УДК 622.27.013 DOI 10.46689/2218-5194-2021-4-1-268-283
ВЫБОР СТРАТЕГИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ГОРНОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МЕТОДОМ МАВАС
К.В. Бурмистров, С.Е. Гавришев, Н.А. Осинцев, И.А. Пыталев
Для горнодобывающего предприятия выбор стратегии развития является сложной многокритериальной управленческой задачей, решение которой необходимо выполнять с учетом множества факторов. Рассмотрены возможные стратегии развития горнотехнической системы: изменение параметров текущего этапа разработки, переход на новый этап открытых горных работ, переход на открыто-подземный способ, прекращение разработки месторождения. Разработана методика выбора стратегии устойчивого развития горнотехнической системы в переходные периоды на основе использования мультикритериального метода МАВАС. Представлен расчетный пример ранжирования стратегий развития горнотехнической системы на основе оценки параметров и показателей системы вскрытия.
Ключевые слова: горнотехническая система, система вскрытия, устойчивое развитие, переходный период, этапы разработки, открыто-подземный способ, муль-тикритериальные методы, МСБМ, МАВАС.
Введение
Горнотехническая система карьера функционирует в условиях постоянно изменяющихся факторов внутренней и внешней среды, воздействие которых оказывает влияние на ее устойчивость [1, 2]. К основным внешним факторам относятся:
- экономические - изменение цены и спроса на добываемое сырье, рост цен на оборудование, материалы и энергетические ресурсы, показатели работы конкурирующих предприятий;
- технические - наличие на рынке нового современного оборудования с наилучшими технико-экономическими показателями, наименьшим воздействием на окружающую среду и соответствующего условиям разработки месторождения;
- технологические - изменения технологических решений, вызванные требованиями изменяющихся нормативных документов, а также особенностями применения нового оборудования;
- экологические - изменение нормативов и ставок оплаты за загрязнения окружающей среды;
- социальные - требования стейкхолдеров в развитии территорий и объектов в регионе присутствия компании.
Также значительное влияние на устойчивость функционирования предприятия оказывают различные внутренние факторы, к которым можно отнести рост затрат на разработку, ухудшение условий проветривания глубоких карьеров, наличие разведанных запасов за проектным контуром карьера,
наличие перспективных к отработке участков месторождения с условиями разработки или качественными характеристиками полезного ископаемого, существенно отличающимися от существующих на предприятии; изменяющиеся параметры и показатели функционирования карьера, утвержденные параметры карьера на конец отработки этапа.
Длительные сроки функционирования горнодобывающих предприятий при разработке глубоких крутопадающих залежей предопределяют существенное изменение внешних и внутренних факторов за период разработки. От своевременности принятия решения и его соответствия сложившимся внешним и внутренним факторам зависит продолжительность переходного периода и во многом устойчивость функционирования предприятия в последующие периоды.
Под переходным периодом понимается время перехода предприятия с одного порядка и способа отработки месторождения на другой (время осуществления переходного процесса) [3]. Таким образом, в переходный период происходит изменение стратегии развития горнодобывающего предприятия. Возможными альтернативными стратегиями являются изменение параметров текущего этапа разработки, переход на новый этап открытых горных работ, переход на открыто-подземный способ разработки, прекращение функционирования предприятия. В последние годы десятки горнодобывающих предприятий были законсервированы или ликвидированы при оставшихся в недрах балансовых и забалансовых запасах месторождения. В исследованиях [4] доказано, что только 25 % горнодобывающих предприятий закрывается в результате истощения отрабатываемых запасов, основная часть предприятий закрывается по различным экономическим, технологическим, социальным и другим причинам [5, 6].
Одним из самых сложных, длительных и капиталоемких преобразований в переходный период для условий, когда имеется перспектива дальнейшей разработки запасов, является изменение существующей или создание новой схемы вскрытия для карьера или предполагаемого подземного рудника [5]. Переход от одной схемы вскрытия к другой происходит в течение длительного промежутка времени, необходимого для проходки вскрывающих выработок, строительства коммуникаций, приобретения транспорта и организации его работы. В период производимых в карьере изменений, как правило, снижаются объемы добычи полезного ископаемого на месторождении вплоть до полной остановки добычных работ, что негативно отражается на устойчивости функционирования и развития горнотехнической системы.
Важнейшую роль в повышении эффективности переходного периода будет играть временной фактор при принятии решений о предстоящем периоде на новый этап разработки. При приближении начала переходного периода к окончанию текущего этапа разработки месторождения сокращается количество возможных альтернатив по принимаемым технологическим решениям. Например, при переходе на открыто-подземный способ разработ-
ки могут быть отработаны, засыпаны внутренними или внешними отвалами площадки, перспективные к размещению вскрывающих выработок подземного рудника. Поэтому основные возможные стратегии развития предприятия должны прорабатываться заблаговременно в течение этапа разработки.
Выбор возможной стратегии развития горнотехнической системы является сложной многофакторной и многовариантной задачей. Для решения таких задач широко используются многокритериальные подходы к принятию решений (Multi-Criteria Decision Making - MCDM), представляющие собой модель, описывающую процесс принятия решения при наличии множества противоречивых критериев и набора альтернатив [7, 8]. Данные методы используются в горнодобывающей отрасли для решения различного рода задач как в течение этапа разработки [9, 10], так и при переходе на другой способ разработки [11, 12]. Для выбора и реализации стратегии развития горнотехнической системы актуальной проблемой является обоснование параметров наиболее затратной и ресурсоемкой ее подсистемы - системы вскрытия, от эффективности функционирования которой во многом зависит экономическая, экологическая и социальная устойчивость предприятия.
Методика выбора стратегии устойчивого развития горнотехнической
системы
Разработанная методика выбора стратегии устойчивого развития горнотехнической системы в переходный период включает три основных этапа:
1) анализ факторов устойчивого функционирования и развития ГТС с целью формирования стратегии развития ГТС при отработке месторождения;
2) обоснование параметров и показателей оценки ГТС и системы вскрытия и расчет их веса на основе использования нечеткого метода аналитического иерархического процесса (fuzzy AHP);
3) оценка и выбор стратегии устойчивого развития ГТС с использованием метода сравнения областей аппроксимации границ с несколькими атрибутами (MABAC).
Принципиальная схема методики выбора стратегии устойчивого развития ГТС представлена на рис. 1.
В ходе исследований рассматривались следующие стратегии развития горнотехнической системы в переходный период.
Изменение параметров текущего этапа разработки - предполагает корректировку отдельных элементов системы разработки в утвержденном проектном контуре карьера, в том числе вызванное техническим перевооружением по отдельным технологическим процессам. Может сопровождаться изменением производительности по полезному ископаемому и вскрышным породам.
-| Декомпозиция ГТС
-I Fuzzy AHP
Phase 2 DEMATEL
MABAC
Рис. 1. Схема методики выбора стратегии устойчивого развития ГТС
методом fuzzy AHP-MABAC
Переход на новый этап ОГР - предполагает вовлечение в разработку дополнительных запасов полезного ископаемого и соответствующее изменение контуров карьера в глубину и в плане. Также может сопровождаться изменением производительности по полезному ископаемому и вскрышным породам. Также при переходе на новый этап ОГР можно производить техническое перевооружение по всем технологическим процессам. В системе вскрытия возможно реализовать переход на комбинированный способ доставки горной массы.
Переход на комбинированный способ разработки - предполагает строительство подземного рудника, который будет функционировать совместно с карьером. Для данной стратегии возможно увеличить производительность предприятия по полезному ископаемому в целом, т.к. карьер продолжает функционировать с заданной производительностью, а подземный рудник обеспечивает добычу дополнительных объемов. Преимуществом данной стратегии является возможность использования общей системы вскрытия и доставки на поверхность горной породы самым эффективным способом, используя коммуникации и технику смежного рудника.
Прекращение функционирования ГДП - может быть реализовано путем консервации и ликвидации предприятия. Консервация предполагает временное прекращение добычи полезного ископаемого на карьере, обычно на срок до 5 лет. Как правило, консервация связана со снижением спроса на продукцию предприятия, существенным ухудшением качества добываемого сырья, ростом затрат на логистику. Ликвидация предполагает полное прекращение добычи на месторождении, оставшиеся запасы списываются с баланса, территория рекультивируется. При консервации и ликвидации негативное воздействие горнодобывающего предприятия на окружающую среду будет минимальным.
Для оценки и выбора стратегии устойчивого развития ГТС предлагается использование комбинированного метода fuzzy AHP-MABAC.
Метод fuzzy AHP [13] используется для комплексной оценки параметров и показателей ГТС и системы вскрытия с учетом согласования экономических целей функционирования предприятия с целями в области экологии и социального развития. В результате использования данного метода определяются весовые коэффициенты параметров и показателей системы вскрытия. Методика оценки параметров и показателей системы вскрытия представлена в [14].
Метод MABAC [15] используется для оценки и выбора стратегий развития ГТС (альтернатив) с учетом требования концепции устойчивого развития. Основными принципами метода MABAC являются оценка и ранжирование альтернатив на основе расчета расстояния функции критериев от границы приблизительной области. Основными преимуществами метода являются [16] относительная простота использования; получение комплексного результата на основе использования подхода «резуль-тат»/«затраты»; возможность использования качественных и количественных критериев для оценки альтернатив; возможность комбинации метода с другими методами MCDM.
Метод MABAC включает следующие основные этапы [15].
Этап 1. Формирование исходной матрицы принятия решений
C C
М 2
C
A
X = A
х,
ii
х
12
х
in
х.
х
х
A , х 1 х „
m \ mi m2
х
(1)
mn J
где ху - значение 1-й альтернативы А согласно 7-му критерию С; т и п - соответственно количество альтернатив и критериев.
Этап 2. Нормализация элементов исходной матрицы X:
А
N = А
С1 С 2 • Сп
п11 П12 ^ ■■ пы Л
п21 п 22 ■■ п1п
А {п , п ,
т V т1 т 2
п
(2)
тп у
Элементы нормализованной матрицы принятия решений рассчитываются по следующим формулам:
- критерии, для которых предпочтительно более высокое значение критерия («результат»),
п =
ч
ХИ - X
X- X -
(3)
- критерии, для которых предпочтительно более низкое значение критерия («затраты»),
п
Хч - X
ч
X,
X,
(4)
где Ху, XI и х? - элементы исходной матрицы принятия решений X. Эле-
+ -
менты х{ и х{ соответственно показывают максимальное и минимальное значения наблюдаемого критерия по альтернативам.
Этап 3. Вычисляются элементы взвешенной матрицы V. Элементы взвешенной матрицы V вычисляются на основе выражения
^ = (пг] + 1) , (5)
где щ - элементы нормализованной матрицы Ы; wi - весовые коэффициенты критериев.
Этап 4. Определение аппроксимации границ области О. Аппроксимация граничных условий для каждого критерия рассчитывается по формуле
8 , =
П V,
V }=1 У
(6)
где Уу - элементы взвешенной матрицы V.
После вычисления значения gi для каждого критерия формируется матрица О с форматом (их 1):
С С С
[ё1 ё 2 • • • ёп ]
Этап 5. Определение расстояний альтернатив от границы области аппроксимации для элементов матрицы
О = ,
(7)
т
0 =
Ч11 Ч21
Ч12
Ч22
Чы Чы
Чт1 Ч т2 ± т
^11 - §1 ^12 - §2 - §п
^21 - §1 ^2 - §2 ■ ^п - §п
V - § V - § ■•• V - §
т1 1 т 2 2 тп п
(8)
где gi - граничная область аппроксимации критерия С,.
Принадлежность альтернативы А, области аппроксимации (О, 0+ или О-) определяется на основе уравнения
G+ если ч > 0
А =
G если Чу = 0. G- если ч < 0
(9)
Этап 6. Ранжирование и выбор оптимальной альтернативы. Значение целевых функций для альтернатив рассчитывается как сумма расстояний между альтернативами от границы области аппроксимации д{.
я, = ЁЧу, * = 1,2,3..., т; Ц = 1,2,3..., п.
}=1
(10)
Наилучшей альтернативой считается альтернатива с максимальным значением
<
Расчетный пример выбора стратегии устойчивого перехода на открыто-подземный способ разработки
В качестве примера предприятия для выбора стратегии устойчивого развития рассмотрен карьер Малый Куйбас. Для данного карьера в разное время рассматривались различные альтернативы развития горных работ на месторождении, при этом отмечается, что одной из самых сложных и многовариантных задач является выбор перспективной системы вскрытия [17, 18]. В настоящее время на месторождении ведется добыча руды открытым способом. Рост глубины карьера и затрат на доставку горной массы автомобильным транспортом снижает эффективность открытых горных работ. Поэтому одним из перспективных вариантов изменения параметров текущего этапа разработки является техническое перевооружение путем перехода на комбинированный вид транспорта. В то же время запасы руды разведаны также за пределами проектного контура, которые могут быть отработаны путем перехода на новый этап открытых горных работ либо открыто-подземным способом. Развитию открытого способа разработки препятствует наличие отвалов вскрыши практически по всему периметру карьера, что потребует увеличения производительности по вскрышным породам. В случае прекращения разработки месторождения сформированное выработанное пространство может быть использовано как емкость для
размещения промышленных отходов и других целей [19, 20]. Такое решение позволит получить экономический эффект за счет снижения затрат на размещение отходов на поверхности и улучшить экологическую обстановку в районе размещения объекта. Однако у ММК имеются емкости других отработанных карьеров, которые засыпаются отходами, что делает мало привлекательной перспективу засыпки Малого Куйбаса на ближайшие десятилетия. На основе анализа проектных решений, выполненных для данного объекта научно-исследовательских работ, а также анализа литературы была проведена оценка групп параметров [14] для основных стратегий развития (табл. 1).
Таблица 1
Значения параметров и показателей ГТС для рассматриваемых
альтернатив
Параметры оценки системы вскрытия (критерии С/) Стратегии развития ГТС (альтернативы Лг)
Изменение параметров текущего этапа разработки (Л1) Переход на новый этап ОГР (Л2) Переход на комбинированный способ разработки (Л3) Прекращение функционирования ГДП (Л4)
Вид транспорта, ед. (а) 2 1 3 1
Производительность транспортного комплекса, млн т/год (г.м./руда) (С2) 28,0/2,4 24,6/2,4 13,6/3,2 0,2
Приведенная транспортная работа, млн ткм/год (С3) 131,6 290,3 114,2 0,3
Объем вскрывающих выработок, млн м3 (С4) 0,6 2,4 1,4 0,01
Период использования системы вскрытия, лет (С5) 7 19 25 20
Экономическая эффективность (С6) Средняя Очень высокая Высокая Низкая
Социальная эффективность (С7) Высокая Высокая Средняя Низкая
Экологическая эффективность (С8) Средняя Низкая Высокая Очень высокая
Формирование исходной матрицы принятия решений X выполняется на основе данных табл. 1 с использованием формулы (1). Критерии С1,
С2, С5, С6, С7, С8 отнесены к группе «результат», а критерии С3, С4 - к группе «затраты». Исходная матрица Х представлена в табл. 2.
Таблица 2
Исходная матрица Х
Альтернативы Критерии
C1 (max) C2 (max) C3 (min) C4 (min) C5 (max) C6 (max) C7 (max) C8 (max)
A1 0,80 28,00 131,60 0,60 7,00 1,00 1,00 1,30
A2 0,30 24,60 290,30 2,40 19,00 1,20 1,30 1,00
A3 0,50 13,60 114,20 1,40 25,00 1,10 0,70 1,50
A4 0,30 0,20 0,30 0,01 20,00 0,30 0,20 5,00
Нормализация элементов матрицы Х выполняется с использованием формул (3) - (4). Результаты представлены в табл. 3.
Таблица 3
Нормализованная матрица N
Альтернативы Критерии
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8
A1 1,00 1,00 0,5472 0,7531 0,0 0,7778 0,7273 0,0750
A2 0,0 0,8777 0,0 0,0 0,6667 1,00 1,00 0,0
A3 0,40 0,4820 0,6072 0,4184 1,0000 0,8889 0,4545 0,1250
A4 0,0 0,0 1,00 1,00 0,7222 0,0 0,00 1,00
Элементы взвешенной матрицы V вычисляются на основе выражения (5). Значение весовых коэффициентов критериев принималось в соответствии с работой [14]. Весовые коэффициенты были определены с использованием метода fuzzy AHP для трех вариантов: 1-й вариант - оценка академическими экспертами; 2-й вариант - оценка производственными экспертами; 3-й вариант - усредненная оценка академических и производственных экспертов (табл. 4).
Таблица 4
Весовые коэффициенты критериев [14]
Вариант Вес критерия
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8
Вариант 1 0,0603 0,1594 0,1109 0,0821 0,0713 0,2481 0,1527 0,1153
Вариант 2 0,1316 0,1851 0,1357 0,1623 0,1306 0,2487 0,0047 0,0013
Вариант 3 0,0915 0,1710 0,1218 0,1233 0,0993 0,2668 0,0738 0,0527
Результаты расчетов взвешенной матрицы для варианта 3 (усредненная оценка академических и производственных экспертов) представлены в табл. 5.
Таблица 5
Взвешенная матрица V
Альтернативы Критерии
С1 С2 С3 С4 С5 С6 С7 С8
А1 0,1830 0,3419 0,1884 0,2161 0,0993 0,4743 0,1274 0,0566
А2 0,0915 0,3210 0,1218 0,1233 0,1655 0,5336 0,1476 0,0527
А3 0,1281 0,2534 0,1957 0,1748 0,1986 0,5039 0,1073 0,0593
А4 0,0915 0,1710 0,2435 0,2465 0,1710 0,2668 0,0738 0,1053
О 0,1184 0,2626 0,1818 0,1841 0,1537 0,4295 0,1105 0,0657
Определение расстояний альтернатив от границы области аппроксимации для элементов матрицы выполнялось с использованием формул (8) - (9). Результаты расчета по варианту 3 представлены в табл. 6.
Таблица 6
Расстояния альтернатив до матрицы областей аппроксимации
границ Q (вариант 3)
Альтернативы Критерии
С1 С2 С3 С4 С5 С6 С7 С8
А1 0,0646 0,0793 0,0066 0,0320 -0,0544 0,0448 0,0170 -0,0091
А2 -0,0269 0,0584 -0,0601 -0,0608 0,0118 0,1041 0,0371 -0,0130
А3 0,0097 -0,0092 0,0139 -0,0092 0,0449 0,0744 -0,0031 -0,0064
А4 -0,0269 -0,0916 0,0617 0,0624 0,0173 -0,1627 -0,0367 0,0397
Итоговые результаты ранжирования стратегии развития ГТС с использованием метода МАВАС по варианту 3 представлены в табл. 7.
Таблица 7
Результаты ранжирования методом МАВАС (вариант 3)
Стратегия развития 0 Ранг
Изменение параметров текущего этапа разработки (А1) 0,1809 1
Переход на новый этап ОГР (А2) 0,0506 3
Переход на комбинированный способ разработки (А3) 0,1149 2
Прекращение функционирования ГДП (А4) -0,1367 4
На рис. 2 и 3 представлены весовые коэффициенты и результаты ранжирования по всем трем вариантам.
Рис. 2. Значение весовых коэффициентов параметров оценки ГТС
Рис. 3. Ранжирование стратегий развития ГТС
Результаты, представленные на рис. 2, показывают высокую сходимость экспертов в значимости групп параметров «Производительность транспортного комплекса» и «Экономическая эффективность», наибольший дисбаланс наблюдается по группе параметров «Социальная эффективность», для которой производственные эксперты поставили наименьшие оценки.
В качестве наилучшей стратегии развития ГТС во всех трех вариантах является альтернатива №1 «Изменение параметров текущего этапа разработки», а наихудшей - альтернатива №4 «Прекращение функционирования ГДП». Альтернативы №2 и №3 получили различные ранги у экспертных групп. Производственные эксперты стратегию «Переход на комбинированный способ разработки» (альтернатива №3) поставили на второе место ^=-0,0077), а стратегию «Переход на новый этап ОГР» (альтернатива №2) - на третье место ^=0,1354). Академические эксперты альтернативу №2 поставили на второе место ^=0,0952), а альтернативу №3 -на третье место ^=0,0852). Таким образом, по результатам ранжирования наиболее высокие оценки получили стратегии развития ГТС (альтернативы №1 - 3), направленные на достижение экономических показателей ГДП путем реализации различных технологических решений при открытом и открыто-подземном способах разработки.
Заключение
Период перехода с открытого на подземный способ разработки является одним из самых сложных для горнодобывающего предприятия. При принятии решения о выборе возможной стратегии развития горнодобывающего предприятия необходимо учитывать множество экономических, технических, технологических, экологических и социальных факторов. Это являет-
ся сложной многофакторной задачей с наличием множества противоречивых критериев и набора альтернатив.
В переходный период для горнодобывающих предприятий, разрабатывающих крутопадающие месторождения, возможны следующие стратегии развития ГТС: изменение параметров текущего этапа разработки, переход на новый этап открытых горных работ, переход на открыто-подземный способ разработки, прекращение функционирования предприятия.
В работе предложена методика выбора стратегии устойчивого развития ГТС в переходный период, включающая три основных этапа: анализ факторов устойчивого функционирования и развития ГТС; обоснование параметров и показателей оценки ГТС и системы вскрытия и расчет их веса на основе метода fuzzy AHP; оценка и выбор стратегии устойчивого развития ГТС с использованием метода MABAC.
Проведены расчеты по выбору стратегии устойчивого развития горнотехнической системы на примере железорудного месторождения Малый Куйбас. При выполнении расчетов использовались данные, полученные в ходе выполнения научно-исследовательских работ для данного предприятия по выбору вариантов развития ГТС, а также результаты экспертной оценки групп параметров, выполненной академическими и производственными экспертами. Результаты ранжирования стратегий устойчивого развития ГТС показали высокий ранг альтернатив №1 - 3. Реализация данных стратегий нацелена, прежде всего, на достижения экономических целей ГДП. Альтернатива №4 (прекращения функционирования ГДП) получила низкую оценку и не позволяет достичь социально-экономических целей ГДП. Таким образом, результаты ранжирования стратегий развития ГТС показывают ориентацию ГДП на достижение экономических целей, однако слабо учитывают экологические и социальные цели, это позволяет ГДП устойчиво функционировать, но не в полной мере достигать полномасштабного развития в долгосрочной перспективе.
Статья выполнена при финансовой поддержке гранта Президента РФ МД-3602.2021.1.5.
Список литературы
1. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В. Проектирование формирования и развития горнотехнических систем при комбинированной геотехнологии // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. N1-1. С. 229-240.
2. Калмыков В.Н., Петрова О.В., Мамбетова Ю.Д. Оценка устойчивости функционирования горнотехнической системы при подземной разработке медно-колчеданных месторождений // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2017. Т. 15. N3. С. 5-11. DOI: 10.18503/1995-2732-2017-15-3-5-11.
3. Исследование переходных процессов при комбинированной раз-
работке рудных месторождений / В.Л. Яковлев, И.В. Соколов, Г.Г. Сакан-цев, И.Л. Кравчук // Горный журнал. 2017. №7. С. 46-50. DOI: 0.17580/gzh.2017.07.08.
4. Laurence D. Establishing a sustainable mining operation: an overview // Journal of Cleaner Production. 2011. №19. P. 278 - 284. DOI: 10.1016/j.jclepro.2010.08.019.
5. Burmistrov К., Osintsev N. Principles of sustainable development of mining and technical systems in transitional periods // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering, 2020. Vol. 331(4). P.179 -195. DOI: 10.18799/24131830/2020/4/2606.
6. Голик В.И., Разоренов Ю.И., Лукьянов В.Г. Эколого -экономические аспекты ресурсосбережения при разработке месторождений полезных ископаемых // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328. No 6. С. 18-27.
7. Sitorus F., Cilliers J.J., Brito-Parada P.R. Multi-criteria decision making for the choice problem in mining and mineral processing. Applications and trends // Expert Systems with Applications. 2019. 121. Р. 393 - 417. DOI: 10.1016/j.eswa.2018.12.001.
8. Despodov Z., Mirakovski D., Mijalkovski S. Methodology for selection of the most convenient ore transportation system in regard to the environmental protection // The International Journal of Transport and Logistics. 2013. N13(26). 10 p.
9. Shen L., Muduli K., Barve A. Developing a sustainable development framework in the context of mining industries: AHP approach // Resources Policy. 2015. 46. Р. 15-26. DOI: 10.1016/j. resourpol. 2013.10.006.
10. Feizi F., Karbalaei-Ramezanali A.A., Farhadi S. FUCOM-MOORA and FUCOM-MOOSRA. New MCDM-based knowledge-driven procedures for mineral potential mapping in greenfields // Applied Science. 2021. 3(3). Р.255. DOI: 10.1007/s42452-021 -04342-9.
11. Petit P.J. Business optimization for platinum mining projects and operations // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2016. 116(2). DOI: 10.17159/2411-9717/2016/v116n2a3.
12. Sobczyk E.J., Kicki J., Sobczyk W.,Szuwarzynski M. Support of mining investment choice decisions with the use of multi-criteria method // Resources Policy. 2017. 51(7/8). Р. 94-99. DOI: 10.1016/j.resourpol.2016.11.012.
13. Saaty T.L., Vargas L.G. Models, Methods, Concepts & Applications of the Analytic Hierarchy Process New York: Springer. 2012. 345 р. DOI: 10.1007/978-1-4614-3597-6.
14. Rakhmangulov A., Burmistrov K., Osintsev N. Sustainable open pit mining and technical systems: concept, principles, and indicators // Sustainabil-ity. 2021. 13(3). Р. 1101. DOI: 10.3390/su13031101.
15. Pamucar D., Cirovic G. The selection of transport and handling resources in logistics centers using multi-attributive border approximation area
comparison (MABAC) // Expert Systems with Applications. 2015. 42(6). Р.3016-3028. DOI: 10.1016/j.eswa.2014.11.057.
16. Buyukozkan G., Mukul E., Kongar E. Health tourism strategy selection via SWOT analysis and integrated hesitant fuzzy linguistic AHP-MABAC approach // Socio-Economic Planning Sciences. 2020. Р. 100929. DOI: 10.1016/j.seps.2020.100929.
17. Бурмистров К.В., Овсянников М.П. Обоснование параметров этапа открытых горных работ в переходные периоды разработки крутопадающих месторождений // ГИАБ. 2018. № 6. С. 20-28.
18. Калмыков В.Н., Гоготин А.А., Яркеев А.Р. Обоснование способа выдачи рудной массы на поверхность при отработке запасов переходной зоны железорудного месторождения Малый Куйбас // ГИАБ (научно-технический журнал). 2015. № S4-2. С. 122-130.
19. Mborah C., Bansah K.J., Boateng M.K. Evaluating alternate post-mining land-uses // Environment and Pollution. 2015. 5(1). Р. 14-22. DOI: 10.5539/ep.v5n1p14.
20. Evaluation index system of green surface mining in china / Y. Zhou [etc.] // Mining, Metallurgy & Exploration. 2020. 37(4). Р. 1093-1103. DOI: 10.1007/s42461 -020-00236-3.
Бурмистров Константин Владимирович, канд. техн. наук, доц., burmistrov kvamail.ru, Россия, Магнитогорск, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,
Гавришев Сергей Евгеньевич, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, ormpi-cgamail.ru, Россия, Магнитогорск, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,
Осинцев Никита Анатольевич, канд. техн. наук, доц., osintsev@magtu.ru Россия, Магнитогорск, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,
Пыталев Иван Алексеевич, д-р техн. наук, проф., vehiclealist.ru, Россия, Магнитогорск, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
MINING AND TECHNICAL SYSTEM SUSTAINABLE DEVELOPMENT STRATEGY SELECTION USING MABAC METHOD
K. V. Burmistrov, S.E. Gavrishev, N.A. Osintsev, I.A. Pytalev
For a mining enterprise, the choice of a development strategy is a complex multi-criteria management decision-making strategies. The solution of this task must be performed taking into many factors. Possible strategies for the development of the mining technical system (MTS) are considered: changing the parameters of the current stage of development, transition to a new stage of open pit mining, transition to open-underground mining, stopping mining. A methodology for choosing a strategy for sustainable development of MTS during
transition periods using MABAC method has been developed. The work presents a calculation implementation example of ranking a mining technical system development strategies based on an assessment of the parameters and indicators of the opening system.
Key words: mining technical system, opening-up system, sustainable development, transition period, development stages, open-underground mining, multicriteria methods, MCDM, MABAC
Burmistrov Konstantin Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, bur-mistrov kvamail.ru, Russia, Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University,
Gavrishev Sergey Evgenievich, doctor of technical sciences, head of chair, ormpi-cg@mail.ru, Russia, Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University,
Osintsev Nikita Anatol'evich, candidate of technical sciences, docent, osintsev@magtu. ru, Russia, Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University,
Pytalev Ivan Alekseevich, doctor of technical sciences, professor, vehicle@list.ru, Russia, Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University
Reference
1. Kaplunov D.R., Rylnikova M.V. Designing the formation and development of mining engineering systems with combined geotechnology // Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2015. N1-1. pp. 229-240.
2. Kalmykov V.N., Petrova O.V., Mambetova Yu.D. Assessment of the stability of the functioning of the mining system during underground mining of copper-pyrite deposits // Bulletin of the Magnitogorsk State Technical University named after G.I. Nosov. 2017. Vol. 15. N3. pp. 5-11. DOI: 10.18503/1995-2732-2017-15-3-5-11.
3. Investigation of transients in the combined development of ore deposits / V.L. Ya-kovlev, I.V. Sokolov, G.G. Sakantsev, I.L. Kravchuk // Mining Journal. 2017. No.7. pp. 4650. DOI: 0.17580/gzh.2017.07.08.
4. Laurence D. Establishing a sustainable mining operation: an overview // Journal of Cleaner Production. 2011. №19. pp. 278-284. DOI: 10.1016/j.jclepro.2010.08.019.
5. Burmistrov K., Osintsev N. Principles of sustainable development of mining and technical systems in transitional periods // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering, 2020. Vol. 331(4). pp.179-195. DOI: 10.18799/24131830/2020/4/2606.
6. Golik V. I., Razorenov Yu. I., Lukyanov V. G. environmental and economic aspects of energy saving in the development have been discovered in deposits of minerals // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Georesource engineering. 2017. Vol. 328. No. 6. pp. 18-27.
7. Sitorus F., Cilliers J.J., Brito-Parada P.R. Multi-criteria decision making for the choice problem in mining and mineral processing. Applications and trends // Expert Systems with Applications. 2019. 121. R. 393-417. DOI: 10.1016/j.eswa.2018.12.001.
8. Despodov Z., Mirakovski D., S. Mijalkovski Methodology for selection of the most convenient ore transportation system in regard to the environmental protection // The International Journal of Transport and Logistics. 2013. N13(26). 10 p.
9. Shen L., Muduli K., Barve A. Developing a sustainable development framework in the context of mining industries: AHP approach // Resources Policy. 2015. 46. pp. 15-26. DOI: 10.1016/j. resourpol. 2013.10.006.
10. Feizi F., Karbalaei-Ramezanali A.A., Farhadi S. FUCOM-MOORA and FU-COM-MOOSRA. New MCDM-based knowledge-driven procedures for mineral potential
mapping in greenfields // Applied Science. 2021. 3(3). p.255. DOI: 10.1007/s42452-021-04342-9 .
11. Petit P.J. Business optimization for platinum mining projects and operations // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2016. 116(2). DOI: 10.17159/2411-9717/2016/v116n2a3.
12. Sobczyk E.J., Kicki J., Sobczyk W.,Szuwarzynski M. Support of mining investment choice decisions with the use of multi-criteria method // Re-sources Policy. 2017. 51(7/8). pp. 94-99. DOI: 10.1016/j.resourpol.2016.11.012.
13. Saaty T. L., Vargas L. G. Models, Methods, Concepts & Applications of the Analytic Hierarchy Process // New York: Springer. 2012. 345. DOI: 10.1007/978-1-46143597-6.
14. Rakhmangulov A., Burmistrov K., Osintsev N. Sustainable open pit mining and technical systems: concept, principles, and indicators // Sustainability. 2021. 13(3). R. 1101. DOI: 10.3390/su13031101.
15. Pamucar D., Cirovic G. The selection of transport and handling resources in logistics centers using multi-attributive border approximation area comparison (MABAC) // Expert Systems with Applications. 2015. 42(6). R. 3016-3028. DOI: 10.1016/j.eswa.2014.11.057.
16. Buyukozkan G., Mukul E., E. Kongar Health tourism strategy selection via SWOT analysis and integrated hesitant fuzzy linguistic AHP-MABAC approach // SocioEconomic Planning Sciences. 2020. p. 100929. DOI: 10.1016/j.seps.2020.100929.
17. Burmistrov K. V., Ovsyannikov, M. P. justification of the phase of surface mining in transitional periods of the development of steeply dipping deposits, GORN. 2018. No. 6. S. 20-28.
18. Kalmykov V. N., Gogolin A. A., A. R. Arkaev justification of the method of issuance of the rock mass to the surface of the ore transition zone of iron-ore deposits of Small kuybas, GORN (scientific and technical journal). 2015. No. S4-2. pp. 122-130.
19. Mborah C., Bansah K.J., Boateng M.K. Evaluating alternate post-mining land-uses // Environment and Pollution. 2015. 5(1). pp. 14-22. DOI: 10.5539/ep.v5n1p14.
20. Evaluation index system of green surface mining in china / Y. Zhou [etc.] // Mining, Metallurgy & Exploration. 2020. 37(4). pp. 1093-1103. DOI: 10.1007/s42461-020-00236-3.