книги из ГПНТБ / Губин В.В. Повышение эффективности работы очистных механизированных комплексов на шахтах Кузбасса [технологам угольных шахт экспресс-информация]
.pdf
М и н и с т е р ст в о у го л ь н о й п р ом ы ш л ен н ости С С С Р
Центральный научно-исследовательский институт экономики
инаучно-технической информации угольной промышленности Серия "Технология добычи угля подземным способом"
В.В. Губин
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ШАХТАХ КУЗБАССА
Москва 1974
Гсс. пуб; |
чи^л |
М ауЧНО *ТС |
: |
Щ- З Ш З у
УДК 622,232:273.23.004:622.333:658.511.012
В работе приведены результаты |
исследований |
|
влияния различных горногеологических |
и |
организа |
ционно-технических факторов на показатели |
работы |
|
комплексно механизированных лав и участков в Куз нецком бассейне. Дана оценка надежности работы средств комплексной механизации и всей технологи ческой цепи в целях выявления неиспользованных резервов на примере лучших шахт и участков.
Брошюра предназначена для широкого круга ра ботников угольной промышленности.
©ЦНИЭИуголь, 1974.
В Кузбассе в ближайшие годы предусматривается |
зна |
||
чительное повышение объема добычи угля. Это |
обусловли |
||
вает необходимость дальнейшего увеличения нагрузки |
на |
||
очистные забои дёйствующих шахт, на базе |
|
комплексной |
|
механизации и автоматизации производственных |
процессов |
||
и совершенствования организации труда. |
|
|
|
Эффективность использования средств комплексной |
ме |
||
ханизации определяется в значительной мере |
степенью |
на |
|
дежности всей технологической цепи шахты, |
которая |
в |
|
свою очередь зависит от надежности технологического обо рудования, закладываемой в процессе его проектирования и изготовления (так называемая "встроенная" надежность), и удловий эксплуатации, определяемых горногеологическими и организационно-техническими факторами. Сложные условия эксплуатации горношахтного оборудования и постоянно воз растающий объем его внедрения на. шахтах предъявляют все более высокие требования к его надежности. Особенно важ ное место имеет надежность при создании и внедрении
средств комплексной механизации и автоматизации |
произ |
водственных процессов добычи и транспорта угля, |
так как |
низкая надежность отдельных машин и механизмов |
сни |
жает надежность всего технологического процесса. |
|
3
ВЛИЯНИЕ ГОРНОГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ
КОМПЛЕКСНО МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ЛАВ |
|
|
Исследования влияния основных горногеологических |
и |
|
организационно-технических факторов на технико-экономи |
||
ческие показатели при комплексной механизации очистных |
||
работ проводились применительно к представительным |
ус |
|
ловиям работы лав, оборудованных комплексами |
типа |
|
ОМКТ, ОМКТМ, |
КМ -87 Д , М К , КМ -81 и КТУ-ЗМ, |
за |
пятилетний период |
на шахтах Байдаевского, Ленинского и |
|
Ольжерасского месторождений Кузнецкого бассейна. В ре
зультате |
|
получены зависимости (табл .1), учитывающие сле |
|
дующие |
основные факторы: |
||
Q - |
среднесуточная добыча угля из лавы, т ; |
||
^ |
- |
производительность труда рабочего по участку, |
|
0 |
|
т/вы ход; |
|
- |
себестоимость |
1 т угля по участку, кот; |
|
оС - |
угол падения, |
град; |
|
т- вынимаемая мощность пласта, м;
в” длина лавы, м;
у - скорость подвигания лавы, м/месяц; |
|
||
расстояние |
доставки угля от лавы до бремсбер |
||
га Ц уклона) |
по промежуточным |
штрекам |
или до |
откаточного |
штрека (при работе |
крепей |
типа |
К Т У ), м; |
|
|
|
/7 - количество рабочих дней в месяц; &с “ коэффициенты множественной корреляции.
Полученные математические модели можно использовать
при планировании технико-экономических показателей |
рабо |
|
ты добычных участков и для опенки степени влияния |
раз |
|
личных факторов на показатели работы комплексов. |
|
Уста |
новлено, что наибольшее влияние на улучшение |
технико |
|
экономических показателей по участку оказывает |
скорость |
|
подвигания лавы (табл. 2 ). |
|
|
Влияние вынимаемой мощности пласта и длины лавы на
показатели работы |
рассматриваемых комплексов |
меньше |
||
влияния фактора |
скорости |
подвигания забоя. Вместе |
с тем |
|
с увеличением вынимаемой |
мощности пласта и длины |
лавы |
||
технико-экономические показатели значительно улучшаются,
4
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1 |
|
. Т и п |
|
У р а в н е н и я |
|
|
|
|
|
Значение |
|
|
комплекса |
|
|
|
|
|
|
коэффи |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
циента |
|
|
К М -8 7 Д |
Q - 5 2 4 - 1 ,3e/+401/77+4,3*+1 0 ,5 и - 25,8/7, т/сутки |
|
|
|
= 0,965 |
|||||
Q «~1,5 - 0 ,4</+3,74//7+0,0 3 5 * +0,1 \v -0,06/7, |
т/выход |
* 9 |
= 0,917“ |
|||||||
|
/ 7-559+13,7оС -131,8/77 +0 ,2 3 * - 2 ,1 4 /г-3,6/7 |
, коп. |
|
* * |
= 0,81 |
|
||||
М К |
* - |
- 6 1 0 - 2 ,2с/ +266,2/77+6,2* + 4 ,4 /г + 0,17о* -5,7/? |
, т/сутки |
* 0 = 0,811 |
||||||
? - |
13,5 - 0 ,1 4аС -0,42-w - 0 ,5 3 * |
- 0 ,0 0 8 ir - 0 ,0 0 3 * |
-0,13/7 +0,02 Q, т/ вы ход *$ = 0,804 |
|||||||
|
£ -3 9 8 ,6 + 2 ,7 0 / -7 7 ,7 л? + 0 ,5 7 * - 0 ,2 4 //--0,03о*-0,6/7-0,14/? , коп. |
* * « 0 ,7 2 5 |
||||||||
|
5 - |
- 6 2 3 - 0 ,12с/ +256,8/77+8,8* +1 \tA v -0 ,3 4 ЗС -30,5/7 , т/сутки |
* 3 = 0 ,9 4 5 |
|||||||
О М К ТМ |
9 * 3,4-0>04о/+ 5,4/ 77+ 0,024*+ 0,06/г-0,17/7 |
, т/выход |
* 9 = 0,692- |
|||||||
|
С - |
2 1 8 ,2 -0 ,0 8 о( +1,8/77+0,9* +0,15 0' -1 ,6 п -0,16/? |
, коп. |
* * = 0 ,635 |
||||||
|
Я - -7 1 8 + 163,4/77 + 8 ,4 * +11,1 V - 0 ,0 0 5 ^ -1 4 ,2 4 п , |
т/сутки |
*3 = 0,916 |
|||||||
К М -81 |
£ = -5 ,6 + 1,2/77-0,02/? -0 ,0 1 5 * - + 0 ,3 2 * + 0 ,0 1 6 * , |
т/выход |
* а = 0,851 |
|||||||
|
* = 553-64,1*7 + 0 ,5 4 * +0,05//--2,7/7 |
- 0 ,2 1 4 * . коп. |
> $= 0,703 |
|||||||
|
/7=987+3,5о/ + 4 3 ,3 ^ + 1 3 ,4 * +19,Э*- |
+0,07^f - 5 п |
|
т/сутки |
* 6 = 0 ,9 3 3 |
|||||
К Т У -ЗМ |
9 = - 0 ,7 -0,024с/ +0,4/т?+0,07* |
+0,09 V - 0 , 0 0 3 , |
т/выход |
* « = 0 ,9 2 |
|
|||||
|
* = |
1 9 2 -4 о ( +4,1/7 + 3 ,6 * -1 ,3 * - |
+0,24/7 -0 ,1 9 / ?, |
коп. |
|
0,778 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
2 |
|
Т ип |
Ггорнотех- |
комплек |
|
са |
|нические |
|
j факторы |
'Величипа и&мененй'я технико-экономических показателей работы участков
среднесуточная |
производитель |
производитель |
себестоим ость 1 т |
|
добыча угля из |
ность |
труда рабо |
ность труда ра |
угля по участку |
лавы |
чего |
по лаве |
бочего по участку |
|
|
j |
|
т |
| |
т/выход |
! |
т /выход |
| +% |
коп. |
| +% |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
т |
-1 ,2 - 1 ,8 |
729 -969 |
+32,9 2 2 ,4 -2 8 ,0 |
+25,0 |
10,7 -14,1 |
+31,7 |
2 8 0 ,9 -1 4 7 ,0 |
-4 8 ,0 |
|||
К М -8 7 Д |
£ |
-1 2 0 - 1 8 0 |
7 19 -978 |
+36,0 2 1 ,8 -2 8 ,6 |
+31,0 |
6 ,9 -8 ,4 |
+22,0 |
2 2 0 ,0 -2 0 7 ,0 |
- 5 ,6 |
|||
|
V |
- 5 0 -100 |
587 -1111 |
+89,0 1 9 ,3 -3 1 ,0 |
+60,8 |
8 |
,4 -1 6 ,4 |
+95,6 |
2 9 4 ,3 -1 3 4 ,0 |
-5 4 ,5 |
||
|
т |
- 1 ,8 - 2 ,3 |
5 8 9 -723 |
+22,6 2 1 ,7 -2 3 ,0 |
+5,9 |
1 2 ,3 -14,5 |
+ 17,9 |
2 1 2 ,9 -1 5 5 ,7 |
-2 6 ,9 |
|||
М К |
* |
-6 0 -1 0 0 |
5 3 2 -780 |
+46,7 |
20,6 -24', 1 |
+ 17,1 1 2 ,2 -1 4 ,5 |
* +19,6 |
1 9 0 ,4 -178,3 |
-6 ,3 |
|||
|
V = 75 -125 |
656 -875 |
+33,4 2 2 ,4 -2 7 ,7 |
+23,9 |
13,4 -16,9 |
+26,7 |
18 4 ,3 -1 4 2 ,3 |
-2 2 ,8 |
||||
|
т = 2 ,3 -2 ,8 |
1203-1331 |
+ 10,7 3 9 ,1 -4 6 ,0 |
+17,8 2 3 ,5 -2 7 ,5 |
+ 17,2 |
8 5 ,1 -6 5 ,5 |
|
-23,1 |
||||
О М К Т М |
£ |
- 8 0 - 1 2 0 |
1091-1443 |
+32,3 3 8 ,4 -4 6 ,7 |
+21,4 |
2 3 |
,2 -2 7 ,9 |
+20,3 |
8 6 ,4 -6 4 ,1 |
|
-2 5 ,8 |
|
|
V = 75 -125 |
983-1551 |
+57,8 3 5 ,2 -4 9 ,9 |
+41,8 |
2 1 |
,0 -3 0 ,0 |
+42,7 |
1 1 7 ,0 -3 3 ,5 |
|
-7 1 ,3 |
||
|
т - 6 0 - 8 0 |
820 -906 |
+10,0 2 0 ,8 -2 3 ,6 |
+13,4 |
13,3 -15,1 |
+ 12,8 |
155-147 |
|
-5 ,7 |
|||
К Т У -З М |
* |
= 50 -70 |
729 -997 |
+ 36,0 |
19,3 -25,1 |
+30,0 |
1 2 |
,2 -1 6 ,2 |
+33,4 |
141-161 |
|
+ 14,0 |
|
V = 40 -60 |
863-1261 |
+46,0 |
22,2 -31,1 |
+40,0 14,2 -1 9 ,9 |
+40,0 |
151 -48 |
|
-6 8 ,4 |
|||
|
т |
- 2 ,4 - 3 ,2 |
736 -866 |
+17,6 1 9 ,0 -2 4 ,0 |
+2б,г 1 5 ,0 -1 8 ,0 |
+20,6 |
2 2 5 -1 4 6 |
|
- 36,0 |
|||
К М -81 |
* |
= 70-110 |
633 -969 |
+53,0 1 8 ,7 -24,5 |
+31,0 1 4 ,0 -1 9 ,0 |
+35,7 |
211-161 |
|
-2 3 ,7 |
|||
|
V -4 0 - 8 0 |
579 -1023 |
:-76,6 17 ,4 -2 5 ,8 |
+48,2 1 3 ,0 -2 0 ,0 |
+53,8 |
232 -139 |
|
-4 0 ,0 |
||||
5
хотя и не пропорционально величине изменения |
названных |
факторов. Поэтому при эксплуатации комплексов |
необходи |
мо стремиться к максимальному использованию их верхних пределов по мощности и длине лавы.
Такие факторы, как угол падения отрабатываемых плас тов и расстояние доставки угля от лавы по промежуточным
штрекам до бремсберга (уклона) или конвейерной |
печи до |
||
откаточного штрека при работе крепей типа КТУ, |
не |
ока |
|
зывают |
существенного влияния на показатели работы |
до |
|
бычных |
участков. |
|
|
Увеличение количества рабочих дней в течение месяца с 20 до 30, несмотря на значительный прирост суммарной до бычи угля, приводит к заметному снижению эффективности работы участков. 'Так, анализ статистических данных по результатам работы комплексов типа ОМ КТ и ОМКТМ по
казывает, что с увеличением количества рабочих дней |
в |
указанных пределах среднесуточная добыча угля из |
лавы |
снижается на 25,3%, производительность труда рабочего по лаве и участку - соответственно на 21 и 19,9% и себестои мость 1 т угля возрастает на 27,6%. При работе крепей ти па КТУ наблюдается меньшее снижение эффективности изза незначительного среднеквадратического отклонения {&/? ) количества рабочих дней от их среднеарифметического зна
чения ( П * 25,6) |
и выражается соответственно |
следующи |
|
ми цифрами: 5,7; |
16,6; 3,8 и 8,2%. Это объясняется |
тем, |
|
что при количестве рабочих дней в месяц более |
2 5 ,т .е . при |
||
переходе на непрерывную рабочую неделю по добыче |
угля, |
||
резко снижаются продолжительность и качество |
планово- |
||
предупредительных ремонтов и профилактических осмотров оборудования. Это приводит к тому, что увеличиваются ко личество отказов и суммарная продолжительность их уст ранения. Значительный рост себестоимости угля обусловлен оплатой по двойному тарифу в выходные дни.
При анализе факторов, влияющих на эффективность ра боты крепей типа КТУ, учитывался также списочный сос тав рабочих очистного забоя и по участку, В результате ус тановлено, что при обшей численности на участке 75 чело век увеличение списочного состава рабочих очистного забоя
от |
40 до 60 |
(на 50%) дает прирост среднесуточной |
добы |
чи |
угля только на 5,8%. При этом производительность тру |
||
да |
рабочего |
по лаве снижается на 9,6%. В итоге за |
счет |
6
увеличения среднесуточной добычи угля себестоимость 1 т угля снижается на 11%. Увеличение общей численности ра бочих на участке от 60 до 90 (при постоянном количестве рабочих очистного забоя, равном 50) значительно снижает показатели соответственно на 5; 12,8; 28,2 и 33,6%.
Анализ показателей работы передовых бригад. Для ана лиза были взяты технико-экономические показатели работы бригад В.Бардышева, Л.Лейниша, Л.Ювженко и М . Ре шетникова. Отрабатывая пласты 32 и 30 в условиях шахт "Новокузнецкая" и "Зыряновская", эти бригады в течение длительного времени добывают из лав, оборудованных ком
плексами типа ОМ КТ и ОМКТМ, более |
1000 т угля в сут |
|||
ки. В результате исследований получены следующие |
зави |
|||
симости: |
Q * -2085 + 449,9;т7 + 11,5^ + 10,4 |
, т/сутки; |
- |
|
= 6 1 ,5 - 12,6/77+ 0,03<? + 0,04гг; С = 3 4 3 -7 3 ,4л? - 0 ,0 4 <f |
|
|||
-0 ,3 6 V, |
коп/т ( |
~ производительность труда рабочего |
||
по лаве, |
т/вы ход) . |
|
|
|
В табл.З на примере передовых бригад приведена дина мика среднесуточной добычи угля, производительности тру
да рабочего |
по лаве и себестоимости угля по участку в за |
|
висимости от |
вынимаемой мощности пласта, длины |
лавы и |
скорости его |
подвигания. Из приведенных данных |
видно, |
что увеличение вынимаемой мощности пласта от 2,3 до 2,7 м (на 17,3%) при постоянных длине лавы и скорости ее под вигания дает прирост нагрузки на забой только на 10,4%, а производительность труда рабочего по лаве даже снижает ся на 3,8%.
|
|
|
|
Т аб л и ц а 3 |
|
Величина |
|
изменения показателей |
|
Горнотехни |
среднесуточна!я) производительсебестоимость |
|||
ческие |
добыча угля |
1ность труда |
1 т угля по |
|
факторы |
из лавы |
J |
рабочего по |
участку |
|
|
1 |
лаве |
|
|
т |
+% |т/выход |
+% |
коп. |
+_% |
|
Я?ш 2,3 -2,7 |
1660-1840 |
+10,4 |
56,6-54,5 |
-3,8 80,6-41,3 |
-48,8 |
|
? =60-120 |
1190-1780 |
+49,5 |
42,2-57,2 |
+35,5 84,2-60,0 |
-28,8 |
|
V = 100-120 |
1230-2170 |
+76,4 |
42,2-67,8 |
+60,6 |
119,5-83,5-30,0 |
|
Это объясняется тем, что с увеличением вынимаемой мощ
ности пласта осложняются условия эксплуатации |
комплекса |
( увеличивается интенсивность сдвижения пород |
кровли, |
7
уменьшается устойчивость секций крепи и т .д .). Однако се бестоимость угля по участку все-таки снижается, так как увеличение добычи угля на 10,4% практически не связано со
значительным повышением заработной платы рабочих |
и |
до |
|
полнительными затратами на материалы, а |
доля амортиза |
||
ционных отчислений уменьшается. |
|
|
|
Увеличение длины лавы в 2 раза (с 60 |
до 120 м) |
|
при |
постоянной скорости ее подвигания 150 м/месяц и мощнос ти пласта 2,5 м обеспечивает прирост среднесуточной до бычи угля с 1190 до 1780 т, т .е . на 49,5%. Производитель
ность труда рабочего по лаве при этом возрастает |
с |
42,2 |
|||
до 57,2 т/выход, или на 35,5%, а себестоимость |
1 т |
угля |
|||
по участку снижается с 84,2 до 60 коп. (или на 28,8%). |
|||||
|
Увеличение скорости подвигания лавы в 2 раза |
(со |
100 |
||
до |
200 м/месяц) при прочих равных условиях ( 7П ?= |
2,5 м, |
|||
£ |
* |
100 м) обеспечивает рост |
среднесуточной добычи |
уг |
|
ля из |
очистного забоя с 1230 |
до 2170т (или на 76,4% ),по |
|||
вышение производительности труда рабочего по лаве с 42,2
до |
67,8 т/выход (или на 60,6%) и |
снижение |
себестоимости |
|||
1 т |
угля по участку со 119,5 до |
83,5 коп. (или на 30%). |
|
|||
|
Опыт работы передовых бригад подтверждает, |
что |
при |
|||
отработке комплексно механизированных лав |
на |
показатели |
||||
работы участка в наибольшей степени влияет |
скорость |
по |
||||
двигания очистного забоя. Увеличение длины лавы |
являет |
|||||
ся также одним из важнейших факторов повышения |
эф |
|||||
фективности работы комплексов. |
С этой целью |
необходимо |
||||
освоить выпуск комплексов большей длины (в 1,5-2 раза). Влияние надежности технологии и интенсивности потока
угля на производительность комплексов. Для количествен ной оценки влияния уровня надежности технологии и интен
сивности потока угля на производительность |
комплексно |
механизированных лав использованы результаты |
хрономет- |
ражных наблюдений за работой передовых добычных участ ков шахт "Зыряновская" и "Новокузнецкая". Хронометражные наблюдения проводились за работой механизированных комплексов ОМКТМ , ОКП, К М -87Д и транспортного обо рудования в пределах выемочного поля и шахты в целом. При этом учитывались простои технологического оборудо вания как из-за его неисправности, так и по организацион но-техническим причинам (несвоевременная подача порож няка, необходимость выпуска угля из аккумулирующих бун керов согласно установленному графику и т .д .) .
8
В результате |
получены уравнения, |
выражающие |
зависи |
||||||||
мость производительности комплекса от интенсивности |
по |
||||||||||
тока угля из лавы и коэффициента готовности |
|
технологи |
|||||||||
ческой системы |
участка. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
В лавах, оборудованных комплексами типа ОКП |
|
|
и |
||||||||
ОМКТМ, эта зависимость выражается уравнением: |
|
|
|
||||||||
Q - |
151 Pi |
+ 1252КГ - 454, т/смену; |
|
|
|
|
|
||||
для шахт "Зыряновская" |
и "Новокузнецкая' |
подобные |
|||||||||
уравнения соответственно имеют вид: |
|
|
|
|
|
|
|||||
Q т 244Pi |
+ |
1098КГ - |
544, т/смену; |
|
|
|
|
|
|||
Q - |
118 Р< |
+ |
1081КГ - |
366, т/смену; |
|
|
|
|
|
||
в лавах, оборудованных комплексами КМ -87 Д |
|
(шахта |
|||||||||
"Зыряновская"), |
Q * 206Р* |
+ 698К Г - 348, |
т/смену. |
|
|||||||
Значения числовых характеристик |
(количество |
признаков |
|||||||||
в совокупности/7 |
, |
средняя арифметическая признака |
Зс. |
, |
|||||||
среднеквадратическое |
отклонение (о |
и коэффициент |
|
мно- |
|||||||
жественной корреляции R) соответственно для всех |
|
этих |
|||||||||
уравнений приведены |
в табл. 4. |
|
Т абл и ц а |
4 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
п |
Q |
|
|
Кг |
<OQ |
j <3Pi |
|
|
j |
&Q |
|
94 |
589 |
2,5 |
0,54 |
301 |
0,52 |
0,22 |
0,968 |
||||
62 |
706 |
2,4 |
0,61 |
200 |
0,44 |
0,22 |
0,98 |
|
|||
32 |
374 |
2,6 |
0,4 |
176 |
0,6 |
0,15 |
0,985 |
||||
45 |
270 |
1,22 |
0,53 |
137 |
0,37 |
0,19 |
0,934 |
||||
Полученные математические Модели можно использовать при планировании добычи угля из лав с учетом конкретных условий эксплуатации, определяющих интенсивность потока угля и надежность технологической системы участка. Наи более высокий уровень надежности технологии добычи угля был достигнут на участке At 2 шахты "Зыряновская" при отработке пласта 30 с помощью комплекса типа ОКП. И з менение нагрузки на забой в зависимости от интенсивности потока угля из лавы и коэффициента готовности (надежно
сти) технологической системы участка и шахтного |
транс |
порта показано в табл. 5. Из приведенных данных |
следует, |
что для всех рассматриваемых случаев при прочих |
равных |
условиях увеличение интенсивности потока угля из |
лавы в |
9