книги из ГПНТБ / Иванов, В. А. Интенсификация производства на горнорудных предприятиях

наличии крупных резервов интенсификации процесса бурения в первую очередь за счет лучшего использования оборудования.

Бурение наклонных взрывных скважин, которое освоено на некоторых карьерах, показало, что они позволяют значительна улучшить буровзрывные работы. В период окончательной отра­ ботки берм и откосов уступов наклонное бурение может оказать­ ся незаменимым.

Продолжение табл. 9

Опыт карьеров СевГОКа показал, что в результате взрыва­ ния наклонных скважин улучшается равномерность дробления взорванной горной массы, снижается расход ВВ и несколькоснижается производительность станков.

50

На Коршуновском ГОКе применение наклонных (15° к вер­ тикали) скважин глубиной 24 м позволило увеличить произво­ дительность труда на буровых работах на 16%• Это объясняет­ ся тем, что взрывание вертикальных скважин на 20-метровых уступах вызывает значительные трудности при разработке по­ дошвы уступа. Наклонные скважины позволили вести более эф­ фективно однорядное взрывание скважин, уменьшить объем взрыва, что в условиях северного карьера имеет большое зна­ чение.

Постоянное улучшение конструкции и увеличение мощности буровых станков обеспечивают большие возможности интенси­ фикации буровых работ. В СССР организован выпуск станков СБШ-250МН и СБШ-320, которые имеют следующую характе­ ристику:

Осваивается выпуск шарошечного станка с автоматизирован­ ным режимом бурения, который обслуживается одним опера­ тором.

Перспективна разработка станков электротермомеханического бурения. Проведенные на карьере ЮГОКа исследования по­ казали, что при электротермомеханическом бурении забой сква­ жины подвергается одновременно воздействию шарошечного ин­ струмента и электрическому воздействию током высокого на­ пряжения. Испытания показали, что такой способ может быть эффективным при бурении скважин по весьма крепким желези­ стым кварцитам. В результате нагрева и возникновения в гор­ ной породе термоупругих напряжений ее крепость снижается с 18—20 до 6—8 по шкале проф. М. М. Протодьяконова. Ско­ рость бурения в ослабленных таким способом кварцитах возра­ стает в 2—4 раза.

Перспективно освоение выпуска шарошечных станков, осна­ щенных дизель-электрическим приводом мощностью 500 л. с. или более, которые обладают большой маневренностью и мо­ бильностью.

Усовершенствование применяемых станков для бурения сква­ жин глубиной 17—18 м за один проход бурового снаряда, осна­ щение их более мощными воздушными компрессорами, повы­ шение общей прочности и надежности станков и бурового ин­ струмента — наиболее актуальная задача в области интенси­ фикации процесса бурения.

Интенсификация погрузочных работ

Интенсификация погрузочных работ на карьерах, как и бу­ ровзрывных, связана прежде всего с лучшим использованием экскаваторного парка — механических лопат. Из 548 списочных экскаваторов на железорудных карьерах СССР в 1972 г. 44% работало в комплексе с железнодорожным транспортом и 56% с автомобильным. Большая часть экскаваторов (78%) работала на погрузке скальной горной массы и, следовательно, на их производительность в какой-то степени влияло качество взор­ ванной горной массы. Экскаваторный парк в среднем использо­ вался на 81%, а к календарному времени на 47%. На скальных породах при погрузке в железнодорожный транспорт экскава­ торы использовались на 45% к календарному времени, при по­ грузке в автомобильный транспорт — на 53%. Сменная про­ изводительность экскаватора, работающего на скальных поро­ дах на железнодорожный транспорт, составила 830 м3, на авто­ мобильный — 742 м3; годовая производительность на 1 м3 ковша была равна соответственно 110,6 тыс. и 109,8 тыс. м3, а на, один экскаватор — 573,8 тыс. и 470 тыс. м3.

На передовых карьерах достигнута более высокая произво­ дительность экскаваторов. Так, на Оленегорском ГОКе произ­ водительность списочного экскаватора при работе на железно­ дорожный и автомобильный транспорт (СЭ-3, ЭКГ-4, ЭКГ-4,6) на 1 м3 ковша составила в 1972 г. около 143 тыс. м3.

На карьере ЮГОКа годовая производительность экскавато­ ров при работе на железнодорожный транспорт в 1972 г. ха­ рактеризуется следующими данными, тыс. м3:

Увеличение использования экскаваторов на основной работе к календарному времени до 0,45 является основным фактором роста годовой производительности наряду с такими, как сниже­ ние внутрисменных простоев и улучшение дробления горной массы взрывом. Если учесть, что в течение смены на карьере ЮГОКа, согласно данным хронометражных наблюдений, маши­ нист экскаватора работает 45% времени, простаивает по тех­ нологическим перерывам 25% и по прочим причинам простаи­ вает 30%, то станет ясным, что резервы интенсификации по­ грузочных работ даже на передовых предприятиях огромны.

52

с 42,7 мин по норме. Это говорит о высоком мастерстве маши­ нистов экскаваторов. Отдельные передовики производства до­ стигают хороших результатов. Так, бригада одного из экскава­ торов ЭКГ-4,6 на карьере ЮГОКа в 1971 г. отгрузила сверх

дительность списочного экскаватора по руднику составляла только 685,3 тыс. м3. Коэффициент использования экскаватора на погрузке был доведен до 63,15% в результате снижения на 1,6% по сравнению со средними по карьеру затратами времени на подготовительно-заключительные операции; совмещения вре­ мени вспомогательной работы с регламентированными переры­ вами (замена зубьев ковша, зачистка подошвы забоя, плани­ ровка трассы и т. д., которые выполняются во время обмена железнодорожных составов); сокращения времени на обмен со­ ставов за счет лучшей организации движения поездов; уменьше­ ния простоев по организационным причинам и рационального обслуживания рабочего места; исключения неплановых просто­ ев из-за неисправности экскаватора путем тщательного ухода за машиной. Расчет показывает, что при использовании экскава­ тора ЭКГ-4,6 в течение 76% календарного времени на работе (277 рабочих дней) и погрузке в течение смены 15,5 составов (31 в сутки) бригады могут отгружать 1,5 млн. м3/год скальной массы (5,1 млн. т). Мастерство машинистов позволило довести продолжительность рабочего цикла при погрузке в думпкары до

даря слаженной работе электрослесарей, взрывников, железно-^ дорожников, умелому уходу за машиной, сокращению цикла по­ грузки до 25,3с. В 1973 г. эта бригада довела свою годовукт выработку до 2 млн. м3 горной массы, т. е. на 1 млн. м3 больше проектной производительности экскаватора.

На карьере ИнГОКа одна из бригад в 1971 г., работая на

состояла из пяти машинистов и помощника машиниста экска­ ватора. Максимальная месячная отгрузка на самосвалы

53

БелАЗ-548 в мае 1973 г. достигла 268,3 тыс. м3. При коэффи­ циенте использования экскаватора на погрузке 0,96 всего смен­ ного времени бригада отгружала в смену более 2110 м3 горной массы. Эта бригада довела межремонтный пробег экскаватора до 1600 машино-часов, что намного выше среднего по карьеру.

На карьере Оленегорского ГОКа одной из бригад достиг­ нута годовая производительность экскаватора ЭКГ-4,6 825 тыс. м3 горной массы при средней производительности спи­ сочного экскаватора 524 тыс. м3.

На Лебединском карьере достигают высокой производитель­ ности экскаваторов ЭКГ-8ГІ при погрузке пород вскрыши на железнодорожный транспорт. Например, в среднем за год экипаж одного экскаватора вынимал 3137 м3/смену при коэф­ фициенте использования календарного времени 0,7. При тех же условиях на этом же карьере шагающий экскаватор-драг­ лайн вынимал 3303 м3/смену при коэффициенте использования времени 0,65.

На ССГОКе машинист шагающего экскаватора-драглайна обеспечивает выемку более 2 млн. м3 мягких вскрышных пород в год. Резервы у экскаваторщиков настолько велики, что если бы все экскаваторные бригады на карьерах Кривого Рога до­ стигли уровня выработки лучших экипажей, то можно было бы высвободить 25% всего состава машинистов и их помощ­ ников.

Резервы увеличения производительности экскаваторов за­ ключаются в улучшении формы, способов черпания и разгрузки ковша. Известно, что современные методы взрывных работ обес­ печивают ликвидацию выхода кусков размером 1500 мм и, сле­ довательно, позволяют полностью исключить нетехнологичное вторичное взрывание, мешающее нормальному ведению процес­ са погрузки. Чтобы использовать эту возможность, фирма «Быосайрус Эри» начала выпуск экскаваторов типа механическая

по объему обычного экскаваторного ковша, имеет большую ши­ рину, разгружается в результате опрокидывания (поворота вокруг цапфы), а пе через днище. Такой ковш позволяет за­ черпывать куски максимального размера, который ограничи­ вается шириной ковша и приемной щелью'дробилок первичного дробления. С таким же по способу разгрузки и форме ковшом выпускает экскаваторы фирма «Демаг» (ФРГ). Полностью гид­ равлический экскаватор этой фирмы со сдвоенным дизельным двигателем мощностью 2X222 л. с. с ковшом 4 м3 (рис. 2) при двух рабочих циклах в минуту обеспечивает погрузку 800 т/ч горной массы за 50 мин чистого времени работы. Экскаватор способен преодолевать крутые подъемы, что увеличивает его мобильность, особенно при раздельной выемке руды.

54

Модернизация существующих экскаваторов типа механиче­ ская лопата позволит уменьшить неизбежные внутрисменные пе­ рерывы в работе по технологическим причинам. Так, применение экскаваторов с автоматической смазкой позволяет довести время работы на погрузке до 80%. Модернизация экскаваторов долж­ на вестись в направлении:

увеличения скорости передвижения машины; изменения формы ковша и способа его разгрузки для полной

ликвидации случаев застревания крупных кусков породы в ков­ ше;

установки дистанционного управления всеми процессами работы экскаватора, что позволит улучшить условия труда ма­ шиниста;

создания технических условий для обслуживания машины Одним оператором.

Эти направления модернизации вполне осуществимы в ко­ роткие сроки и позволят увеличить достигнутую производитель­ ность машин в 2—3 раза.

Улучшение дробления пород взрывом — одно из реальных средств повышения производительности существующего парка экскаваторов. Однако добиваться дробления породы взрывом до минимального размера куска нет смысла, так как механиче­ ское дробление дешевле, чем взрывное, и гарантирует измельче­ ние всей горной массы при первичном дроблении от 1500 до 200—250 мм. Следовательно, необходимо стремиться полностью использовать технические возможности и мощности современ­ ных экскаваторов и дробильных агрегатов и за счет этого сни­ зить стоимость буровзрывных и погрузочных работ. Это тем бо­ лее правильно, что постоянно увеличиваются мощности погрузоч-

55

ных и транспортных средств. Загрузка дробильных цехов на их полную техническую мощность рациональна, поскольку за­ траты на содержание основных средств и амортизационные рас­ ходы в себестоимости передела дробления составляют высокий удельный вес. Так, на дробильных фабриках Кривбасса в себе­ стоимости передела дробления амортизация составляет 30%, текущий ремонт и содержание основных средств 40%, энерге­ тические затраты 8%, сменное оборудование, инструмент и ма­ лоценный инвентарь 10%, вся заработная плата 12%.

На вскрышных работах Михайловского и Лебединского карьеров нашли широкое применение роторные комплексы. Дан­

за счет повышения надежности механических и электрических узлов экскаваторов и конвейеров. Еще неполное использование комплекса «Михайловка 1» приводит к высокой себестоимости 1 м3 вскрыши, которая была равна 53,4 коп., в то время как

ноковшовыми экскаваторами на криворожских карьерах нахо­ дится в пределах 18,5—24,8 коп., 1 м3 вскрыши 14,9—49,2 коп.

Высокой производительности достигают машины при разра­ ботке вскрыши на марганцевых карьерах УССР. так, на Шевчен­ ковском карьере мостовой комплекс выполняет 10,7 млн. м3/год

5 6

вскрыши при освоении среднечасовой технической производи­ тельности на 80 %• Себестоимость 1 м3 вскрыши составляет 15,1 коп. На Алексеевской карьере производительность экскава­ тора ЭШ-15/90 в 1971 г. достигла 4280 тыс. м3 при коэффициен­ те использования по времени 0,79. На Запорожском карьереэкскаватор ЭШ-20/72, переоборудованный из экскаватора. ЭШ-15/90 укорачиванием на 18 м стрелы и увеличением емкости: ковша на 5 м3, выполнил в 1971 г. 5073,2 тыс. м3 вскрыши, т. е.. более на 25—30%, чем экскаватор ЭШ-15/90.

Одним из условий реального повышения интенсивности ра­ боты погрузочного карьерного оборудования является созданиестандартного режима работы в забое в течение смены. Однакочасто это не соблюдается. Так, по данным хронометражных на­ блюдений, на карьере Первомайский СевГОКа у 30 экскава­ торов, работающих на железнодорожный транспорт, в течение смены было зарегистрировано 628 изменений режима работы и 278 вынужденных выходов машинистов экскаваторов на связь- с диспетчером; 20 экскаваторов, работающих на автомобиль­ ный транспорт, в течение смены 135 раз меняли свое местопо­ ложение и 90 раз выходили на связь с диспетчером. В резуль­ тате отсутствия стабильных условий работы суточная произво­ дительность экскаватора в среднем составила около 3000 т.

Интенсификация транспортных процессов

Наибольшее внимание среди мероприятий по интенсифика­ ции процессов на карьерах уделяют совершенствованию транс­ портных работ, которое заключается в применении весьма мощ­ ных локомотивов-электровозов, дизель-контактных электровозов, тепловозов нормальной железнодорожной колеи, думпкаров, большой емкости, тяжелых путей с увеличенными подъемами,, автосамосвалов большой грузоподъемности, а также лучшему использованию транспортных средств главным образом за счет

1038 млн. т горной массы. Железнодорожным транспортом пе­ ревезено 44,9% горной массы, автомобильным 49%, гидротранс­ портом перемещено 3,5%, конвейерным 2,3%, по бестранспорт­ ным схемам 0,1% и транспортно-отвальными мостами 0,2%•

Доля электровозной тяги на железнодорожном транспорте составила 76%, тепловозной 22%. На долю 40-тонных самосва­ лов БелАЗ-548 пришлось 16% грузов, 27-тонных БелАЗ-540 80%- Показатели за 1971 г. по железнодорожному транспорту

приведены в табл. 11.

Лучшие показатели достигнуты на ЮГОКе, так как здесь электровозы работают на вывозке горной массы из забоя, а не с перегрузочных пунктов, как на других предприятиях.

57'

ТаЬлица 11

Значительно снижают интенсивность транспортных работ вторичные перевозки горной массы, которые являются вынуж­ денными из-за несовершенства ранее запроектированных транс­ портных схем. Вторичные перевозки возникают в результате ком­ бинации автомобильного забойного транспорта и железнодо­ рожного, гидравлического (на комбинате КМАруда) или кон­ вейерного (на Стойленском карьере). Большая часть вторичных перевозок выполняется железнодорожным транспортом, интен­ сивность работы которого снижается из-за трудоемких погрузочлых операций на немеханизированных перевалочных пунктах.

Годовая производительность карьерного самосвала в 1972 г. в среднем составила 166 тыс. т. Показатели работы самосва­ лов на отдельных карьерах приведены в табл. 12.

Вторичные перевозки на отдельных предприятиях достигают к общему объему перевозок значительной доли. Например, на ■Соколовском карьере ССГОКа они составили 29,5%, Сарбайском карьере ССГОКа 41,5%, Лебединском руднике 26,4%, Михайловском РГК 17,2%, НКГОКе 36,8%, ЦГОКе 59,9%, СевГОКе 38,2%.

Несмотря на нежелательность вторичных перевозок, они позволяют в результате комбинации железнодорожного и авто­ мобильного или другого вида транспорта, применяемого в ус­ ловиях сравнительно глубоких карьеров, в ряде случаев сокра­ тить длину откатки и снизить общую высоту подъема груза автомобильным транспортом, улучшить усреднение руды за ■счет погрузочно-разгрузочных операций на перевалочных скла­

.58

115 мни и было ниже на 35—40%, чем при вывозке скальной вскрыши в отвалы непосредственно из забоев. Коэффициент использования локомотивосоставов, занятых на перевозке руды с перегрузочного пункта, был на 16,3% выше, чем составов, загружаемых в забое.

В результате наличия перегрузочных пунктов отдельные про­ цессы добычи руды в карьере не зависят один от другого. Так, работа по схеме экскаватор — самосвал — перегрузочный пункт ликвидирует зависимость между железнодорожными перевоз­ ками и крупным дроблением, упрощает в забое организацию автомобильного транспорта.

Хорошо зарекомендовали себя в работе механизированные бункерные перегрузочные устройства на многих карьерах США. Доставленная самосвалами в стальные сборного типа бункера руда разгружается из них в железнодорожные вагоны с по­ мощью виброустаиовок.

Применение временных станций для перегрузки руды с са­ мосвалов на железнодорожный транспорт позволило сократить, например на карьере ЦГОКа, расстояние автоперевозок с 3,2 до 2,33 км. Теперь автомобильный транспорт руды вместо же­ лезнодорожного применяют на нижних горизонтах карьера. Производительность забойных экскаваторов, работающих на ав­ томобильный транспорт, на 1 м3 емкости ковша достигла 205,5 тыс. м3 по сравнению со 174 тыс. м3 на железнодорожный

транспорт.

Для отечественных железорудных карьеров с длительным

59