Пригласить на тендер
Пригласить на тендер

Принципы и методы формирования эффективных технологий горнодобывающих предприятий

Одним из главных преимуществ нашей компании является широкое использование научных методов при обосновании проектных решений.

Для этого «НТЦ-Геотехнология» повышает научно-методическую квалификацию сотрудников, участвует в выполнении научно-исследовательских работ. Руководители и специалисты компании имеют ученые степени доктора и кандидата наук, являются членами диссертационных советов и экспертного совета ВАК. Исследовательские работы наших сотрудников имеют целевую практическую направленность и непосредственно используются в нашей деятельности.

Наша компания проводит исследования в не только направлениях, обеспечивающих повышение качества нашей продукции и услуг, но и в  направлениях обеспечивающих повышение эффективности бизнеса Заказчика.

Исследования, проводятся как самостоятельно, так и с привлечением ведущих научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций.

При нашем активном и непосредственном участии подготовлены:

  • комплекс нормативно-методической и технологической документации, обеспечивающий эффективную добычу угля способом глубокого выбуривания пластов;
  • нормы технологического проектирования и типовые технологические схемы для угольных предприятий;
  • методические подходы к оценки экономической эффективности отработки месторождений твердых полезных ископаемых, обоснованию нормативов потерь,  оптимизации параметров технологических схем карьеров; оценки рынка угля.

Основные результаты наших исследований регулярно докладываются на всероссийских и международных конференциях; а также публикуются в ведущих научных периодических изданиях, монографиях и учебных пособиях. За последние годы нашими сотрудниками опубликовано более 100 печатных работ.

Не бывает плохих технологий, важно, где и как они используются.
Как показывает опыт проектирования и эксплуатации карьеров, в настоящее время обычно не используются рекомендации по применению известных эффективных решений, в том числе не применяется передовой опыт прошлых лет. Например, в 70-е годы на разрезе «Краснобродский» в Кузбассе комплексная бригада экскаватора ЭКГ-5 при работе на автотранспорт отгрузила 2,4 млн.м3 в год горной массы. Для сравнения: в настоящее время выработка на экскаватор с мощностью ковша 5 м3 на разрезах Кузбасса не превышает 1,2-1,4 млн.м3 в год. Другим примером является отсутствие в проектах рекомендаций по применению высокопроизводительных схем работы экскаваторов в забое при двухсторонней нагрузке автосамосвалов, широко используемых на зарубежных карьерах.

 Для работы экскаватора на два подъезда рабочие площадки должны быть шириной 80-100 м, а на отечественных разрезах ширина площадок в среднем вдвое меньше. На таких площадках невозможно разместить оборудование в соответствии со схемой загрузки автосамосвалов, что не позволяет использовать высокопроизводительные схемы в технологии производства горных работ.

Многократный анализ продуктивности технологии показывает, что доля времени продуктивной работы в календарном фонде времени составляет около 20%. Главные потери времени происходят на уровне смены.

Одной из основных причин низкой продуктивности технологического процесса является недостаточно обоснованные технологические решения, принятые в проекте. Используемые нормы технологического проектирования в целом не регламентируют принципы формирования технологии, поэтому решения принимаются на основе опыта проектировщика. Как следствие при проектировании используются наработанные шаблоны, которые дают возможность снизить трудоемкость принятия проектных решений, но не позволяют находить оптимальные решения, обеспечивающие высокую эффективность разработки месторождения.

В качестве примера можно привести показатели использования экскаваторов различной единичной мощности. Привычный подход к формированию условий их применения приводит к потере производительности.

На разрезе «Лучегорский» использование экскаваторов с емкостью ковша 15м в 2 раза ниже, чем экскаваторов с емкостью ковша 5м3.

Такая ситуация объясняется тем, что на предприятии до 80% вскрышных и до 95% добычных работ выполняются с использованием железнодорожного транспорта на вывозке горной массы по схеме с тупиковыми заездами. При такой технологической схеме время простоя экскаваторов в ожидании железнодорожного транспорта постоянно и не зависит от мощности экскаватора, а временной цикл работы экскаватора при погрузке обратно пропорционален емкости ковша.

Проведенные исследования по оценке сбалансированности погрузочных и транспортных работ на разрезе «Междуреченский» показали, что прямая экскаватора на более мощный не приводит к повышению эффективности работы, кратной приросту мощности экскаватора. Так, при использовании экскаваторов ЭКГ-4У с ковшом емкостью 4м3 и РН-2300 с ковшом емкостью 16м3 при погрузке в железнодорожный транспорт годовая производительность составила, соответственно, 1,2 тыс.м3 (80% Qтех) и 1,8 тыс.м3 (40% Qтех). То есть при сохранении параметров технологии увеличение емкости ковша экскаватора в 4 раза может привести к повышению его производительности не более чем в 1,5 раза.

Приведение параметров технологии и ее организации в соответствие с параметрами горного оборудования создает условия для сокращения количества оборудования в 4-5 раз, а с учетом технического перевооружения (увеличение емкости ковша до 15-20 м3, грузоподъемности автосамосвала до 150-200 т) - до 6-8 раз.

Таким образом, основные принципы формирования эффективных технологических цепочек должны быть следующими:
• условия работы горно-транспортного оборудования должны обеспечивать максимальное использование их технологических параметров;
• сочетание различных технологий не должно приводить к снижению фективности каждой из них;
• организация работ должна обеспечивать максимальную поточность технологического процесса, упрощать и повышать надежность технических цепочек.

Сплошность технологического потока обеспечивается таким взаимодействием основных и вспомогательных (обслуживающих) процессов, при котором вспомогательные процессы оказывают как можно меньше влияние на основное.

В качестве иллюстрации влияния вспомогательного процесса на снижение эффективности основного процесса можно привести анализ потерь рабочего времени при выполнении ремонтов на экскаваторах. Ремонт как вспомогательный процесс по отношению к ведению экскавационных работ является причиной разрыва потока основного процесса, снижая при этом эффективность основного технологического процесса.

На разреза «Караканский» в 1998 г. определена доля потерь рабочего времени процесса экскавации за счет ремонтов. В результате анализа было выявлено, что потеря рабочего времени экскаваторов, работающих на вскрышных и добычных работах, составила 11600 ч, что соответствует простою условного экскаватора с емкостью ковша 9,46 м3 в течение 1,3 года.

Практика внедрения централизованного ремонта, на предприятиях угольной промышленности показала, что продолжительность ремонта агрегатно-узловым способом позволяет снизить время простоя оборудования в плановом ремонте на 20-50%, а время выполнения аварийного ремонта свести к продолжительности монтажа-демонтажа вышедших из строя узлов и агрегатов.

ПО "Экибастузуголь" в течение 1981-85гг. поэтапно перешло на систему централизованного ремонта основного и вспомогательного оборудования. За этот период произошло сосредоточение всех ремонтных предприятий в одном организационном подразделении производственного объединения.

Были объединены пять разрезов, завод РГТО, МНУ «Экибастузуглеавтоматика» и мастерские разрезов. Все виды ремонтов — капитальный, средний, текущий (К, С, Т) выполнялись силами завода РГТО и, как исключение, силами разрезов, а техническое обслуживание (ТОм, ТО еж. см.) - экипажами экскаватора. МНУ "Экибастузуглеавтоматика" осуществляло монтаж и наладку оборудования.

Результаты опытно-промышленной проверки показали:
• централизация ремонтов одноковшовых экскаваторов составила 100%;
• количество ремонтов (К, С, Т) уменьшилось по сравнению с 1979 г. на 25% (71 ремонт в 1971 г., 55 ремонтов в 1981 г.);
• количество капитальных ремонтов уменьшилось на 50%, средних - на 32%, текущих - увеличилось на 28%;
• количество простоев в капитальных ремонтах уменьшилось на 51%, средних - на 25%, текущих - увеличилось на 5%.

Для принятия эффективных технологических решений на стадии разработки проекта необходимо создание и включение в нормы технологического проектирования методической базы по оптимизации параметров технологий с учетом условий их применения и организационно-технологической взаимосвязи основных и вспомогательных процессов.

Оригинал: Соколовский А.В. Принципы и методы формирования эффективных технологий горнодобывающих предприятий// Научные сообщения НТЦ-НИИОГР. Вып. 1. – Челябинск, 1999.