Обоснование технологии и комплексов оборудования для модернизируемых мощных буроугольных разрезов

• Автор: Федоров, Андрей Витальевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Современное состоиннс вопроса, цель и задачи работы

1.1 Анализ современного состояния технологии разработки и комплексно]! механизации

при разработке мощных угольных месторождений

1.2 Динамика технологии и комплексной механизации горных работ на угольных

разрезах ОАО «СУЭК-Красноярск»

1.3 Современное состояние исследований и проектной практики обоснования комплексов

горного оборудования для разработки угольных месторождений

1.4 Характеристика мощных угольных месторождений и обоснование объекта

исследования
1.5 Цель и задачи исследования
2 Модернизации предприятии на современном этапе развитии промышленности
2.1 Предпосылки, стратегия и цели модернизации промышленных предприятий
2.2 Реструктуризация и модернизация угольной промышленности
2.3 Выводы
3 Обоснование комплексов горного оборудовании для модернизируемых угольных
разрезов
3.1 Существенные факторы, влияющие на выбор комплексов горного оборудования при
модернизации угольных разрезов
3.2 Основные тенденции развития карьерной техники мира
3.3 Выбор экономического критерия для обоснования комплекса горного оборудования
3.4 Методика обоснования комплексов горного оборудования для угольных разрезов
3.5 Обоснование рационального комплекса горного оборудования для модернизации
Бородинского разреза
3.6 Выводы
4 Технологии разработки Бородинского месторождении при модернизации разреза.
4.1 Особенности технологии разработки месторождений экскаваторно-автомобильными
комплексами
4.2 Технология разработки Бородинского месторождения экскаваторно-автомобильными
комплексами
4.3 Технология отвалообразовапия и перегрузки угля на внешний транспорт
4.4 Модернизация вскрытия Бородинского месторождения
4.5 Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение А. Определение рационального срока службы оборудования
Приложение Б. Акт внедрении

Введение
Актуальность работы. В настоящее время в России на открытый способ приходится свыше 70 % всего объема добычи угля. При этом 30 % составляют бурые угли.
Разрезы, разрабатывающие буроугольные месторождения, в пределах лицензионных участков, располагают огромными запасами при сравнительно небольших коэффициентах вскрыши и горизонтальном или пологом залегании пластов большой мощности.
Поэтому такие разрезы действуют продолжительное время (свыше пятидесяти лет) и для них в силу технического прогресса характерна временная динамика технологий разработки, обусловленная внедрением нового и более производительного оборудования. В связи с этим, с определенной периодичностью происходит модернизация и техническое перевооружение предприятий. При этом, резкое изменение горно-геологических условий невозможно учесть перспективными проектными решениями, предопределяя их постоянную корректировку. Все это протекает в условиях ограниченного внутреннего рынка бурых углей, что диктует соответствующим предприятиям обеспечивать рост своей операционной эффективности.
В таких условиях при модернизации предприятий, требующей серьёзных инвестиций, необходимо уметь обосновано выбирать комплексы оборудования и обосновывать технологию горных работ, обеспечивающих резкое увеличение производительности при повышении эффективности разработки месторождения в целом, в кратчайшие сроки. Однако, отсутствие необходимых для этого результатов научных исследований, позволяющих принять соответствующие решения, и определяет актуальность темы настоящей работы.
Степень разработанности. Основные принципы обоснования технологии разработки месторождений открытым способом были заложены в трудах Анистратова Ю.И., Арсентьева А.И., Астахова A.C., Брюховецкого О.С., Васильева М.В., Вшшцкого К.Е., Ворошока A.C., Епша Б.А., Коваленко B.C., Кузнецова К.К., Мельникова II.В., Новожилова М.Г., Подэрни Р.Ю., Ржевского В.В., Симкина Б. А., Томакова П.И., Трубецкого ICH., Хохрякова B.C., Шешко Е.Ф. и др. В них приведены рекомендации для выбора комплексов горного и транспортного оборудования, а также показана целесообразность создания новых типов на основе технологических предпосылок и сформулированы принципы рациональности технологии горных работ.
Признавая значительный вклад основоположников отечественной горной науки, их учеников и последователей в создании методов формирования структуры комплексной механизации, следует отметить, что применяемые методы позволяют определять структуру парка на так называемый расчетный год и не решают эту задачу в динамике. При этом они не учитывают всего многообразия современной техники, представленной на рынке в настоящее

время.
Для дальнейшего развития открытых горных работ на основе интенсификации и повышения производительности труда в современных условиях необходима более современная методология обоснования новых комплексов горного и транспортного оборудования, а также модернизации разрезов при их применении.
Исходя из этого, автором выполнены исследования в направлении обоснования технологии и комплексов оборудования для разработки крупных буроугольных месторождений при модернизации разрезов, и полученные результаты отражены в научных положениях представленной работы.
Цель работы - повышение эффективности разработки крупных буроугольных месторождений при модернизации мощных разрезов.
Идея работы состоит в том, что повышение эффективности разработки крупных угольных месторождений при модернизации мощных разрезов обеспечивает технология, основанная на применении экскаваторно-автомобильных комплексов оборудования, параметры которых учитывают пространственную изменчивость условий разработки и временную динамику показателей работы оборудования.
Основные задачи исследования:
1. Анализ динамики условий и технологии открытой разработки крупных буроугольных месторождений;
2. Исследование изменения эффективности работы мощного горного оборудования в зависимости от времени его эксплуатации;
3. Разработка методики обоснования комплексов горного оборудования при модернизации мощных угольных разрезов;
4. Обоснование технологии разработки и организации работ при замене комплексов оборудования на модернизируемых мощных угольных разрезах;
5. Оценка экономической эффективности технологии при модернизации мощных буроугольных разрезов.
Научная новизна работы:
1. Установлены закономерности влияния модели экскаватора на эффективность разработки природно-технологических зон.
2. Выявлен характер влияния срока службы горного оборудования на затраты по его приобретению и содержанию.
3. Получена зависимость индекса доходности инвестиций в модернизацию от количества

целесообразным установить, в частности, количественное влияние мощности экскаваторов, средств подвижного состава и руководящего подъема траншей па результативные техникоэкономические показатели погрузочно-транспортных работ на карьерах.
Также увеличение грузоподъемности подвижного состава благоприятно скажется также на снижении коэффициента тары и повышении провозной способности карьерных путей. Таким образом, рациональное использование подвижного состава в сочетании с экскаваторами различной мощности зависит от числа вагонов в локомотивосоставс, определяющих технологический режим погрузочно-транспортных работ. Во всех случаях применение монщых средств погрузки и транспортирования обеспечивает получение лучших техникоэкономических показателей [6].
Авторы работы [8] считают, что область применения бестранспортной системы разработки существенно зависит от условий залегания полезного ископаемого и физикомеханических свойств горных пород, определяющих устойчивость откосов уступов и внугренних отвалов.
В разнообразных горно-геологических условиях в отечественной практике оправдало себя широкое применение при бестранспортной системе разработки шагающих драглайнов, обладающих большой технологической гибкостью. Как показала практика, бестранспортная система разработки отличается высокой эффективностью. Так, в угольной промышленности трудоемкость вскрышных работ при бестранспортной системе разработки в 3,8 раза, а затраты на 1 м3 вскрыши в 2,5—3 раза ниже, чем при транспортной системе [8].
Инженерный анализ и опыт проектирования [8] показывает, что обоснование комплексов оборудования цикличного действия для разработки месторождений является наиболее сложной задачей при проектировании открытых разработок. При ведении горных работ с использованием оборудования цикличного действия узловым звеном является процесс погрузки горной массы. Поэтому в качестве базовой машины при выборе комплекса оборудования следует принять карьерный экскаватор, определяющий эффективность применения средств транспорта и буровых станков, параметров взрывных работ, системы разработки, капитальных и разрезных траншей. В свою очередь, мощность транспортного оборудования и буровых станков обусловливает интенсивность и экономичность погрузочных работ, а параметры капитальных и разрезных траншей сказываются на работе погрузочных и транспортных машин.
Авторы [8] считают, что выбор типоразмеров роторных экскаваторов связан с определением рациональных значений их теоретической производительности и высоты черпания исходя из заданных длины фронта работ и интенсивности отработки. Использование