ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Лекция 8 Тема Системы

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Лекция № 8 Тема: Системы автоматизированного проектирования (САПР) Суть создания систем автоматизированного проектирования предприятий и производства (САПР) заключается в том, что прежде всего должна быть создана единая научная основа наиболее совершенная методология, не только отвечающая современным требованиям, но и пригодная для автоматизированного решения задач при проектировании с учетом современных требований комплексного использования недр и охраны природы. Вторая задача заключалась в том, чтобы разработать и дать проектировщикам средства (банки данных), позволяющие оперативно получать необходимую информацию. Третья задача это разработка методов оптимизации и составления программ для решения задач на ЭВМ с тем, чтобы избежать больших затрат труда при оценке огромного количества вариантов. Четвертая задача создание методов и средств для выполнения весьма трудоемкой проектно сметной документации. Половина затрат труда при проектировании приходится на выполнение чертежно графических работ, поэтому автоматизация этих работ также имеет большое значение. В настоящее время имеются разработки институтов по созданию автоматизированной системы составления, размножения, хранения и поиска проектной документации на основе современной аппаратуры для микрофильмирования и электрографии. Функции и возможности будущей автоматизированной системы проектирования широки и многообразны. Эта система должна автоматически выполнять по заданию оператора расчеты при решении всех задач на ЭВМ, составлять сметы и спецификации, делать все графические и оформительские работы. В «обязанности» системы необходимо включать также исследование производственных процессов на математических моделях, их оптимальная взаимоувязка, управление процессами и производствами и многое другое.

Составными частями САПР являются подсистемы, которые подразделяют на проектирующие и обслуживающие. Функциональная часть проектирующей подсистемы предназначена для выполнения проектных операций и процедур (например, проектирование профиля трассы железнодорожного, автодорожного, канализационного тоннеля или линии метрополитена; проектирование постоянной крепи (обделки); технологии проведения выработки, календарного графика строительства, определение его сметной стоимости и т. п. ). Обеспечивающая часть проектирующей подсистемы включает техническое, лингвистическое, программное, информационное, методическое и организационное обеспечение. Техническое обеспечение – это многочисленные технические средства для САПР, которые организационно могут функционировать в виде малых и обширных вычислительных сетей. Лингвистическое обеспечение – языки программирования, проектирования, а также языки графические, схемные, диалоговые, моделирования и т. п. Информационное обеспечение содержит необходимые для проектирования нормативы, документы, справочные данные, типовые и индивидуальные проектные решения, словари, классификаторы т. п. Информационная база данных, вместе с системой управления ею, формирует банк данных. Ядром базы данных являются стандартные файлы (поименованные совокупности данных). Методическое обеспечение состоит из нормативно методи ческих и прикладных материалов, описания циклов проектирования, типовых сочетаний программ, распределение функций между человеком и ЭВМ и пр. Организационное обеспечение содержит документацию по структуре проектной организации и службы САПР, в задачи которой входят: эксплуатация и развитие подсистем и компонентов САПР, средств ее обеспечения; создание и внедрение баз данных своей организации, сохранение и восстановление информации на машинных носителях; подготовка и переподготовка специалистов пользователей САПР.

Научно методической основой системы автоматизированного проектирования горных предприятий (САПР), как и в других отраслях промышленности, являются теория оптимизации и методы экономико математического моделирования, модели и алгоритмы решения проектных задач и документы, в которых отражены состав, правила создания (отбора), освоения, ввода в действие и эксплуатации средств автоматизации проектных работ. Одним из важнейших условий усовершенствования или создания научно методической основы САПР является соблюдение принципов системности анализа объекта проектирования. В системном анализе существует понятие о жизненном цикле любой задачи (объекта), т. е. о периоде жизни любого объекта, начиная от возникновения проблемы (например, необходимости строительства шахты), включая создание объекта, его функционирование, ликвидацию и послеликвидационный период. Применительно к задаче автоматизированного проектирования шахт жизненный цикл состоит из следующих этапов: 1. выявление потребности в минеральном сырье в стране, а также в том или ином регионе страны. Установление возможного источника или источников удовлетворения этой потребности (месторождений полезных ископаемых); 2. проектирование горных предприятий на базе выбранных месторождений; 3. строительство горных предприятий на основе выполненных по выбранным объектам проектов; 4. освоение проектной производственной мощности рудника и его эксплуатация; 5. реконструкция горных предприятий. Или несколько реконструкций с расширением его на основе вовлечения в эксплуатацию новых запасов, технического перевооружения и т. п. ; 6. затухание производства и ликвидация объекта; 7. послеликвидационные работы.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Лекция № 9 Тема: Основные экологические аспекты от негативного влияния подземных работ на окружающую среду При нарушении горными работами окружающей среды уменьшается количество продукции, выпускаемой различными отраслями народного хозяйства (горных, металлургических, сельскохозяйственных, лесных и других предприятий, рекреационных баз и т. п. ). В результате этого увеличиваются текущие и капитальные затраты, расход трудовых и материальных ресурсов на производство продукции, снижается социально экономическая эффективность. Часть ущерба выражается увеличением текущих затрат на производство продукции различных отраслей, что определяется величиной снижения получаемой всеми отраслями прибыли. Эта часть может быть определена по формуле: где B 6 i и Bi - продуктивность i ro ресурса соответственно ненарушенного и измененного под воздействием горных работ; Цi - отпускная цена продукта из i ro ресурса; Si количество i ro ресурса; tні время, в течение которого i й ресурс остается нарушенным, лет; n число ресурсов.

Кроме этого, ухудшается использование имеющихся во всех отраслях народного хозяйства основных и оборотных средств. Это ухудшение можно оценить по выражению: где Фбі и Фі основные и оборотные фонды отрасли, эксплуатирующей i й ресурс, при вариантах без нарушения ресурса горными работами и с нарушениями, грн. ; Рбі и Рі годовой объем производства при эксплуатации i ro ресурса до нарушения его горными работами и после, грн. /год; Ені нормативный коэффициент эффективности капиталовложений в i й отрасли народного хозяйства. В зтих отраслях соответственно уменьшению производимой продукции снижается производительность труда. А так как эти отрасли весьма трудоемки, то и ущерб от снижения производительности труда очень велик. Обрабатывать, например, нужно те же площади земель, а собирать с них урожай на 20 40 % ниже, чем без влияния горных работ. Эта составляющая ущерба (грн. ) в условиях дефицита трудовых ресурсов может быть определена по формуле: где Фі и Фбі трудоемкость производства и использования единицы i ro ресурса без нарушения горными работами и после нарушения; αі величина чистой продукции, приходящаяся на одного трудящегося.

Снижение производительности труда в отраслях, использующих природные ресурсы, требует соответствующего увеличения капитальных вложений в жилищное, коммунальное и культурно бытовое строительство. Эта часть ущерба (грн. ) может быть определена по выражению: где rі и rбі число работающих в отраслях до нарушения природных ресурсов и после в расчете на производство одинакового качества и количества продукции; β= 3 ÷ 4 коэффициент семейности; ψ санитарная норма жилой площади, м 2/чел; η стоимость 1 м 2 жилой площади, грн. ; К кб = 1, 3 ÷ 1, 4 коэффициент, учитывающий затраты на культурно бытовое и коммунальное строительство. Пятая часть ущерба имеет место у потребителей продукции, которую производят отрасли, использующие природные ресурсы, например, перерабатывающие предприятия из за сокращения продукции сельского, водного, рыбного и других хозяйств. Эта часть ущерба выражается увеличением у потребителей текущих затрат, снижением эффективности производственных фондов, снижением производительности труда) и увеличением затрат на сонкультбыт. В общем виде она определяется по формуле: где m число перерабатывающих и других отраслей, на экономике которых скажется снижение продуктивности природных ресурсов; У‘ 1, У‘ 2, У‘ 3 - соответственно ущербы от увеличения текущих затрат (снижения прибыли), снижения эффективности производственных фондов и капиталовложений, повышения трудовых затрат, увеличения затрат на соцкультбыт.

Кроме этого, могут быть учтены и другие ущербы, например Уб стоимость потери ценности или ремонта зданий и сооружений, рекреационных ресурсов под воздействием горных работ, а также социальный ущерб из за ухудшения здоровья и трудоспособности рабочих и населения под воздействием горных работ. Ущерб (грн. /т) от потери природных ресурсов, приходящийся на 1 т добываемой горной массы: где Абі годовая производительность шахты по горной массе при базовом варианте; tб cрок отработки месторождения, лет. При любом другом варианте: В этих формулах Упр и Упр. б общий ущерб от потери природных ресурсов при базовом и другом вариантах, грн. При учете охраны природы производительность шахты больше, чем вычисленная на основе минимума приведенных затрат только на добычу угля. С позиций народохозяйственных интересов необходимо учитывать производственные мощности строящихся и действующих шахт, что позволит обеспечить улучшение условий охраны природы, уменьшение капитальных затрат и получить в целом по народному хозяйству большую экономию.