Розробка економіко-математичних моделей управління вугільними запасами

Головний стовбур №5 обладнаний двома двоскіповими вугільними підйомами. Підйомні машини типу БЦКБ з приводом кожна від електродвигуна постійного струму. Скипи обох підйомів вантажопідйомністю 12 т.

Стовбур №6 обладнаний двома  двоклітьовими підйомами. Підйомні машини – шків тертя типу ШТ-7.2 з приводом редуктора.

Стовбур №8 обладнаний двохкліттю і однокліттю з противагою підйомами. Підйомні машини багатоканатні МК*4 з безредукторним приводом.

Приток води по шахті складає 598м³/год. Головний водовідливний комплекс розташовується на гор.1080м, перекачувальний – на гор.533м. Кожен обладнаний 6 насосами типу ЦНС. Місткість водозбірників на гор.1080м – 1200м³ і 600м³, на гор.533м – 2*200м³. На гор.1190м будується третя водовідливна установка.

Шахта віднесена до категорії  небезпечних по раптових викидах. Пил  пластів вибуховий, забої сілікозонебезпечні. На 1т добової здобичі виділяється 58,53м³ метану, абсолютна газоносність – 14,84м³/хв.Вентиляція всмоктуюча, схема провітрювання центральна. По стовбурах №8 і №6 в шахту поступає свіжий струмінь повітря. Стовбур №5 служить для відведеняя витікаючого струменя.

Кількість повітря, що поступає в шахту, складає 13200м³/хв. Депресія шахти – 165мм вод.ст. Для провітрювання шахти у стовбурі №5 встановлені два відцентрові вентилятори типу ВЦ-5Б. Головна установка вентилятора автоматизована.

Підготовчі вироблення (глухі  забої) провітрюються вентиляторами  місцевого провітрювання типу ВМП-6.

На шахті розробляються 9 пластів, небезпечних по раптових викидах вугілля і газу, 5 загрозливих  по викидах і 2 небезпечних по гірських ударах.

Для боротьби з пилом на шахті виконуються заходи щодо проекту  комплексного знепилювання, що передбачають: зволоження туманоутворюючими завісами, обмивання вироблень, буріння шпуров з промивкою і зрошування при прибиранні гірської маси,провітрювання з оптимальними швидкостями руху повітря, застосування протипилових респіраторів та ін.

У 2007р. Було здобуто 208,8тис.т  вугілля, розміщено на порідному  відвалі за 2007р. 81,04тис.т породи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Опис району  розташування

Кліматичні умови території  є одним з основних чинників, що визначають її функціонування. Клімат району - континентальний. За умовами  повторюваності і кількості випадних опадів район відноситься до зони недостатнього зволоження. Місто  Горлівка розташовано на головному  вододілі Донбасу - вододіл Сіверського  Дінця (р. Кривий Торець) і малих річок  Азовського басейну (р. Корсунь , що є  притокою р. Кринка).

По гідрологічному районуванню  територія віднесена до рівнинної  частини України, зони недостатньої водності Сіверо – Днепровської області.

Річна вірогідність штилів і вітру з швидкістю не більше 5 м/с складає близько 63 % від загального числа випадків.

Середньорічна швидкість  вітру - 5,4 м/с. Барометричний тиск на рівні землі при t = 16°с - 745 мм рт. ст.

У геологічному відношенні місто Горлівка розташовано на куполі антикліналі з північним і  південним падінням крил. При цьому  купол має локальні промислові поклади  ртутного тіла (кіноварі), а в крилах залягають свитами крутопадаючі шари вугільних покладів (кут падіння складає від 47º до 62º). Головні родовища на території міста – кам’яне вугілля, флюсові вапняки та доломіт, вогнетривкі глини, мергелі, крейда, будівельний та кварцовий пісок

Рельєф з характерною  сильною ерозією ґрунтів. Наявність  різноманітних форм рельєфу призвела до створення на них різноманітних  видів ґрунтів. На льосовидних породах утворились тучні чорноземи. У заплавах річок та балок утворились лугові чорноземи та лугово-болотні, переважно з засоленими ґрунтами. Відносна висота над рівнем моря складає 250-300 метрів. У порівнянні з іншими містами Горлівка – одне з самих “високих” міст області і цей фактор є головним щодо розміщення водяних потоків на його території.

Територія підприємства розташована  в Європейсько-азіатській степовий області, Приазовсько-чорноморській  степовій провінції в смузі різнотравно-типчаково-ковильних степів. Проте, у зв'язку з великим техногенним навантаженням в регіоні, степові комплекси значно порушені, а на деяких територіях - повністю знищені. На їх місці розвинулися антропогенні ландшафти з характерною для них рослинністю: сорнорудеальній, адвентивній , штучних насаджень.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Характеристика  підприємства підприємства «Шахта ім. В.І. Леніна»

Технологічний процес видобутку  вугілля традиційний, підземний  з проходженням горизонтальних виробіток  та механізованою виїмкою вулілля. В процесі видобутку вугілля здійснюється відкачка підземних вод, які перед скидом у відкриті водотоки підлягають очищенню.

Шахта має дві системи  водооснащення – питною та технічними водами.

Джерелом питної води є  канал Сіверський Донець – Донбасс, вода якого після очищення на фільтрувальній станції подається у водоводи Горлівського ПУКВХ КП «Компанія Вода Донбасса».

Питна вода використовується в адміністративній будівлі та побуткомбінаті., який включає кафетерій та здравпункт, а також у їдальні та об'єктах суспкультпобута – двох дітсадках, гуртожитку та коптильному цеху. У 2006р. Для господарсько-питних потреб шахтою було використано 61,0 тис.м³ питної води. Договір з Горловським УВКХ передбачає передачу води в об'ємі 84 тис.м³/рік.

Джерелом технічної води є водоймище, який має назву «Жовті пруди», який поповнюється поверхневими та грунтовими водами.

Технічна вода використовується у котельній, компресорній, при обслуговуванні автотранспортної техніки. Частина  технічної води використовується для  миття підлоги в службових  та виробничих приміщеннях.

Скид використаної питної та технічної води здійснюється у  каналізаційну сіть Горлівського ПУКВХ КП «Компанія Вода Донбасса» й далі на очисні спорудження, звідки скидаються в балку Залізна і далі у річку Кривий Торець.

 

 

 

 

 

 

2. Розробка економіко-математичних  моделей

2.1 Еконо́міко-математи́чні моделі

Еконо́міко-математи́чні моде́лі — моделі економічних об'єктів або процесів, при описі яких використовуються математичні засоби. Цілі створення економіко-математичних моделей різноманітні: вони будуються для аналізу тих чи інших передумов і положень економічної теорії, логічного обгрунтування економічних закономірностей, обробки і приведення в систему емпіричних даних.

Економіко-математичні моделі створюються і вивчаються оскільки проводити експерименти з економікою дуже складно, а часто і просто неможливо. При відсутності попереднього аналізу економічної ситуації такі експерименти можуть призвести до негативних наслідків (як економічних, так і соціальних).

До найбільш відомих економіко-математичних моделей відносяться моделі міжгалузевого балансу (статичні і динамічні), при яких широко використовуються системи лінійних рівнянь. Ідеї методу міжгалузевого балансу використовуються для побудови систем матричних моделей підприємств. В економічній науці широко застосовуються також лінійно-програмні моделі для вирішення задач раціоналізації перевезення вантажів, вибору найкращих рішень в сільськогосподарському виробництві, ефективного розвитку галузі та окремого підприємства. Якщо завдання в силу складності об'єкта не може бути вирішеним за допомогою лінійного програмування, використовують методи нелінійного (опуклого) програмування.

В економіко-математичних розрахунках використовуються і економіко-статистичні моделі, такі, наприклад, як виробничі функції, призначені для вираження випуску продукції через витрати різних факторів виробництва. Вони застосовуються, зокрема, для прогнозування розвитку економіки.

Для аналізу складних економічних процесів застосовуються також моделі загальної економічної рівноваги, в яких, з одного боку, моделюється процес виробництва в галузях народного господарства, а з іншого — процес споживання різних груп споживачів: В даний час накопичений великий досвід застосування економіко-математичних моделей для аналізу економічних процесів, прогнозування і планування.

Етапи становлення математичної економіки

 

Л. Вальрас

 

О. Курно

В цілому прийнято вважати, що математичне моделювання, як метод аналізу макроекономічних процесів, вперше застосував лейб-медик короля Людовика XV доктор Ф. Кене (1694—1774), який виклав свій підхід в праці «Економічні таблиці», опублікованій в 1758 році.

Значно ґрунтовніше застосування математичних методів в економіці почалось з роботи французького вченого (математика, філософа, історика, економіста) О. Курно (1801—1877) «Дослідження математичних принципів історії багатства», Яка вийшла у світ у 1838 році. В цій праці, з якої починається сучасна математична економіка, вперше використано кількісні методи для аналізу конкуренції між товарами при різних ринкових ситуаціях (зокрема побудована динамічна модель дуополії).

У наступні роки неухильно відбувалась математизація економічної теорії. Наприклад, в книзі У. Джевонса (1835—1882) «Короткий опис загальної математичної теорії політичної економіки» (1862) викладено одну з перших версій теорії корисності. До кінця XIX вже складається самостійний математичний напрямок дослідження в економіці. Визначними представниками цього напряму були Г. Гессен (1810—1859) в Німеччині, У. Джеворс (1835—1882) в Англії, Л. Вальрас (1834—1910) в Швейцарії, К. Менгер (1840—1921), Ф Візер (1851—1926) в Австрії, Г. Кассель (1866—1944) в Швеції, Ф Еджуорт (1845—1926) в Англії, В Парето (1848—1923) в Італії, В. Дмитрієв (1868—1913) в Росії та ін..

Належить звернути увагу на дослідження математика, статистика та економіста Е. Слуцького (1880—1948), робота якого «До теорії збалансованого бюджету споживача» була вперше опублікована в 1915 році в Італії. Саме її вважають базовою в теорії споживання. В XX столітті продовжувалось бурхливе застосування математичних методів в економічних дослідженнях. Особливу зацікавленість викликають роботи по побудові та застосуванні виробничих функцій. Виникнення теорії виробничих функцій пов'язують з іменами американських вчених — математика Ч. Кобба та економіста П. Дугласа, які 1928 році опублікували свою статтю «Теорія виробництва». В ній вперше зроблено спробу емпіричними шляхами (на підставі статистичних даних) визначити вплив капіталу та трудових ресурсів та обсяг виробленої продукції. Виробнича функція Кобба-Дугласа широко застосовується в науковій літературі цього часу.

У 1928 році В. Рамсей запропонував модель довгострокового росту, в якій у значній мірі передбачив проблеми оптимального економічного зростання, які особливо широко досліджуються сучасними вченими. Знаменним в розвитку математичної економіки став 1932 рік у зв'язку з появою багатосекторної моделі розширеної економіки Джона фон Неймана, яка в свою чергу започаткувала розвиток магістральної теорії

Особливо значний вклад в розвиток математичної вніс В. Леонтьєв, який в 1936 році опублікував основні ідеї моделі «затрат-випуск», основані на моделі економічної рівноваги Л. Вальраса. У той же рік з'являється фундаментальна робота Д. М. Кейнса «Загальна теорія зайнятості, відсотка і грошей», в якій закладено засади кейнсіанського напряму в розвитку економічної науки. Його послідовники розробили цілий ряд макроекономічних моделей, зокрема моделі економічного росту Е. Домара (1914—1997) і Р Хоррода (1900—1978).

Важливим етапом в розвитку макроекономічного моделювання є розробка М. Фрідменом (1912—2006) монетарна теорія, яка, з одного боку, є розширенням і доповненням теорії Кейнса, однак, з іншого боку — вона різко їй суперечить, оскільки в її основі закладено дещо інші засади 

Приклади економіко-математичних моделей

Виробнича функція Кобба-Дугласа

Наприкінці 20-х років XX ст. Кобб і Дуглас (1928) сформулювали тип неокласичної виробничої функції, узагальнений вигляд якої можна представити:

               

Автори представили в такому вигляді залежність між факторами:   — затрати праці,   — затрати капітальних ресурсів,   валовий випуск.Таким чином, їхня виробнича функція мала вигляд

               

Модель Вальраса

Історично модель Вальраса є однією з перших економіко-математичних моделей, яка була викладена на формальній математичній мові близькій до сучасної. Модель вальраса описує ринкову економіку оскільки в ній закладено, що кожен учасник економічних відносин цілком вільний у виборі своїх дій (рішень), керуючись лише прагненням до влаcного збагачення.

Модель Еванса

У моделі Еванса розглядається ринок одного товару. Час t вважається неперервним.

Основна гіпотеза моделі полягає в тому, що зміна ціни пропорційна перевищенню попиту над пропозицією:

         ,

Згідно з цією гіпотезою взаємодія споживачів і виробників відбувається таким чином, що ціна, яка відображає цю взаємодію, неперервно пристосовується до ситуації на ринку: за перевищення попиту над пропозицією ціна зростає, у протилежному разі спадає.