Оцінка і вибір параметрів при розробці родовищ корисних копалин

Abstract

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.

Цель. Разработать новый подход к эффективному освоению месторождений полезных ископаемых путем создания технологии оптимального проектирования. Методика. Для моделирования процесса освоения месторождений полезных ископаемых предложена модель динамического программирования, которая позволяет разработать стратегии оптимального процесса проектирования, освоения, эксплуатации. Для принятия решений на стадии оценки параметров применено декомпозиционный подход. Для принятия решений предложены алгоритмы и методы динамического программирования. Результаты. Приведен новый подход к оценке и выбору параметров, характерной особенностью которого является то, что само полезное ископаемое рассматривается не «как конечный продукт», который следует извлечь, а только, как промежуточное звено в структуре генерации энергии, выплавки металла и др. Это позволяет рассматривать процесс эксплуатации через изменениее состояния запасов, что в свою очередь формирует стратегию освоения. Стратегия освоения предусматривает построение сценариев (экономических, экологических) в рамках, которых решается «узкая» задача, связанная с организацией работ, оптимизацией себестоимости и др. Научная новизна. Впервые описан механизм формирования эффективности освоения месторождения, предусматривающий иерархическую структуру, в основе которой категория «качество», которая в свою очередь формирует стратегии; стратегии формируют сценарии, а сценарии содержат параметры; оптимизация каждого параметра предполагает оценку приоритетных управляющих факторов. Впервые предложен алгоритм оптимального проектирования освоения месторождения полезных ископаемых, который предусматривает определение объема производства, минимизации рисков, определение параметров, которые соответствуют критерию оптимальности и их дальнейшую оптимизацию. Практическая значимость. Впервые предложены методики и результаты исследований по оптимальному проектированию параметров эксплуатации месторождений ценных полезных ископаемых Украины, которые являются основой методологии решения сложных задач оптимизации параметров горно-обогатительного предприятия и соответствуют современному уровню информационных технологий.

Purpose. To develop a new approach to the effective development of mineral deposits by creating optimal design technology. Methodology. To model the process of developing mineral deposits, a dynamic programming model is proposed that allows you to develop strategies for the optimal process of designing, developing, operating. To make decisions at the stage of parameter estimation, a decomposition approach is applied. For decision making, algorithms and methods of dynamic programming are proposed. Findings. A new approach to the estimation and selection of parameters is presented, a characteristic feature of which is that the mineral itself is not considered “as a final product” that should be extracted, but only as an intermediate link in the structure of energy generation, metal smelting, etc. This allows us to consider operation process due to changes in stock status, which in turn forms a development strategy. The development strategy provides for the construction of scenarios (economic, environmental) within the framework of which a "narrow" task is solved related to the organization of work, cost optimization, etc. Originality. For the first time, a mechanism is described for shaping the efficiency of field development, which provides for a hierarchical structure based on the category of “quality”, which in turn forms strategies; strategies form scenarios, and scenarios contain parameters; optimization of each parameter involves the assessment of priority control factors. For the first time, an algorithm has been proposed for the optimal design of development of a mineral deposit, which involves determining the volume of production, minimizing risks, determining parameters that meet the optimality criterion and their further optimization. Practical implications. For the first time, methods and results of studies on the optimal design of the exploitation parameters of deposits of valuable minerals of Ukraine are proposed, which are the basis of the methodology for solving complex problems of optimizing the parameters of a mining and processing enterprise and correspond to the modern level of information technology.