Разработка мероприятия по повышению эффективности производства при добыче полезного ископаемого на разрезе «Камышанский» Северо-Талдинского каменноугольног

Тема:

Разработка мероприятия по повышению эффективности производства при добыче полезного ископаемого на разрезе «Камышанский» Северо-Талдинского каменноугольного месторождения Ерунаковского геолого-экономического района Кузбасса предприятия ОАО «СУЭК-Кузбасс» за счет изменения элементов техники

• Введение
• 1. Анализ существующей технологии, механизации и организации пpоизводства на каpьеpе Мурсала
• 1.1 Геологическая и гидротехническая характеристика
• 1.2 Вскpытие местоpождения и пpименяемая система pазpаботки
• 1.3 Механизация pабот
• 1.4 Работа вспомогательных участков и служб
• 1.5 Организация труда и производства
• 2. Технологическая оценка рабочих параметров карьерных
• экскаваторов
• 3. Расчет затрат при существующей технологии ведения горных работ
• 3.1 Амортизация
• 3.2 Энергия
• 3.3 Топливо на технологические цели
• 3.4 Заработная плата
• 3.5 Взрывные работы
• 4. Расчет затрат при проектируемой технологии ведения горных работ на вскрытом горизонте
• 4.1 Амортизация
• 4.2 Топливо на технологические цели
• 4.3 Заработная плата
• 5. График организации работ

В курсовом проекте рассматривается Северо-Талдинское каменноугольное месторождение Ерунаковского геолого-экономического района Кузбасса разрез «Камышанский».

Разрез «Камышанский», расположен в центральной части Кузбасса в Ерунаковском геолого-экономическом районе. Административно входит в состав Прокопьевского района Кемеровской области РФ.

Абсолютные отметки поверхности рельефа изменяются от +265 до +343 м, глубина расчленения составляет 78 метров. Склон водораздела (территория разреза) изрезан логами второго и третьего порядков, вершины водораздельных возвышенностей между логами — плоские, постепенно переходящие в склоны, довольно пологие на север и северо-восток (7−12) и несколько круче (18−25, местами 30−35) на юг и юго-запад. Сами лога, как правило, неоднократно разветвляющиеся с хорошо выраженной широкой и пологой донной частью, и лишь к вершинам крутизна возрастает и лога амфитеатром выходят к водоразделам.

Климат района резко континентальный. Холодная зима (абсолютный минимум -43,9С) длится 5−5,5 месяцев от ноября до середины апреля. Среднемесячная температура декабря — января и февраля составляет -18ч20С.

Ближайшие населенные пункты — с. Котино и Большая Талда находятся соответственно в 8,0 км к северо-западу и 5,0 км к юго-востоку от участка.

Непосредственно на территории разреза рек нет.

Ближайшие промышленные центры — города Новокузнецк, Прокопьевск и Киселевск находятся в 65 км, 45 км и 43 км к юго-востоку и юго-западу от участка.

Дороги, кроме грунтовых проселочных и технологической, отсыпанной самим разрезом, как на территории поля, так и на его подъездах, отсутствуют. В 8−10 км от восточной границы разреза проходят подъездные железнодорожные пути от технологического комплекса разреза «Таежный» с выходом на железнодорожную линию Артышта — Томусинская и гор. Новокузнецк. В 4,5 км к западу от участка имеется железнодорожная ветка от погрузочных комплексов шахт № 7 и «Котинская» с выходом на станцию Терентьевская, железнодорожной ветки Артышта-Томусинская, и гор. Прокопьевск и Киселевск — на основную железнодорожную линию Кемеровского отделения дороги. В настоящее время отгрузка угля разреза осуществляется именно по этой ветке.

Горнотехнические условия месторождения весьма благоприятные для эксплуатации.

Выбор оборудования для разреза является важным этапом в проектной и производственной работе. Он должен производиться на основе учета потребностей, соответствия горнотехническим условиям и уровню экономики на данном этапе. Предлагается мероприятие по замене экскаваторного парка — электрического экскаватора на гидравлический с последующим технологическим и экономическим обоснованием.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ, МЕХАНИЗАЦИИ И ОРГАНИЗАЦИИ ПPОИЗВОДСТВА НА РАЗРЕЗЕ «КАМЫШАНСКИЙ»

1.1 Горногеологическая характеристика условий разреза

Поле разреза «Камышанский» по территориальному и геологическому положению входит в состав Северо-Талдинского каменноугольного месторождения Ерунаковского геолого-экономического района Кузбасса.

Геолого-тектоническое строение Ерунаковского района определяется его переходным положением от сложной Присалаирской зоны к относительно спокойной Центральной части Кузнецкой впадины.

По физико-механическим свойствам и инженерно геологическим особенностям в пределах разреза выделяются три группы горных пород:

— неоген-четвертичные покровные отложения;

— пермские угленосные отложения, затронутые выветриванием;

— пермские угленосные отложения, не затронутые выветриванием.

Покровные отложения развиты на всей площади. Минимальная их мощность (4 м) приурочена к логам, максимальная (38 м) — к водоразделам. Отложения представлены в основном суглинками, а также глинами и супесью. Углистые породы представлены алевролитами с повышенным содержанием угольного вещества. В пределах участка пользуются незначительным распространением и приурочены, в основном, к кровле и почве угольных пластов в виде маломощных прослоев и линз, мощностью 0,05−0,40 м. Макроскопически это темно-серые до черного цвета осадочные породы, в которых угольное вещество содержится в рассеянном виде или в форме линзовидных прослойков. Угли разреза полублестящие. При бурении разрушаются, керн представлен кусочками и мелочью. Породные прослои в углях представлены мелкозернистыми алевролитами с включениями сидерита, со скоплениями обуглившейся флоры, в основном, трещиноватые, слабые с плоскостями притирания. Трещины открытого типа ориентированы хаотично.

1.1.2 Гидрогеологическая характеристика участка

Разрез располагается в лесостепной ландшафтной зоне. Влияние климатических факторов и деятельность водотоков (речек Кыргай, Талда, Нижняя Тыхта), протекающих за границами участка и берущих начало со склонов Караканского хребта, придали поверхности выраженный увалистый характер.

Абсолютные отметки поверхности изменяются от 325−330 м на водоразделах и до 240−245 м в логах. Таким образом, глубина расчленения рельефа составляет 80−85 м. Основные водоразделы изрезаны логами второго и третьего порядка. Лога характеризуются равномерным уклоном, ассиметричными бортами и широким устьем. Юго-восточные склоны логов крутые (15−20⁰), северо-западные — пологие (7−10⁰). Южные и юго-западные склоны логов, как правило, безлесые, с хорошим травостоем и, наоборот, северные склоны зачастую залесены осинником, березняком и тальником.

Таким образом, густая изрезанность рельефа с сетью логов обеспечивает хороший поверхностный и подземный сток воды.

Среднегодовое количество осадков по Красулинскому метеопосту 500 мм. Наибольшее количество осадков выпадает летом (40−45%).

Таким образом, климат района является неблагоприятным для питания подземных вод.

1.1.3 Геологические запасы угля месторождения

Подсчет запасов угля произведен по следующим кондициям:

- минимальная мощность пласта простого и сложного строения (по сумме угольных пачек и внутрипластовых породных прослоев) — 1,5 м;

— максимальная зольность угля по пластопересечению или принятой к подсчету части с учетом 100% засорения внутрипластовыми породными прослоями — 40% (единичные пластопересечения с зольностью до 45%), для окисленных запасов — 25%;

— минимальная мощность породного прослоя, разделяющего пласт сложного строения на отдельные пачки — 1,5 м.

Согласно протокола № 1319 заседания Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых (ГКЗ Роснедра) утвержденные балансовые запасы каменного угля разреза «Камышанский» по состоянию на 01.01.2006 года составляют 68 578 тыс. тонн.

Распределение утвержденных балансовых запасов угля по маркам, группам окисленности, а также по категориям разведенности приведено в таблице 1.3.

Таблица 1.3

1.1.4 Подготовленность месторождения для промышленного освоения

Результаты проведенных геологоразведочных работ достаточно полно характеризуют особенности геологического строения разреза «Камышанский». Степень разведанности участка месторождения соответствует требованиям «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых» и «Временным требованиям угольной промышленности к геологоразведочным работам» для проектирования и строительства предприятия по добыче угля открытым способом.

1.1.5 Местные строительные материалы и попутные полезные ископаемые

На поле разреза «Камышанский» помимо каменных углей не установлено наличие других полезных ископаемых и компонентов, содержащихся в угольных пластах, вмещающих их горных породах и покровных образованиях.

Изучение технологических свойств вмещающих горных пород характеризуется сравнительно невысокими прочностными свойствами, обусловленными генетическими факторами, наличием зоны выветривания и развитием складчатых структур, характеризующихся повышенной трещиноватостью.

1.1.6 Качественная характеристика углей Качественная характеристика углей разреза по пластам составлена по результатам исследований керновых проб из разведочных скважин.

Угли разреза на 64−85% представлены микрокомпонентами группы витринита с показателем отражательной способности 0,49−0,57%.

Выход летучих веществ составляет 40,2−42,6%, спекаемость отсутствует. Согласно ГОСТ 25 543–88 угли относятся к марке Д (ДВ) I стадии метаморфизма. Зольность угольных пачек вне зоны окисления изменяется в пределах 6,8 — 9,0%, содержание серы 0,38 — 0,44%. Теплота сгорания углей составляет 7460−7590 ккал/кг. В пределах поля разреза выделена зона окисления, где для углей характерны повышенная влажность и высшая теплота сгорания не более 7440 ккал/кг. По химическому составу зола углей относится к кремнистым (содержание оксидов кремния 45,5 — 61,5%), по температуре плавления к среднеи тугоплавким (t_c=1290−1480^оС). По содержанию «малых» элементов угли промышленного значения не представляют, по содержанию токсичных элементов угли безопасны для человека и окружающей среды.

1.1.7 Геологические запасы угля в технических границах разреза

Запасы угля в технических границах разреза подсчитаны по пластам, маркам и категориям разведанности методом геологических блоков на материалах детальной разведки .

Границы подсчета запасов показаны на подсчетных планах пластов, геологических разведочных линиях. Согласно протоколу № 1319 заседания Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых (ГКЗ Роснедра) утвержденные балансовые запасы каменного угля разреза «Камышанский» по состоянию на 01.01. 2006 года в количестве 68 578 тыс. тонн.

Результаты подсчета балансовых запасов угля в технических границах приведены в таблице 1.1.7.

Таблица 1.1.7

1.1.8 Объем вскрыши и коэффициент вскрыши

Объемы вскрыши в технических границах разреза «Камышанский» рассчитаны методом горизонтальных параллельных сечений. Результаты расчета объемов вскрыши и среднего промышленного коэффициента вскрыши приведены в таблице 1.1.8.

Таблица 1.1.8

Срок службы разреза с учетом периода развития и затухания добычи определен календарным планом развития добычных работ равным Т_сл = 35 лет.

Производительности разреза по углю и по вскрыше на год освоения проектной мощности приведены в таблице 1.1.8.

Таблица 1.1.8

1.2 Вскpытие местоpождения и пpименяемая система pазpаботки

1.2.1 Характеристика горно-геологических условий разработки

Данным проектом предлагаются к отработке группа из восьми пластов (81−80, 78 в.п., 78, 78 н.п., 78−78 н.п., 73−72, 73−71, 71). Углы падения пластов изменяются от 5є до 70є, а мощность пластов изменяется от 1,89 м до 15,53 м.

Разрез, протяженностью 4,0 км, простирается с северо-запада на юго-восток шириной до 1,7 км и находится в зоне значительно расчленённого рельефа (перепад отметок рельефа поверхности в пределах поля участка достигает 70 м). Формы рельефа образованы водораздельным пространством р. Талда и Нижняя Тыхта, протекающими в районе месторождения в направлении с северо-запада на юго-восток. Водораздел изрезан логами второго и третьего порядка. Рельеф поверхности имеет общее направление на восток к долине р. Талда, несогласное с залеганием свиты угольных пластов.

1.2.2 Порядок отработки поля разреза

Исходя из особенностей горно-геологических условий разработки поля разреза, величины принятой проектной мощности по добыче угля, требований рационального использования природных ресурсов, техническими решениями настоящего проекта в части порядка отработки поля участка предусматривается деление поля по простиранию на разрез I и II очереди.

Согласно действующему проекту, выполненному институтом «Кузбассгипрошахт» («Проект I очереди строительства разреза «Камышанский»), предусмотрен порядок отработки поля разреза с разнонаправленным подвиганием фронта горных работ.

Разрез I очереди, по фактическим данным, создан на южном фланге участка, но не отработан до технических границ по глубине.

Принят следующий порядок отработки:

— отработка разреза I очереди по комбинированной системе разработки (нижний вскрышной уступ по бестранспортной технологии, вышележащие уступы по транспортной схеме) до технических границ по глубине для организации внутреннего отвала;

— оставшуюся часть, т. е. разрез II очереди, отрабатывать по поперечной технологии с подвиганием фронта горных работ по добыче по простиранию свиты угольных пластов на север, до достижения дна с нарастающей высотой рабочей зоны, равной глубине разреза по направлению к торцевой границе разреза, постепенно развивая внутренний отвал в северном направлении. При этом высота рабочей зоны равна конечной глубине разреза и является величиной постоянной. Грузопотоки угля направляются на поверхность, а грузопотоки вскрыши направляются во внутренний отвал.

1.2.3 Вскрытие разреза

В настоящее время глубинная часть разреза вскрыта центральной въездной траншеей внешнего заложения, пройденной на глубину равную мощности наносов, далее системой стационарных съездов по почве нижнего пласта; нагорная часть вскрыта системой скользящих съездов и заездами по рельефу поверхности. Вскрытие рабочих горизонтов разреза в период отработки разреза I очереди предусматривается следующей системой вскрывающих выработок нагорной части

— системой полутраншей по рельефу поверхности и (или) системой скользящих съездов в рабочей зоне;

— системой полустационарных (на период до завершения работ разреза I очереди) съездов в северо-западном торцевом борту, разделяющем разрез I очереди от основной части поля разреза;

глубинной части

— существующей центральной траншеей внешнего заложения;

— системой стационарных съездов по почве пласта 71;

— системой скользящих съездов в рабочей зоне;

— системой полустационарных съездов в северо-западном торцевом борту разреза I очереди;

— съездом по верхней площадке вскрышного уступа, разрабатываемого по бестранспортной технологии.

Уголь вывозится с рабочих горизонтов к юго-западному борту разреза и по существующей автодороге транспортируется на угольный склад, расположенный у погрузочного тупика, примыкающего к ст. «Соколовская». Объемы вскрыши вывозятся во внешний отвал пород, расположенный на северо-восточном борту разреза.

Вскрытие рабочих горизонтов в период отработки объема разреза II очереди предусматривается следующей системой вскрывающих выработок

системой скользящих съездов в рабочей зоне;

— съездом по верхней площадке вскрышного уступа, разрабатываемого по бестранспортной технологии;

— съездом по почве пласта 71;

— системой горизонтальных транспортных берм в юго-западном борту разреза на горизонтах +180 м, +210 м, +240 м, +270 м и +300 м, обеспечивающих грузо-транспортную связь вскрышных горизонтов рабочей зоны с отвальными ярусами внутреннего отвала пород;

— системой скользящих съездов на верхних ярусах внутреннего отвала.

Уголь вывозится с рабочих горизонтов к юго-западному борту разреза и по существующей дороге транспортируется на угольный склад, расположенный у погрузочного тупика, примыкающего к ст. «Соколовская». Объемы вскрыши вывозятся во внутренний отвал пород.

Дополнительных горно-капитальных работ в связи с вводом II очереди разреза «Камышанский» не требуется. Выполнение работ по развитию схемы вскрытия в процессе эксплуатации предусматривается горно-транспортным оборудованием разреза за счет основной деятельности предприятия.

1.2.4 Выбор системы разработки

Согласно заданию на проектирование, а так же с учетом горно-геологических условий разработки разреза «Камышанский», принята комбинированная система разработки с применением экскаваторов ЭКГ-5А, ЭКГ-10, ЭШ-10/70 в комплексе с автосамосвалами БалАЗ-7555D, БалАЗ-7555 В, БелАЗ-75 131.

1.3 Механизация pабот

Тип основного горного оборудования принят в соответствии с горно-геологическими условиями разработки поля разреза и требованиями по механизации производственных процессов, изложенными в задании на разработку проекта. В качестве выемочно-погрузочного оборудования на добыче угля и вскрыше проектом предусматривается применение существующих экскаваторов ЭКГ-5А, ЭКГ-10, ЭШ-10/70, а в перспективе замену выбывающего по мере износа выемочно-погрузочного оборудования экскаваторами тех же марок.

На бурении скважин при взрывной подготовке пород к выемке, исходя из физико-механических свойств разрабатываемых пород и угля, проектом предусматривается применение буровых станков 3СБШ-200−60, БТС-150 или других марок с аналогичными рабочими параметрами.

На транспортировке вскрышных пород и угля предусматривается применение автосамосвалов БелАЗ-7555D, БелАЗ-7555 В (план 2007 года), грузоподъемностью 55 т, БелАЗ-75 131, грузоподъемностью 130 т, на отвалообразовании и в забое — бульдозеров Т-35.01, Т-25.01. Расчет производительности экскаваторов выполнен для конкретных горнотехнических условий эксплуатации проектируемого разреза, согласно «Единых норм выработки на открытые горные работы для предприятий горнодобывающей промышленности. Результаты расчетов производительности в зависимости от типа экскаватора и вида работ приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Расчет производительности бурового станка, 3СБШ-200−60, БТС-150, выполнен для бурения скважин диаметром 216 мм и 150 мм соответственно согласно «Единым нормам выработки (времени) на открытые горные работы для предприятий горнодобывающей промышленности. Бурение» и «Нормативов расчета в проектах межремонтных сроков, продолжительности и трудоемкости ремонтов и обслуживания основного оборудования шахт, разрезов и обогатительных фабрик», результаты расчета приведены в таблице 1.3.1.

Таблица 1.3.1

Расчет требуемого количества основного горного оборудования на освоение разрезом проектной мощности (5 год) приведен в таблице 1.3.2.

Таблица 1.3.2

1.4 Работа вспомогательных участков и служб

1.4.1 Внутреннее энергоснабжение

Электроснабжение потребителей разреза «Камышанский» предусматривается на напряжении 6кВ от ПС 35/6кВ «Камышанская» .

В настоящее время ПС 35/6кВ «Камышанская» получает питание от ПС110/35/6кВ «Северный Борт». В связи с увеличением проектной мощности 2000 тыс.т. угля в год на основании технических условий № 1−17/2083 от 13.04.07 г. ОАО «Инвестиционная компания «Соколовская» электроснабжение ПС 35/6кВ «Камышанская» должно быть предусмотрено по ВЛ 35кВ от ПС220/110/35кВ «Соколовская» .

Для внутренней схемы электроснабжения разреза предусматривается строительство и монтаж:

Распределительного пункта 6кВ.

Комплектных передвижных приключательных пунктов и трансформаторных подстанций.

Воздушных и кабельных линий, осветительных сетей.

Устройств защиты от перенапряжений, молниезащиты и заземления.

1.4.2 Водоотлив В данном проекте расчет карьерного водоотлива выполняется на период освоения проектной мощности и максимального развития горных работ разреза. Для сбора карьерных вод на нижних горизонтах предусматривается устройство водосборников (отметка горизонта +190,0 м на освоение). У водосборника устанавливается передвижная насосная станция.

По напорным трубопроводам из стальных электросварных труб, прокладываемых по поверхности, карьерная вода от водосборников подается на очистные сооружения карьерных и ливневых вод.

Первые 10лет (2007ч2017гг.) очистка карьерных вод от водосборников № 1 и № 2 осуществляется на существующих очистных сооружениях, расположенных с юго-восточной стороны промплощадки (см. черт. П4389−109/432−1-ТХР, л.2).

Следующие 10лет (2017ч2027гг.) очистка карьерной воды от водосборников № 1 и № 2 предусматривается на проектируемые очистные сооружения, которые располагаются в логу у северной границы разреза и западной границы породного отвала.

Состав проектируемых очистных сооружений следующий:

— отстойник карьерных вод;

— фильтрующая дамба;

— отстойник отфильтрованной воды;

— сбросной трубопровод очищенной воды.

Сброс очищенной воды предусматривается в р. Талда.

Для создания необходимого напора по трассе водоводов устанавливается насосная станция II подъема на отм. +300м.

На 21-ый год ведения горных работ (максимальное развитие) подача карьерных вод на проектируемые очистные сооружения предусматривается от одного водосборника с устройством насосной станции II подъема на горизонте +290,0 м.

Поверхностные воды с водосборной площади проектируемых очистных сооружений по нагорному каналу и быстротоку, минуя очистные сооружения, отводятся в лог, по которому стекают в р. Талда.

1.4.3 Связь и сигнализация Организация связи разреза «Камышанский» выполняется на основании:

· ВНТП 4−92 «Нормы технологического проектирования угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик» ;

· ПБ 05−619−03 «Правила безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом» .

На основании изложенного, предусматриваются следующие виды связи и сигнализации:

— автоматическая телефонная связь с выходом на телефонную сеть общего пользования (ТфОП);

— распорядительно-поисковая связь и звуковое вещание;

— диспетчерская связь;

— связь с ВГСЧ;

— электрочасификация;

— пожарно-охранная сигнализация.

1.4.4 Ремонт и содержание Весь объем работ по текущему обслуживанию, ремонту горной техники и оборудования, производится на ремонтной базе в г. Прокопьевске, обеспеченной необходимым инструментам и штатом специалистов. Текущий ремонт технологического оборудования производится на месте. Капитальный ремонт техники и оборудования производится с привлечением сервис — специалистов компаний изготовителей данного оборудования и техники.

Содержание внутрикарьерных и внешних автодорог обеспечивается специализированной дорожно-ремонтной бригадой, укомплектованной средствами и специальной дорожной техникой (автогрейдер Д -120, поливомоечная машина МДК). В восемнадцати километрах южнее проектируемого разреза «Камышанский», по долине реки Ускат, проходит однопутная электрифицированная железнодорожная магистраль Артышта — Томусинская. Ближайшей станцией МПС к разрезу на этой магистрали является станция Терентьевская.

К станции Терентьевская примыкает подъездной железнодорожный путь компании ООО «Восточный Кузбасс», который обеспечивает вывоз углей действующих предприятий Соколовского месторождения.

Ближайшими станциями на этом подъездном пути к разрезу являются станция шахты № 7, расположенная в 4-х километрах юго-западнее разреза и углесборочная станция Тыхта, расположенная в 8,5 километрах юго-западнее разреза.

В четырёх километрах юго-западнее разреза проходит автомобильная дорога с щебёночным покрытием Белово — Прокопьевск.

Сеть автомобильных дорог в районе проектирования представлена технологическими и служебными автомобильными дорогами, которые соединяются с сетью внешних автодорог через углевозную автодорогу, которая идет на станцию «Соколовская» .

1.5 Организация труда и производства

На разрезе «Камышанский» устанавливается следующий режим работы:

— продолжительность смены рабочих — 8 часов (не более 40 часов в неделю) ст. 91 ТК РФ;

— количество смен в сутки — 3 см.;

— количество рабочих дней в году — 353 дня.

По всем профессиям, связанным со средними физическими усилиями или средним нервным напряжением, проектом предусматриваются по два регламентированных перерыва по 10 минут в течение смены: через 2 часа после начала работы и за 1,5 часа до окончания работы. Численность промышленно-производственного персонала на 5 год эксплуатации (год освоения проектной мощности) представлена в таблице 1.5.

Таблица 1.5

В данный момент ИТР разреза «Камышанский» располагаются в арендуемом помещении.

В сводном виде структура затрат на производство и сбыт продукции на год освоения проектной мощности приводится в таблице 1.5.

Таблица 1.5

Размер отчислений из фонда оплаты труда в государственные внебюджетные фонды принят в соответствии с действующим законодательством в размере 30,2%, в том числе:

— единый социальный налог — 26,0%

— социальное страхование от несчастных случаев — 4,2%.

1.5.1 Затраты на оплату труда Годовой фонд оплаты труда определен по рассчитанному штату трудящихся (разд.16.2) и среднемесячной заработной плате по категориям работников:

— рабочие на добычных работах — 16 462 руб.

— рабочие на вскрышных работах — 16 462 руб.

— водители технологического транспорта — 15 000 руб.

— прочие работы — 12 800 руб.

— руководители и специалисты — 25 600 руб.

Уровень средней заработной платы персонала составляет 16 300 руб. в месяц.

карьерный угольный горный затрата

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

При выборе модели экскаватора для ведения открытых горных работ определяющее значение имеет её соответствие параметрам системы разработки месторождения, основным из которых является высота уступа, которая регламентируется п. 50 «Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПБ 03−498−02)», который гласит:

«При применении карьерных экскаваторов высота уступа не должна превышать максимальную высоту черпания экскаватора. При разработке пород с применением буровзрывных работ допускается увеличение высоты уступа до полуторной высоты черпания экскаватора при условии разделения развала по высоте на подуступы или разработки специальных мероприятий по обрушению «козырьков» и «нависей» (где h — высота уступа; H_Ч — высота черпания экскаватора):

Высота уступа не должна h? H_Ч; h? 1,5 · H_Ч превышать максимальную высоту черпания.

В научной, учебно-методической литературе и при проектировании процессов открытых горных работ выбор модели экскаватора базируется на сопоставлении высоты забоя (развала взорванных горных пород) и максимальной высоты черпания экскаватора. При этом величина высоты развала должна отвечать условию (где Н_НВ — высота расположения напорного вала экскаватора; H_Р — высота развала взорванных пород). Допускается превышение 0,7 · Н_НВ? H_Р? 1,2 · H_Ч высоты забоя над высотой черпания на 20%.

Таким образом, при проектировании процессов открытых горных работ и выборе выемочно-погрузочного оборудования допускается двадцати процентное превышение высоты развала над высотой черпания экскаватора (без разработки специальных мер по понижению высоты развала), то есть высота черпания может быть ниже высоты забоя максимум в 1,2 раза.

При разработке горных пород открытым способом применяется многорядное короткозамедленное взрывание (КЗВ). Высота развала взорванных пород при КЗВ в зависимости от количества рядов скважин, схемы инициирования взрывной сети и условий взрывания варьирует в следующих пределах: H_Р = (0,7ч1,2)· h.

Основным видом технологического транспорта при добыче полезных ископаемых открытым способом остается автомобильный. Он используется для перевозки примерно 80% всей горной массы во всем мире. В настоящее время доля ПО

«БелАз» на рынке карьерных автосамосвалов РФ и СНГ составляет порядка 80%.

Автомобильный транспорт, как транспорт рабочей зоны карьера, в наибольшей степени подвержен воздействию усложняющихся с глубиной горнотехнических условий разработки.

Проведенные исследования показывают, что рациональным соотношением между ёмкостью транспортного сосуда и вместимостью ковша экскаватора является n = 3ч6.

Организационно-техническое мероприятие по улучшению технико-экономических показателей работы карьера с обоснованием экономической эффективности

В связи с сильной изношенностью оборудования занятого на экскавации горной массы предлагаю заменить экскаватор ЭКГ — 5А на гидравлический.

2.1 Преимущества гидравлических экскаваторов типа обратная лопата

В последние годы в мире конструируют и изготавливают многие модели гидравлических экскаваторов (ЭГ). В промышленно развитых странах, широко применяются гидравлические экскаваторы типа обратная лопата (ЭГО) таких известных фирм, как Хитачи, Вольво, Комацу, Кобелко (Япония), Катерпиллер (США), Демаг, Либхерр (ФРГ) и т. д.

Применение гидравлического привода в мощных карьерных экскаваторах позволяет существенно расширить технологические возможности выемочно-погрузочного оборудования за счет повышения усилий копания, значительного увеличения рабочей зоны действия ковша, возможности перемещать режущую кромку рабочего органа по любой траектории в пределах рабочей зоны. Уменьшенная динамичность гидропривода существенно влияет на улучшение условий работы экипажа, повышает устойчивость экскаватора в забое, положительно влияет на ресурс работы механизмов и металлоконструкций.

Сравнивая мехлопату с ЭГ, и в частности, с ЭГО можно выделить главные преимущества гидравлических экскаваторов:

· повышение производительности в 1,5−2 раза;

· увеличение рабочей зоны перемещения ковша;

· благодаря гидравлической системе, рабочее оборудование имеет независимый поворот ковша, рукояти и стрелы. ЭГ могут регулировать усилие копания на любой высоте забоя, и оно превышает в 1,5 раза усилие копания мехлопаты при одной и той же емкости ковша;

· при одной и той же емкости ковша, масса ЭГО в 1,82,5 раза меньше массы мехлопаты, благодаря этому затраты на приобретение ЭГО, и затраты в процессе работы уменьшаются, за счет плавного и мягкого движения ЭГО условия работы машиниста улучшены;

· снижение энергоемкости экскавации горной массы;

· ЭГО имеет высокую мобильность, скорость передвижения (2,24,5 км/ч) в 48 раз больше по сравнению с ЭКГ, давление на грунт меньше в 2,5 раза, чем у ЭКГ при одной и той же емкости ковша. ЭГО может черпать до 810 и более метров ниже уровня стояния, что дает возможность для проведения опережающей траншеи шириной b_min =23 м;

· благодаря возможности ковша выполнять любую траекторию, ЭГО может зачистить рабочую площадку, нижнюю площадку и забой без применения бульдозера;

· блочно-модульная конструкция гидравлических экскаваторов унифицированного ряда обеспечивает возможность их перевозки железнодорожным транспортом укрупненными модулями с минимальным объемом подгоночных и доводочных работ при монтаже у заказчика;

· минимальное время капитального ремонта ЭКГ — три месяца, а ЭГО — две недели.

В связи с перечисленными преимуществами, в последние годы в мире выпускают разные модели ЭГО с различными рабочими параметрами для проходки траншеи, зумпфа и осуществления добычных работ при наличии подземных вод.

Возможность осуществления селективной разработки выемочным оборудованием определяется многими показателями, среди которых важнейшим является высота раздельной выемки h_р, определяемая высотой и глубиной черпания. В пределах этой высоты зубья ковша экскаватора могут касаться кровли или почвы пласта и зачищать его с определенными потерями и засорением полезного ископаемого, значения которых зависят от типа экскаватора и классификации машиниста.

В отличие от механической лопаты ковш гидравлического экскаватора типа обратная лопата (ЭГО) может двигаться по ровной горизонтальной или наклонной поверхности забоя. Конструкция ЭГО позволяет ему работать как с верхним, так и с нижним черпанием

Одним из достоинств ЭГО является возможность черпания ниже уровня стояния на глубину 810 м, что позволяет проходить дренажную канаву. В этом случае водоприток в траншею сосредотачивается в дренажной канаве и можно считать, что радиус депрессии одной воронки пересекает борт траншеи у нижней ее бровки. Это способствует хорошему осушению рабочей площадки и большей производительности оборудования, которое работает на дне карьера.

Как известно, применение ЭКГ-5 для проходки разрезной траншеи и подготовки горизонтов дает относительно большую ширину траншеи по дну b=2022 м, отсюда — большой объем выемки. Более того, при работе на горизонтах ниже водо-самотечного уровня при условии большого количества атмосферных осадков время работы оборудования на дне карьера длится от 45 месяцев. При таких условиях значительно уменьшается скорость углубки дна карьера, следовательно, производительность карьера снижается.

Таким образом, ЭГО имеет множество преимуществ и высокую производительность по сравнению с мехлопатами, особенно в сложных горно-геологических условиях.

Обоснование выбора экскаватора по требуемой производительности:

Сменная производительность экскаватора:

;

где E — емкость ковша, 4,0 м³;

T — время смены, 12 ч;

к_н — коэффициент наполнения, к_н = 0,9;

к_и — коэффициент использования во времени, к_и=0,7;

к_р — коэффициент разрыхления, к_р=1,4;

t_ц — время цикла, 25 с.

Годовая производительность экскаватора:

Q_ГОД = Q_Э N= 3110 ^. 650= 2022 тыс. м³/год.

где Q_Э— сменная производительность экскаватора.

N — число рабочих смен в год, N=650

Учитывая опыт предприятий работающих с экскаваторами VOLVO данный типоразмер экскаватора наиболее подходит для работы в сложных условиях с крепкими породами. Также в пользу выбора экскаватора фирмы VOLVO выступает опыт работы с данной техникой на данном предприятии и наличие сервис центра VOLVO на территории Питкярантского района.

Учитывая все перечисленные преимущества, предлагаю использовать на предприятии ООО «Гранитная гора» ЭГО фирмы «VOLVO» марки EC460B.

Основные технические характеристики ЭГО марки EC460B представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Основные технические характеристики ЭГО марки EC460B

3. РАСЧЕТ ЗАТРАТ ПРИ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ

3.1 Амортизация

На работах в карьере задействовано оборудование: один экскаватора ЭКГ-5А, один буровой станок СБШ-250, два автосамосвала

БелАЗ-7540.

Рассчитаем норму амортизации добычного экскаватора ЭКГ-5А:

NA = 100% /(срок эксплуатации).

Срок эксплуатации на все горное оборудование составляет 10−12 лет. Принимаем срок амортизации добычного экскаватора ЭКГ-5А — 10 лет, тогда:

Исходя из полученной величины N_A произведем расчет амортизационных отчислений на добычной экскаватор ЭКГ-5А по формуле

А = S ^. N_A, руб./год;

где S — стоимость экскаватора ЭКГ-5А, S=19 000 тыс. рублей (все цены в настоящем проекте указаны в новом эквиваленте);

А = 19 000^. 0,1 = 1900 тыс. руб./год.

Норма амортизации на буровой станок СБШ-250

Стоимость бурового станка СБШ-250 составляет 998,250 тыс. руб.

Таким образом, амортизационные отчисления на буровой станок СБШ-250 составят

А = 998,250 ^. 0,1=100 тыс. руб./год.

Норма амортизации на автосамосвалы составляет

При стоимости одного автосамосвала 3863,7 тыс. руб. амортизационные отчисления составят

А = 3863,7 ^. 0,125=482,96 тыс. руб./год.

Учитывая, что на добычных работах задействованы два автосамосвала БелАЗ -75 405 общая сумма амортизационных отчислений составит

А = 482,96^. 2 = 966 тыс. руб./год.

Таким образом, суммарные расходы на существующее оборудование по статье затрат «Амортизация» составят

А = 1900 + 100 + 966 = 2966 тыс. руб./год.

Затраты на ремонт оборудования (10% от суммы на амортизационные отчисления) составляют 296,6 тыс. руб./год.

3.2 Энергия

Основными потребителями электроэнергии являются: экскаватор ЭКГ-5А и буровой станок СБШ-250.

Энерговооруженность одного экскаватора ЭКГ-5А составляет 250 кВт. За один год экскаватор потребляет следующее количество электроэнергии

Q_Е = Е ^. Т ^. К_и ^. N, кВт/час;

где Е — энерговооруженность экскаватора, Е=250 кВт;

Т — время работы экскаватора, Т= 24 часа;

N — количество рабочих дней в году, N=325. (Количество рабочих дней определено исходя из общего производственного календаря на 2009 год — при проведении планово-предупредительных ремонтов оборудования электроэнергия экскаватором потребляется на производство сварочных работ, перегоны экскаватора, раскладку негабарита, планировку подъездов к экскаватору и на другие технологические операции.

Q_Е = 250 ^. 24 ^. 0,8 ^. 325 = 1560 тыс. кВт/год.

Плата за потребляемую электроэнергию составит

S_E = Q_E ^. m, руб./год,

где m — стоимость 1 кВт/час, m = 1,97 руб.

S_E = 2022 ^. 1,97 = 3073,2 тыс. руб./год,

Энерговооруженность бурового станка СБШ-250 составляет 282 кВт. В год буровой станок будет потреблять следующее количество электроэнергии

Q_Б = 282 ^. 12 ^. 0,5 ^. 325 = 549,9 кВт.

Плата за электроэнергию, потребляемую буровым станком СБШ-250 за один год

S_Б = 549,9 ^. 1,97 = 1083,3 тыс. руб./год

Суммарные затраты по статье энергия составят

S_СУМ = 3073,2 + 1083,3 = 4156,5 тыс. руб./год.

3.3 Топливо на технологические цели

Среднегодовой пробег автосамосвала БелАЗ-7540 составляет

L_ГОД = 30,6 ^. 2 ^. 365 = 22,3 тыс. км; средний расход топлива

Q_ТОПЛ= 300 кг/100км.

Годовой расход топлива составит

Q_ГОД = 22,3 ^. 300 = 66,9 тыс. т/год.

С учетом общего числа автосамосвалов эта цифра составит

Q_{ГОД.ОБЩ}. = Q_ГОД ^. n = 66,9 ^. 2 = 133,8 тыс. т/год или 157,41 тыс. л/год

При стоимости дизельного топлива 18 рубля за 1 л сумма отчислений на топливо составит

З_ТОПЛ = 157,41 ^. 18 = 2833,4 тыс. руб.

Расход на смазочные материалы составляет 3% от суммы на топливо и составит 85 тыс. руб.

Таким образом, общая сумма по статье «Топливо на технологические цели» составит

З_ТОПЛ = 2833,4 + 85 = 2918,4 тыс. руб.

3.4 Заработная плата

Рассчитаем фонд заработной платы основных рабочих, занятых на работах в карьере.

Численность основных рабочих:

Машинист экскаватора, 6 разряд — 4 человек.

Помощник машиниста экскаватора, 5 разряд — 4 человека.

Водитель автосамосвала БелАЗ-75 405 — 8 человек.

Машинист бурового станка, 6 разряд — 2 человека.

Помощник машиниста бурового станка — 2 человека.

Слесарь — ремонтник — 3 человека.

Всего рабочих — 23 чел., занятых на работах в карьере, транспортировке и инженерно-технических работников — 7 человек. Общее количество работников — 30 чел. Средняя заработная плата составляет 12 300 руб.

ФОТ = 30 ^. 12 300 ^. 12 = 4428 тыс. руб./ год

Сумма отчислений по данной статье составляет 1860,5 тыс. руб.

3.5 Взрывные работы

Добычные работы на карьере ведутся с предварительным рыхлением пород взрывом. Взрывные работы производятся хозяйственным способом. Стоимость взрывных работ 1 мі в плотном теле — 40, 5 руб.

В 2009 году объем добычных работ составит 1125 тыс. т или 450 тыс. мі в плотном теле. Определяем стоимость взрывных работ:

З_В = 450 ^. 40,5 = 18 225 тыс. руб.

3.6 Общая сумма затрат

Общая сумма затрат на ведение работ при существующей технологии составит

З_ОБЩ = 296,6 + 4428 + 1860,5 + 2918,4 + 4156,5 + 2966 + 18 225 + 17 500 =

52 351 тыс. руб./год.

Себестоимость добычи, транспортировки и 1 мі полезного ископаемого при существующей технологии работ составляет:

руб.

Таблица 3.1

Калькуляция себестоимости полезного ископаемого

4. РАСЧЕТ ЗАТРАТ ПРИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ НА ВСКРЫТОМ ГОРИЗОНТЕ

4.1 Амортизация

На работах в карьере задействовано оборудование: один экскаватора EC460B, один буровой станок СБШ-250, два автосамосвала БелАЗ-7540

;

;

(т.к. производительности практически равны, нет необходимости изменять парк автосамосвалов и сменный график данного предприятия .)

Рассчитаем норму амортизации добычного экскаватора EC460B:

NA=100% /(срок эксплуатации).

Срок эксплуатации на все горное оборудование составляет 10−12 лет. Принимаем срок амортизации добычного экскаватора EC460B — 10 лет, тогда:

Исходя из полученной величины N_A произведем расчет амортизационных отчислений на добычной экскаватор EC460B по формуле

А = S ^. N_A, рублей/год;

где S — стоимость экскаватора EC460B, S = 27 000 тыс. руб. (все цены в настоящем проекте указаны в новом эквиваленте);

А = 27 000 ^. 0,1 = 2700 тыс. руб./год.

Норма амортизации на буровой станок СБШ-250

Стоимость бурового станка СБШ-250 составляет 998,250 тыс. руб.

Таким образом, амортизационные отчисления на буровой станок СБШ-250 составят

А = 998,250 ^. 0,1 = 100 тыс. руб./год.

Норма амортизации на автосамосвалы составляет

При стоимости одного автосамосвала 3863,7 тыс. рублей амортизационные отчисления составят

А = 3863,7 ^. 0,125 = 482,96 тыс. руб./год.

Учитывая, что на добычных работах задействованы два автосамосвала БелАЗ-7540 общая сумма амортизационных отчислений составит

А = 482,96^. 2 = 966 тыс. руб./год.

Таким образом, суммарные расходы на существующее оборудование по статье затрат «Амортизация» составят

А = 2700 + 100 + 966 = 3766 тыс. руб./год.

Затраты на ремонт оборудования (10% от суммы на амортизационные отчисления) составляют 376,6 тыс. руб./год.

4.2 Топливо на технологические цели

Затраты топлива на 1 час работы у EC460B составляет 20 кг

Расход топлива за смену 160 кг, количество смен в год 694

1кг=0.8л

Q_год = 160 · 694 = 111 040кг/год*0.8 = 88 832 л/год

При стоимости дизельного топлива 18 руб за 1 л сумма отчислений на топливо составит

З_топл = 88 832 ^. 18 = 1598,9 тыс. руб./год

Расход на смазочные материалы составляет 10% от суммы затрат на топливо и, таким образом, составит 159,8 тыс. руб./год.

Таким образом, общая сумма по статье «Топливо на технологические цели» составит

З_ТОПЛ = 2833,4 + 85 + 1598,9 + 159,8 = 4677,1 тыс. руб.

4.3 Заработная плата

Рассчитаем фонд заработной платы основных рабочих, занятых на работах в карьере.

Численность основных рабочих:

Машинист экскаватора, 6 разряд — 4 чел.

Водитель автосамосвала БелАЗ-75 405 — 8 чел.

Машинист бурового станка, 6 разряд — 2 чел.

Помощник машиниста бурового станка — 2 чел.

Слесарь — ремонтник — 3 чел.

Всего рабочих — 19 человека, занятых на работах в карьере, транспортировке и инженерно-технических работников — 7 чел. Общее количество работников -26 чел. Средняя заработная плата составляет 12 300 руб.

ФОТ = 26 ^. 12 300 ^. 12 = 3837,6 тыс. руб./год

Сумма отчислений по данной статье составляет 997,8 тыс. руб.

4.4 Общая сумма затрат

Общая сумма затрат на ведение работ при существующей технологии составит

З_ОБЩ = 376,6 + 3837,6 + 997,8 + 4577,1 + 1083,3 + 3766 + 18 225 + 17 500

= 50 363,4 тыс. руб./год.

Себестоимость добычи, транспортировки и 1 мі полезного ископаемого при существующей технологии работ составляет:

руб.

Калькуляция себестоимости полезного ископаемого представлена в таблице 13.

Таблица 3.2

Калькуляция себестоимости полезного ископаемого

Калькуляция себестоимости полезного ископаемого по базовому и проектируемому вариантам представлены в таблице

Таблица 14