Разработка комплекса решений по формированию угольного разреза нового технико-технологического уровня

• Автор: Кулецкий, Валерий Николаевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Актуальность формирования угольного разреза нового технико-технологического уровня..
1.2. Научно-методическая база повышения технико-технологического уровня угольного разреза
1.3. Цель, задачи и структура исследования
Выводы по 1 главе
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА НОВОГО ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ
2.1. Обоснование критериев для определения технико-технологических параметров угольного разреза
2.2. Анализ норм проектирования угольных разрезов
2.3. Разработка методики определения техническо-технологических параметров угольного разреза
Выводы по 2 главе:
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСА РЕШЕНИЙ ПО ФОРМИРОВАНИЮ УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА НОВОГО ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ
3.1. Разработка методического подхода и принципов формирования разреза
3.2. Разработка типовых технологических схем ведения горных работ
3.3. Разработка стандартов производства работ в рабочих зонах
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА РЕШЕНИЙ ПО ФОРМИРОВАНИЮ УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА НОВОГО ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ
4.1. Подготовка и реализация технико-технологических решений на угольном разрезе.
4.2. Оценка социально-экономических результатов реализации комплекса решений на угольных разрезах
4.3. Рекомендации по формированию угольного разреза нового уровня
Выводы по 4 главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Существующий научно-технический уровень развития горной промышленности и машиностроения, ужесточение требований государства в отношении обеспечения безопасности труда приводят к увеличению доли затрат на оборудование в себестоимости продукции. С учетом этого, а также принимая во внимание усиление конкуренции на рынках энергоносителей, капитала и труда, для обеспечения конкурентоспособности угольного разреза необходимо постоянно повышать эффективность и безопасность производства. Это требует изменения параметров разреза как горнотехнической системы, чему должна предшествовать разработка соответствующих проектных и технико-технологических решений.
Существующие нормы проектирования производственных процессов основаны на «Единых нормах выработки на открытых горных работах» и ориентированы на среднеотраслевые показатели производительности оборудования. Между тем практика работы разрезов показывает, что их высокая конкурентоспособность и инвестиционная привлекательность обеспечиваются при уровне производительности оборудования и труда персонала, в 2-2,5 раза превышающем среднеотраслевые показатели.
В связи с этим возникает необходимость разрабатывать проекты как вновь создаваемых, так и действующих разрезов на основе таких параметров горных работ, технологических схем и стандартов производственных процессов, которые обеспечат достижение заданного уровня производительности и безопасности груда, а также возможность его дальнейшего повышения.
Разработка комплекса решений по формированию разреза нового техникотехнологического уровня как на стадии проектирования, так и при его эксплуатации является актуальной научно-практической задачей, решение которой имеет существенное значение для угольной промышленности России. Это обусловило цель и задачи диссертационного исследования.
Цель работы - разработка комплекса решений по формированию угольного разреза нового технико-технологического уровня, обеспечивающего высокий уровень эффективности и безопасности производства и возможность его дальнейшего повышения.
Идея - параметры угольного разреза нового технико-технологического уровня определяются исходя из технологически возможного функционального времени работы горно-транспортного оборудования.
Объект исследования - угольный разрез с карьерным автомобильным транспортом.
Предмет исследования - связь технико-технологических параметров угольного разреза с эффективностью и безопасностью его деятельности.
Основные задачи исследования:
1. Обосновать необходимость формирования угольного разреза нового технико-технологического уровня и раскрыть содержание этого понятия.
2. Обосновать параметры угольного разреза нового техникотехнологического уровня.
3. Выявить влияние параметров угольного разреза на эффективность и безопасность его деятельности.
4. Сформировать комплекс решений, обеспечивающий создание угольного разреза нового технико-технологического уровня.
5. Опробовать комплекс решений в практической деятельности угольных разрезов и оценить социально-экономические результаты.
Положения, выносимые на защиту:
1. Разрез нового технико-технологического уровня характеризуется высокой концентрацией и технологичностью горных работ, оборудованием большой единичной мощности, эксплуатируемым с показателем функционального времени работы более 500 ч в месяц по типовым технологическим схемам и стандартам в рабочих зонах рациональной конструкции (п. 3 Паспорта специальности 25.00.21 «Теоретические основы проектирования горнотехнических систем»).
2. Требуемая концентрация и технологичность горных работ обеспечивается при следующих параметрах рабочих зон разреза: для ведения вскрышных работ экскаваторами-мехлопатами при погрузке в автотранспорт удельная площадь рабочей зоны на каждый кубометр емкости ковша должна составлять в месяц 3,0-3,5 тыс. м2/м3; экскаваторами-драглайнами - 0,7-1,0 тыс. м2/м3; для ведения добычных работ гидравлическими экскаваторами с обратной лопатой - 5,5-8,5 тыс. м2/м3 (п. 9 Паспорта специальности 25.00.22 «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)»).
3. При обеспечении соответствующих параметров рабочих зон среднечасовое количество рабочих циклов для электрических экскаваторов-мехлопат на вскрышных работах должно составлять 80-85 циклов/ч, экскаваторов-драглайнов - 45-55 циклов/ч, карьерных автосамосвалов - 2,0-2,2 цикла/ч,

ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА НОВОГО ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ 2.1. Обоснование критериев для определения технико-технологических параметров угольного разреза
На сегодняшний день ОАО «Разрез Тугнуйский» - крупнейшее предприятие сегмента «каменный уголь» по объемам добычи угля и поставки на рынок товарной продукции. Входит в тройку крупнейших разрезов России по добыче каменного угля. С 2001 г. ОАО «Разрез Тугнуйский» входит в состав Сибирской угольной энергетической компании (ОАО «СУЭК»). За период с 2009 по 2012 гг. на разрезе введена высокопроизводительная техника, которая позволила повысить эффективность производства и добиться роста объемов добычи с 5,9 млн. т до 12,5 млн. т угля в год. Произведена реконструкция железнодорожных станций, в результате пропускная способность железнодорожного пути была увеличена с 240 до 400 полувагонов в сутки. Модернизация Тугнуйской обогатительной фабрики позволила увеличить количество переработки угля с 4,5 млн. т до 8,0 млн. т в год40.
Расчеты и практика функционирования угольных разрезов в рынке показывает, что для обеспечения приемлемой себестоимости, обеспечивающей нормальную конкурентоспособность и высокую инвестиционную привлекательность, необходима месячная производительность экскаваторов на уровне 30-35 тыс. м3/м3 емкости ковша и карьерных автосамосвалов - 1,6-2,0 тыс. т на автотонну грузоподъемности при расстоянии транспортирования 1,8-2,2 км.
Зависимость себестоимости от удельной производительности экскаваторов на примере ОАО «Разрез Тугнуйский» представлена на рисунке 2.1.
Расчетами установлено, что значениям удельной производительности 35 тыс. м3/м3 и 2,0 тыс. т на автотонну соответствует 500 часов функционального времени работы основного горнотранспортного оборудования.
40 Каинов, А.И., Попов, Д.В. Мероприятия по увеличению эффективности производства ОАО «Разрез Тугнуй-ский» за 2012 год// Уголь. -2013. -№3. - С. 28-30.