|
НАУКОВІ ОСНОВИ ОБҐРУНТУВАННЯ МЕЖ ОБЛАСТІ РАЦІОНАЛЬНОГО
ПРОЄКТУВАННЯ ПРИ ВІДПРАЦЮВАННІ РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИН
А.О. Хорольський1*
1Інститут фізики гірничих
процесів Національної академії наук України, м. Дніпро, Україна
*Відповідальний автор: e-mail: khorolskiyaa@ukr.net
Физико-технические проблемы горного производства,
2021, (23), 149-173.
https://doi.org/10.37101/ftpgp23.01.011
full
text (pdf)
ABSTRACT (IN UKRAINIAN)
Мета. Розробити новий підхід,
щодо проєктування процесу економічно ефективного
та екологічно безпечного відпрацювання родовищ корисних копалин.
Методика. Технічне завдання на розробку проєкту
ефективного відпрацювання родовищ корисних копалин передбачає обґрунтування
меж області раціонального проєктування, яка
визначає оптимальні чисельні значення сукупності параметрів, що
характеризують процеси освоєння родовищ. Процедура визначення оптимальних
параметрів здійснюється за рахунок дослідження стану зміни запасів корисної
копалини від балансових до кінцевої продукції у вигляді єдиної складної
системи із взаємопов’язаних елементів технологічних ланцюжків,
технологічних схем, показників якості сировини та її обсягів.
Результати. Запропоновано алгоритм проєктування
процесу відпрацювання родовищ корисних копалин. У алгоритмі зазначено
співвідношення між задачами проєктування у
вигляді ієрархічної структури, яка включає чотири рівні (стратегічний,
інтегрований, очисний вибій, технологічний), що формують задачі проєктування даного процесу. Незалежно від типу
корисної копалини задачі проєктування
передбачають оптимізацію процесів, яка реалізується на основі декомпозиційного підходу.
Наукова новизна. Сформовано
концептуальні засади ефективного відпрацювання родовищ корисних копалин,
згідно яких критерієм оптимальності є якість, яка виражається зольністю,
ступенем зубожіння, негативного впливу на навколишнє середовище; проєктування процесів починається з визначення обсягу
вилучення корисної копалини із надр; проект включає економічну та
екологічну стратегії відпрацювання, при цьому у разі невідповідності
економічно переважної стратегії екологічно безпечній слід передбачити
додаткові етапи зі збагачення корисної копалини, рекультивації та ін.;
пошук оптимального сценарію відпрацювання родовища реалізується шляхом
відображення життєвого циклу освоєння родовища декомпозиційною
схемою, представленої у вигляді мережевої моделі, а сам процес оптимізації
передбачає дослідження зміни стану запасів від балансових до кінцевої
продукції. Запропоновано область застосування наведених інструментів
прийняття рішень з позиції оптимального проєктування
та вибору рішень з позиції обособленості у
просторі та перервності (безперервності) у часі.
Практична значимість. Наведено послідовність
впровадження описаного підходу при розробці комплексних рекомендацій, які
відображені у «Паспорті на відпрацювання родовищ корисних копалин».
Запропоновано інструменти прийняття рішень, а також програмну реалізацію.
Ключові слова: відпрацювання родовищ,
ефективність, проєктування, комп’ютерна програма,
моделювання сценаріїв, динамічне програмування, параметр
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Khorolskyi, A., Hrinov V. & Kaliushenko, O. (2019). Network models for
searching for optimal economic and environ mental strategies for field
development. Procedia Environmental Science, Engineering and Management.
6(3), 463–471.
2. Гринев, В. & Хорольский,
А. (2019). Моделирование сценария
освоения месторождений ценных руд на условиях динамического
программирования. II Бекжановские
чтения: материалы международной конференции, Алматы, Ре-спублика
Казахстан, 114–119.
3. Babets, Ye.K., Adamchuk, A.A., Shustov, O.O., Anisimov, O.O., & Dmytruk, O.O. (2020). Determining conditions of using draglines in
single-tier internal dump formation. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6,
5–14. https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-6/005
4. Salli, S., Mamaykin, O.,
& Smolanov, S. (2013). Inner potential of
technological networks of coal mines. Mining of Mineral Deposits, 243–246.
5. ElMaraghy, H.A. (2005). Flexible and reconfigurable
manufacturing systems paradigms. International journal of flexible
manufacturing systems, 17(4), 261–276.
6. Felipe, J.,
& Adams, F.G. (2005). "A theory of production" the estimation
of the Cobb-Douglas function: A retrospective view. Eastern Economic
Journal, 31(3), 427–445.
7. Хорольський, А. & Гринев,
В. (2020) Оцінка і вибір
параметрів при роз-робці родовищ корисних копалин. Физико-технические проблемы горного производства,
(22), 118–140. https://doi.org/10.37101/ftpgp22.01.009
8. Khorolskyi, A., Hrinov, V., Mamaikin, O., & Fomychova, L. (2020). Research into
optimization model for balancing the technological flows at mining
enterprises. E3S Web Of Conferences, 201, 01030.
https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020101030
9. 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.
https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000017
10. Saaty, T.L. (2014). Analytic heirarchy
process. Wiley statsRef: Statistics reference
online.
11. Mamaykin, O. (2015). On the problem of operation
schedule reliability improvement in mines. New Developments in Mining
Engineering, 505–508.
12. Хорольский, А.А., &
Гринев, В.Г. (2020). Оптимизация параметров кре-пления выработок в сложных гидрогеологических
условиях. Геология и охрана недр, (3),
53–59.
13. Khorolskyi, A., Hrinov, V., Mamaikin, O., & Demchenko, Yu. (2019). Models and
methods to make decisions while mining production scheduling. Mining of
Mineral Deposits, 13(4), 53–62. https://doi.org/10.33271/mining13.04.053
14. Хорольский, А.А., & Гринев,
В.Г. (2020). Разработка нового подхода
для выбора способа крепления выработок. Горная механика и машиностроение,
(3),
27–36.
15. Salli, S., Pochepov, V., & Mamaykin, O. (2014). Theoretical
aspects of the potential technological schemes evaluation and their
susceptibility to innovations. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane,
and Ores Mining, 491–496.
16. Хорольский, А.А., & Гринев,
В.Г. (2020). Возможности создания новой
технологии оптимального проектирования природопользования.
Горно-геологический журнал, (61), 4–12.
17. Гринев, В.Г., & Хорольский,
А.А. (2017). Система поддержки принятия решений при разработке
месторождений полезных ископаемых. Горно-геологический журнал, 51(3),
18–24.
18. Сынков, В.Г., Гринев, В.Г., & Хорольский, А.А. (2016). Оценка уровня взаимосвязи
очистного оборудования в составе механизированного комплекса. Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Ін-форматика, кібернетика та обчислювальна техніка, (1), 124–131.
19. Хорольський, А. & Гріньов, В. (2020). Визначення
раціонального обсягу вилучення корисних копалин із надр: маржинальний підхід. Економіка промис-ловості, 3(91), 82–95. https://doi.org/10.15407/econindustry2020.03.082
20. Гріньов, В.Г., & Хорольський, А.О. (2020). Дослідження
основ техноло-гії оптимального проєктування раціонального користування родовищами цін-них копалин. Мінеральні ресурси України, 2, 19–24. https://doi.org/10.31996/mru.2020.2.19-24
21. Философия: Энциклопедичний
словарь. (2004). Гардарики, 550 с.
22. Математический энциклопедический словарь. (1995).
Научное издате-льство
«Большая Российская энциклопедия», 847 с.
23. Методология: словарь системы основных понятий. (2013). Либроком, 208 с.
24. Du, D.Z., Pardalos, P.M., & Wu, W. (2008). "History of
Optimization". In Floudas, C.; Pardalos, P. (eds.). Encyclopedia
of Optimization. Boston: Springer, 1538–1542.
25. Li-Ping, Z., Huan-Jun, Y., & Shang-Xu, H. (2005). Optimal choice
of parameters for particle swarm optimization. Journal of Zhejiang
University-Science A, 6(6), 528–534.
26. Stewart, J.J.
(2013). Optimization of parameters for semiempirical
methods VI: more modifications to the NDDO approximations and
re-optimization of parameters. Journal of molecular modeling, 19(1), 1–32.
27. Гринев, В. (1992). Решение проблем разработки
рудных месторождений Севера. Новосибирск: ВО “Наука”, 205 с.
28. Leitch, C.M., Hill, F.M., & Harrison, R.T. (2010). The philosophy and
practice of interpretivist research in entrepreneurship: Quality,
validation, and trust. Organizational Research Methods, 13(1), 67–84.
29. O’Donoghue, B., Osband, I., Munos, R., & Mnih, V.
(2018, July). The uncertainty bellman equation and exploration. In
International Conference on Machine Learning (pp. 3836–3845).
30. Carter, J.,
& Heinrich, G. (2011). SecDec: A general
program for sector decomposition. Computer Physics
Communications, 182(7), 1566–1581.
31. Гринев, В., Изаксон, В.
& Зубков, В. (1999). Решение горных задач на ЭВМ при освоении рудных
месторождений. Новосибирск: Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 215 с.
32. Гріньов, В. & Хорольський, А. (2019). Оптимальне
проектування пара-метрів
гірничозбагачувальних підприємств
для раціонального освоєння
цінних родовищ України. Физико-технические проблемы горного
производства. (21), 124–145.
33. Гріньов, В.Г. & Хорольський, А.О. (2018). Можливості
ефективного освоєння рудних родовищ із запасами рідкісних і благородних металів. Физи-ко-технические
проблемы горного производства, (20), 113–122.
34. Гріньов, В., Хорольський, А. & Каліущенко,
О. (2019). Розроблення еко-логічних
сценаріїв ефективного освоєння цінних родовищ корисних копа-лин. Мінеральні ресурси України, (2), 46–50. https://doi.org/10.31996/mru.2019.2.46-50
35. Хорольський, А. & Гріньов, В., (2018). Проектування
технологічних схем гірничого
виробництва в умовах невизначеності. Физико-технические проблемы горного
производства, (20), 132–146.
36. Delis, M., Iosifidi, M., & Tsionas, E.G. (2014). On the estimation of marginal cost. Operations
Research, 62(3), 543–556.
37. Хорольский, А.А., &
Гринев, В.Г. (2021). Новые подходы к проектиро-ванию
процессов освоения месторождений полезных ископаемых. In Сатпаев-ские чтения-2021,
682–686.
38. Хорольский, А.А., &
Гринев, В.Г. (2020). Модели и методы оптимально-го проектирования для освоения месторождений
полезных ископаемых. In
Ин-формационные технологии в образовании, науке и производстве, 342–349.
39. Гріньов, В.Г., Хорольський, А.О., & Мамайкін,
О.Р. (2019). Оцінка стану та оптимізація
параметрів технологічних
схем вугільних шахт. Вісник
Криворі-зького національного
університету, (48), 31–37. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2019-1-48-31-37
40. Панфилов, Е.И. (2011). Классификация источников
изменений качества твердых полезных ископаемых при их добыче. Горная
промышленность, (3), 16–20.
41. Хорольский, А.А., &
Гринев, В.Г. (2019). Оптимальное проектирование параметров горного производства.
In Информационные технологии в образо-вании,
науке и производстве, 459–465.
42. Хорольський, А.О.
(2020). Концептуальні засади раціонального
викори-стання природних
ресурсів. In Перспективи розвитку гірничої справи та раці-онального використання природних ресурсів, 35–40.
43. Dreyfus, S.
(2002). Richard Bellman on the birth of dynamic programming. Operations
Research, 50(1), 48–51.
44. Tan, G.Z., He,
H., & Aaron, S. (2006). Global optimal path planning for mobile robot based
on improved Dijkstra algorithm and ant system algorithm. Journal of Central
South University of Technology, 13(1), 80–86.
45. Wei, D.
(2010). An optimized floyd algorithm for the
shortest path problem. Journal of Networks, 5(12), 1496.
46. Сынков, В.Г., Гринев, В.Г., & Хорольский, А.А. (2016). Применение ба-зовых алгоритмов оптимизации для выбора
очистного оборудования. Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Інформати-ка, кібернетика та обчислювальна техніка, (2),
117–124.
47. Хорольский, А.А., &
Гринев, В.Г. (2018). Использование динамического программирования для
проектирования горного производства при ограничен-ных ресурсах. In Информационные технологии в образовании, науке и прои-зводстве: access: http://rep.bntu.by/handle/data/49907
48. Гринев, В.Г., & Хорольский,
А.А. (2018). Проектирование технологиче-ских
схем очистного оборудования с использованием сетевых моделей: опыт и
перспективы. Горная механика и машиностроение, (4), 12–21.
49. Хорольський, А.О., Гріньов, В.Г., & Мамайкін,
О.Р. (2019). Інноваційні перспективи
підземної експлуатації вугільних родовищ. Вісник ЖДТУ. Серія "Технічні науки", 1(83), 289–298. https://doi.org/10.26642/tn-2019-1(83)-289-298
50. Хорольский, А.А., &
Гринев, В.Г. (2018). Выбор сценария освоения мес-торождений полезных ископаемых. Геология и
охрана недр, (3), 68–74.
51. Starodub, G., Karabyn, V., Ursulyak, P., & Pyroszok, S. (2013). Assessment of
anthropogenic changes natural hydrochemical pool
Western Bug River. Studia regionalne
i lokalne Polski Poludniowo-Wschodniej,
11, 79–90.
52. Pavluk, M., Ya, L., & Karabyn, V. (2016). Geochemical aspects of tcology safety of drilling of oil and gas wells in the
Southern Boryslav area of Precarpatia.
Geology and geochemistry of combustible minerals, 1–2.
|
