Розробка моделі оцінки стохастичних складових внутрішнього потенціалу технологічних схем для розробки стратегій відновлення вуглепромислових регіонів

Abstract

Мета. Розробити новий підхід, щодо оцінки стохастичних складових внутрішнього потенціалу технологічних схем вугільних шахт, що дозволить розробити методологію розробки стратегій відновлення вуглепромислових регіонів. Методика. Використано комплексний метод, який передбачає застосування критерії прийняття рішень в умовах невизначеності; моделювання потенціалу технологічної схеми на основі використання двох критеріїв – максимум EVA при заданих можливостях технологічних ресурсів і мінімум витрат на видобуток. Результати. Задача формування потенціалу технологічних схем шахт зводиться до відбору факторів, які б найбільш адекватно відображали головну характеристику мережі гірничих виробок – показник внутрішнього потенціалу, що характеризує протяжність і структуру гірничих виробок, не як функціональну залежність, а як параметр EVA (додана вартість) – слідства взаємодії факторів діяльності вугільної шахти в конкретних гірничо-геологічних і технологічних умовах. Формування внутрішнього потенціалу технологічної мережі шахти описується багатофакторним рівнянням, складові якого продуктивність праці робітника з видобутку; річне посування очисної лінії; коефіцієнт, що характеризує протяжність гірничих виробок і довжину очисної лінії. Крім того, враховано той факт, що максимізація показника «внутрішній технічний потенціал» досягається при мінімізації «співвідношення пропускної здатності технологічних ланок», «обмеженості потужності по фактору» і «щільністю продуктивних потоків», відповідно. Якщо розглядати або порівнювати між собою безліч різних варіантів, то поняття «кращий» в умовах стохастичності неоднозначно і не абсолютно, воно залежить від того, за яким критерієм визначається. Припустимо, що були прийняті два критерії – максимум видобутку при заданих можливостях ресурсного потенціалу і мінімум витрат на видобуток. Очевидно, що найкращий варіант в сенсі першого критерію не обов'язково виявиться кращим і за другим критерієм, наприклад, якщо збільшення обсягу видобутку вимагає додаткових інвестицій або субсидій. Таким чином, поняття «кращого» варіанту є порівняльним або відносним, оскільки встановлюється лише те, що за обраним критерієм цей варіант «краще» всіх, з якими він порівнювався. Але число розглянутих варіантів завжди обмежено, тому не виключено існування одного або декількох варіантів, які краще прийнятого. Наукова новизна. Розроблено модель оцінки стохастичних складових технологічних схем. Для цього було розглянуто дві задачі: 1) мінімізації витрат на видобуток при можливому зниженні потужності шахти в даний розрахунковий період; 2) максимізації рівня видобутку при заданому ресурсному потенціалі. Для кожної із моделей було наведено алгоритм прийняття рішень. Все це в комплексі дозволило розробити рекомендації із розробки методології відновлення вуглепромислових регіонів. Практична значимість. Запропоновано комплексну систему підтримки рішень, що передбачає опис алгоритму прийняття рішень та засоби пошуку оптимальних рішень. Ключові слова: технологічна схема, параметр, задача, ефективність, стратегія

Purpose. To develop a new approach to the assessment of stochastic components of the internal potential of technological schemes of coal mines, which will allow to develop a methodology for the development of strategies for the restoration of coal mining regions. Methods. A complex method is used, which involves the application of decision-making criteria in conditions of uncertainty; modeling the potential of the technological scheme based on the use of two criteria - the maximum EVA with the given possibilities of technological resources and the minimum production costs. Findings. The task of forming the potential of mine technological schemes is reduced to the selection of factors that would most adequately reflect the main characteristic of the network of mining workings - an indicator of internal potential that characterizes the length and structure of mining workings, not as a functional dependence, but as an EVA (added value) parameter - consequences of the interaction of factors of coal mine activity in specific mining, geological and technological conditions. The formation of the internal potential of the mine's technological network is described by a multifactorial equation, the components of which are the labor productivity of the mining worker; annual progress of the cleaning line; the coefficient characterizing the length of the mine workings and the length of the cleaning line. In addition, the fact that the maximization of the indicator "internal technical potential" is achieved by minimizing the "ratio of throughput of technological links", "capacity limitation by factor" and "density of productive flows" is taken into account, respectively. If we consider or compare many different options, then the concept of "best" in terms of stochasticity is ambiguous and not absolute, it depends on what criterion is used to determine it. Let's assume that two criteria were adopted - the maximum production with the given possibilities of the resource potential and the minimum costs for production. It is obvious that the best option in the sense of the first criterion will not necessarily turn out to be the best according to the second criterion, for example, if an increase in the volume of production requires additional investments or subsidies. Thus, the concept of the "best" option is comparative or relative, since it is established only that, according to the selected criterion, this option is "better" than all those with which it was compared. But the number of considered variants is always limited, so the existence of one or more variants that are better than the accepted one is not excluded. Originality. A model for estimating stochastic components of technological schemes has been developed. For this, two tasks were considered: 1) minimization of mining costs with a possible decrease in mine capacity in the current calculation period; 2) maximizing the level of production at a given resource potential. A decision-making algorithm was given for each of the models. All this in the complex made it possible to develop recommendations for the development of a methodology for the restoration of coal mining regions. Practical implications. A complex decision support system is proposed, which includes a description of the decision-making algorithm and means of finding optimal solutions. Keywords: technological scheme, parameter, task, efficiency, strategy