Задачи прогнозирования в теории проектирования освоения недр

В проектировании к первоочередным задачам прогнозирования можно отнести:
- прогнозирование горно-геологических и горнотехнических характеристик месторождения, включая перспективы приращения запасов руды;
- выявление закономерностей и тенденций развития техники и технологии подземной добычи руд (средства механизации основных и вспомогательных процессов, системы разработки, схемы вскрытия и подготовки);
- прогнозирование количественных показателей производственных процессов и рудника в целом;
- социально-экономические прогнозы, касающиеся развития инфраструктуры района месторождения, обеспеченности материальными и энергетическими ресурсами, плотности, образовательного и материального уровня населения, производительности труда рабочих на различных стадиях производства и т.д.
Для прогнозирования технико-экономических показателей горного производства в теории проектирования используются статистические, экспертные методы прогнозирования и нормативное прогнозирование.
При статистическом прогнозировании анализируется ретроспективная информация о состоянии и поведении объекта исследований в прошлом, определяется тенденция (тренд) развития объекта и рассчитываются количественные характеристики его прогнозного состояния методом временных рядов с помощью регрессивных моделей или методом имитационного моделирования.
Достоверность статистического прогноза падает с увеличением глубины прогноза и тем больше, чем больше период упреждения.
Методы экспертных оценок основаны на использовании информации высококвалифицированных специалистов в той конкретной области, к которой относится исследуемый объект. Информация об объекте на основе субъективных оценок каждого из экспертов получается на основе методов математической статистики. Этот метод используется при отсутствии достаточно представительных статистических данных об объекте, он тем надежнее статистических методов прогнозирования, чем сложнее исследуемый объект, в чем сказываются преимущества эвристического характера решения задач освоения недр.
Нормативное прогнозирование - процесс нахождения оптимального пути (среди множества возможных) достижения определенной цели развития исследуемого объекта в будущем. Особенностью его является наличие главной генеральной цели. При этом прогнозируются не количественные показатели объекта, а пути их достижения в будущем при том или ином уровне развития технологии и техники освоения и сохранения недр.
В связи с длительными сроками службы горнодобывающих предприятий и большими сложностями объективного прогнозирования параметров техногенных геосистем на отдаленную перспективу возникла идея их поэтапного проектирования.
В период эксплуатации предприятия проявляются противоречия между однозначно установленными в проекте основными параметрами технологической схемы, с одной стороны, и изменениями горно-геологических условий и достижениями научно-технического прогресса - с другой. Вероятность таких противоречий тем выше, чем на более длительный срок эксплуатации предусмотрены те или иные параметры, отличающиеся высокой степенью статичности. К таким параметрам, как уже указывалось, в первую очередь, относятся схемы вскрытия и подготовки, система разработки, технологический комплекс на поверхности, схемы подъема и транспорта. Устранение такого рода противоречий на практике реализуется путем реконструкции предприятия, как правило, не предусмотренной в проекте его строительства.
Меньшей статичностью обладают решения по выполнению технологических процессов очистных работ и проведения выработок. Поэтому противоречия между принятыми в проекте решениями по реализации процессов и изменениями условий их выполнения устраняются в большей части путем технического перевооружения элементов технологической схемы.
Анализ производственной деятельности горных предприятий показывает, что потребность в качественных изменениях характеристик (параметров) технологических схем возникает с определенной периодичностью. Например, для угольных шахт период рационального «долгожития» основных проектных решений, установленных на стадии проектирования строительства шахты, находится в пределах 15-25 лет.
Точность и надежность стоимостных параметров для горных и строительных работ в связи с научно-техническим прогрессом также ограничиваются периодом времени не более 15 лет. По истечении этого времени они должны быть скорректированы или разработаны вновь.
Таким образом, рациональная глубина прогнозирования «долгожития», а следовательно, и значений основных элементов технологических схем горных предприятий имеет предел, а утверждение о допустимости и эффективности принятия окончательных и неизменных характеристик шахты, рудника, карьера на весь срок службы приводит к несоответствию предприятия требованиям времени.
Представление об этапах в развитии шахты, рудника, карьера как о некоторой последовательности чередования характерных состояний горных работ и технологии является основой формирования системы проектирования в целом. Для этого весь ожидаемый срок существования предприятия, включая проектирование, строительство и эксплуатацию, разбивается на отдельные этапы. При этом в первый из них войдет время проектирования, строительства и некоторый период работы предприятия.
Особенность поэтапного метода проектирования горного предприятия заключается в возможности выбора наилучших сочетаний параметров технологической схемы, конкретных для первого или очередного и характеризующих наилучшее поведение системы в будущем с учетом возможности их видоизменения. Установленные для этапа параметры не являются неизменными и обязательными на весь срок существования предприятия. Обоснование параметров при поэтапном подходе производится в единстве технологических задач каждого отдельного этапа и развития предприятия в целом за весь срок службы. Обоснование и обновление параметров на каждом этапе позволяет осуществлять прогрессивные тенденции в развитии техники, технологии и организации горного производства, учитывать потребности в сырье и конъюнктуре рынка.
Четкий алгоритм реализации поэтапного подхода к проектированию горного предприятия зависит от геотехнологической стратегии освоения региона, функционального назначения и конкретности объекта, горно-геологических, экологических и социально-экономических условий.
В теории проектирования идея поэтапного подхода реализуется путем назначения и сопоставления вариантов технологической схемы предприятия, предусматривающих возможность его развития по мере освоения запасов георесурсов с последовательной реконструкцией и техническим перевооружением.

---