Реферат: Анализ использования сырьевых ресурсов и пути их улучшения в производстве готовой продукции (на примере ЦОФ "Карагандинская")

Введение

В качестве одного изосновополагающих принципов  реструктуризацииотрасли принято стремление к повышению конкурентоспособностиугля и угольной продукции, главным образом, через снижение производственныхзатрат и повышение качества продукции. При этом снижение производственныхзатрат достигается, в первую очередь, посредством вовлечения в разработкунаиболее благоприятных запасов и применения новых технологий, а так же,сокращения численности занятых в результате закрытия неэффективных производств.

Проблема качествапродукции и работ является актуальной для повышения эффективности общественногопроизводства, поскольку качество продукции оказывает прямое и косвенноевоздействие практически на все стороны жизнедеятельности, отражается натехнико-экономических показателях, влияет на объемы капитальных вложений, наобразование фондов экономического стимулирования, и тем большее значение внастоящее время имеет.

Переход к рыночнымотношения, связанный с ним падение производства и спроса на уголь, инфляционныепроцессы, разрыв сложившихся ранее межхозяйственных и межреспубликанских связейвынуждает в сложившейся ситуации принимать первоочередные меры по снижениюколичества нерентабельных шахт, снижению трудоемкости и себестоимости добычиугля, выделению средств на развитие шахт по добычекоксующихся углей и разрезов по добыче качественных энергетических углей.

Одним их основныхнаправлений улучшения качества угля является развитие обогащения. Предприятийдвух основных подотраслей угольной промышленности угледобывающие шахты и обогатительные фабрики,представляющие собой по существу единый технологический процесс производстваконечной(товарной)угольной продукции, при применявшейся до последнего времени системе управлениябыли разобщены. В настоящий момент, в условиях проводимой радикальной рыночнойреформы, перед угледобывающими и углеперерабатывающимипредприятиями открылись новые перспективы. В настоящий момент обогатительныефабрики являются основным связующим звеном между шахтами и потребителем. Шахтамстало не выгодно, наращивая издержки, вести добычу некачественного угля,который в последствии трудно будет реализовать. Обогатительные фабрики, в своюочередь, вступив в коммерческие отношения с угледобывающими предприятиями,могут позволить себе принимать на обогащение шихту только такого качества имарочного состава, которая позволит им работать в оптимальном режиме, т.е.сокращая издержки и увеличивая доход от реализации товарной продукции.

Исходные качественныехарактеристики добываемых углей заданы природой и неодинаковы даже в пределахшахтного поля. Эффективность горного производства определяется целесообразнойразработкой имеющихся запасов месторождений и имеют ряд особенностей.

Процесс добычи угляпротекает в шахтных выработках. Перемещение очистных работ в пространстве ивремени приводит к изменению количественных и качественных показателейдобываемого угля. Поэтому при управлении качеством угля с учетом результатовего обогащения первостепенное значение приобретает управление горными работамис учетом требований предъявляемыми углеперерабатывающимипредприятиями к качеству исходной шихты и ее марочного состава. Актуальным становится вопрос комплексного использования отходовугледобычи и углеобогащения.

Экономическая значимость,недостаточная изученность вопроса экономической эффективности комплекснойоптимизации развития горных работ, переработки угля определили выбор темыдипломной работы, целью которой является исследованиеи обоснование практических рекомендаций по совершенствованию экономическогомеханизма воздействия на повышение качества шахты, поступающей на обогащение иповышению эффективности работы углеперерабатывающего комплекса в целом.

Для достиженияпоставленной в дипломной работе цели решаются следующие основные задачи:

• раскрываются особенностиразвития горных работ на шахтах, связанных поставками углей на ЦОФ с учетом качества их переработки;

• устанавливаетсяколичественная и качественная взаимосвязь между параметрами поставляемых на ЦОФуглей и продуктов его обогащения;

• определяется наиболеерациональное соотношение марок угля в исходной шихте для получениямаксимального выхода продуктов обогащения

При решении поставленныхзадач использованы различные методы экономического анализа, статистическиегруппировки и обобщения, экономико-математические методы на базе машиннойобработки информации.

В работе использованыметодические и инструктивные материалы по календарному планированию,экономическому обеспечению качества угля, материалы первичного учета ипроизводственно-технической отчетности угольных шахт и ЦОФ.Изучена и обобщена отечественная и зарубежнаялитература по исследуемому вопросу.

1.Теоретические аспекты использования материальных ресурсов

 

1.1Понятие и классификация материальных ресурсов

Анализ фактических данныхпо групповой обогатительной фабрике и действующим шахтам, поставляющим угольдля дальнейшей переработки, позволит обосновать правомерность принятыхпредположений относительно марочных характеристик и параметров процессов отработки угольных пластов и, следовательно,корректность разрабатываемых моделей. Полученные в результате анализа значенияпараметров и характеристики составляющие процесс элементов, являются исходнымматериалом для моделирования взаимоувязанныхпроцессов отработки пластов и переработки угля на ЦОФ с последующей утилизациейотходов углеобогащения.

Стабильность качестваугля, добываемого в очистных забоях на отдельных шахтах определяется, взависимости от марочного соотношения (марки К и КЖ) характеристики получаемого концентрата и, прежде всего, его выход (%).

Учет качества угля при определении последовательностиотработки пластов с последующим обогащением, рассмотрим на примере центральнойобогатительной фабрики «Карагандинская» и двух шахт, поставляющихуголь, в качестве сырья на переработку.

Чтобы обеспечить стабильностькачественных характеристик перерабатываемого угля, поступающего на ЦОФ, а к нимможно отнести зольность, содержание серы и влаги, необходимо смоделировать иобосновать рациональные, которые определят порядок отработки пластов, участкови шахтных полей в целом с заданным качеством.

Особенностьюкарагандинских углей является их неоднородных петрографическийсостав и низкий интервал степени метаморфизма. Карагандинским филиаломИнститута обогащения твердых полезных ископаемых проведено комплексноеисследование состава, качества и коксуемости всего метаморфического ряда углейКарагандинского бассейна и результаты изучения были опубликованы в работе [22].

Обработка статистическихданных отчетности экономической службы ОФ«Карагандинская» за 1997-1999 годы, позволила установить основныетехнологические характеристики отгружаемых на ОФ углей и свести их в таблицу 1.1.

Независимыми переменнымиприняты:

х1 — независимаяпеременная, определяющая процентное содержание угля марки К в общем объеме,поступающем на переработку, %;

х2 — независимаяпеременная определяющая содержание золы в угле марки К,%;

хЗ — независимая переменная,определяющая процентное содержаниесеры в угле марки К, %;

х4 — независимаяпеременная, определяющая содержание влаги в угле марки К, %;

х5 — независимаяпеременная, определяющая процентное содержание марки КЖ в общем объеме угляпоступающего на переработку, %;

х6 — независимаяпеременная, определяющая процентное содержание золы в угле марки КЖ, %;

х7 — независимаяпеременная, определяющая процентное содержание серыв угле марки КЖ, %;

x8 независимая переменная,определяющая процентное содержание влаги в угле марки КЖ, %.

Данные таблицы 1.1 даютвозможность определить количественный размах вариации показателей качества угляпоступающего на переработку. За исследуемый период на фабрику поступал угольмарки К и марки КЖ в соотношении: марка К 53.1 — 80.3 %, марка КЖ 19.7 — 46.9 %.

Таблица 1.1 Исходнаяматрица для моделирования зависимости выхода продуктов обогащения отгорно-технических показателей исходной шихты

Y1 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 52.8 75.3 31.4 0.55 7.1 24.7 26.3 0.8 6.2 55.0 73.1 30.4 0.52 6.8 26.9 27.4 0.76 6.2 54.6 70.3 31.0 0.54 6.9 29.7 26.7 0.79 6.5 59.2 68.5 26.2 0.54 6.6 31.5 26.2 0.78 6.6 57.9 60.7 31.3 0.78 6.9 39.3 27.7 0.75 6.5 53.6 68.4 30.9 0.60 6.9 31.6 26.5 0.72 6.6 55.5 62.3 31.1 0.55 7.0 37.7 26.4 0.80 6.6 57.5 69.2 31.1 0.54 6.9 30.8 26.6 0.78 6.2 56.2 70.6 30.7 0.51 6.8 29.4 28.7 0.82 6.3 59.7 66.1 30.4 0.47 6.8 33.9 25.1 0.80 6.2 56.6 60.9 30.9 0.51 6.8 39.1 27.0 0.87 6.3 60.8 51.5 31.2 0.49 6.9 48.5 26.5 0.81 6.6 59.3 59.9 31.3 0.45 7.3 40.1 25.4 0.78 6.7 58.5 72.5 31.3 0.47 7.2 27.5 24.0 0.84 6.3 60.2 53.3 31.3 0.42 6.5 46.7 25.9 0.83 6.3 60.5 53.4 30.9 0.41 6.8 46.6 26.8 0.83 6.4 60.4 55.0 30.2 0.42 6.9 45.0 26.3 0.79 6.3 56.2 64.8 31.3 0.46 6.8 35.2 25.9 0.77 6.1 60.6 58.2 32.2 0.42 6.8 41.8 26.6 0.81 6.2 58.4 61.3 30.9 0.42 6.6 38.7 26.4 0.81 6.5 57.8 53.1 31.3 0.45 6.7 46.9 28.2 0.89 6.9 55.6 57.8 31.7 0.42 7.0 42.2 26.7 0.85 6.4 54.5 64.5 31.2 0.46 6.9 35.5 25.8 0.89 6.3 57.3 54.8 31.1 0.46 6.9 45.2 26.3 0.82 6.5 47.9 59.8 29.8 0.48 7.0 40.2 28.5 0.82 6.3 54.1 67.2 30.2 0.43 6.7 32.8 27.5 0.91 6.4 60.4 59.1 30.9 0.44 6.8 40.9 28.3 0.80 6.3 58.9 64.4 31.7 0.54 7.1 35.6 27.3 0.88 6.6 59.9 59.6 30.8 0.51 6.7 40.4 25.8 0.81 6.2 53.0 72.1 31.1 0.45 6.8 27.9 26.7 0.83 6.5 48.7 71.7 31.1 0.45 6.8 28.3 27.0 0.86 6.5 42.2 69.0 30.4 0.53 6.7 31.0 26.8 0.81 6.3 45.4 77.5 31.5 0.44 6.5 22.5 25.9 0.79 6.3 58.5 66.0 31.6 0.44 6.6 34.0 26.0 0.80 6.5 52.2 85.4 31.3 0.46 6.5 14.6 28.3 0.77 6.4 53.6 80.3 29.3 0.44 6.8 19.7 30.6 0.71 6.7

По содержанию спекающихкомпонентов, угли марки К разрабатываемые в Карагандинском бассейне являютсяценным сырьем для коксования, но обладают высокой зольностью и трудно поддаютсяобогащению. Зольность углей данной марки, поступающих на переработку,изменяется в пределах 29.3 — 32.2 %, при нормативной зольности для марки К-27 %.

Поступающие на ЦОФ «Карагандинская»угли марки КЖ, характеризуются повышенным содержанием лейптинита и витринита,что обуславливает их более высокую спекаемость, поэтому из данных углейобразуется кокс, характеризующийся повышенной механической прочностью.Зольность углей марки КЖ колеблется от 26.2 % до 30.6 % при нормативе дляданной марки 25 %.

Надо отметить, что углимарки КЖ обладают более высокой сернистостьюотносительно марки К. Содержание серы в данных углях достигает 9.1 %, что превышает предельно допустимое значение на 2.1%. Влажность обоих марок колеблется в пределах 6.2-7.1 %.

В целом за исследуемыйпериод вариация технологических показателей поступающих на переработку углейимеет довольно значительный разброс и вполне могут быть взяты в качествепараметров для моделирования и последующим обоснованием параметров отработкипластов и переработки угля на ЦОФ.

При рассмотрении вариацийзначений прибыли наблюдается их значительный разброс. Это можно объяснитьнестабильностью экономики в исследуемый период, что вызывало сбои в работе всейугольной промышленности. Во всех случаях оценка деятельности угледобывающихпредприятий производится по добыче угля, а там, где имеются обогатительныефабрики с учетом оборота, т.е. по рядовому углю и по обогащенной продукции. Всвязи с этим принижена полнота ответственности за конечную продукцию. Отношениякупли-продажи между шахтой и обогатительной фабрикой не выдвигают жесткихтребований к организационной структуре управления. Учет и оценка ведутся подвум подотраслям (добыча и обогащение).

Поскольку на сегодняшнийдень экономическое состояние отрасли сложное, резко снижены, и, практическиотсутствуют инвестиции для шахт и разрезов, ликвидируются особо убыточныепредприятия, то одной из особенностей сегодняшнего состояния экономикистановится тот факт, что работники отрасли должны в первую очередьстимулировать сбыт угля.

При этом весьма остростановится вопрос качества конечной товарной продукции. Рыночные отношениядиктуют необходимость принятия таких решений на уровне шахты ОФ, в результатекоторых должны быть сбалансированы интересы переработчиков, реализующихконечную продукции: и действующих шахт, создающих для них сырьевую базу иработников шахт ведущих добычу угля.

1.2Показателии методы использования материальных ресурсов

Одним из главныхпризнаков угольного производства является стохастичность процессов егопроизводства и вероятностный характер всех его параметров. Это обстоятельствооказывает существенное влияние на характер решаемых задач в областиоптимального ведения горных работ, а также в области решения задач определенияусловий и параметров для их оптимального ведения.

Стохастичный характер связи междурассматриваемыми величинами проявляется в том, что каждому значению одной илинескольких переменных принятых за независимые величины, соответствует не одно,строго определенное значение переменной, а несколько значений с определеннымивероятностями появления. Определить вклад каждого из них и влияние друг надруга в совокупности и в чистом виде позволяет регрессионный анализ.

Среди методовматематической статистики, которые могут быть приемлемы для реализацииуказанной задачи можно назвать: факторный анализ, метод главных компонентов,метод группового учета аргументов, статистико-детерминированныйметод, метод построения многомерных моделей [23]. Впоследнее время для исследования и описания сложных систем широкоераспространение получает имитационное моделирование. Которое заключается вмногократном воспроизведении последовательных операций моделируемой системы втой же последовательности, с сохранением динамики событий [24]. Основнымпреимуществом имитационных моделей является то, что они выступают какдинамические модели систем управления в отличие от обычных математическихмоделей.

При использовании предсказывающихмоделей достаточно эффективным является использование метода множественной регрессии.Опубликовано большое число работ в которых множественный регрессионный анализприменялся для математического описания различных объектов и явлений [25]. Регрессионныйанализ позволяет изучить влияние на исследуемый показатель ряда факторов,имеющих случайный и неслучайный характер, определить вклад каждого из них ивлияние в совокупности и в чистом виде, количественно оценить связи междуисследуемыми величинами в условиях действия большого числа факторов.

Простейшей формойвыражения множественной зависимости является линейная зависимость вида [26]выраженная формулой:

/> (1.1)

Для определения наличиясвязей между исследуемыми величинами обычно определяют следующие характеристикии критерии:

где у, х — средние величины функций и аргументов;

Sx, ,Sy — среднеквадратические значения функцийи аргументов;

гxy — парные коэффициентыкорреляции;

bi,-коэффициенты уравнения множественной регрессии;

bо — свободный член уравнения множественной регрессии;

t — критерий Стьюдента;

F — критерий Фишера.

Наиболее частоиспользуемой характеристикой тесноты связи между двумя случайными величинамиявляется коэффициент корреляции

/> (1.2)

выборочная оценкакоэффициента корреляции

/>, (1.3)

/>, (1.4)

/> (1.5)

Парный коэффициенткорреляции между двумя признаками х и у может принимать значение

-1£ ryx £1

Определение неизвестных коэффициентов b0 ,b1, ...,bn уравнения регрессииможет осуществляться по методу наименьших квадратов [ 25], которые заключаетсяв решении минимизационной задачи

/> (1.6)

Для минимизации данноговыражения необходимо определить частные производные по каждому неизвестному.Частные производные приравниваются к нулю и составляется система нормальныхлинейных уравнений, число которых на единицу больше числа факторов, включаемыхв модель. Решив систему любым известным способом, можно найти параметрыуравнения регрессии. Наибольшее распространение сейчас получил метод решенияобратных матриц, запрограммированный в ряде стандартных программ аппроксимации [27].В матричной форме система запишется:

(X* * X)A= X**Y (1.7)

где Х — матрица исходныхданных по независимым переменным;

Х* — матрицатранспонированная к матрице X;

У матрица — столбецфактических значений зависимой переменной;

А — матрица столбецискомых коэффициентов регрессии.

В результате получимвыражение

(Х** Х)-1 (X**X)А=(X**X)-1 (X**Y) (1.8)

Так как (X** X)-1 (X** X) =Е= 1, то решение системы (2.7) получим в виде:

А =(X* * X)-1 *(X* * Y) (1.9)

Значение каждого изкоэффициентов уравнения регрессии может быть определено по формуле:

/> (1.10)

где сij — элемент обратной матрицы.

Количественно теснотусвязи при множественной корреляции можно оценить с помощью множественногокоэффициента корреляции К, который определяется по формуле:

/> (1.11)

где D — определитель матрицыпарных коэффициентов;

D11 -определитель той же матрицы с вычеркнутыми первойстрокой и первым столбцом, т.е. определитель матрицы парных коэффициентовкорреляции между факторами.

Для проверки значимостинайденных коэффициентов регрессии определяют критерий Стьюдентапо формуле:

/> (1.12)

где Р — число коэффициентов регрессии.

Оценка коэффициентов регрессиипри помощи критерия Стьюдента применяется только для линейных связей.

Для оценки надежностиуравнения применяют F-критерий Фишера, которыйопределяется по формуле:

/> (1.13)

где /> -дисперсия фактическихзначений зависимого переменного:

 

/> (1.14)

где />остаточная дисперсияуравнения:

/> (1.15)

Если значение F³Fтабл., то уравнение считается значимым. Если F < Fтабл., то гипотеза о значимостиуравнения не подтверждается, но это не значит, что подтверждается гипотеза онезначимости уравнения.

При увеличении числанезависимых переменных требуется производить дополнительные исследования, чтобывыполнялось условие толерантности.

Таким образом,регрессионный анализ, на наш взгляд, является наиболее подходящим методомматематической статистики для построения модели учета влияния марочного составаи качества угля, поступающего на переработку навыход продуктов обогащения, а критерии регрессионного анализа доступны вприменении для оценки адекватности модели.

STATISTICA является наиболеединамично развивающимся статистическим пакетом и по многочисленным рейтингамявляется мировым лидером на рынке статистического программного обеспечения.

Она включает в себямощные возможности по работе с данными, богатые графические возможности ибольшое количество методов и процедур статистического анализа. STATISTICA 5.0 полностьюудовлетворяет основным стандартам среды Windows. Это прежде всего стандартыпользовательского интерфейса — MDf, использование технологий DDE —Динамического обмена данными из других приложений, OLE — Связывания и внедренияобъектов, поддержка основных операций с буфером обмена и др.

Пользователями системыявляются крупнейшие университеты, исследовательские центры, компании, банкивсего мира, государственные учреждения.

Статистический анализданных в системе STATISTICA может быть разбит на следующие основные этапы [29]:

• ввод данных вэлектронную таблицу с исходными данными и их предварительное преобразованиеперед анализом (структурирование, построение необходимых выборок, ранжированиеи т. д.);

• визуализация данных припомощи того или иного типа графиков;

• применение конкретнойпроцедуры статистической обработки;

• вывод результатованализа в виде графиков и электронных таблиц с численной и текстовойинформацией;

• подготовка и печатьотчета;

• автоматизация рутинныхпроцессов обработки при помощи макрокоманд, языка SCL или STATISTICA BASIC.

STATISTICA представляет собойинтегрированную систему статистического анализа и обработки данных. Системасостоит из следующих основных компонент:

• многофункциональнойсистемы для работы с данными, которая включает в себя электронные таблицы дляввода и задания исходных данных, а также специальных таблиц (Scroolsheet) длявывода численных результатов анализа. Для сложной (специализированной)обработки данных в STATISTICA имеется модуль Управления данными. Длястатистической обработки чрезвычайно больших массивов данных имеетсяспециальный инструмент Менеджер мегафайлов, который может быть использован идля предварительной обработки данных перед вводом их непосредственно вэлектронную таблицу STATISTICA;

• мощной графическойсистемы для визуализации данных и результатов статистического анализа;

• набора статистическихмодулей, в которых собраны группы логически связанных между собойстатистических процедур. В любом конкретном модуле можно выполнить определенныйспособ статистической обработки, не обращаясь к процедурам из других модулей.Каждый модуль является полноценным Windows приложением.

• специальногоинструментария для подготовки отчетов. При помощи текстового редактора,встроенного в систему, можно готовить полноценные отчеты. В STATISTICA такжеимеется возможность автоматического создания отчетов;

• встроенных языков SCL иSTATISTICA BASIC, которые позволяют автоматизировать рутинные процессыобработки данных в системе.

STATISTICA работает счетырьмя различными типами документов, которые соответствуют основнымструктурным компонентам системы. Это:

• электронная таблицаSpreadsheet, которая предназначена для ввода исходных данных и ихпреобразования;

• электронная таблицаScrollsheet для вывода численных и текстовых результатов анализа;

• график — документ вспециальном графическом формате для визуализации и графического представлениячисленной информации;

• отчет — документ вформате RTF (Расширенный текстовой формат) для вывода текстовой и графическойинформации.

В соответствии со стандартамисреды Windows каждый тип документа выводится в своем собственном окне в рабочейобласти системы STATISTICA. Как только это окно становится активным, изменяетсяпанель инструментов и меню. В них появляются команды и кнопки, доступные дляактивного документа. Имеется несколько различных способов работы с системойSTATISTICA.

Данные в STATISTICA организованы в виде электронной таблицы —Spreadsheet. Они могут содержать как численную, так и текстовую информацию.Данные в электронной таблице могут иметь различные форматы, например, даты,времени, денежный и научный форматы и др.Электронные таблицы в STATISTICA поддерживают различные типы операций сданными, такие, как: операции с использованием буфера обмена Windows', операциис выделенными блоками значений (аналогично MS® Excel®),в том числе и с использованием метода Drag-and-Drop— «Перетащить и опустить автозаполнение блоков и т. д. Ввести данные в электронную таблицу можно одним изследующих способов.

• Непосредственно ввестиих в электронную таблицу с клавиатуры. В STATISTICA имеются развитыеинструментальные средства для автоматизации ручного ввода данных.

• Вычислить новые данныена основе уже введенных данных при помощи формул, которые можно задать вэлектронной таблице. При этом имеется возможность быстрого доступа к большомуколичеству специализированных математических и статистических функций, допускаетсяиспользование логических операторов. Для задания сложных процедурпреобразования данных можно воспользоваться встроенным языком SТА TIS TICA BASIC.

• Воспользоваться данными,подготовленными в другом приложении.

Численные результатыстатистического анализа в системе STATISTICA выводятся ввиде специальных электронных таблиц, которыеназываются таблицами вывода результатов __Scrollsheets. Таблицы Scrollsheet могут содержать любую информацию (как численную, так и текстовую), от короткой строчкидо мегабайтов результатов. Обычнодаже в результатепростейшего статистического анализа мы получаем на выходе большое количествочисленной и графической информации. В системе STATISTICAэта информация выводится в виде последовательности (очереди), которая состоитиз наборатаблиц Scrollsheet и графиков.

STATISTICA содержит большое количество инструментов дляудобного просмотрарезультатов статистическогоанализа и их визуализации. Они включают в себя стандартные операции поредактированию таблицы (включая операции над блоками значенийDrag-and-Drop „Перетащить и опустить“,автозаполнение блоков и др.), операции удобного просмотра (подвижные границыстолбцов, разделение прокрутки в таблице и др.), доступ к основным статистиками графическим возможностям системы; STATISTICA. При выводе целого рядарезультатов (например, корреляционной матрицы) STATISTICAотмечает значимые коэффициенты корреляции цветом. Пользователь так же имеет возможность выделить при помощи цветанеобходимые значения в таблицеScrollsheet.

Если пользователюнеобходимо провести детальный статистический анализ промежуточныхрезультатов, то можно сохранить таблицу Scrollsheet в формате файла данныхSTATISTICA и далее работать с ним, как с обычными данными.Кроме вывода результатов анализа в виде отдельныхокон с графиками и таблицами Scrollsheet на рабочемпространстве системы STATISTICA, в системе имеется возможность создания отчета, вокно которого может быть выведена вся эта информация.

Система STATISTICAобладает широкими графическими возможностями [29]. STATISTICA включает в себябольшое количество разнообразных категорий и типов графиков (включая научные,деловые, трехмерные и двухмерные графики в различных системах координат,специализированные статистические графики — гистограммы, матричные,категоризованные графики и др.).

В систему STATISTICAвключено большое количество инструментов настройки всех компонент графиков.Имеется возможность выбора различных типов линий, форматов разметки осей,цветов, легенд, названий и других атрибутов графика. Настроенные атрибуты могутбыть сохранены в специальном файле и потом применяться к другим графикам.Доступ ко всем основным командам настройки реализован при помощи контекстныхменю, которые появляются при нажатии на правую кнопку мыши, общего меню и изпанели инструментов графика.

Графические средствасистемы STATISTICA доступны в любом статистическом модуле и на любом шагестатистического анализа. Они могут быть использованы в целях:

• визуализации численных итекстовых значений непосредственно из электронной таблицы с исходными даннымиSTATISTICA или таблицы Scrolfsheet с результатами анализа;

• вывод результатовстатистического анализа в виде последовательности (очереди) графиков. Для этогов диалоговых окнах всех статистических процедур имеется возможность построенияразличных, предназначенных именно для этого вида анализа типов графиков.

STATISTICA содержитудобные инструменты для размещения нескольких графиков и тих документов в одномокне. При помощи этих средств можно легко компоновать сложную графическую,текстовую и численную информацию.

Графический документ в STATISTICAможет быть сохранен как:

— графический документ вспециальном графическом формате системы STATISTICA, который может быть открытпозже и использован в процессе анализа

-                   вграфическом растровом формате (расширение файла *.bтр, *.рсх),

-                   вграфическом формате Windows метафайла (*. wmf).

Графики могут бытьвыведены на принтер, слайды и другие носители с высокой разрешительнойспособностью.

Статистические процедурысистемы STATISTICA сгруппированы в нескольких специализированных статистическихмодулях [30]. В каждом модуле можно выполнить определенный способ обработки, необращаясь к процедурам из других модулей.

Численная реализация(большая часть статистических процедур написана на ассемблере) статистическихметодов в системе STATISTICA такова, что они позволяют решать задачи предельнойсложности, так и по точности и скорости вычислений.

1 Модуль основы статистики и таблицы

Необходим для предварительнойобработки данных, осуществления разведочного анализа, определения зависимостимежду ними, разбиения их различными способами на группы, просмотра этих группывизуально и определение взаимосвязи между данными. Обычно с этого модуляначинается работа в системе.

Этот статистическиймодуль включает в себя приведенные ниже группы статистических процедур.

— Описательныестатистики, группировки, разведочный анализ

STATISTICA предлагаетширокий выбор методов разведочного статистического анализа. Система можетвычислить практически все описательные статистики, включая медиану, моду,квартили, определенные пользователем процентили, средние и стандартныеотклонения, доверительные интервалы для среднего, коэффициенты асимметрии,эксцесса (с их стандартными ошибками), гармоническое и геометрическое среднее,а также многие другие описательные статистики.

-Корреляции

Этот раздел включаетбольшое количество средств, позволяющих исследовать зависимости междупеременными. Возможно вычисление практически всех общих мер зависимости, включаякоэффициент корреляции Пирсона, коэффициент ранговой корреляции Спирмена, Тау Кендалла,Гамма, коэффициент сопряженности признаков С и многие другие.

— t — критерии (и другиекритерии для групповых различии)

t-критерии для зависимых инезависимых выборок, а также статистика Хоттелинга.

2 Модуль Множественнаярегрессия

Модуль Множественнойрегрессии включает в себя исчерпывающий набор средств множественной линейной ификсированной нелинейной (в частности, полиномиальной, экспоненциальной,логарифмической и др.) регрессии, включая пошаговые, иерархические и другиеметоды.

Система STATISTICAпозволяет вычислить всесторонний набор статистик и расширенной диагностики,включая полную регрессионную таблицу, частные и частичные корреляции иковариации для регрессионных весов, матрицы прогонки, статистикуДурбина-Ватсона, расстояния Махаланобиса и Кука, удаленные остатки и многиедругие. Анализ остатков и выбросов может быть проведен при помощи широкогонабора графиков, включая разнообразные точечные графики, графики частичныхкорреляций и многие другие. Система прогноза позволяет пользователю выполнятьанализ „что — если“. Допускаются чрезвычайно большие регрессионныезадачи (до 300 переменных в процедуре разведочной регрессии).

Кроме данных модулей впрограмме имеется широкий набор других модулей: Модуль Дискриминантногоанализа; Модуль непараметрической статистики; Модуль факторный анализ; Модульмногомерное шкалирование; Модуль анализ надежности;. Модуль кластерный анализ;Модуль анализ временных рядов и т.д.

1.3 Анализ многофакторной связи выходов продуктовобогащения, качества и марочного состава угля, поступающего на переработку

Задачу оптимальногоуправления развитием горных работ и качеством угля на шахтах необходимо рассматривать с учетом технологическихтребований обогатительной фабрики на которую поставляется уголь для дальнейшей переработки.

Для центральнойобогатительной фабрики „Карагандинская“ весьма актуальным являетсявопрос о том, как зависит выход концентрата от качества исходного угля, егомарочного состава и при каком соотношении марок достигается максимальный выходконцентрата. Поэтому, наряду с разработкой методов рационального развитиягорных работ на шахтах, связанных поставками углей на обогатительную фабрику,было проведено исследование зависимости выхода концентрата от участия марок К иКЖ в шихте и их качественных показателей. Исследования проводились на базестатистического материала, представленного в таблице 1.1 .

Многофакторное влияние навеличину зависимой переменной в общем виде можно выразить зависимостью:

Y = f(x1, x2 ,…………,xn) (1.16)

где Y зависимаяпеременная ( в нашем случае — выход концентрата)

хi, — независимыепеременные ( горно-технические и технико-

экономические показателимодели).

Отбор информативныхфакторов, оказывающих наибольшее влияние на уровень формирования У и построениемножественных регрессионных моделей проводилось в следующей последовательности.

Вначале проверялись наоднородность исследуемые факторы, вычислялись и изучались основные одномерныестатистические характеристики принятых к анализуфакторов: их средние значения, среднеквадратические отклонения, коэффициенты вариации. Затем исследовались парныесвязи между факторами. Используя возможности современного компьютерногообеспечения вычислительных процессов на базе статистических данных представленныхв таблице 2.1, было установлено наличие корреляции между выходом концентрата и технологическими показателями обогащаемогоугля. Были определены параметры корреляционных формул для каждого независимогопеременного и определены коэффициенты парнойкорреляции которые представлены на рисунках 1- 8 приложения А. Гистограммы покаждому независимому переменному с наложенной плотностью нормальногораспределения приведены на рисунках 9 – 17 приложения А. Рисунки 9 – 17свидетельствуют о нормальном распределении исследуемых параметров. Наиболеетесная связь наблюдается между выходом концентрата и процентным участием марокугля в обогащаемой шихте. Коэффициент парной корреляции г = 0.568.

Для более наглядногоотображения связей исследуемых параметров, путем аппроксимации в трехмерномпространстве построены графики зависимости выхода концентрата оттехнологических параметров обогащаемого угля, которые представлены на рисунках1.1– 1.12. Изображение в трехмерном пространстве связи исследуемых факторовпозволяет визуально определятьобласти, представляющие наибольший интерес для дальнейшего, более глубокогоисследования. Рассекая квадратичную поверхность через равные интервалы, мыполучаем линии равного уровня значений выхода концентрата, которые при проекциина плоскость, образуемую осями независимых переменных, определяют областизначений, при которых наблюдается наибольший выход концентрата.

На рисунке 1.1 изображеназависимость выхода концентрата (У ) от зольности угля марки К (х2) и зольности угля марки КЖ(х6 ) в обогащаемойшихте. Анализ рисунка позволяет сделать вывод, что максимальный выходконцентрата достигается при зольности угля марки К неболее 31.0 % и зольности угля марки КЖ не более 26.3 %.

Рисунок 1.2 отражаетизображенную в трехмерном пространстве зависимость выхода концентрата отзольности угля марки К (x2) и процентного содержания угля марки КЖ (х5) в исходной шихте. Можно предположить, что наибольшийвыход концентрата достигается при содержании в шихте угля марки КЖ не более42.0 %.

Рисунки 1.3, 1.4 и 1.5 иллюстрируютповерхности зависимости выхода концентрата(Y), зольности и влажности (х2-4), зольности исернистости (х2-3 ) угля марки К, участия угля марки К в шихте (х1) и зольностиугля мари К (х2). Максимальный выход концентрата наблюдается при влажности углямарки К ниже чем 6.60 %, содержании серы ниже, чем 0.57 %.

На рисунке 1.6 изображенав трехмерном пространстве зависимость выхода концентрата Y, от процентного содержанияугля марки КЖ (x5), влажности угля марки КЖ (х8). Можно предположить, чтонаибольший выход концентрата будет при значениях содержания угля марки КЖ неменее 42,0 % и влажности угля марки КЖ не более 6,60 %.

Рисунок 1.7 иллюстрируетзависимость выхода концентрата от влажности угля марки КЖ (х8 ) и зольности угля марки К (х2 ), максимальный выходконцентрата будет при влажности угля марки КЖ не более 6,63 %.

На рисунках 1.8, 1.9 и 1.10изображены в трехмерном пространстве зависимости выхода концентрата отсодержания в процентах угля марки К в исходной шихте (х1) и зольности (х6) углямарки КЖ, влажности (х4 )угля марки К и серы (х7 ) угля марки КЖ. Можно предположить, что наибольший выход концентрата будет при зольности угля марки КЖ не более 27,5 %, серы не более 0,88 % ивлажности не более 7,15 % при содержании угля марки К в исходной шихте не более60%.

Рисунок 1.11 иллюстрируетповерхность зависимости выхода концентрата от процентного содержания угля маркиК в исходной шихте (х1) и сернистости(х3) угля марки К. Анализ рисунка позволяют сделатьвывод, что для достижения максимального выхода концентрата сернистость угля марки К не должна превышать 0,53 % при содержании угля марки К не более 57,0 %.

Рисунок 1.12 иллюстрируетповерхность зависимости выхода концентрата от процентного содержания угля маркиКЖ (x5)и содержания серы в угле марки КЖ (x7). Анализ рисунка позволяет сделать вывод, чтодля достижения максимального выхода концентрата сернистость угля марки КЖ недолжна превышать 0,88 % при содержании содержании угля марки КЖ не более 38 %.

Все данныевышеприведенных исследований сведены в таблицу 1.2

Таблица 1.2 Расчетныезначения независимых переменных

Зависимость Полученные значения параметров (%) Y X X X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 Y X2 X6 <31.00 <26.3003 26.3 Y X2 X5 >30.50 >42.00 Y X2 X4 <28.50 <6.60 Y X2 X3 <30.80 <0.57 Y X2 X1 <58.00 >30.50 Y X5 X8 >42.00 <6.60 Y X2 X8 <28.50 <6.63 Y X1 X6 <70.00 <27.50 Y X1 X4 <56.00 <7.15 Y X1 X7 <62.00 <0.88 Y X1 X3 <57.00 <0.53 Y X5 X7 >38.00 <0.88

Сравнивая полученныетеоретические значения параметров (X1 –X8) с принимаемыми фактическими значениями которые они могутпринимать (см. табл. 1.3), можно заключить, что для максимизации выходаконцентрата входящие параметры должны принимать следующие значения:

X1 = 51.00 — 56.00 %;

X2= 26.00 — 32.00 %;

X3= 0.41 — 0.53 %;

X4= 6.50 — 7.20 %;

X5= 4.20 — 4.80 %;

X6= 24.00 — 26.30 %;

X7= 0.71 — 0.88 %;

X8= 6.10 — 6.60 %.

Таблица 1.3 Статистическиезначения исследуемых параметров

Переменные Количество значений Среднее значение Минимальное значение Максимальное значение Стандартное отклонение Y 36 56,04 42,20 60,90 4,59 X1 36 64,93 51,50 85,40 8,15 X2 36 30,86 26,20 32,20 0,97 X3 36 0,48 0,41 0,78 0,07 X4 36 6,82 6,50 7,30 0,18 X5 36 35,06 14,60 48,50 8,15 X6 36 26,78 24,00 30,60 1,18 X7 36 0,81 0,71 0,91 0,04 X8 36 6,40 6,10 6,90 0,17

На стадии многомерногостатистического анализа проводился отбор существенных факторов изучаемыхявлений, построение многофакторных моделей и оценка их адекватности с помощьюпринятых в регрессионном анализе критериев.

Предварительный анализпостроенных по стандартной программе моделей, показал, что наибольшуюстатистическую значимость исследуемые факторы имеют в моделях вида:

Y=a0+a1x1+a2x2+….+anxn (1.17)

где Y — результирующий фактор;

а0 — свободный член ;

аi, — коэффициенты регрессии ;

хi — исследуемые факторы.

В результате реализациимодели была получена теоретическая зависимость выхода концентрата (%) от процентного участия в обогащаемой шихте марок Ки КЖ, их качественных характеристик, а такжезависимость выхода концентрата и экономических показателей работы ЦОФ за исследуемый период. Статистические оценкиполученного уравнения приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 Статистические оценки моделимножественной регрессии зависимости выхода концентрата от качественныххарактеристик и марочного состава угля

Множественная линейная регрессия для Y1

R=0.923016 RI=0.851959 Уточнение RI=0.800713

F (9, 26)=16.626 p<0.00000 Ст. Ошибка: 2.0495

N=36 Beta cт.ошибка Beta B cт.ошибка В Стьюдент t=(26) p-уровень Свободный 122.734 24.5866 4.9919 0.00003 X1 -0.3826 0.0888 -0.2155 0.0500 -4.3046 0.00021 X2 -0.1095 0.0829 -.05167 0.3913 -1.3203 0.19821 X3 -0.1083 0.0947 -7.1023 6.2100 -1.1436 0.26317 X4 -0.0176 0.0835 -0.4396 2.0782 -0.2115 0.83411 X6 -0.0068 0.0852 -0.0267 0.3314 -0.0807 0.93622 X7 -0.8071 0.0898 -8.3107 9.2534 -0.8981 0.37736 X8 -0.1326 0.0855 -3.3921 2.1887 -1.5497 0.13327

где R – коэффициентмножественной корреляции;

RI – квадрат коэффициентамножественной корреляции;

Уточнение RI — скорректированныйкоэффициент детерминации определяемый по формуле: 1 – (1- RI)/(n/(n-p))

Ст. ошибка – мера рассеяния наблюдаемых значенийотносительно регрессионной кривой;

Свободный – значениесвободного члена в уравнении регрессии;

t- критерий, используемый для проверкигипотезы о равенстве 0 членов регрессии;

F- критерий значимостиуравнения (критерий Фишера);

Р – уровень значимости.

Анализ таблицы позволяетсделать вывод о высоком уровне адекватности полученной модели, коэффициентмножественной корреляции R = 0,923016.

В соответствии срасчетом, теоретическая зависимость выхода концентрата от исследуемых факторовимеет вид :

Y = 122.73484 — 0.21553 X1 — 0.51671 Х2 — 7.10231 Х3 — 0.43965Х4 -

– 0.02678 Х5 -8.31077 X7 -3.39213 X8 (1.18)

Значимость уравнениярегрессии определяется его предсказательной силой,т.е. надежно прогнозировать средние значения зависимой переменной У по заданнымзначениям независимых переменных. Для оценки значимости уравнения применяют F-критерий Фишера, который в рассматриваемом уравнении равен F(9,26)= 16.625, что больше табличного значения(Fтабл=2.88). Это говорит отом, что это уравнение является значимым. В таблице 2.5 приведены парныекоэффициенты корреляции.

При анализекорреляционной матрицы видно, что максимальное значение парного коэффициентакорреляции г =0.57, т.е. наиболее тесная связь наблюдается между выходомконцентрата и количественным участием угля марок К и КЖ в обогащаемой шихте.

Этот вывод подтверждаетпроверка значимости коэффициентов регрессии по критерию Стьюдента (таблица 1.5).Для коэффициента регрессии при независимой переменной х1 ( участие марки К вшихте, %) t — критерий Стьюдента равен -4.304674, что больше табличногозначения (tтабл=2.05),а это значит что нулевая гипотеза отвергается и коэффициент регрессии значим.

Таблица 1.5 Парные коэффициентыкорреляции

Количество наблюдений N =36 Y Y X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 Y 1.00 -0.57 0.02 -0.10 0.15 -0.23 0.02 0.06 X1 -0.57 1.00 -0.16 0.13 -0.14 0.19 -0.34 -0.12 X2 0.02 -0.16 1.00 -0.09 0.21 -0.19 0.22 -0.14 X3 -0.10 0.13 -0.09 1.00 0.23 0.07 -0.35 0.08 X4 0.15 -0.14 0.21 0.23 1.00 -0.19 0.04 0.10 X5 -0.23 0.19 -0.19 0.07 -0.19 1.00 -0.14 0.28 X6 0.02 -0.34 0.22 -0.35 0.04 -0.14 1.00 0.01 X7 0.06 -0.12 -0.14 0.08 0.10 0.28 0.01 1.00

На рисунке 1.13 и 1.14 показанополе корреляции выхода концентрата (Y) взависимости от процентного участия угля марки К и КЖ в обогащаемой шихте.Определена теоретическая линия регрессии. О тесноте связи свидетельствуетдостаточно высокий коэффициент парной корреляции. Распределение функции иаргумента приближается к распределению по нормальному закону. На рисунках 1.15и 1.16 представлены частоты распределения значений параметров X2 и X6 с наложенной плотностьюнормального распределения. Данные графики свидетельствуют о нормальностираспределения исследуемых значений. На рисунках 1.17 и 1.18 представленораспределение остатков при построении теоретической зависимости Y=f(X2) и Y=f(X6). Данные рисунковпоказывают о нормальном характере распределения остатков, что свидетельствует окорректности полученных моделей.

Также, используяполученное уравнение регрессии, был найден теоретически максимально возможныйвыход концентрата (Y) при заданных условиях. Варьируя содержанием углямарки К (х1) в исходнойшихте с шагом 0.2 %, при этом остальныенезависимые переменные, входящие в уравнение были приняты постояннымивеличинами, равными средним значениям исследуемых факторов, был получентеоретически максимально возможный выход концентрата, равный 65.07 %. Данные расчеты были произведены с помощью программыEXCEL.

Таким образом, врезультате реализации модели была найдена теоретическая зависимость выходаконцентрата от количественного и качественного состава исходной шихты дляобогащения на ЦОФ »Карагандинская". Врезультате анализа было установлено, что наибольшее влияние на выход концентрата оказывает процентное соотношение марок угля висходной шихте, максимальный выход концентрата достигается при коэффициентемарочного состава для угля марки К равном 0.55, для угля марки КЖ соответственно 0.45.

Определенные оптимальныепараметры по результатам многомерного корреляционного анализа (X1-X8), позволяют получитьминимально возможный выход концентрата равный 59.63% (при среднем выходеконцентрата 56,04%). Теоретически максимально возможный выход концентрата можетдостигать 65.07%. Рациональное соотношение марок и определенное в результатеисследования влияние показателей качества исходной шихты на выход продуктов обогащения дают, в свою очередь, возможностьзначительно рационализировать календарное планирование.

 

1.4Основные методы определения себестоимости материальных ресурсов

Стоимость продукта,выраженная в денежной форме, представляет собой его цену. Денежное выражениеиздержек производства — есть себестоимость продукта, а денежное выражениеприбавочного продукта представляет собой чистый доход [30].

Стоимость и ее главнуючасть — издержки производства — нельзя отождествлять с конкретными формами ихвыражения — ценой и себестоимостью. Между издержками производства исебестоимостью имеются следующие различия:

— себестоимость включаетзатраты вещественных элементов по ценам, которые отклоняются от стоимости.Поскольку цены не совпадают со стоимостью, постольку и себестоимость несовпадает с издержками производства;

— себестоимость включаетзатраты по заработной плате, которые не совпадают со стоимостью продукта,созданного необходимым трудом, поскольку часть необходимого продукта выступаетв форме оплаты по труду, а часть — в форме общественных фондов потребления;

— себестоимость отражаетзатраты живого и овеществленного труда на производство продукта, в то время какстоимость продукта определяется количеством абстрактного труда, необходимым дляего воспроизводства.

Себестоимость единицыпродукции горных предприятий является одним из основных показателей их работы.В общем виде она определяется путем деления всех затрат предприятия, связанныхс производством и реализацией продукции, на объем произведенной продукции.

В себестоимостьвключаются затраты овеществленного (прошлого) труда (амортизация основныхфондов, стоимость материалов, электроэнергии, топлива и других материальныхресурсов ) и расходы на оплату труда работников предприятия (отчисления отзаработной платы в соцстрах и прочие денежные расходы ).

Себестоимость играетбольшую роль в осуществлении полного хозрасчета на горном предприятии,поскольку этот показатель представляет все затраты хозрасчетного подразделения.

При помощи показателясебестоимости предприятия и вышестоящие организации осуществляют текущий иитоговый контроль за рациональным расходованием фонда заработной платы иматериальных ресурсов. Себестоимость продукции является основной частью цены.Это означает, что уровень и динамика цен на продукцию горной промышленности припрочих равных условиях определяются уровнем и динамикой себестоимости.Различают участковую (цеховую), производственную, полную себестоимость.

При определении полнойсебестоимости из сметы затрат на производство должны быть исключены расходы,связанные с услугами, оказываемыми предприятием капитальному строительству,капитальному ремонту, прочим хозяйствам, а также с услугами на сторону.

Кроме понятийпроизводственной и полной себестоимости существуют понятия производственнойсебестоимости товарной добычи угля, полной себестоимости товарной продукции изатрат на один рубль товарной продукции.

Производственнаясебестоимость товарной добычи угля определяется путем исключения из общихзатрат на добычу топлива стоимости собственной добычи угля, расходуемого напроизводственно-технические нужды предприятия.

Полная себестоимостьтоварной продукции определяется путем добавления к производственнойсебестоимости товарной добычи суммы внепроизводственных расходов исебестоимости различных услуг, оказываемых предприятием на сторону.

Во всех отраслях горнойпромышленности применяют две взаимодополняющие друг друга классификации затрат:поэлементную и калькуляционную. Исключение составляет угольная промышленность,где затраты учитываются и планируются только по элементам.

При поэлементнойклассификации затраты на производство продукции рассматриваются по следующимсеми элементам: материалы, топливо, электроэнергия, амортизация, заработнаяплата, начисления на заработную плату, прочие денежные расходы.

Классификация поэлементам затрат позволяет определить затраты живого и овеществленного труда,их соотношение в общих расходах, что очень важно для правильного планированияпоказателей труда, воспроизводства основных и оборотных фондов и др.

При калькуляционнойклассификации элементы себестоимости распределяются по нескольким статьям. Однииз статей носят название простых, так как в них, как правило, учитываютсярасходы по одному элементу (заработная плата производственных рабочих), другие— комплексных, так как по ним учитываются затраты по нескольким элементам(расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, общерудничные расходы).

Наименование статейзатрат отражает основные направления расходов предприятия и позволяетосуществлять контроль за использованием средств по конкретным целевым объектам.

Большое практическоезначение имеет структура себестоимости по отдельным процессам. Она даетнаиболее полное представление о размещении затрат на горном предприятии как поэлементам, так и по звеньям производственного процесса. Анализируя такуюструктуру себестоимости, можно по каждому производственному звену установитьзатраты живого и овеществленного труда, определить соотношение между этимизатратами по смежным процессам, найти наиболее емкое звено с точки зрения общихрасходов и основных их составляющих. Вместе с тем получить такую структурусебестоимости в настоящее время трудно из-за отсутствия соответствующего учетазатрат на действующих предприятиях. Поэтому для проведения анализа структурысебестоимости по отдельным процессам необходима организация учета затрат поспециально разработанным методикам.

Сложность составлениятакой методики состоит в трудности четкого отнесения определенных затрат к томуили иному процессу.

При калькулировании ианализе себестоимости продукции принято различать следующие группы затрат:

— по роли в процессепроизводства затраты делятся на основные и накладные;

— по методу распределения— на прямые и косвенные;

— по отношению к размерупроизводства — на условно переменные или пропорциональные и условно постоянныеили непропорциональные.

К основным затратамотносятся расходы, непосредственно связанные с получением или обработкойполезного ископаемого (заработная плата рабочих по добыче, амортизация,амортизация основных фондов и др.).

К накладным затратамотносятся затраты, связанные с управлением и обслуживанием производства.

Прямые затраты — этотакие расходы, которые могут быть отнесены непосредственно на готовую продукцию(расход взрывчатых материалов в очистном забое, заработная плата проходческойбригады рабочих и др.). Расходы, которые непосредственно на себестоимостьотнести затруднительно, называются косвенными (управленческие расходы наобогатительных фабриках).

В зависимости отхарактера изменения затрат в связи с динамикой объема производства различаютсяпропорциональные и непропорциональные расходы.

Пропорциональные — этотакие затраты, которые увеличиваются прямо пропорционально с ростом объемапроизводства (расход крепежных, взрывчатых, смазочных материалов и т. д.).Непропорциональные затраты не зависят прямо пропорционально от объемапроизводства (затраты на освещение, отопление, амортизация части зданий).

План себестоимости нагорном предприятии представляет собой совокупность сметы затрат напроизводство, сметы общешахтных расходов, калькуляции себестоимости 1 т угля(руды) и себестоимости товарной продукции [31].

Не включаются в плансебестоимости следующие затраты:

— расходы непромышленныххозяйств предприятия, продукция которых входит в состав реализуемой продукции;

— убыткижилищно-коммунального хозяйства;

— расходы, связанные собслуживанием бытовых нужд трудящихся предприятия;

— расходы на содержаниекультурных учреждений и проведение культурных мероприятий;

— затраты по капитальномуремонту объектов основных фондов и на проведение строительно-монтажных работ;

— непроизводительныерасходы (штрафы, пени, неустойки).

Основой для составленияплана себестоимости служит: план по производству, план по труду и заработнойплате, план материально-технического снабжения.

Материалы. Элементсебестоимости «Материалы» включает в себя затраты по всем видам основных ивспомогательных материалов, необходимых для нормального функционированияпроцесса на горном предприятии.

Расчет потребного количестваматериалов производится на основе установленных плановых объемов работ и нормрасхода материалов. Для определения нужного количества материалов используютсяпаспорта крепления горных выработок, паспорта буровзрывных работ, а также схемыгорных работ, на которые нанесена расстановка оборудования, размеченыкабельные, вентиляционные и водопроводные сети. При расчетах учитываютповторное использование возможно большего количества материалов.

Топливо. Потребность в топливена производственно-технические нужды определяется по каждому потребителю.Вначале определяют потребность в тепле, а затем, исходя из теплоты сгоранияданного вида топлива, — в количестве.

Электроэнергия. Затраты наэлектроэнергию определяют по двух-ставочному тарифу: основная плата — за установленнуюмощность, трансформаторов и высоковольтных двигателей, дополнительная — запотребленную электроэнергию, учтенную счетчиком. В себестоимости учитываетсястоимость электроэнергии, получаемой со стороны для технических целей иосвещения промышленных зданий и сооружений (кроме освещения зданийжилищно-коммунального и культурно-просветительного назначений, числящихся набалансе предприятия). Здесь же учитывают затраты на содержание линийэлектропередач, кроме расходов по содержанию понизительных подстанций ипонизительных электрических сетей.

Заработная плата. В элемент себестоимости«Заработная плата» входят следующие затраты: прямая заработная плата, премии,выплачиваемые рабочим за выполнение плановых показателей, доплаты заруководство бригадами и за работу в ночное время, доплаты до среднего заработкарабочим, переведенным на нижеоплачиваемые работы (по состоянию здоровья, резервна оплату отпусков и единовременное вознаграждение за выслугу лет и т.д.

Затраты по этому элементуопределяют путем исключения из утвержденного предприятию общего планового фондазаработной платы (с учетом стоимости бесплатного отпуска топлива рабочим ислужащим) — фонда заработной платы персонала непромышленной группы, а такжефонда заработной платы, расходуемого на оказание услуг капитальномустроительству, капитальному ремонту и другим организациям. Резервединовременного вознаграждения за выслугу лет, а также резерв на оплатуотпусков трудящимся рассчитывают с учетом выплат премий из фонда материальногопоощрения.

Премии, выплаченные изфонда материального поощрения за счет прибыли, в данный элемент себестоимостине входят.

Амортизация. По элементусебестоимости «Амортизация» планируются амортизационные отчисления только поосновным производственным фондам в соответствии с нормами амортизации. Расчетамортизационных отчислений производится раздельно: для реновации и дляпроведения капитальных ремонтов.

Начисления на заработнуюплату.По данному элементу планируются отчисления на социальное страхование вустановленном размере от фонда заработной платы с учетом премий иединовременных пособий, выплачиваемых трудящимся из фонда материальногопоощрения.

Прочие денежные расходы. По этому элементуучитывают довольно широкий круг затрат горного предприятия. В пределах сметыпланируют командировочные расходы, подъемные, канцелярские, почтовые,телефонные и телеграфные расходы. Здесь учитывают затраты, связанные сиспытанием канатов, оплату анализов воздуха, угля, воды, услугипогрузочно-транспортного управления, расходы по наладочным работам. Кроме того,к прочим денежным расходам относятся:

— расходы понатур.выдачам;

— услуги центральныхэлектромеханических мастерских и ремонтных заводов;

— услуги автомобильного идругого транспорта;

— содержаниегорноспасательных частей, вооруженной вахтерской и пожарной охраны;

— расходы по подготовкекадров;

— регресные иски;

— расходы погеологоразведочным, топографическим и маркшейдерским работам;

— стоимость покупнойводы;

— различные сборы иотчисления;

— содержание столовых;

— затраты на медицинскиеи санитарные мероприятия и.т.д..

Внепроизводственныерасходы.Сумма затрат по этому элементу устанавливается комбинатом по следующим статьям:

— транспортные расходы повывозке угля до станции отправления;

— расходы по содержаниюкомбината;

— отчисления нанаучно-исследовательские работы;

— отчисления в фондпремирования рабочих и инженерно-технических работников за создание и внедрениеновой техники;

Величина и темпыизменения себестоимости единицы продукции на промышленном предприятии зависитот изменения материально-технических и социально-экономических условийконкретного производства.

Среди всех факторов(причин) производства, обусловливающих уровень и темпы изменения себестоимостиединицы продукции, важнейшее значение принадлежит факторам — техника,техническая оснащенность производства, т. е. уровень развития техники и степеньее использования.

Не комплекснаямеханизация производства, не равнопрочность и ненадежность узлов и деталей машини оборудования обусловливают низкую степень использования производственныхмощностей и фондов горных предприятий и, как следствие, слишком большие затратына единицу продукции.

Существенное влияниеоказывают также уровень организации горных работ, квалификация и опытностьрабочих и руководящих работников.

Калькуляция себестоимостипродукции ЦОФ “Карагандинская” сведена в таблицу 1.6

Цена является важнейшимфактором, определяющим финансовые результаты деятельности организации.Рассмотрим механизм ее формирования по составу включаемых затрат [32].

Себестоимость продукциивключает:

S = M + A + U (1.19)

где М — материалы;

А — амортизация;

U — оплата труда.

Оптовая цена получаетсяпутем добавления к себестоимости Р – прибыли:

С = S + Р (1.20)

Обозначим через K авансированный капитал(суммы актива по балансу).

Тогда рентабельность поотношению к авансированному капиталу находится из выражения:

Rк=P/K (1.21)

Отпускная ценапредприятия Z, получается путем добавления к С — оптовой цене предприятия НДС идругих косвенных налогов, суммарную величину которых обозначим через H

Z = C + H (1.22)

За пределамипредприятия-производителя формируются отпускные цены посредников, оптовых ирозничных торговых организаций, включающих соответственно снабженческо-сбытовуюнадбавку посредников, оптовую надбавку оптовых торговых организаций и розничнуюторговую надбавку. Величина торговых надбавок регулируется местными органамиадминистрации. В рыночной экономике используются две системы цен: регулируемыеи свободные (договорные или равновесные). Регулируемые цены в основномприменяются в отраслях с естественной монополией и в некоторых других. Переходк свободному ценообразованию в условиях казахстанской экономики сопровождаетсязначительными инфляционными явлениями, которые необходимо учитывать припланировании, анализе и оценке финансовых результатов деятельности организаций.

Инфляция представляетсобой процесс снижения покупательной способности денег в результате роста цен.

Небольшая инфляциясчитается допустимой и даже полезной, потому что способствует росту активностивладельцев денег, побуждая вкладывать их в прибыльные мероприятия, посколькуденьги, находящиеся без движения, теряют в цене.

Однако высокая инфляцияотрицательно влияет на весь воспроизводственный процесс и является основнымдестабилизирующим фактором развития производства и устойчивости финансовогоположения предприятий.

Инфляция обесценивает вседоходы и поступления предприятия. Малейшая отсрочка платежей ведет к тому, чтопредприятие получает лишь часть причитающегося дохода [32].

Инфляция ведет кнеоправданному росту потребности предприятия в оборотных средствах, потому чтозатраты предприятия на сырье и материалы, заработную плату, амортизацию ипрочие элементы, учитываемые в себестоимости продукции по ценам предыдущегопериода, не возмещают суммы реальных расходов предприятия в текущем периоде.Инфляция искажает реальную стоимость капитала предприятия, его активов иобязательств.

Стремясь сохранитьреальный уровень оплаты труда, предприятия увеличивают фонды потребления вущерб фондам накопления и развития. Однако выдвижение на первый плантактических задач управления наносит вред стратегическим целям и интересампредприятия, ведет к развитию феномена «затухания» инвестиционной активностипредприятий. Высокая инфляция затрудняет процесс не только расширенного,, но ипростого воспроизводства капитала предприятия. Производство свертывается,предприятия оказываются на грани выживания. Основные средства предприятий(здания, сооружения, машины и оборудование), а также производственные запасы(сырье и материалы, малоценные предметы и т.п.) приобретались в предшествующиепериоды, когда покупательная способность денег была выше. Перенос стоимостиэтих активов на готовый продукт (амортизация и текущие затраты на производство)осуществляется в текущем периоде, т.е. запаздывает во времени, и, такимобразом, в заведомо заниженной стоимости. Чем продолжительней периодоперационного цикла (длительность производственного цикла), тем нижеперенесенная стоимость, тем «худее» источник накоплений предприятия нафинансирование развития производства (инвестиций) за счет амортизации. Наряду сэтим текущие затраты и амортизация основных средств, исчисленные в оценке поболее высокой покупательной способности, для определения финансовых результатоввычитаются из поступлений (выручки от реализации) за текущий период,оцениваемых по более низкой покупательной способности денег. Результатом этогоявляется завышение финансовых результатов деятельности, увеличениеналогооблагаемой прибыли, и следовательно, увеличение уплачиваемых налогов и, опятьже, уменьшение источников финансирования развития производства.

Чтобы снизить воздействиеинфляции на финансовые результаты деятельности предприятия, необходимосвоевременно контролировать уровень рентабельности, закладываемой в расчетнуюцену изделия.

Общая формуларентабельности продаж равна

/> (1.23)

где r — рентабельность продаж,%;

P- прибыль от реализациипродукции (работ, услуг), тыс. тенге;

S — затраты на производствореализованной продукции (работ услуг), тыс. тенге.

Чтобы оценить величинурентабельности, закладываемую в цену изделия, необходимо исходную формулупреобразовать. Выручка от реализации продукции N может быть разложена поэлементам стоимости

N = S + P (1.24)

или

N = M + U + A+ P

где M — затраты сырья,материалов, покупных изделий и полуфабрикатов;

U — расходы на оплату трудас начислениями на социальные нужды;

A — амортизация основныхсредств;

P — прибыль от реализации.

Реальная величина притокачистых денежных средств на предприятии меньше общей выручки от продаж навеличину налога на добавленную стоимость, налога на прибыль, суммы уплаченныхэкономических санкций и других платежей, уплачиваемых из прибыли, остающейся враспоряжении предприятия. Поэтому чистая выручка (доход) предприятия составитвеличину N

N = M + (1 – НДС) (U + A) + (1 – НДС — НП)Р – Ш (1.25)

где НДС — ставка НДС;

НП — ставка налога наприбыль;

Ш— штрафы и прочиевыплаты, относимые на прибыль, остающуюся в распоряжении предприятия,

Можно предположить, чтоматериальные затраты и расходы на оплату труда растут в равной пропорции скоэффициентом Kz

Kz=(1+i)t (1.26)

где i- % инфляции замесяц;

t — число месяцев.

Тогда минимальнаяприбыль, которую необходимо заложить для простого воспроизводства, определяетсяиз равенства

N = (1+i)t (M+U) (1.27)

и составит

/> (1.28)

Сделав необходимыепреобразования в числителе формулы, можно записать окончательную формулу длярасчетной рентабельности

Р/>(1.29)

где все условныеобозначения соответствуют принятым ранее.

Если предположить, что Ш= 0 и что амортизационные начисления намного меньше, чем затраты на материалы иоплату труда, формула упрощается:

Р/>(1.30)

Из нее видно, что приставке НДС 20%, при ставке налога на прибыль 35 % (НП =0,35) действие инфляцииусиливается в 2,22 раза —(1/0.45)=2,22 [32].

Чем выше ставки налога,тем сильнее действие инфляции, поэтому государство, собирая высокие налоги,инициирует инфляцию.

При отсутствии инфляции(i= 0) длительность производственного цикла (значение t) не влияет на уровеньрентабельности и последняя полностью определяется структурой затрат напроизводство. Если производство материалоемкое, то уровень рентабельностипонижается. Если; же производство трудоемкое, то уровень рентабельности дляпростого воспроизводства при существующих ставках стремится к своеймаксимальной величине.

Наличие инфляции требуеткорректировки всех расчетов с учетом первого слагаемого в числителе формулы,т.е. на величину (1 + i)t — 1.

В таблице 1.7 приводятсярезультаты расчета уровня рентабельности для различных сочетаний трудоемкости,материалоемкости, процента инфляции и длительности производственного цикла[32].

В связи с тем, чтоотпускная цена продукции на ЦОФ Карагандинская является коммерческой тайной, былприменен метод расчета цены по минимальному значению рентабельности всовременных условиях.

Таблица 1.7 Влияние нарентабельность изменений в уровне материальных и трудовых затрат при малыхзначениях амортизационных начислений (i =0; НДС = 0,20; НП = 0,35).

Удельный вес материальных затрат 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Удельный вес трудовых затрат 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 Рентабельность в % 49.3 43.8 38.4 32.9 27.4 21.9 16.4 10.9 5.5

Для расчетарентабельности приняты следующие условия: i=0 (т.к. определяетсяминимальный уровень рентабельности без учета инфляции), НДС = 0.2 и НП=0.3.Кроме того, на основании таблицы 2.6 был определен удельный вес трудовых затрат– 0.3 и соответственно удельный вес материальных затрат – 0.7.

Подставляя исходныеданные из таблицы 2.6 в формулу (2.30*) получим значение рентабельности 0.12(12%).

/>

В дальнейших расчетах,учитывая незначительную инфляцию в настоящее время, можно принять уровеньрентабельности равный 15%. На основании таблицы 1.2, определено среднеезначение выхода концентрата равное 56.04 %. В случае использования полученногоуравнения регрессии максимально возможный выход концентрата составляет 65.07%.Т.е. в этом случае можно дополнительно получить 9.03% выхода концентрата.Отсюда следует, что прибыль предприятия будет зависеть от количествапереработанного сырья. Как известно, максимальная производительность ЦОФ«Карагандинская» составляет 3200 тыс. т рядового угля, однако в настоящее времяфабрика работает не на полную мощность. Тогда для расчета экономическойэффективности были взяты следующие параметры:

-       себестоимостьна одну тонну переработки – 213.8 тенге;

-       рентабельностьпроизводства 15%;

-       мощностьфабрики от 500 до 3500 тыс. т.

-       выходконцентрата составляет 65.07% против 56.04%

Используя программу Excel были сделаны необходимыерасчеты, результаты которых сведены в таблицу 1.9. И на основании этих данныхпостроена зависимость прибыли ЦОФ “Карагандинская” от выхода концентрата,которая показана на рис. 1.8.

В результате расчетовбыла определена себестоимость на 1 т переработки на ЦОФ “Карагандинская”,равная 213.8 тенге; минимальный уровень рентабельности на ЦОФ “Карагандинская”должен быть не менее 12 %; дополнительная прибыль от увеличения выхода концентрата,при рентабельности в 15 %, может составить от 575.65 до 9266.94 тыс. тенге взависимости от количества перерабатываемого угля фабрикой.

2Анализ использованиясырьевых ресурсов и пути их улучшения в производстве готовой продукции (напримере ЦОФ “Карагандинская“)

 

2.1Состояние и анализ показателей отработки пластов и поставки углей на ЦОФ “Карагандинская “

Решение проблемыповышения качества угольной продукции связывают с изучением характера и степенивлияния горно-геологических и горнотехнических факторов на формированиеосновных показателей качества угольной продукции и разработкой комплексамероприятий, направленных на нейтрализацию их негативного влияния. Одной изважнейших частей всей системы управления качеством угольной продукции в процессеее производства и потребления, можно назвать определение порядка и направленияразвития горных работ на шахтах [1]. Эта подсистема предусматривает глубокий ивсесторонний анализ закономерностей формирования качества продукции и конечныхрезультатов ее реализации. Основными процессами, формирующими этот показатель,являются очистные работы, работы по проведению и ремонту горных выработок,транспортированию горной массы.

Разнообразнейшая специфика горно-геологических условийзалегания пластов не только в пределах шахтного поля, но и на каком-то егоучастке определяет схему вскрытия и подготовки, топологию сети горныхвыработок, а тектоника и раскрой шахтопластов,применяемые типы механизированных комплексов, схемы доставки полезногоископаемого и т.д. Все это определяет для каждойшахты присущую только ей инфраструктуру.

Отсюда вытекают испецифические черты воспроизводства очистного фронта угледобывающегопредприятия:

• непрерывность процессавоспроизводства;

• значительное влияние наэффективность процесса воспроизводства горно-геологическихусловий разрабатываемых пластов и, как следствие, неравномерность протекания ихво времени;

• на своевременностьподготовки очистной линии оказывает влияние пространственно-планировочноерасположение забоев. Изменение пространственного взаиморасположения очистных иподготовительных забоев приводит к изменению конфигурации сети горных выработоки, правило, временных параметров отработки иподготовки, определяющих качество восстановления очистной линии;

• для поддержания очистного фронта на уровне, обеспечивающемплановое задание предприятия, необходимо постоянно воспроизводить определенную совокупностьподготовительных выработок, а также сопутствующие подготовке монтажные работы иработы по предварительной дегазации пластов;

• необходимость научногообоснования соответствия сроков отработки и подготовкикомплексно-механизированного забоя при переходе из отработанного выемочногостолба во вновь подготовленный;

• учет пропускнойспособности и возможности отдельных звеньев шахты по условиям транспорта,вентиляции, нормативов золы и серы при подготовке нового выемочного столба;

• линия очистного фронтасчитается подготовленной после окончания всех сопутствующих проведениювыработок работ, а также монтажа выемочно-доставочно-транспортногооборудования, расположенного в участковых выемочных выработках и, принеобходимости, осуществления предварительнойдегазации пласта;

• сложность шахты и ееподсистем характеризуется их способностью к развитию во времени и пространстве,что ведет к изменению горно-геологических, горнотехнических и экономическихусловий ее функционирования;

• постоянное развитие элементоввоспроизводства требует согласованности и сбалансированности всего процесса вовремени в течение этого периода. Эффективностьвоспроизводства очистного фронта прежде всего зависит от научной обоснованностии качества планирования этого процесса;

• развитие элементоввоспроизводства во времени требует увязки в единый комплекс выбортехнологических схем и параметров очистных и подготовительных работ,транспортно-технологических схем доставки и монтажа механизированногокомплекса, а также схем предварительной дегазации.

Процесс воспроизводстваочистного фронта следует рассматривать по его основным технологическим стадиям:

• разработка календарныхпланов развития горных работ в проектах новых горизонтов и шахт;

• привязка и корректировкакалендарного плана к конкретным условиям в годовой программе развития шахты;

• в оперативное управлениев процессе реализации скорректированного календарного плана при воспроизводствеочистного фронта на угледобывающих предприятиях.

Календарные планы развития горных работ являютсяважнейшим разделом годовой программы действующих предприятий. При их разработке учитывается группированиепластов, их раскрой на столбы, очередность отработки и т.д. Однаконедостаточность, недостоверность исходных данных на момент их составления иотсутствие связи с обогатительной фабрикой приводит к значительным погрешностямпри их реализации .

Существующая постановказадач календарного планирования в проектах, как правило, детерминированная истатическая, вследствие неопределенности горно-геологических условий на моментпроектирования и отсутствия достоверного прогноза развития техники и технологиигорного производства. Проектировщик, опираясь на свой инженерный опыт,рассчитывает последовательность отработки пластов с учетом их подработки и надработки и производитраскрой шахтопластов на выемочные поля вручную,после чего он непосредственно переходит к установлению очередности ихотработки, т.е. упорядочению ввода и выбытия очистных забоев.

Установление очередностиотработки выемочных полей производится путем перебора их суммарных запасов,исходя из уровня планового объема добычи и требования равномерности отработкизапасов шахтопластов. Получаемые при этом средниезначения зольности становятся нормативами, при условии, что они не перекрываютпредельное значение по обогащению угля на предприятиях бассейна. Те выемочныеполя, которые вошли в набор, обеспечивающий плановый объем добычи, соотносятсяпо годам эксплуатации горизонта и сводятся в таблицу. И так продолжается доокончания распределения всех запасов всех выемочных столбов шахтопластов,причем окончательные данные предыдущей таблицы служат исходными для настоящей.Таким образом, раскрой шахтопластов и календарные сроки эксплуатациикомплексно-механизированных забоев определяют исходные объемы очистных,подготовительных и сопутствующих им при подготовке работ и служат основой дляпостроения календарного плана.

Разработанный в проектекалендарный план является неизменным, а должен корректироваться в процессеотработки запасов.

Вызвано это тем, что помере проведения выработок уточняются геологические условия и элементы залеганияпластов и, как правило, заново определяется их мелкоамплитуднаятектоника, которые требуют корректировки проектных перспективных плановразвития горных работ. Возможность корректировки, с необходимой степеньюдетализации, должна быть заложена в годовую программу развития шахты, чтопозволит установить наиболее целесообразную и экономически выгодную очередностьотработки выемочных столбов.

Календарные планыразвития горных работ, как в проекте шахты, так и в годовой программедействующего предприятия, вытекают один из другого и не имеют принципиальныхотличий. Если в первом из них устанавливается экономически целесообразная иупорядоченная очередность отработки как пластов, так и выемочных полей, то длядействующих шахт, процесс значительно упрощается при разработке годовой программы, но дополнительно определяются технические,технологические и организационные ограничения.

Процесс оперативногоуправления при реализации календарного годовой программы развития шахты требуеткоординации во времени темпов подвигания очистныхзабоев, проведения подготовительных выработок, а также других сопутствующихподготовке работ, с учетом экономических потерь от преждевременной инесвоевременной подготовки новых комплексно-механизированныхзабоев.

Сложившаяся к настоящемувремени процедура разработки годовой программыразвития горных работ на действующих шахтах сводится к определению очередностиотработки и подготовки очистной линии по каждому пласту. Отраслевыеметодические указания [2] регламентируют круг лиц и задачи, стоящие перед нимипо составлению и утверждению планов. Заданными считаются последовательностьотработки пластов, заложенная в проекте шахты в календарном плане, иутвержденное задание по добыче угля.

Распределение добычимежду очистными забоями в основном сводится к их взаимоувязке при определенииочередности отработки выемочных полей простым подбором путем суммированиясуточных, месячных и годовых нагрузок по лавам и проверки не превышения заказа,с учетом резервов и свободной реализации части продукции. Очередность отработкивыемочных полей проверяется также на условие не превышения средневзвешенной подобыче плановой зольности, а также по условиям проветриванияи пропускной способности участковых и магистральных выработок от забоя доствола. Проверяется также условие равномерности отработки запасов шахтопластов по их долевому участию в общей добыче.

На основанииразработанной очередности переходов каждого очистного забоя из отработанного вовновь подготавливаемый, составляется для каждого из комплексно-механизированныхзабоев график ввода и выбытия, при этом даты окончания работ в отдельныхвыемочных полях определяются исходя из их линейных размеров и расчетныхсуточных подвиганий. Имея какую-то временную точкупривязки, и определив продолжительность отработки столба, устанавливают датуего окончания и т.д. Эти даты затем используются в годовой программе развитиягорных работ в качестве плановых, где графически отображаются все переходыочистных забоев.

Следует отметить, что припланировании как очистных, так и горнопроходческих работ,возможны отклонения от утвержденной годовой программы вследствие нарушенности пласта, встречи зон ПГД и т.д., которые требуют корректировки годовойпрограммы развития шахты. Однако осуществить это практически невозможно,вследствие чего сроки подготовки очистного фронта, как правило, невыдерживаются, годовая программа превращается в набор таблиц и возникаютперерывы в ведении очистных работ [3]. Следует отметить, что всетехнологические решения принимаются в одном варианте безрассмотрения возможных альтернатив и их экономического обоснования. Технико-экономическиепоказатели годовой программы рассчитываются тогда, когда все технологическиерешения уже приняты.

Существующие методыразработки годовой программы развития горных работ на шахте имеют следующиенедостатки:

• не учитываетсянадежность элементов подсистем воспроизводства и динамика протекания процессовочистной выемки, также как подготовки новых лав;

• не производится анализ ине учитываются экономические последствия принимаемых решений по воспроизводствуочистной линии;

• отсутствует увязкаобъемов работ по подготовке очистной линии с материальными ресурсами,вследствие чего возможность маневра с последующими ограничена;

• отсутствие экономически обоснованногокритерия оценки эффективности разработки и реализации планов воспроизводстваочистного фронта на шахтах;

• отсутствие формальногоописания процессов воспроизводства очистного фронта.

Возникла настоятельнаянеобходимость в синтезе годовой программы развития шахты с последующейавтоматизацией разработки календарных планов развития горных работ и ихкоррекции и процесса переработки полученной продукции на ОФ.

Для решения проблемы, связанной с построением системыуправления развития шахты и обогатительной фабрики представляется весьмацелесообразным и актуальным выбрать в качестве объекта исследования конкретнуюшахту или группу шахт и обогатительную фабрику, на пример которых рассмотретьвзаимосвязь горных работ и качества переработки угля.

Ухудшение горно-геологических условий, включение в шихтууглей нижних пластов К4-К1, А5-А7, а также отгрузкауглей на ОФ в виде горной массы привело кзначительному увеличению зольности рядовых углей, обогащенных в обогатительныхфабриках и обогатительных установках.

В Карагандинскомбассейне, добываются в основном угли марок КЖ, К ОК, ОС, Д и ДГ подземным и открытым способом. Угли подземнойдобычи обладают хорошими технологическими свойствами,однако использование и для производства доменного кокса без предварительногообогащения невозможно из-за высокой зольности.

Наиболее ценными являютсяугли марок К и КЖ. Добытый объем полностьюперерабатывается на фабриках, что позволяет включить в процесс угли марки ОС, аугли марок К, КО обогащаются частично и значительная их часть направляется дляцелей энергетики.

Товарной продукциейобогатительных фабрик и установок являются концентраты для целей коксования иэнергетики, промпродукт, отсевы, шламы.

В настоящее времясуществуют следующие формы организации комплекса шахта — обогатительнаяфабрика:

а) группа шахт — обогатительная фабрика;

б) одна шахта — обогатительная фабрика.

Во всех случаях качестворядового угля, поступающего на обогащение зависитот качества угля, добываемого в отдельных забоях или на отдельных шахтах.Поэтому, вопрос о том, как в настоящее время учитывается качество угля припланировании развития горных работ на шахте, достаточно рассмотреть на примерекакой-либо одной формы организации комплекса.

Обработка показателейдобычи и отгрузки углей с шахт, связанных поставками на ЦОФ «Карагандинская» за период 1996-1999годы, содержащиеся в годовых отчетах по форме 25-тп,учетниках производственно-хозяйственнойдеятельности, позволили установить основныепоказатели добычи и отгрузки углей на ЦОФ «Карагандинская» .

За исследуемый период наЦОФ «Карагандинская» отгружались угли марок К и КЖ. Общий объем поставок углей обеих марок непревышает производственной мощности фабрики, равной3200 тыс. тонн в год.

2.2 Технология и показателипереработки углей на ЦОФ “Карагандинская”

В карагандинском бассейненаходится в эксплуатации обогатительные фабрики и установки, обогащающие углимарок КЖ, К, ОС, Д, ДГ для целей коксования и энергетики.

В бассейне применяютсяпрогрессивные методы обогащения угля: тяжелые среды, отсадка, флотация. На обогатительныхфабриках применяется раздельное обогащение крупного и мелкого угля, обогащениеугля в неклассифицированном виде и обогащение крупного угля с выделением приэтом необогащенного и частично обогащенного отсева.

Обогатительные фабрики иустановки Карагандинского угольного бассейна работают по замкнутому циклуводоснабжения через наружные шламовые отстойники и сбросов за пределы этихотстойников не имеют. На фабриках применяются различные водошламовые схемы.

Флотационные отделения фабрикоснащены в основном высокопроизводительными флотационными машинами типаМФУ-2-63, МФУ-12, МФУ6-6.

Основная часть угля вкарагандинском угольном бассейне обогащается методом отсадки и в тяжелыхсредах.

ЦОФ«Карагандинская» является старейшей фабрикой в бассейне. Фабрика быласдана в эксплуатацию в 1936 году. Методы обогащения:отсадка и флотация.

Особенностьютехнологической схемы ЦОФ «Карагандинская »является обогащение неклассифицированного угля на отсадочных машинах ОМ-18 ифлотацией с получением четырех товарных продуктов:концентрата для коксования, крупного концентрата, промпродуктаи отходов.

Зольность основныхпродуктов обогащения колеблется в незначительных пределах и остаетсяпрактически на одном и том же уровне.

Ухудшение показателей переработки угля на обогатительной фабрике и шахтах,поставляющих уголь на переработку, дает предпосылки для дальнейшегоисследования с целью определения параметров оптимального функционированиякомплекса шахта или группа шахт обогатительная фабрика.

2.3Анализ исследований, направленных на совершенствование развития горных работ,повышение качества перерабатываемых углей

В схеме шахта — обогатительная фабрика рядовой уголь выступает как сырье, в результатепереработки которого образуется конечный продукт угольной отрасли. И для оптимизации качества углей, направляемых наобогащение, необходимо определить какиемероприятия по снижению или усреднению зольности добываемого угля целесообразноосуществить непосредственно на шахте до передачи угля на обогатительные фабрики Решение этой задачи в огромной степени зависит от правильного выбора и оценки перспективынаправления развития горных работ, которое должно обеспечивать систематическоевозобновление очистного фронта с целью достижениязаданных объемов добычи угля необходимого качества и марочного состава.

Первыми исследованиями пооперативному управлению горными работами на шахте были исследования, предпринятыев МГИ под руководством А.С.Бурчакова [4,5,6]. В серии этих работ использовались различные модификациисетевых методов с оптимизацией во времени, трудовым ресурсам и стоимости.

Вопросам распределениямесячной добычи между очистными забоями шахты посвящены исследования О.И. Ниязова [7]. Критерием оптимальности врассматриваемой постановке задачи является минимум общешахтных затрат. Вограничениях модели учитывается пропускная способность технологических звеньевшахты, а так же выполнение требования по качеству угля.

Разработка исовершенствование методов календарного планирования развития горных работвелись в ведущих институтах СНГ, таких как МГИ, ИГД им. А.А. Скочинского, ДонУГИ, ВНИИУголь, Центрогипрошахт,ЦНИЭИуголь, ИЭПАН УССР,ДГИ, КарПТИ, ИГД СО АНСССР и др. Исследователями, внесшими значительный вклад в решение перечисленныхзадач были П. В. Авдулов, Н.И. Иванов, К.Н. Адилов, Э.И. Гойзман, А.В.Стариков, В.М. Еремеев, Е.И. Рогов, В.Н. Вылегжанин и др.

В работе С.Д. Качармина [8] процесс очередности отработкизапасов рассматривается как дискретный многошаговый, причем на каждом из нихосуществляется выбор нового выемочного поля взамен отработанного, с учетомвозможности его подготовки и окончательной отработки запасов в старой лаве.Здесь же учитывается наличие трудовых и материальных ресурсов длягорнопроходческих работ, возможность выполнения планового объема добычи пошахте и пропускных способностей транспортныхзвеньев. Критерием оптимальности служит минимум суммарной прибыли по шахте запериод отработки столба.

Значителен и весом вкладв разработку методов оптимального воспроизводства очистного фронта на угольныхшахтах чл.-корр. АН Республики Казахстан К.Н. Адилова. В работах [9,10] для условийКарагандинского бассейна им разработаны методы расчета календарных плановвоспроизводства очистного фронта с учетом оптимального резерва времени наподготовку очистных забоев. Особенно весом вклад К. Н. Адилова в созданиеметодов расчета надежности технологических схем разработки угольных пластов, атакже резервирования очистного фронта.

Представляет интересработа А.М. Арабаджева [11], где предложена методикасоставления перспективного плана развития горных работ для шахт,разрабатывающих одиночные пласты. В работе задача перспективного планированияставится как целесообразное распределение добычи угля между очистными забоями,т.е. отыскания такого их сочетания, которое обеспечило бы наиболее эффективнуюстепень ведения горных работ.

Для описанияэкономико-математической модели и при ее реализациидля выбора оптимального варианта календарного плана используется метод последовательногоконструирования, анализа и отсеивания вариантов, разработанный В.С. Михальченко.

Перспективам повышениятехнического уровня горно-подготовительных работ на угольных шахтах посвященыработы [12,13].

Резниченко С.С.в работе [14] отмечает, что в настоящее время интенсивно развиваются методыоптимального планирования горных работ. В то же время разработка оптимальногоплана развития горных работ и его главных параметров важнейшее, но неединственное условие решения поставленной проблемы. Необходимо также создатьусловия, при которых предприятию в целом и отдельным его подразделениям было быневыгодно отклоняться от найденного оптимального режима.

Наиболее тщательно вопроспланирования очистных работ в рамках производственной программы и использованияЭВМ разработан в ФРГ. Учитывая особенности горногопроизводства, авторы опубликованной работы [15,16] Шик Д.и Клинген Б. четко формулируют задачупроизводственного планирования как максимальное исчерпание запасовместорождений, эффективное ведение очистных работ с учетом требований рынка иэкономически выгодной разработки этих запасов. Результатом решения задачи наЭВМ являются объем добычи, скорость подвиганияочистных забоев и качество угля по отдельным очистным участкам.

Значительные исследованияпроведены в ЦНИЭИуголь по экономико-математическомуобеспечению подсистемы оперативного управления производственным комплексомугольная шахта — ОФ в рамках ОАСУ –Уголь [17,18]. Крометого, исследованиями, проведенными в ЦНИЭИуголь, установлено влияние качестваугля на показатели работы обогатительной фабрики [19], однако отсутствуютположения о системе управления качеством угля на шахте, что является основной предпосылкойоптимального функционирования комплекса. В работе КвашинойГ.В. [20] разработана экономико-математическаямодель формирования прибыли на шахте от реализации угольной продукции. Исходяиз условий поставки и наличия на шахтах обогатительных установок,рассчитывается стоимость угля, отправляемого потребителю в рядовом виде (1вариант) и стоимость продуктов обогащения (2 вариант), стоимость угля врассортированном виде (3 вариант), стоимость угля при комбинации перечисленных вариантов. Рассмотренные варианты представляютфункционально и структурно экономико-математическую модель реализационнойстоимости удельнойпродукции по шахте.

Исходными материалами длярасчетов являлись графики ввода и выбытия забоев в планируемом году,технические возможности того или иного звена, структурные колонкиотрабатываемых пластов, планы горных работ, различные виды нормативов.Проведены довольно глубокие исследования, нообласть рассмотрения данного вопроса не охватывает комплекса шахта — обогатительнаяфабрика, когда обогатительная фабрика находится на отдельном балансе.

Анализ существующихразработок, как в области управления угледобывающими и углеперерабатывающимиобъектами, так и области управления качеством угля на шахте, путем оптимальногопланирования очистных работ показывают, что до настоящего времени теоретическиеи экспериментальные исследования сводятся в большинстве случаев к решениюотдельных частных вопросов управления либо угольной шахтой, либо обогатительнойфабрикой. Хотя уже имеются отдельные элементы системного подхода к проблеме,которые требуют своего дальнейшего развития.

В работе Мироновой Э.И. [21] исследованы и разработаны методы определенияоптимальных заданий по объемам добычи из очистных забоев шахты с учетомрезультатов обогащения угля. В работе сформулированы две экономико-математическиемодели управления очистными работами на шахте с учетом результатов обогащенияугля для совместного управления шахтой и обогатительной фабрикой и дляраздельного управления. В результате решения задачи определяются месячные нагрузки на очистные забои шахт, поставляющих угли наобогатительную фабрику. Выбор оптимальных нагрузок на очистные забои шахты, прикоторых обеспечивается согласованное с обогатительной фабрикой плановоесодержание золы и плановая прибыль комплекса шахта — обогатительная фабрика илиприбыль каждого из этих объектов. Также в работе решена задача определениястепени влияния от участия определенной группы пластов или отдельно взятогопласта в общей добыче шахты на результаты обогащения. С помощью корреляционного анализа найдены математическиепараметры и формы, отражающие наличие и конкретновыражение схоластической связи одного показателя с другим или группой других .

Оценивая горно-техническуюлитературу, посвященную решению проблемывоспроизводства очистного фронта и, как ее составную часть, календарноепланирование развития горных работ, можно заключить, что эти исследованияразвивались в трех направлениях:

1) поставленные задачирешались методами экономико-математического моделирования;

2) для решения задачиспользовались методы сетевого планирования и теории графов;

3) работы с использованиемимитационного моделирования, методами инженерной эвристики и другие, неотносящиеся к первым двум направлениям.

Исходя из вышеизложенногоможно сделать выводы:

1)на сегоднякомпьютеризированы и доведены до законченных программ в основном экономическиезадачи, выполняемые в процессе составления годовойпрограммы ввода и выбытия забоев. Начальные этапы планирования и, прежде всего,формирование вариантов годового плана в проектах и на шахтах выполняютсятрадиционно ручными методами;

2) большинствурассмотренных работ характерен некомплексный подход к построению календарногоплана развития шахты, как основной задачи воспроизводства очистного фронта. Какправило, не учитываются ограничения обусловленные требованиями, предъявляемымиобогатительными фабриками к качеству угля,поступающего на обогащение;

3) отсутствуетработоспособная и эффективная программа воспроизводства очистного фронта,которая связала бы воедино календарный план в проектах,годовую программу шахты и программу обогатительной фабрики по выходу продуктовобогащения. Реализация годовой программы обеспечилабы в процессе оперативного управления процессами воспроизводства,качественную подготовку новых очистных забоев;

4) следует отметитьсложность и динамичность системы воспроизводства и ее подсистем с большой ценойошибки планирования в развитии горных работ как при проектировании, так и вусловиях действующих шахт. Практика планирования одновариантна и не отвечаетсовременным требованиям компьютеризации этих работ. Предлагаемые методыкалендарного планирования в своем большинстве не учитывают динамику и случайныйхарактер процессов воспроизводства очистной линии забоев;

5) отсутствует методика,учитывающая влияние на развитие горных работ шахт, которые поставляют своюпродукцию на обогащение требований обогатительной фабрики к марочному икачественному составу шихты;

6) отсутствует методикаопределения оптимальных параметров работы угледобывающих шахт, обогатительнойфабрики и подразделения по утилизации отходов углеобогащения как единого производственного комплекса.

Основное направлениесовершенствования методов календарного планирования развития горных работ всовременных условиях связано с созданием экономико-математических моделей дляпостроения календарных планов и прогноза их временных параметров. На основекоторых может быть создана программа эффективного воспроизводства очистногофронта для угольных шахт с учетом ограничений,обусловленных требованиями предъявляемыми обогатительнымифабриками к углю, поступающему на обогащение и оптимального функционирования всего комплекса вцелом. Эта задача требует системного подхода и своего дальнейшего развития.

2.4Основные направления комплексного повышения качества перерабатываемых углей наЦОФ, цель, задачи, методы исследования

В качестве одного изосновополагающих принципов реструктуризации угольнойпромышленности принято стремление к повышению конкурентоспособности угля иугольной продукции, главным образом посредствомснижения производственных затрат и повышения качества продукции. Складывающиесярыночные отношения в угольной отрасли, бывшей всегда на дотации государства,потребовали от угледобывающих и углеперерабатывающихпредприятий принятия самостоятельных решений по повышению эффективности и рентабельности своего производства.Эффективность производства для этих предприятий, в первую очередь, определяются качеством и ценой конечного продукта.Обогатительные фабрики становятся основным связующим звеном между шахтами ипотребителем.

Экономические показателиобогатительных фабрик во многом определяются требованиями потребителей, в то жевремя, обогатительная фабрика может удовлетворять требования потребителейтолько при наличии шихты заданного качества,поэтому для углеперерабатывающих предприятий вопроскачества весьма важен. Следовательно, в современных условиях необходимасовместная работа обогатительной фабрики и угледобывающей шахты. Отсюдавытекает необходимость формализованного управления развитием горных работ нашахтах, поставляющих уголь на дальнейшую переработку, обеспечивающее высокоекачество переработки углей с минимальными технологическими затратами.

Поэтому весьма актуальнымстановится вопрос повышения экономической эффективности работы угледобывающих иуглеперерабатывающих предприятий на основекомплексной оптимизации процессов отработки пластов, переработки.

Для разработки и обоснованиярекомендаций по совершенствованию горных работ и повышения качества шихты,поступающей на обогащение, с целью эффективности работы угледобывающего и углеперерабатывающего комплекса в целом необходиморешить следующие задачи:

• установитьколичественные и качественные взаимосвязи между параметрами поставляемых наобогатительную фабрику углей;

• определить наиболеерациональное соотношение марок угля в исходной шихте для получениямаксимального выхода продуктов обогащения заданного качества с учетомпараметров ведения горных работ и переработки угля на обогатительной фабрике.

Для решения указанныхзадач необходимо использовать следующие методы:

• инженерного,экономического, системного и научного анализа;

• теории вероятности иматематической статистики; о теории построения корреляционных моделей.

В основу постановкиперечисленных задач положена идея обоснования возможности повышения экономическойэффективности работы угледобывающих и углеперерабатывающихпредприятий на основе совместной увязки процессов добычи и переработки угля врыночных условиях хозяйствования.