Диплом (1222543), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

– стоимость одного грамма добываемого полезного ископаемого.

Составляющими общепроизводственных расходов являются:

– капитальные вложения на сооружение, монтаж и ввод в эксплуатацию обогатительной фабрики;

– расходы на электроэнергию;

– затраты на добычу горной породы из месторождений;

– потери полезного ископаемого при добыче горной породы;

– затраты на доставку горной породы на обогатительную фабрику;

– потери при переработке горной породы на обогатительной фабрике;

– транспортно-заготовительные расходы;

– амортизационные отчисления;

– фонд заработной платы ИТР и рабочих;

– условно-постоянные расходы;

– налоги в себестоимости;

– налоги от финансового результата.

После разбиения исследуемой территории каждый элементарный участок принимается за расположение обогатительной фабрики, происходит расчет рентабельности фабрики, расположенной на выбранном элементарном участке. После расчета всех элементарных участков выбирается тот, где показатель рентабельности фабрики максимален. Полученный элементарный участок принимается за искомое оптимальное расположение обогатительной фабрики.

2.2 Представление исследуемой территории в матричном виде

Для формирования матрицы, представляющей исследуемую территорию, используется разработанное приложение, реализованное на языке C#, c использованием программной среды Visual Studio 2013.

Исследуемая территория разбивается на матрицу заданного размера, где каждый элемент матрицы представляет собой элементарный участок местности. Каждому участку присваивается уникальный идентификатор, определенный логикой программы, в зависимости от типа участка. При формировании матричного вида исследуемой территории элементарные участки местности разделяются на несколько типов:

– доступные участки местности – участки, где возможно размещение обогатительной фабрики, и через которое возможно проложение маршрута от месторождения до фабрики, идентификатор участка 1;

– недоступные участки местности – участки, где невозможно размещение обогатительной фабрики и проложение маршрута (возвышенности, водоемы), идентификатор участка 0;

– месторождения горных пород – места, откуда производится вывоз горной породы на обогатительную фабрику, идентификатор участка 4;

– предполагаемое оптимальное место размещения обогатительной фабрики, идентификатор участка 3;

– точка маршрута от месторождения до фабрики, пролагаемым программным комплексом, идентификатор участка 2.

На рисунке 2.1 представлен интерфейс приложения, представляющего исследуемую территорию в матричный вид.

Рисунок 2.1 – Интерфейс приложения

В приложение загружается карта исследуемой территории, после чего выполняется разбиение карты на матрицу элементарных участков. Представленная на рисунке карта является картой области Дальнего Востока. На рисунке 2.2 представлен процесс разбиения карты на матрицу элементарных участков.

Рисунок 2.2 – Разбиение карты на матрицу элементарных участков

Исходными параметрами для ввода являются недоступные участки местности и месторождения. Соответствующие участки задаются пользователем в приложении, формирующим матрицу. Остальные участки помечаются в создаваемой матрице как доступные.

На рисунке 2.3 представлен процесс формирования матрицы исследуемой территории, задания месторождений и недоступных участков на карте.

Рисунок 2.3 – Формирование матрицы исследуемой территории

Зеленым цветом обозначены месторождения, желтым цветом обозначены недоступные участки. После задания месторождений и недоступных участков выполняется сохранение полученной матрицы в текстовый файл для последующего импортирования в основной модуль программы. Помимо этого, в текстовый файл записывается размер матрицы и площадь территории, необходимые для определения длины элементарных участков и расстояний, необходимых для расчета рентабельности. Эти данные задаются пользователем в процессе формирования МИТ. На рисунке 2.4 представлена сохраненная сформированная матрица.

Рисунок 2.4 – Матрица исследуемой территории

Оптимальное место размещения обогатительной фабрики и маршруты от месторождений до фабрики определяются в ходе расчета математической модели.

В приложении Б представлен текст программы представления исследуемой территории в матричный вид в Microsoft Visual Studio 2013.

2.3 Исходные данные и расчетные формулы

Для расчета оптимального расположения фабрики модель требует ввод исходных данных. Текстовый файл предоставляет следующие исходные данные для расчета:

– матрица исследуемой территории;

– размерность матрицы;

– площадь исследуемой территории.

– расположение месторождений;

– расположение недоступных участков.

Остальные исходные данные предоставляются в виде Excel-файла и импортируются в модель расчета из него. Исходными данными являются:

– число месторождений;

– координаты месторождений;

– объем горной массы, содержащейся в месторождении;

– коэффициент использования доставленной на обогатительную фабрику горной массы;

– число добываемых полезных компонентов;

– содержание полезного компонента в единице объема горной массы;

– коэффициент потерь полезного компонента;

– стоимость одного грамма полезного компонента;

– сумма затрат на добычу одного грамма полезного компонента;

– затраты на перевозку 1 кг сырья на 1 км;

– налог на имущество;

– грузоподъемность самосвала;

– техническая производительность экскаватора;

– скорость движения груженого самосвала;

– скорость движения порожнего самосвала;

– время смены;

– геометрическая вместимость кузова автосамосвала;

– плотность породы;

– коэффициент разрыхления породы;

– коэффициент использования экскаватора в смену.

На рисунке 2.5 представлен лист Excel-файла, хранящий значения исходных данных.

Рисунок 2.5 – Исходные данные расчета

Критерием эффективности работы обогатительной фабрики является рентабельность освоения исследуемой территории. Расчет рентабельности осуществляется по следующей формуле:

где – суммарная стоимость добытого минерального сырья, – затраты на доставку минерального сырья на ОФ, – затраты на добычу минерального сырья, – налог на имущество.

Суммарная стоимость минерального сырья рассчитывается как:

где – суммарное количество добытых полезных ископаемых, г; – стоимость одного грамма полезного ископаемого, руб/г, – число добываемых полезных компонентов.

Суммарное количество добытых полезных ископаемых рассчитывается как:

где – объем продуктивной горной массы, доставленной на ОФ, ;
– коэффициент потерь полезного ископаемого при его добыче; – содержание полезного компонента в горной массе, г/ ; – коэффициент использования доставленной на ОФ горной массы.

Затраты на добычу минерального сырья рассчитываются как:

где – затраты на добычу полезного ископаемого.

Затраты на доставку минерального сырья рассчитываются как:

где – затраты на перевозку одного килограмма минерального сырья на 1 км, руб; – годовой пробег всех машин на всех месторождениях.

Пробег всех машин на одном из месторождений рассчитывается как:

где – расстояние от -го месторождения до предполагаемого места размещения обогатительной фабрики, км; – количество рейсов в смену; – количество автосамосвалов; – количество смен на весь срок отработки.

Количество рейсов в смену рассчитывается как:

где – время смены, ч; – продолжительность рейса, мин.

Количество автосамосвалов рассчитывается как:

где – плотность породы; – сменная производительность автосамосвала; – коэффициент разрыхления породы.

Количество смен на весь срок обработки рассчитывается как:

где – техническая производительность экскаватора, ч; – коэффициент использования экскаватора в смену.

Сменная производительность самосвала рассчитывается как:

где – грузоподъемность самосвала.

Продолжительность рейса рассчитывается как:

где – геометрическая вместимость кузова автосамосвала; – скорость движения груженого самосвала, км/ч; – скорость движения порожнего самосвала, км/ч.

2.4 Алгоритм определения маршрута через недоступные участки
местности

Для определения расстояния от месторождений до предполагаемого места обогатительной фабрики разработан алгоритм поиска кратчайшего пути. Начало работы алгоритма заключается в том, что, начиная от выбранного элементарного участка, где находится месторождение, производится расчет расстояния от соседних доступных элементарных участков до предполагаемого места размещения фабрики. Соседние участки классифицируются в смысле окрестности Мура, где соседними считаются все восемь участков. Соседние участки принято классифицировать двояко: в смысле окрестности Мура и окрестности фон Неймана, отличающиеся тем, что в окрестности фон Неймана соседними ячейками считаются только четыре ячейки по вертикали и горизонтали, в окрестности Мура – все восемь ячеек, включая диагональные. В данном алгоритме используется смысл окрестности Мура [3,4].

Недоступные участки, при их наличии, исключаются из расчета. Из полученных значений расстояний выбирается наименьшее, участок с наименьшим расстоянием определяется как пролагаемый маршрут. Следующий расчет производится между соседними с полученным в ходе последнего расчета проложенным маршрутом элементарными участками, и полученный участок местности с наименьшим расстоянием до предполагаемого размещения фабрики становится следующей точкой маршрута. Таким образом, с каждым шагом происходит приближение к конечному участку местности – предполагаемому месту размещения фабрики, а пройденные участки до него определяются как маршрут. Расчет производится до достижения конечного участка.

Описанный алгоритм предполагает, что при обходе недоступной области происходит постоянное приближение к конечной точке – предполагаемому месту обогатительной фабрики. Поскольку недоступные участки местности могут иметь произвольную форму, в ходе расчета маршрута может возникнуть ситуация, когда, для того, чтобы обойти недоступный участок местности, необходимо удаляться от конечной точки. На рисунке 2.6 представлен пример недоступного участка местности, через который описанный алгоритм не сможет проложить маршрут.

Для разрешения подобных ситуаций алгоритм дополнен соответствующей логикой. Идея обхода произвольного участка местности заключается в поиске элементов, граничащих с углами недоступных участков исследуемой территории и построении маршрута через найденные граничащие элементы. Для того, чтобы обойти недоступную область, достаточно обогнуть ее угол, а после ее обхода следует продолжить продвижение к конечной точке.

Рисунок 2.6 – Недоступный участок местности, не подходящий для обработки

Характеристики

Список файлов ВКР