Определение эксплуатационной производительности комплекса.

Часовая производительность (м³/ч) комплекса оборудования любого типа и структуры в общем виде

Q_ч.к. = Q_эф.л × К_с

где Q_эф.л. - эффективная производительность лимитирующего звена механизации комплекса, м³/ч (т/ч); К_с - коэффициент, учитывающий снижение производительности при взаимодей­ствии оборудования смежных процессов (неравномерность работы, число транспортных средств и т. д.).

В комплексах оборудования ВО, ЭО, ВТО последовательной структуры лимитирующим звеном, как правило, явля­ются выемочно-погрузочные или выемочно-транспортирующие машины.

В комплексах ЭТО. ЭТР лимитирующим в большинстве случаев является транспортное звено.

Максимальная часовая производительность комплекса любого типа и структуры практически всегда меньше суммарной эффективной производительности его головных машин.

Сменная производительность комплекса оборудования, м³/см

Q_c.к. = Q_ч.к.× (Т_с - Т_р.п.) К_г.к. × К_пз.

где Т_с - продолжительность смены, ч; Т_р.п. - общее время регламентированных перерывов в течение смены, ч; К_г.к. - коэффициент готовности комплекса оборудования; К_пз - коэффициент, учитывающий снижение сменной производительности в зим­ние месяцы.

Регламентированные перерывы включают подготовительно-заключительные операции, время на отдых и личные надобно­сти, время выполнения вспомогательных операций (устройства трассы, разборка забоя, зачистка призабойного пространства и т. д.). Время отдельных операций и величина Т_р.п. в целом принимаются в соответствии с действующими нормами выработки. Величина К_пз также принимается по нормам выработки или определяется на основе обработки практических данных для конкретных видов оборудования и районов.

 

Вспомогательные работы при использовании одноковшовых экскаваторов.

К вспомогательным работам при выемке одноковшовыми экскаваторами относятся: планировка трассы экскаватора и выравнивание подошвы уступа, очистка ковшей и ходовой части экскаваторов от намерзшей и налипшей породы, обеспечение проходимости экскаватора, зачистка кровли залежи от просыпей и недобора вскрыши, оборка откоса уступа, перемещение кабеля вслед за движущимся экскаватором, доставка запасных частей, мелкий ремонт и смазка машин. Простои экскаваторов из-за вспомогательных работ достигают 12%.

Для выполнения вспомогательных работ используются различные приспособления, вспомогательное оборудование и техника. Например, деревянные настилы, лопаты – скребки, надеваемые на ковш экскаватора, бульдозеры, скреперы и пр.

 

Месячная и годовая производительность комплекса оборудования, м³(г)

Q_м(г)к = Q_с.к. × К_с.п. × N_о.р.

где К_с.п. - коэффициент, учитывающий снижение производительности комплекса при врезке головных машин в новые заходки, отработке торцовых участков фронта, проведении траншей и работе в других стесненных условиях; N_о.р. - расчетное число смен использования комплекса оборудования на основной работе за календарный период.

N_о.р. = n_с× (Т_к - Т_п.в. - Т_кл. - Т_п.р. - Т_пер. - Т_п.к. - Т_вз. - Т_п.п.)

n_с - число рабочих смен в течение суток; Т_к - продолжительность рассматриваемого календарного периода, сут.; Т_п.в. - число праздничных и выходных дней, сут.; Т_кл. - продолжительность простоев комплекса оборудования по климатическим ус­ловиям, сут.; Т_п.р. -продолжительность плановых ремонтов, сут.; Т_пер. - продолжительность перегонов основного оборудования, сут.; Т_п.к. - продолжительность простоев при перемещении транспортных коммуникаций, сут; Т_вз. - продолжительность простоев при ведении взрывных работ, сут.; Т_п.п. - продолжительность прочих плановых технологических и организационных простоев основного оборудования, сут.

При определении годовой производительности комплекса оборудования Т_к = 365сут. и месячной Т_к = 30(31) сут.

При круглогодовом режиме работы и непрерывной рабочей неделе Т_п.в. = 8 сут, а при шести- и пятидневной рабочей неделе соответственно Т_п.в. = 59 сут и Т_п.в. = 110 сут. При сезонной работе (непрерывная рабочая неделя) T_п.в. принимается равной числу праздничных дней в течение сезона.

При круглогодовом режиме работы для южных и северных районов Т_кл. за год принимается соответственно равной 4, 7 и 10 сут. При сезонной работе комплексов оборудования

Т_кл. = 30N_з + Т_кл'

где N_з - продолжительность зимней остановки комплекса, мес. (для южных, средних и северных районов N_з соответственно равна 3, 4 и 5-6 мес.); Т_кл' - простои по климатическим условиям в течение сезона, сут. (Т_кл.'≈ 0, 5 Т_кл.1, здесь Т_кл.1 - простои при круглогодовом режиме работы).

Определение Т_п.р., Т_пер., Т_п.к., Т_вз. и Т_п.п. за рассматриваемый календарный период производится для каждой части (структурной линии) комплекса, имеющей последовательную или раз­ветвленную структуру. При расчете годовой производительно­сти комплекса Т_п.р., Т_пер., Т_п.к., Т_вз. и Т_п.п. определяются путем составления взаимоувязанных и по возможности совмещенных годовых графиков ППР, переукладки транспортных коммуникаций, перегонов и массовых взрывов на основе расстановки основного оборудования комплексов в соответствии с годовым планом горных работ. При составлении квартальных и месячных планов горных работ вышеуказанные годовые графики корректируются в соответствии с конкретным выделением заходок, выемочных и взрываемых блоков и уточнением расстановки комплексов оборудования.

При этом в обязательном порядке совмещаются полностью во времени вспомогательные процессы и работы для комплексов с жесткой технологической связью оборудования: перемещение забойного и отвального конвейеров, ремонт конвейерного подъемника и ремонт или перегон забойных экскаваторов и т. д. При сезонной работе комплексов оборудования непрерывного действия продолжительность годового (среднего, капитального) ремонта перекрывается временем зимней остановки, а последний в течение сезона ежемесячный ремонтный осмотр приурочивается к началу зимней остановки.

Комплексы ЭТО и ЭТР, как правило, не должны иметь простоев из-за длительных плановых ремонтов основного оборудования при соответствующей комплектации списочного его парка и правильной организации системы ППР. Поэтому при определении как месячной, так и годовой производительности комплекса оборудования (но не отдельных машин) учитывается только время ежемесячных ремонтных осмотров.

Комплекс оборудования последовательной или разветвленной структуры формирует элементарный грузопоток, представляет одну структурную линию, а производительность его определяет мощность элементарного грузопотока.

Комплекс параллельной структуры разделяется на две или более параллельные структурные линии в соответствии с числом ведущих (забойных) машин в нем. В этом случае производительность комплекса целесообразно определять в виде суммы производительностей отдельных структурных линий. При таком методическом подходе производительность каждой структурной линии определяется с учетом коэффициентов К_с и К_г.к., рассчитанных для всего комплекса оборудования.

Такой же методический подход выделения отдельных структурных линий, расчета производительности каждой линии (с учетом общих для всего комплекса показателей К_с и К_г.к. и последующего их суммирования целесообразен и для ком­плексов скрещивающейся и сложноразветвленной структуры. При этом в общем случае каждая структурная линия комплекса может включать дробное число машин и установок отдельных звеньев механизации, за исключением начальных машин - забойных экскаваторов, по числу которых и выделяются структурные линии. Таким образом, общин грузопоток, формируе­мый комплексом оборудования, является суммой элементарных, но взаимозависимых (через производительность структурных линий) грузопотоков.

Приведенная методология определения производительности комплекса оборудования позволяет правильно комплектовать карьер оборудованием и штатами, выбирать рациональную структуру комплексов и обеспечить выполнение плановых и проектных показателей работы карьера.

Режим горных работ.

Режим горных работ (далее – Режим)- установленная проектом или исследованием последовательность выполнения во времени объёмов вскрышных и добычных работ на карьерах. Цель Pежима - обеспечение планомерной и экономически эффективной открытой разработки месторождения (его части) в течение всего срока существования карьера. Oбычно Pежим отражается графиком, на котором показаны изменения объёмов горн. работ во времени (рис. a - в). Cтроятся также графики изменения кол-ва металлов в добываемой руде. Планомерный Pежим характеризуется устойчивым равномерным (рис. a) или ступенчато нарастающим (рис. б) уровнем добычи п. и. в течение периода эксплуатации карьера. Aналогичными (рис. a, б) или ступенчато убывающими (рис. в) могут быть графики режима вскрышных работ.

Cтупенчатое изменение графиков наиболее целесообразно приурочивать к реконструкции карьера, a период работы c примерно стабильными объёмами горных работ согласовывать co сроками амортизации горных сооружений, мощного горного и транспортного оборудования (8-12 лет), особенно если предполагается его замена. Cоставляются первоначальные графики Pежима, затем их регулируют и улучшают.

Построение первоначальных графиков осуществляется по результатам геометрического анализа карьерного поля, который выполняют в соответствии c рассматриваемыми системами разработки и их вариантами, отличающимися начальным местоположением фронта работ и направлением его развития, a также принятыми параметрами системы разработки. Tолько для горизонтальных, выдержанных по мощности залежей, и при равнинном рельефе местности можно при одной системе разработки и особенно неизменных её параметрах (длине фронта работ уступов, их высоте и ширине рабочих площадок) получить равномерные первоначальные графики Pежима. При наклонных и крутых залежах и указанных ограничивающих условиях геометрический анализ всего карьерного поля обусловливает построение, как правило, пикообразного первоначального графика Pежима (рис. a, б, в - линия 3).

Графики режима горных работ: a, б, в - соответственно при равномерных, ступенчато-возрастающих и ступенчато-убывающих объёмах вскрышных работ; 1, 2 - графики изменения соответственно объёмов добычи полезного ископаемого (P) и металла в руде (M); 3, 4 - графики объёмов вскрышных работ (V) соответственно первоначальные и после регулирования.

Hаправления дальнейшего регулирования таких графиков Pежима - опережающее выполнение объёмов вскрышных работ во времени и их перенесение на последующие периоды (см. стрелки на рис. a, б). Построение равномерного или ступенчато убывающего графика Pежима при постоянной производительности по п. и. достаточно просто осуществляется за счёт увеличения объёмов вскрышных работ в группе верхних горизонтов в первый период эксплуатации карьера.

Более сложно сократить текущие объёмы вскрышных работ в первое время, перенести их на последующие периоды c построением равномерного или ступенчато-возрастающего графика. Для этой цели осуществляются: первоначальная отработка участков c повышенным рудо- или угленасыщением; выделение промежуточных этапов разработки в плане и по глубине карьерного поля c временной остановкой работ на уступах по мере достижения контуров этих этапов, где отстраиваются участки временно нерабочих бортов; применение в первый период или постоянно систем разработки c меньшими размерами рабочей зоны (поперечных, поперечно-продольных и кольцевых); сокращение длины активного фронта работ уступов при оставлении на остальных участках фронта минимальных площадок; попеременное ведение работ на смежных уступах; увеличение высоты уступов совместно c линейными параметрами экскаваторов; сокращение ширины рабочих площадок в пределах активного фронта и т.д.

Перечисленные способы регулирования Pежима характеризуются сокращением контуров отработки горной массы в течение определенного календарного периода за счёт повышения угла откоса рабочих бортов или совокупности участков рабочих и временно нерабочих бортов. Для реализации способов регулирования Pежима широко используют автомобильный транспорт, создают резервы повышения интенсивности горных работ для ускоренного разноса временных бортов. Многие способы обусловливают сокращение вскрытых и подготовленных запасов полезного ископаемого, повышение зависимости работ на смежных горизонтах. Ha глубоких мощных карьерах своевременное и c относительно небольшими затратами выполнение больших объёмов горных работ связано c широким применением железнодорожного и конвейерного транспорта.

Pациональный Pежим обеспечивает быстрое достижение требуемой производительности по всем видам п. и. и надёжное её поддержание в течение длительного периода. Bарианты Pежима, отвечающие этому условию, оцениваются экономически. Экономическая эффективность Pежима определяется возможными производственными мощностями карьера по полезному ископаемому и горного предприятия по конечной продукции, требуемыми объёмами вскрышных работ, удельными и общими капитальными и эксплуатационными затратами на разработку. Для построения и оценки вариантов Pежима, a также их оптимизации используются ЭВМ. Ha основании выбранного Pежима разрабатывается проектный календарный план горных работ, осуществляется их перспективное и текущее планирование.

 

Под режимом горных работ понимается установленная проектом или исследованием последовательность выполнения объемов вскрышных и добычных работ во времени, обеспечиваю­щая планомерную, безопасную и экономически эффективную разработку месторождения за срок существования карьера. Режим горных работ оценивается по графику, на котором показаны изменения объемов добычи и вскрышных работ по го­дам за весь период существования карьера.

На относительно короткий период (до 5 лет) режим горных работ на действующих карьерах устанавливают при планировании горных работ на пятилетие. Экономически эффек­тивным является режим горных работ, который обеспечивает максимальную прибыль от разработки месторождения с по­лучением полезного ископаемого требуемого качества.

При продолжительности работы карьера 8-12 лет (что соответствует сроку амортизации основного карьерного оборудования) экономическая эффективность достигается тем, что возможно больший период времени ведут разработку с посто­янными годовыми объемами вскрышных работ; при большей продолжительности работы карьера в общем случае целесообразно разделить весь срок работы на отдельные периоды, каждый из которых характеризуется постоянным годовым объемом вскрышных работ; объемы этих работ увеличивают или уменьшают при переходе к следующему периоду.

Периоды работы карьера с существенно различающимися объемами вскрышных работ называются этапами разработки. При небольшом сроке существования карьера стремятся к разработке без разделения на этапы, а при длительном сроке же­лательно выделение нескольких этапов.

В первом случае работы целесообразно производить с постоянным текущим коэффициентом вскрыши, близким к среднеэксплуатацнонному. Во втором случае получается ступенчато возрастающий по этапам график режима горных работ. Продолжительность каждого этапа увязывают со сроками амортизации основного оборудования; переход от этапа к этапу обычно приурочивают к периоду, когда стано­вится необходимой реконструкция карьера и замена физически и морально устаревшего горного и транспортного оборудования.

Неравномерный режим горных работ внутри этапа приводит в отдельные годы к выполнению " пиковых" объемов вскрышных работ. При этом ухудшаются экономические показатели разработки, так как за сравнительно короткий период происходит концентрация большого числа горного и транспортного оборудования, энергомощностей, что приводит к переукомплектованию штатов рабочих и служащих, а также к дополнительному строительству вспомогательных цехов и бытовых сооружении. Особенно остро ощущаются недостатки неравномерного режима работ на карьерах с относительно коротким сроком существования и при сооружении их в недоста­точно освоенных районах страны.

Поддержание равномерных объемов вскрышных работ на каждом этапе способствует устойчивой экономической деятельности предприятия.

Выбор рационального режима горных работ на карьере имеет большое значение для повышения рентабельности предприятий и ускорения оборачиваемости средств, позволяет уменьшить преждевременные и малоэффективные затраты в те периоды работы карьера, когда коэффициент вскрыши и себестоимость полезного ископаемого меняются из-за изменения природных условий. Календарным этапам соответствуют объемные этапы развития карьера, т. е. определенные проме­жуточные контуры карьера по глубине и в плане. Установление таких поэтапных контуров, а внутри них годовых контуров (положения горных работ) по каждому уступу и является задачей установления рационального режима горных работ.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: