початок | новини | про інститут | структура | навчання | адреси | різне

Ukr Eng Назад

Оцінка і вибір параметрів при розробці родовищ корисних копалин

А.О. Хорольський^1*, В.Г. Гріньов¹,

¹Інститут фізики гірничих процесів Національної академії наук України, м. Дніпро, Україна

^*Відповідальний автор: e-mail: khorolskiyaa@ukr.net

Физико-технические проблемы горного производства, 2020, (22), 118-140.

https://doi.org/10.37101/ftpgp22.01.009

full text (pdf)

АННОТАЦІЯ

Мета. Розробити новий підхід щодо ефективного освоєння родовищ корисних копалин шляхом створення технології оптимального проектування.

Методика. Для моделювання процесу освоєння родовищ корисних копалин запропоновано модель динамічного програмування, яка дозволяє розробити стратегії оптимального процесу проектування, освоєння, експлуатації. Для прийняття рішень на стадії оцінки параметрів застосовано декомпозиційний підхід. Для прийняття рішень запропоновано алгоритми та методи динамічного програмування.

Результати. Наведено новий підхід щодо оцінки та вибору параметрів, характерною особливістю якого є те, що сама корисна копалина розглядається не «як кінцевий продукт», який слід видобути, а лише, як проміжна ланка в структурі генерації енергії, виплавки металу та ін. Це дозволяє розглядати процес експлуатації через зміну стану запасів, що в свою чергу формує стратегію освоєння. Стратегія освоєння передбачає побудову сценаріїв (економічних, екологічних) в рамках, яких вирішується «вузька» задача, пов’язана із організацією робіт, оптимізацією собівартості та ін.

Наукова новизна. Вперше описано механізм формування ефективності освоєння родовища, який передбачає ієрархічну структуру, в основі якої категорія «якість», яка в свою чергу формує стратегії; стратегії формують сценарії, а сценарії містять параметри; оптимізація кожного параметру передбачає оцінку пріоритетних керуючих факторів. Вперше запропоновано алгоритм оптимального проектування освоєння родовища корисних копалин, який передбачає визначення об’єму виробництва, мінімізацію ризиків, визначення параметрів, які відповідають критерію оптимальності та їх подальшу оптимізацію.

Практична значимість. Вперше запропоновано методики і результати досліджень по оптимальному проектуванню параметрів експлуатації родовищ цінних корисних копалини України, які є основою методології рішення складних завдань оптимізації параметрів гірничо-збагачувального підприємства та відповідають сучасному рівню інформаційних технологій.

Ключові слова: вугілля, руда, золото, освоєння родовищ, проектування, моделювання, стан запасів, динамічне програмування, раціональний обсяг, параметри виробництва, екологія, оптимізація, комп'ютерні програми, інновація, ефективна експлуатація

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Grinev, V.G. (2008). Otsenka perspektiv povyisheniya effektivnosti polucheniya konechnoy produktsii iz uglya. Fiziko-tehnicheskie problemyi gornogo proizvodstva, (11), 126-135.
2. Grinov, V.G., & Horolskiy, A.O. (2018). MozhlivostI efektivnogo osvoennya rudnih rodovisch iz zapasami ridkisnih i blagorodnih metaliv. Fiziko-tehnicheskie problemyi gornogo proizvodstva, (20), 113-122.
3. Grin'ov, V.G., Horol's'kyj, A.O., & Kaliushhenko, O.P. (2019). Rozroblennja ekologichnyh scenarii'v efektyvnogo osvojennja cinnyh rodovyshh korysnyh kopalyn. Mineral'ni resursy Ukrai'ny, (2), 46-50.
4. Kursunoglu, N., & Onder, M. (2015). Selection of an appropriate fan for an underground coal mine using the Analytic Hierarchy Process. Tunnelling and Underground Space Technology, (48), 101-109.
5. Bogdanovic, D., Nikolic, D., & Ilic, I. (2012). Mining method selection by integrated AHP and PROMETHEE method. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 84(1), 219-233.
6. Iphar, M., & Alpay, S. (2019). A mobile application based on multi-criteria decision-making methods for underground mining method selection. International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 33(7), 480-504.
7. Hayati, M., Rajabzadeh, R., & Darabi, M. (2015). Determination of Optimal Block Size in Angouran Mine Using VIKOR Method. J. Mater. Environ. Sci. 6(11), 3236-3244.
8. Huang, W. et al. (2015). Stability assessment of underground mined-out areas in a gold mine based on complex system theory. Geotechnical and Geological Engineering. 33(5), 1295-1305.
9. Naghadehi, M.Z., Mikaeil, R., & Ataei, M. (2009). The application of fuzzy analytic hierarchy process (FAHP) approach to selection of optimum underground mining method for Jajarm Bauxite Mine, Iran. Expert Systems with Applications, 36(4), 8218-8226.
10. Balusa, B.C., & Singam, J. (2018). Underground mining method selection using WPM and PROMETHEE. Journal of the Institution of Engineers (India): Series D. 99(1), 165-171.
11. Krzak, M. (2013). The Evaluation Of An Ore Deposit Development Prospect Through Application Of The" Games Against Nature" Approach. Asia-Pacific Journal of Operational Research. 30(6), 1350029.
12. Khorolskyi, A.O., & Hrinov, V.H., (2018). Proektuvannia tekhnolohichnykh skhem hirnychoho vyrobnytstva v umovakh nevyznachenosti. Fyzyko-tekhnycheskye problemy hornoho proyzvodstva, (20), 132-146.
13. Lee, S., & Park, I. (2013). Application of decision tree model for the ground subsidence hazard mapping near abandoned underground coal mines. Journal of environmental management. (127), 166-176.
14. Hrinov, V. & Khorolskyi, A. (2018). Improving the Process of Coal Extraction Based on the Parameter Optimization of Mining Equipment. In E3S Web of Conferences, Ukrainian School of Mining Engineering. (Vol. 60. p. 00017). EDP Sciences. doi.org/10.1051/e3sconf/20186000017
15. Kulshreshtha, M., & Parikh J.K. (2002). Study of efficiency and productivity growth in opencast and underground coal mining in India: a DEA analysis. Energy Economics. 24(5), 439-453.
16. Li, P. et al. (2011). Time series prediction of mining subsidence based on a SVM. Mining Science and Technology (China). 21(4), 557-562.
17. Bakhtavar, E., Shahriar, K., & Mirhassani, A. (2012). Optimization of the transition from open-pit to underground operation in combined mining using (0-1) integer programming. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 112(12), 1059-1064.
18. Erdogan, G. et al. (2017). Implementation and comparison of four stope boundary optimization algorithms in an existing underground mine. International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 31(6), 389-403.
19. Dimitrakopoulos, R., & Ramazan, S. (2008). Stochastic integer programming for optimising long term production schedules of open pit mines: methods, application and value of stochastic solutions. Mining Technology. 117(4), 155-160.
20. Nazimko, V., Illiashov, M., & Youshkov, E. (2014). Соmputer-aided multy-object distributtion system for prompt project management. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 53.
21. Beaulieu, M., & Gamache, M. (2006). An enumeration algorithm for solving the fleet management problem in underground mines. Computers & operations research. 33(6),1606-1624.
22. Grynev, V.G., Yzakson, V.Ju., & Zubkov, V.P. (1999). Reshenye gornikh zadach na EVM pry osvoenyy rudnuh mestorozhdenyj. Novosybyrsk: Nauka, Sybyrskaja yzdatel'skaja fyrma RAN, 215 p.
23. Mamaikin, O., Sotskov, V., Demchenko, Y., & Prykhorchuk, O. (2018). Productive flows control in coal mines under the condition of diversification of production. In E3S Web of Conferences (Vol. 60, p. 00008). EDP Sciences. doi.org/10.1051/e3sconf/20186000008
24. Fomychov, V., Mamaikin, O., Demchenko, Y., Prykhorchuk, O., & Jarosz, J. (2018). Analysis of the efficiency of geomechanical model of mine working based on computational and field studies. Mining of Mineral Deposits, 12(4), 46–55. https://doi.org/10.15407/mining12.04.046
25. Petlovanyi, M., Kuzmenko, O., Lozynskyi, V., Popovych, V., Sai, K., & Saik, P. (2019). Review of man-made mineral formations accumulation and prospects of their developing in mining industrial regions in Ukraine. Mining of Mineral Deposits, 13(1), 24-38. https://doi:10.33271/mining13.01.024
26. Khomenko, O., Kononenko, M., & Myronova, I. (2013). Blasting works technology to decrease an emission of harmful matters into the mine atmosphere. Mining Of Mineral Deposits, 231-235. http://dx.doi.org/10.1201/b16354-43
27. Khomenko, O., Kononenko, M., & Myronova, I. (2017). Ecologic-and-technical aspects of iron-ore underground mining. Mining of mineral deposits, 11(2), 59-67 https://doi.org/10.15407/mining11.02.059
28. Hrynev V.H., & Khorolskyi A.A. (2017). Obosnovanye parametrov vybora komplektatsii ochysnoho oborudovanyia s uchetom oblasty ratsyonalnoi ekspluatatsyy. Vesty Donetskoho hornoho instytuta, 1(40), 139–144. doi.org/10.31474/1999-981x-2017-1-139-144.
29. Brazil, M. et al. (2005). Cost optimisation for underground mining networks. Optimization and engineering. 6(2), 241-256.
30. Liu, Q., Li, X., & Meng, X. (2019). Effectiveness research on the multi-player evolutionary game of coal-mine safety regulation in China based on system dynamics. Safety science. (111), 224-233.
31. Musingwini, C., Minnitt, R.C.A., & Woodhall, M. (2007). Technical operating flexibility in the analysis of mine layouts and schedules. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 107(2), 129-136.
32. Khorolskyi A.O., & Hrinov V.H. (2017). Systemni pryntsypy ta otsinochnyi kryterii nadiinosti pry optymizatsii tekhnolohichnykh skhem vuhilnykh rodovyshch. Visnyk Zhytomyrskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu. Seriia: Tekhnichni nauky, 80(2), 199–207. https://doi.org/10.26642/tn-2017-2(80)-225-233.
33. Salli, S., Pochepov, V., & Mamaykin, O. (2014). Theoretical aspects of the potential technological schemes evaluation and their susceptibility to innovations. In Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining (pp. 491-496).
34. Vladyko, O., Kononenko, M., & Khomenko, O. (2012). Imitating modeling stability of mine workings. Geomechanical processes during underground mining, 147-150.
35. Grynev, V.G., Petrov, A.N., & Zubkov, V.P. (1994). Opredelenye oblasty proektyrovanyja effektyvnoj razrabotky rudnuh mestorozhdenyj Jakutyy. Gornoe delo v Arktyke, S.-Peterburg.
36. Horolskiy, A.A., & Grinev, V.G. (2018). Proektirovanie tehnologicheskih shem ochistnogo oborudovaniya s ispolzovaniem setevyih modeley: opyit i perspektivyi. Gornaya mehanika i mashinostroenie, (4), 12-21.
37. Hrinov, V.H., Khorolskyi, A.O., & Mamaikin, O.R. (2019). Dekompozytsiinyi pidkhid pry pobudovi system heneratsii enerhii u vuhlepromyslovykh rehionakh. Visti Donetskoho hirnychoho instytutu, (44), 116-126. doi.org/10.31474/1999-981x-2019-1-116-126
38. Hrinov, V.H., Khorolskyi, A.O., & Mamaikin, O.R. (2019). Otsinka stanu ta optymizatsiia parametriv tekhnolohichnykh skhem vuhilnykh shakht. Visnyk Kryvorizkoho natsionalnoho universytetu, (48), 31-37. doi: 10.31721/2306-5451-2019-1-48-31-37
39. Khorolskyi, A.O., Hrinov, V.H., Mamaikin, O.R. (2019). Optymizatsiia stiikosti funktsionuvannia pidsystem ochysnoho vyboiu. Suchasni resursoenerhozberihaiuchi tekhnolohii hirnychoho vyrobnytstva, (23), 85-103. doi: 10.30929/2074-1537.2019.1.85-103
40. Khorolskyi A.O., & Hrinov V.H. (2017). Systemni pryntsypy ta otsinochnyi kryterii nadiinosti pry optymizatsii tekhnolohichnykh skhem vuhilnykh rodovyshch. Visnyk Zhytomyrskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu. Seriia: Tekhnichni nauky, 80(2), 199–207. https://doi.org/10.26642/tn-2017-2(80)-225-233.
41. Bellman, R., & Drejfus, S. (1965). Prykladnie zadachy dynamycheskogo programmyro-vanyja. M.: Nauka.
42. Cargile, J. (1995). qualities. in Honderich, T. (Ed.) (2005). The Oxford Companion to Philosophy (2nd ed.). Oxford
43. Mironova, I., & Pavlichenko, A. (2013). Analysis of air pollution levels during underground ore mining. Mining of Mineral Deposits, 7(3), 261-266. http://dx.doi.org/10.15407/mining07.03.261
44. Mironova, I., & Borysovs’ka, O. (2014). Defining the parameters of the atmospheric air for iron ore mines. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 333-339. http://dx.doi.org/10.1201/b17547-57.
45. Gorova, A., Kolesnyk, V., & Myronova, I. (2014). Increasing of environmental safety level during underground mining of iron ores. Mining of Mineral Deposits, 8(4), 473-479. http://dx.doi.org/10.15407/mining08.04.473
46. Khomenko, O., Kononenko, M., Myronova, I., & Sudakov, A. (2018). Increasing ecological safety during underground mining of iron-ore deposits. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (2), 29-38. http://dx.doi.org/10.29202/nvngu/2018-2/3
47. Khomenko, O., Kononenko, M., & Savchenko, M. (2018). Technology of underground mining of ore deposits. https://doi.org/10.33271/dut.001
48. Hrinov, V.H., & Khorolskyi, A.O. (2019). Optymalne proektuvannia parametriv hirnychozbahachuvalnykh pidpryiemstv dlia ratsionalnoho osvoiennia tsinnykh rodovyshch Ukrainy. Fyzyko-tekhnycheskye problemy hornoho proyzvodstva, (21), 128-145. https://doi.org/10.37101/ftpgp21.01.008.
49. Bellman, R. (1957). Dynamic Programming. Princeton University Press.
50. Sckwarts, W. (1968). Dunamishes programmleriew erlautert am Belsplet der Optimierung Von Kupfergewinnungsverfahren. Erzmetall, (10), 455-460.

	Design by ... ...