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1、煤矿生产能力核定中的生产系统能力优化研究,黑龙江科技学院 系统工程研究所,2,煤矿生产系统是一个统一、协调的整体，采掘、通风、供电、排水、提升、运输等主要生产环节应充分发挥其功能。煤矿生产能力核定是以煤矿最薄弱的生产环节能力作为最终的核定生产能力，所有煤矿必须按核定能力进行生产，严禁超能力、超强度、超定员生产。由于煤矿在按核定生产能力生产过程中部分或者大部分环节的生产能力有富余，造成了生产系统（环节）功能的浪费。,3,当生产环节的能力富余比例在10%以内时，可以认为是合理的；当能力富余比例大于10%时，需要对该生产系统能力进行优化，减少功能的浪费，使该生产系统能够充分发挥各自的功能。,4,1
2、研究方法的提出,为了对煤矿生产系统能力优化进行研究，首先对煤矿生产能力进行评估与核定，然后对煤矿生产系统能力进行分析，选择能力富余比例大于10%的环节作为研究对象，建立煤矿生产系统能力优化方案，最后运用价值工程中的方案评价方法对煤矿生产系统能力优化方案进行价值分析和评价，评选出最优方案。将选出的最优方案作为实施方案进行实施。,5,2 能力核定及生产系统能力优化模型,2.1 煤矿生产能力评估 煤矿生产能力评估主要是采用类比法对煤矿的地质条件、设备条件、技术条件、管理水平、煤炭市场需求条件等客观条件进行综合分析，评估出煤矿的合理生产能力，作为煤矿在客观条件下的目标生产能力。,6,2.2 煤矿生产能
3、力核定,煤矿生产能力核定标准及相关计算公式均参照煤矿生产能力管理办法中的煤矿生产能力核定理论。,7,2.3 基于VE的煤矿生产系统能力优化,VE是价值工程（Value Engineering）的简称，是1947年由美国通用电器公司工程师拉里麦尔斯（LDMiles）首先提出并研究的。基于VE的煤矿生产系统能力优化主要是针对煤矿提升系统、井下排水系统等生产系统（环节）的生产能力进行分析，根据分析结果提出一系列优化方案。利用价值工程方案评价方法对优化方案进行评价，选择出最优方案。,8,2.3.1 煤矿生产系统能力分析,（1）能力分析A0P0：煤矿核定生产能力过小，各生产环节没有充分发挥其功能，造成功
4、能和成本的浪费，需要对煤矿生产系统进行改造，对生产系统能力进行优化；A0P0：煤矿核定生产能力较为合理，但是仍需要对整个煤矿生产系统进行综合分析和评价，对不合理的环节进行改造。,9,2.3.1 煤矿生产系统能力分析,（2）冗余费用计算设备冗余费用设备折旧费冗余巷道工程费冗余通风费用,10,2.3.2 煤矿生产系统能力优化方案构建,煤矿生产系统能力优化方案创造是依据煤矿生产系统能力分析结果，依据国家相关的政策、法规、设计规范等，提出一系列优化方案，经过分析、汇总后将最不合理的方案去除，并将剩余方案分为m类，记为m个优化方案。,11,2.3.3 方案评价,煤矿生产系统能力优化方案的评价主要从各方案
5、的技术、经济、社会三方面进行评价，并利用综合评价方法来评价各方案的价值，选择价值最高的方案作为煤矿生产系统能力优化方案。,12,2.3.3 方案评价,（1）技术评价 1）建立评价指标,表1 煤矿生产系统能力优化方案评价指标表,13,2.3.3 方案评价,2）指标的量化表2 专家打分标准表,14,2.3.3 方案评价,3）计算功能评价指标的重要性系数 表3 专家04评分表,15,2.3.3 方案评价,4）无量纲功能总分计算 无量纲功能总分按下式计算：(9)式中：Fi第i个方案的无量纲功能总分；Yik第i个方案中第k个指标的无量纲值；Wk功能重要性系数。,16,2.3.3 方案评价,（2）经济评价
6、1）经济评价指标的建立生产系统设备购置费及安装费(C1)土建工程费(C2)井巷工程费(C3)设备租赁费(C4)生产环节冗余费(C5),17,2.3.3 方案评价,2）各方案成本计算表4 方案成本计算表,18,2.3.3 方案评价,（3）社会评价 对方案的社会评价主要评价所有方案是否符合国家规范、规程、法律、法规以及相关煤炭产业政策，能否最有效地利用资源，有无造成环境污染或损害生态平衡等，对整个国民经济有无不利影响等。,19,2.3.3 方案评价,（4）综合评价1）价值计算计算时以成本最低的方案作为基础方案，令基础方案的价值V0=1，则，由此可以计算出i方案的价值，那么，(10)V0，F0，C0
7、基础方案的价值、功能和成本；Vi，Fi，Ci第i方案的价值、功能和成本；Z0，Zi基础方案和第i方案的无量纲功能总分；,20,2.3.3 方案评价,2）方案选择 方案选择需要选择价值最大的方案。可以根据下式计算：由上式可知第m个方案即为最优方案。,21,3 实例应用,3.1 煤矿生产系统能力分析 选择龙煤集团七台河分公司新立煤矿为研究实例进行了分析。煤矿核定生产能力为95万t/a，煤矿评估生产能力为90-120万t/a，表明新立煤矿的核定生产能力与其客观条件比较适合，见新立煤矿环节核定生产能力分析表(表6)。,表6 新立煤矿生产环节核定生产能力分析表,表7 生产环节冗余费用,24,3.2 新立
8、煤矿生产系统优化方案构建,表8 煤矿生产系统能力优化方案信息表,25,3.3 方案评价,3.3.1 技术评价,表10 各方案无量纲功能总分表,26,3.3 方案评价,3.3.2 经济评价,表11 方案成本计算表,27,3.3 方案评价,3.3.3 社会评价 对方案1、2、3进行社会评价。3.3.4 综合评价 令方案2的价值V0=1，得到各方案价值。,表12 各方案价值计算总表,28,3.3 方案评价,根据公式(11)=2可以确定方案2的价值最大，选择为优化方案进行实施。即将煤矿副井提升系统中的二水平绞车提升环节进行改造，同时兼顾供电、通风运输等环节，将煤矿生产能力调整为110万t/a。,29,谢谢！,
