Анализ существующих разработок, как в области управления угледобывающими и углеперерабатывающими объектами, так и области управления качеством угля на шахте, путем оптимального планирования очистных работ показывают, что до настоящего времени теоретические и экспериментальные исследования сводятся в большинстве случаев к решению отдельных частных вопросов управления либо угольной шахтой, либо обогатительной фабрикой. Хотя уже имеются отдельные элементы системного подхода к проблеме, которые требуют своего дальнейшего развития.
В работе Мироновой Э.И. [21] исследованы и разработаны методы определения оптимальных заданий по объемам добычи из очистных забоев шахты с учетом результатов обогащения угля. В работе сформулированы две экономико-математические модели управления очистными работами на шахте с учетом результатов обогащения угля для совместного управления шахтой и обогатительной фабрикой и для раздельного управления. В результате решения задачи определяются месячные нагрузки на очистные забои шахт, поставляющих угли на обогатительную фабрику. Выбор оптимальных нагрузок на очистные забои шахты, при которых обеспечивается согласованное с обогатительной фабрикой плановое содержание золы и плановая прибыль комплекса шахта - обогатительная фабрика или прибыль каждого из этих объектов. Также в работе решена задача определения степени влияния от участия определенной группы пластов или отдельно взятого пласта в общей добыче шахты на результаты обогащения. С помощью корреляционного анализа найдены математические параметры и формы , отражающие наличие и конкретно выражение схоластической связи одного показателя с другим или группой других .
Оценивая горно-техническую литературу, посвященную решению проблемы воспроизводства очистного фронта и, как ее составную часть, календарное планирование развития горных работ, можно заключить, что эти исследования развивались в трех направлениях:
1) поставленные задачи решались методами экономико-математического моделирования;
2) для решения задач использовались методы сетевого планирования и теории графов;
3) работы с использованием имитационного моделирования, методами инженерной эвристики и другие, не относящиеся к первым двум направлениям.
Исходя из вышеизложенного можно сделать выводы:
1) на сегодня компьютеризированы и доведены до законченных программ в основном экономические задачи, выполняемые в процессе составления годовой программы ввода и выбытия забоев. Начальные этапы планирования и, прежде всего, формирование вариантов годового плана в проектах и на шахтах выполняются традиционно ручными методами;
2) большинству рассмотренных работ характерен некомплексный подход к построению календарного плана развития шахты, как основной задачи воспроизводства очистного фронта. Как правило, не учитываются ограничения обусловленные требованиями, предъявляемыми обогатительными фабриками к качеству угля , поступающего на обогащение;
3) отсутствует работоспособная и эффективная программа воспроизводства очистного фронта, которая связала бы воедино календарный план в проектах, годовую программу шахты и программу обогатительной фабрики по выходу продуктов обогащения. Реализация годовой программы обеспечила бы в процессе оперативного управления процессами воспроизводства, качественную подготовку новых очистных забоев;
4) следует отметить сложность и динамичность системы воспроизводства и ее подсистем с большой ценой ошибки планирования в развитии горных работ как при проектировании, так и в условиях действующих шахт. Практика планирования одновариантна и не отвечает современным требованиям компьютеризации этих работ. Предлагаемые методы календарного планирования в своем большинстве не учитывают динамику и случайный характер процессов воспроизводства очистной линии забоев;
5) отсутствует методика, учитывающая влияние на развитие горных работ шахт, которые поставляют свою продукцию на обогащение требований обогатительной фабрики к марочному и качественному составу шихты;
6) отсутствует методика определения оптимальных параметров работы угледобывающих шахт, обогатительной фабрики и подразделения по утилизации отходов углеобогащения как единого производственного комплекса.
Основное направление совершенствования методов календарного планирования развития горных работ в современных условиях связано с созданием экономико-математических моделей для построения календарных планов и прогноза их временных параметров. На основе которых может быть создана программа эффективного воспроизводства очистного фронта для угольных шахт с учетом ограничений , обусловленных требованиями предъявляемыми обогатительными фабриками к углю , поступающему на обогащение и оптимального функционирования всего комплекса в целом. Эта задача требует системного подхода и своего дальнейшего развития.
2.4 Основные направления комплексного повышения качества перерабатываемых углей на ЦОФ, цель, задачи, методы исследования
В качестве одного из основополагающих принципов реструктуризации угольной промышленности принято стремление к повышению конкурентоспособности угля и угольной продукции, главным образом посредством снижения производственных затрат и повышения качества продукции. Складывающиеся рыночные отношения в угольной отрасли, бывшей всегда на дотации государства, потребовали от угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий принятия самостоятельных решений по повышению эффективности и рентабельности своего производства. Эффективность производства для этих предприятий, в первую очередь, определяются качеством и ценой конечного продукта. Обогатительные фабрики становятся основным связующим звеном между шахтами и потребителем.
Экономические показатели обогатительных фабрик во многом определяются требованиями потребителей, в то же время, обогатительная фабрика может удовлетворять требования потребителей только при наличии шихты заданного качества, поэтому для углеперерабатывающих предприятий вопрос качества весьма важен. Следовательно, в современных условиях необходима совместная работа обогатительной фабрики и угледобывающей шахты. Отсюда вытекает необходимость формализованного управления развитием горных работ на шахтах, поставляющих уголь на дальнейшую переработку, обеспечивающее высокое качество переработки углей с минимальными технологическими затратами.
Поэтому весьма актуальным становится вопрос повышения экономической эффективности работы угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий на основе комплексной оптимизации процессов отработки пластов, переработки.
Для разработки и обоснования рекомендаций по совершенствованию горных работ и повышения качества шихты, поступающей на обогащение, с целью эффективности работы угледобывающего и углеперерабатывающего комплекса в целом необходимо решить следующие задачи:
• установить количественные и качественные взаимосвязи между параметрами поставляемых на обогатительную фабрику углей;
• определить наиболее рациональное соотношение марок угля в исходной шихте для получения максимального выхода продуктов обогащения заданного качества с учетом параметров ведения горных работ и переработки угля на обогатительной фабрике.
Для решения указанных задач необходимо использовать следующие методы:
• инженерного, экономического, системного и научного анализа;
• теории вероятности и математической статистики; о теории построения корреляционных моделей.
В основу постановки перечисленных задач положена идея обоснования возможности повышения экономической эффективности работы угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий на основе совместной увязки процессов добычи и переработки угля в рыночных условиях хозяйствования.