Проектирование высокопроизводительных горнотехнических систем карьеров

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.

АННОТАЦИЯ. В статье рассматриваются новые технологические и организационные подходы по проектированию производительности технического комплекса в горнотехнической системе карьера, направленные на более полную реализацию максимальной технологически возможной производительности оборудования.

Достижение технологически возможной производительности оборудования на горнодобывающих предприятиях является одной из возможностей обеспечения конкурентоспособности отрасли в условиях удорожания ресурсов и снижения цен на продукцию. Однако принципы, по которым проектируются российские карьеры, не позволяют реализовать это положение в полной мере. Одна из причин, прежде всего, в том, что проектный уровень производительности оборудования должен быть, не только обоснован, но и достижим. Поэтому проектировщик вольно или невольно закладывает в проект такую производительность оборудования, которая бы соответствовала среднеотраслевой или достигнутой на большинстве действующих предприятий в сходных условиях эксплуатации. Таким образом, один из основных действующих принципов проектировании - проектирование "от достигнутого". В результате тиражируется достигнутый уровень производительности, а возможности по ее повышению проектом не закладываются.

С целью подтверждения данного тезиса рассмотрены производительности погрузочного оборудования, принятые различными проектными организациями при обосновании проектных решений по освоению одного из месторождений.

Параметры экскавации и экономические показатели, принимаемые на различных этапах обоснования проектных решений по освоению месторождения угля в Якутии.

Обоснование производительности

Удельная производительность экскаваторов, тыс. м33

Инвестиционные затраты, $/м3 горной массы

Всего

В т.ч. в оборудование

1

Технологически возможная производительность

400-410

19,0

4,0(21,0%)

2

ТЭО целесообразности освоения месторождения (2005 г.)*

350-380

20,6

4,6(22,3%)

3

Обоснование инвестиций (1995 г.)

98-190

68,5

9,4(13,7%)

4

ТЭО целесообразности освоения месторождения (2005-2006 гг.)**

250-270

35,1

4,05(11,5%)

5

Проект карьера первой очереди (2009 г.)

220

12,0

7,5(62%)

6

Генсхема развития горных работ на месторождении (2010 г.)

220

Н.д.

Н,д.

7

Российское предприятие-аналог (2006-2007 гг.)

180-220

-

-

Принятая российскими проектировщиками производительность выемочного оборудования составляет 0,5-0,6 от технологически возможной. При этом зарубежные специалисты закладывают производительность оборудования, сопоставимую с технологической, поскольку обладают опытом и инструментарием ее достижения.

Занижение производительности оборудования приводит к существенному увеличению капитальных вложений и повышению эксплуатационных затрат в среднем на 20-30%. Накопленный ущерб от избыточных эксплуатационных затрат за каждые 5-7 лет соизмерим с затратами на строительство предприятия.

Для принятия в проекте и достижения при работе технологически возможной производительности экскаватора, то есть производительности, рассчитанной исходя из технических параметров оборудования и технологических перерывов, необходимо предусмотреть соответствующее технологическое и организационное обеспечение.

К технологическому обеспечению относятся сбалансированность технического комплекса по мощности и функциональности, а также рациональность технологических условий использования технического комплекса. К организационному обеспечению относятся квалификация персонала и условия, определяющие эффективность его взаимодействия в производственном процессе.

На основе анализа содержания проектных документов выявлено, что основное внимание в них уделяется разработке технико-технологических и строительных решений, а также вопросам обеспечения промышленной и экологической безопасности производственных процессов. Как правило, на стадии проектирования проработанность этих решений составляет 80-90%. Вопросы же, касающиеся организации производственного процесса, а также сценарии достижения запланированных показателей производительности прорабатываются не более чем на 10-15%. Помимо этого важным аспектом, который обязательно должен быть учтен при проектировании, является то, что организационные и технологические факторы оказывают друг на друга влияние, существенно изменяющее эффективность производства.

Основные принципы проектирования горнотехнических систем

Применяемые принципы проектирования

Предлагаемые принципы проектирования

1.Основная функция горнотехнической системы -
производство продукции заданного качества и
количества в заданное время

Основная функция горнотехнической системы -
удовлетворение экономических интересов субъектов
хозяйственной деятельности включая потребителя продукции

2.Проектирование "от достигнутого" - производительность
принимается на уровне достигнутой на действующих
отечественных горнодобывающих предприятиях с
сопоставимыми горнотехническими условиями

Проектирование "от возможного" - технологически
возможная производительность определяет технологические
и организационные условия, необходимые для ее достижения

Человек - оператор, элемент технической системы

Человек - ключевой субъект, обеспечивающий высокую
производительность и надежность горнотехнических систем

Принципы же проектирования высокопроизводительных горнотехнических систем карьеров должны предусматривать не только технологическое, но и организационное обоснование технологически возможной производительности горного оборудования.

Реализация принципов проектирования высокопроизводительных горнотехнических систем потребует развития методической базы.

В настоящее время группой предприятий 000 "НТЦ-Геотехнология", 000 "Геотех-Инвест", 000 "НИИОГР", работающих на рынке проектных, консалтинговых услуг и научной деятельности, ведутся исследования в области совершенствования методологии проектирования высокопроизводительных горнотехнических систем карьеров, основанной на принципе "проектирование от возможного". Предполагается разработка механизмов формирования технологических и организационных условий, обеспечивающих достижение технологической производительности оборудования на основе:

1. Обоснования параметров технологической цепочки с учетом соответствия требуемой производительности оборудования и квалификации персонала, которую возможно обеспечить при реализации проекта.

2. Обоснования параметров технологической цепочки с учетом эффективности реализации заданных проектом организационных условий взаимодействия персонала.

3. Обоснования параметров организационной системы и организационных условий, обеспечивающих надежное достижение обоснованной проектом производительности оборудования.

В современных экономических условиях переход на новые принципы проектирования горнотехнических систем позволит обеспечить строительство новых и реконструкцию действующих горнодобывающих предприятий, способных эффективно конкурировать за ресурсы в современных экономических условиях.

Оригинал: Лапаев В.Н., Потатурко А.Н., Соколовская О.А., Проектирование высокопроизводительных горнотехнологических систем карьеров // Рудник будущего. – 2010. – №2.