УДК 725.4
А.А. БАЛИКОЕВ, доктор экон. наук, профессор, завкафедрой «Архитектура и дизайн», проректор,
Б.С. ЦИДАЕВ, канд. техн. наук, завкафедрой «Нефтегазовое дело», проректор,
А.Ч. САЛБИЕВА, профессор, кафедра «Архитектура и дизайн»,
В.И. ОДИНЦОВ, профессор, кафедра «Архитектура и дизайн», Северо-Кавказский государственный технологический университет
Ключевые слова: архитектурное оформление, горно-шахтный объект, использование ресурсов, проектное решение
Keywords: architectural design, mining facility, resource use, design solution
Приведены сведения об особенностях архитектурного оформления процессов строительства горно-шахтных объектов на примере нагорных рудников Северного Кавказа. Дан алгоритм планирования и управления строительством промышленных объектов и комплексов в условиях непрерывного и равномерного использования ресурсов с детализацией вопросов архитектурного оформления.
Архитектура в промышленности – это порядок строительства зданий и сооружений с созданием удобной для функционирования людей обстановки. К сфере промышленной архитектуры относят технические системы значительного объема, в том числе здания горно-шахтных объектов: копровые, надшахтные, вентиляционные, административно-бытовые, вентиляционные, складские, технологические и специальные (рис. 1). Архитектура в промышленности решает сложные вопросы проектирования экологически сбалансированного цикла комплексного освоения недр Земли [1].
Наиболее сложны вопросы архитектурного сопровождения в горнодобывающей промышленности в связи с необходимостью увязки возводимого промышленного объекта с природным рельефом [2-3].
Промышленное предприятие характеризуется простой композицией объемов и четкими линиями, которые снижают затраты и способствуют достижению максимальной производительности труда при строительстве.
Ведущим принципом проектирования промышленного предприятия является подчиненность технологическому началу, поэтому сначала в застраиваемом пространстве располагаются исполнители производственных операций, а затем они застраиваются строительными конструкциями.
В рамках объекта должны быть созданы надлежащие условия для функционирования инженерных систем обеспечения. Промышленная архитектура обобщает усилия специалистов по энергетике, отоплению и вентиляции, технологов, гигиенистов, конструкторов и архитекторов.
При выборе участка для строительства архитектор в сотрудничестве с инженерами решает две главные задачи: выбор места заложения участка и оптимизация условий его использования.
При решении первой задачи приоритет принадлежит инженерам, а при определении схемы его использования инженерные соображения уступают архитектурным. На этом этапе учитывают расположение относительно источников сырья и рынков сбыта, наличие транспортных возможностей, рентабельность перевозки сырья, возможность обеспечения предприятия энергией, топливом, пресной водой.
При строительстве объекта в рамках отвода под эксплуатацию месторождения полезных ископаемых возникает ряд инженерно-экономических соображений. Необходимо построить автономные и резервируемые системы энергообеспечения, канализации и водоснабжения, определить состав и состояние грунтов, учесть риск типично горных явлений типа сходов лавин и т.п. [4-5].
Выбранный участок должен обеспечить гармоничную планировку элементов объекта. Анализом рельефа местности определяется взаиморасположение уровней высотных отметок построек, профиля подъездных дорог, системы дренирования почвы и безопасного размещения вспомогательных служб относительно направления ветров.
При строительстве предприятия предусматривают достаточные площади для автостоянок и их удобную связь с автомагистралью, наличие мест для отдыха и спортивных занятий.
Планировочное решение должно зарезервировать возможность расширения предприятия при минимуме затрат.
При проектировании элементов объекта конструктивные решения должны в наибольшей степени отвечать функциональному назначению постройки.
В современном строительстве приоритетом пользуются одноэтажные сооружения, обеспечивающие сочетание производительности и экономии средств. Общепризнано, что одноэтажное сооружение обладает большей полезной площадью, чем многоэтажное с такой же общей площадью этажей. При освоении нового технологического процесса может возникнуть необходимость в перемещении или изменении площади отдельных производственных участков и изменении нагрузки на основание. В одноэтажном сооружении это сделать легче.
Если для перемещения сырья и полуфабрикатов используется сила тяжести, то многоэтажные сооружения оказываются предпочтительнее. Их используют в строительстве на плотно освоенных территориях, где стоимость земли весьма высока.
Этот принцип просматривается в архитектуре промышленных зданий и сооружений на горных предприятиях. Так, на Тырныаузском вольфрамово-молибденовом комбинате добытая руда поднималась на верхнюю отметку надшахтного здания и дальше по технологической цепи передвигалась за счет гравитации с самоизмельчением в трубопроводах (рис. 2).
Технологическая схема подготовки руд включала крупное дробление на промплощадке рудника, подачу руды крупностью 350 мм канатными дорогами в корпус среднего и мелкого дробления обогатительной фабрики, далее руда подвергалась измельчению до крупности 133 мм и в виде пульпы самотеком поступала на флотационное обогащение в тяжелых суспензиях с отсадкой. Отвальные хвосты обогащения по трубопроводу в самотечном режиме подавались к насосной станции и далее в хвостохранилище.
Оригинальное решение проблемы транспортировки руды обеспечило функционирование рудника с весьма высокой производственной мощностью. При этом были минимизированы затраты и ущерб уникальной окружающей среде. Аналогичные решения легли в основу проектирования практически всех горнопромышленных объектов разработки нагорных месторождений.
Вопросы транспортирования извлеченного из недр и, наоборот, закладываемого в выработанное пространство сырья также требуют решения с учетом принципов архитектуры и дизайна [6-7].
Промышленная архитектура решает и эстетические задачи.
Разработка архитектуры ландшафта является интегральным элементом общего планировочного решения.
В условиях горного производства строят разнотипные объекты, а сущность строительства сводится к обеспечению непрерывного и равномерного использования рабочих и машин. Поэтому начальной стадией проектирования объектов горного производства является поиск наиболее эффективных технологических решений [8-9].
Планирование и управление производством должно обеспечить ритмичность работ при условии ввода объектов в эксплуатацию вовремя.
Проектные решения и сетевые графики поточного строительства становятся реальными, если сроки строительства отдельных составляющих объектов и мощности строительных подразделений согласованы во времени и пространстве.
Строительная организация рассматривается как обладающая признаками производственного предприятия система. Такой организацией является строительно-монтажное управление (СМУ).
Оно имеет управление в лице начальника, наделенного правами директора предприятия, государственный план со всеми показателями и ресурсы для его выполнения, систему статистической отчетности, бухгалтерию, расчетный счет в банке и т.д.
СМУ осуществляет строительство, и от того, насколько эффективно оно его организует и использует ресурсы, зависит успешное выполнение плана. Материальное стимулирование работников поставлено в зависимость от показателей СМУ вне зависимости от результатов работы других подразделений компании.
Поэтому вопросы создания непрерывных строительных потоков и распределения ресурсов рассматриваются на уровне СМУ, хотя существуют и решаемые в тресте вопросы.
Любая автоматизированная система может быть жизнеспособной и практически функционировать, если отдельные ее элементы и подсистемы будут проверены и внедрены в каждом из СМУ. Методы алгоритмизации рассматриваются также с точки зрения возможности их использования при разработке автоматизированных систем планирования и управления поточным строительством с охватом производственной деятельности в целом треста или объединения.
Поточное возведение промышленных объектов и комплексов в условиях непрерывного и равномерного использования ресурсов предусматривает последовательное выполнение этапов (рис. 3):
— осуществление подготовительных и организационно-технических мероприятий по переходу на поточные методы;
— разработка объектных сетевых графиков с увязкой отдельных потоков;
— подготовка нормативной базы;
— согласование сетевых графиков объектных и комплексных потоков с заданными ограничениями по времени и ресурсам;
— оптимизация графика поточного выполнения работ по критерию непрерывного и равномерного их использования;
— оперативное управление строительством по сетевым графикам.
Вопросы архитектуры и дизайна при строительстве и эксплуатации промышленных объектов в условиях горного рельефа находят решение в трудах ученых и инженеров РСО-Алания [10-12].
Библиографический список
1. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В., Радченко Д.Н. Научно-методические основы проектирования экологически сбалансированного цикла комплексного освоения и сохранения недр Земли // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015. № 4 (специальный выпуск № 15), с. 5-11.
2. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В., Радченко Д.Н. Реализация концепции устойчивого развития горных территорий – базис расширения минерально-сырьевого комплекса России// Устойчивое развитие горных территорий. Владикавказ, №3, 2015, с. 46-50.
3. Golik V.I., Razorenov Yu.I., Ignatov V.N., Khasheva Z.M. The history of Russian Caucasus ore deposit development // The Social Sciences (Pakistan), Т. 11, №15, 2016, с. 3742-3746.
4. Голик В.И., Соболев А.А., Дзапаров В.Х., Харебов Г.З. Перспективы разработки месторождений Садона // Устойчивое развитие горных территорий, №3, 2018, с. 420-427.
5. Голик В.И., Разоренов Ю.И., Каргинов К.Г. Основа устойчивого развития РСО-Алания – горнодобывающая отрасль // Устойчивое развитие горных территорий. Владикавказ, №2 (32), 2017, с. 163-172.
6. Golik V.I., Dmitrak Yu.V. Parameters of solidifying mixtures transporting at underground ore mining / В сборнике: E3S Web of Conferences. The Second International Innovative Mining Symposium, 2017.
7. Golik V.I., Dmitrak Yu.V. Parameters of transportation of tailings of metals lixiviating / В сборнике: E3S Web of Conferences The Second International Innovative Mining Symposium, 2017.
8. Дмитрак Ю.В., Камнев Е.Н. АО «Ведущий проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии» – путь длиной в 65 лет // Горный журнал, № 3, 2016, с. 6-12.
9. Хашева З.M., Кравченко Н.П., Голик В.И., Дмитрак Ю.В., Баликоев А.Б. Принципы комбинированной оценки эффективности технологий извлечения цветных металлов // Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems. Специальный выпуск, №10, 2018, с. 2043-2050.
10. Голик В.И., Цидаев Т.С., Цидаев Б.С. Инновационная технология приготовления вяжущих на основе хвостов горно-металлургического комплекса//Сухие строительные смеси, №5, 2016, с. 41-44.
11. Голик В.И., Цидаев Т.С., Цидаев Б.С. Разработка безотходных экологически безопасных способов добычи руд// Цветная металлургия, №1, 2015, с. 23-29.
12. Гуриев Т.С., Цаболова М.М., Баликоев А.А., Базаева А.В. Параметры проектирования архитектурно-строительных объектов и их влияние на оптимизацию проектов// Устойчивое развитие горных территорий, т. 5, №4, 2013, с. 50-53.
