983 983
Среднее, план 728 669 719 770 780 770 767 828 863 920 886 913
Дисперсия, план 36140 23332 55429 72243 75348 69550 41169 51149 61361 28627 23416 29352
Коэффициент ва- 0,26 0,23 0,33 0,35 0,35 0,34 0,26 0,27 0,29 0,18 0,17 0,19
риации, план
Таблица 3
Фактические объемы перевозок угля за 2005-2010 гг.
Месяц/год 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 405 378 370 252 271 303 208 433 464 524 605 675
2006 719 653 698 699,4 682,5 610 496,5 688,5 584,1 652,4 686,7 705,2
2007 802 672 858 755 742 792 773 771 772 864 843 875
2008 897 500 613 751,5 732 705 712 830 846 1021 979 1026
2009 855,4 659 694 636 853,2 867,1 838,1 794,9 858,9 794,2 945,7 834,2
2010 738 672 884 892 947 389 642 659 519 453 449 509
Среднее, факт 736 589 686 664 705 611 612 696 674 718 751 771
Дисперсия, факт 30877 15043 34836 47940 54297 50267 52900 20791 29917 46219 43002 32374
Коэффициент ва- 0,24 0,21 0,27 0,33 0,33 0,37 0,38 0,21 0,26 0,30 0,28 0,23
риации, факт
- Плановые объемы перевозок за 2005-2010гг. -Фактические объемы перевозок за 2005-2010гг.
0,40 Ц 0,35 ! 0,30 I 0,25
У 0,20
Ц 0,15
Ц 0,10
J 0,05 0,00
6 7 Месяц
9 10 11 12
Рис. 4. Графики распределения коэффициента вариации объёмов перевозок
эффициент вариации мулам [3, 4]:
ut
k' по фор-
mn (tk) =
Z X (tk
i=i
n
D(tk) =
Z[(tk) - mo(tk)]
u(tk) =
n -1
°(t k) = 4DJ7)
D (tk
■X100
т0 )
где 1к - календарный месяц; х1(1к) -объём перевозок в 1к месяце, тыс.т/мес.
Наиболее представительной и сопоставимой величиной, характеризующей неравномерность перевозки угля, является коэффициент вариации (рис. 4).
Согласно графикам, приведенным на рис. 4, коэффициенты вариации объёмов перевозок угля увеличиваются в зимние месяцы. В начале и во второй половине года наблюдается снижение коэффициента вариации объёмов перевозок. Это связано с организацией «окон» на проведение ремонтных работ в летний период на сети ОАО «РЖД», отсутствием порожних вагонов, ограничением пропускной способности перегонов и перерабатывающей способности станций примыкания.
На основе проведённого анализа обоснованы следующие выводы и рекомендации:
1) Система угледобывающее предприятие ^ угольные склады предприятий ^ прирельсовые угольные склады ^ железнодорожные пути необщего пользования ПТУ имеют существенные резервы повышения объёмов перевозок за счёт перераспределения транспортных потоков между складами.
2) Неравномерность потоков угольной продукции может быть снижена посредством уменьшения коэффициента вариации до 0,2 и оперативного регулирования плановых
заданий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Таразанов И. Итоги работы угольной промышленности России за 2010 год / И. Таразанов // Уголь. - 2011. -№3.- С.37-45.
2. Угольная отрасль Кузбасса/ Администрация Кемеровской области // Уголь. -2011. - № 5.- С.14.
3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учебник для вузов / Е.С. Вентцель. - М.: Высш. школа, 1998. - 576 с.
4. Глинский В.В. Статистический анализ / В.В. Глинский, В.Г. Ионин. - М.: Инф. издат. дом «Филинъ», 1998. - 264 с. г.'-1^
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ
Приступа Ю.Д. — директор ОАО «СУЭК_Кузбасс», Ленинск-Кузнецкое погрузочно-транс-портное управление, e-mail: pristupaYD@suek.ru.
2
