книги из ГПНТБ / Дайрбеков Ж.О. Проблемы эффективной и рациональной разработки рудных месторождений Казахстана

невозможно. В этих условиях нужно менять систему

разработки.

Определенный интерес представляет опыт рудника «Айрэн Монтейн» (США) [137], разрабатывающего крутопадающее месторождение мощностью около 18 м. На этом руднике применяют систему разработки, по­ хожую на камерно-столбовую, но как бы повернутую в вертикальной плоскости на 90°. Рудное тело по паде­ нию разбивается на подэтажи высотой по 12 м, кото­ рые, в свою очередь, делятся на камеры высотой 8 м и потолочные целики толщиной 4 м. Производитель­ ность труда одного подземного рабочего на руднике составляет 45 т/смену. Данный опыт, видимо, следует учитывать при внедрении самоходного оборудования на отечественных рудниках, разрабатывающих круто­ падающие месторождения.

Актуальность проблемы расширения масштабов внедрения самоходного оборудования в ближайшей перспективе вызывается необходимостью значительно­ го абсолютного роста добычи руд подземным способом (на 40—50%).

Однако опыт применения самоходного и другого высокопроизводительного оборудования при системах разработки, отличающихся от камерно-столбовой, на предприятиях черной и цветной металлургии практиче­ ски отсутствует, и этому вопросу пока не уделяется до­ статочного внимания.

Учитывая данное обстоятельство, «Гипроцветмет» выполнил работы с целью выявить возможности при­ менения самоходного оборудования на большинстве рудников с другими системами разработки. На основа­ нии этих работ установлено, что почти все рудники (за небольшим исключением) могут эффективно использо­ вать самоходное и другое высокопроизводительное обо­ рудование как на очистных, так и на проходческих ра­ ботах, при некоторых конструктивных изменениях в системах разработки.

Преимущества самоходных машин позволили джез­ казганским рудникам увеличивать темпы и объем до­ бычи руды. В 1970 г. на Миргалимсайском месторож­ дении 70%, а на рудниках Джезказгана более 56,42% (рис. 3) всей подземной добычи было получено с помо­ щью самоходного оборудования.

Таким образом, проведенные опытные работы по­ казали, что без больших капитальных затрат самоход­

179

ное оборудование может быть эффективно использова­ но в первую очередь на действующих рудниках. KRO- ме того, накопленный опыт позволил в короткие сроки освоить мощности новых шахт 55 и 57 в Джезказгане. На этих шахтах вся добыча руды и проходческие работы ведутся с при­ менением самоход­

ного оборудования.

{табл. 31).

Преимущества новой самоходной техники по срав­ нению со старой показаны в таблице 32.

Дальнейшее повышение производительности само­ ходного оборудования и его внедрение в более широ­ коммасштабе являются главнейшим фактором обес­ печения роста производительности труда на подземных горных работах.

Помимо роста производительности труда примене­ ние самоходного оборудования значительно улучшает условия труда рабочих. Бурение шпуров ручными пер­ фораторами, являющееся одним из наиболее трудоем­ ких операций, осуществляется буровыми каретками, где процесс бурения полностью механизирован. На смену скреперным лебедкам, где неизбежно примене­ ние ручного труда (разбивка крупных кусков руды, подкидка руды на скреперную дорожку и т. д.), пришел экскаватор и безрельсовый транспорт.

Применение самоходного оборудования оздоровляет и облегчает труд горнорабочих, совершенно исключает возможность возникновения такого профзаболевания, как виброболезнь.

.180

Таблица 31

' Применяемые комплексы самоходного оборудования при разработке Джезказганского месторождения панельно­

столбовой системой (новая технология)

Тем не менее анализ показателей использования подземного самоходного оборудования показывает, что фактическая производительность, за исключением автосамоевалов, все еще значительно ниже проектной и на 20—40% ниже расчетной комбината, особенно по погрузочным машинам типа ПНБ (табл. 33).

Внутрисменные простои самоходного оборудования по организационно-техническим причинам в 1972 г. по отдельным машинам составили до 20%, основными из которых являются: ожидание наладки и ремонт оборудования, отсутствие запасных частей, перегон

181

Таблица 32

Производительность труда при применении старой и новой техники на подземных горных работах Джезказганского комбината (м31чел-смену)

машин, перебои в снабжении электроэнергией, сжатым воздухом и смазочными материалами, необеспечен­ ность погрузочных машин и экскаваторов отбитой ру­ дой.

Низкое качество ремонта и несоблюдение графика планово-предупредительного ремонта самоходного обо­ рудования вызваны в основном неудовлетворитель­ ным обеспечением комбината сменными узлами и за­ пасными частями, поставляемыми в централизован­ ном порядке.

Одна из важнейших проблем в совершенствовании технологии добычи руды — это изыскание и внедрение новых систем разработки Джезказганского месторож­ дения, которые учитывали бы требования производст­ ва: обеспечение максимальной безопасности при веде­ нии горных работ, сокращение потерь полезных иско­ паемых, достижение наилучших технико-экономиче­ ских показателей.

Ряд ученых предлагает специализировать произ­ водственные процессы очистной добычи, объединить в отдельные звенья забойные машины, идентичные по роду выполняемых работ (буровые каретки, погрузоч­ ные машины, транспорт и вспомогательное оборудова-

182

Таблица 33

Сравнительная производительность самоходного оборудования на шахтах Джезказгана

Расчетные показатели «ДжезказганНИПИцветмета»

183

ние), и внедрить варианты панельной системы для безуступной выемки руды с замкнутой линией очистных забоев, расположенных по внешнему или внутреннему контурам рудного массива вместо ныне применяемой лавообразной линии очистных забоев в панели, кото­ рая не позволяет иметь запас отбитой руды и вызывает необходимость часто повторять процессы бурения, взрывания и погрузки.

Предлагаемые варианты исключают холостые пере­ гоны в течение рабочей смены крупногабаритного, тя­ желого самоходного оборудования и позволяют значи­ тельно сократить время подготовительно-заключитель­ ных и вспомогательных операций (перегон машин пе­ ред взрывами, подгребка развала отбитой руды, зачи­ стка груди очистного забоя и др.).

Специализация производственных процессов при эксплуатации самоходного оборудования и замена ла­ вообразной линии очистных забоев в панели на зам­ кнутый контур позволяют осуществить поточное про­ изводство подземной добычи руды. Повышаются кон­ центрация и интенсификация очистной выемки, что позволяет сократить количество добычных участков и парк действующего и резервного самоходного оборудо­ вания, организовать централизованное снабжение уча­ стков и текущий ремонт оборудования группами элек­ трослесарей, специализирующихся по какому-либо од­ ному типу машин.

По мере приобретения опыта эксплуатации самоход­ ного оборудования стало очевидным, что гусеничный ход, электрический или пневматический привод для всех видов машин являются одним из главных факто­ ров, снижающих их производительность и увеличиваю­ щих в 2—3 раза число машин в шахте.

Существующие комплексы самоходных машин тре­ буют упрощения и модернизации с точки зрения повы­ шения мобильности и маневренности, возможности быстрого передвижения, что обеспечивало бы полное их использование.

Поэтому в качестве главного направления улучше­

и погрузочных машин) на пневмоколесный ход с ав­ тономным приводом.

Улучшение использования экскаваторов и погрузоч­ ных машин в основном будет достигнуто за счет вне­

184

дрения вариантов панельной системы для безуступной выемки руды с замкнутой линией очистных забоев, располагаемых по внешнему или внутреннему конту­ рам рудного массива, которые позволяют иметь до­ статочный объем отбитой руды в забое.

Опыт эксплуатации самоходного оборудования по­ казал, что основным погрузочным средством на очист­ ных работах должен быть экскаватор (ЭП-1 с емко­ стью ковша 1—2 м3), что подтверждает анализ техни­ ко-экономических показателей работы этого оборудо­ вания на участке № 2 шахты 57 Джезказганского комбината за 1972 г. (табл. 34).

можно сделать вывод, что на шахтах Джезказгана по­

Несмотря на внедрение высокопроизводительного бурового оборудования, механизированного заряжания шпуров, трудоемкость комплекса буровзрывных работ все еще составляет более 50% общей трудоемкости, значительно превышая трудоемкость других техноло­ гических процессов (табл. 35).

Кроме того, увеличение производительности труда при применении самоходных машин не сопровождалось снижением себестоимости. Так, анализ статей расходов себестоимости добычи руды Миргалимсайского рудни-

185'

Таблица 35

Трудоемкость технологических процессов очистной выемки при использовании самоходного оборудования, %

(без учета крепления)

ка показывает, что на добыче 1 т руды самоходными машинами по сравнению со старой технологией эконо­ мится 26% живого труда и в 2,5 раза снижаются за­ траты на погашение горно-подготовительных работ. Но

186

доля амортизации в себестоимости добычи втрое боль­ ше, чем при обычной технологии. Это объясняется, прежде всего, неоправданно большой стоимостью само­ ходных машин и нерациональным их использованием. Наряду с этим, работоспособность и надежность узлов и деталей отечественного самоходного оборудования зачастую снижаются не из-за конструктивных недора­ боток, а вследствие применения низкокачественных ма­ териалов, несоответствия свойств металла характеру нагрузок, а также неотработанности технологии изго­ товления деталей и сборки узлов.

Аналогичное положение и на Джезказганском гор­ но-металлургическом комбинате. Анализ себестоимости 1 т руды по статьям калькуляции (табл. 36) показыва­ ет, что хотя темпы снижения затрат, за исключением амортизационных, несколько выше, чем при старой технологии, они сильно отстают от роста производитель­ ности труда. В этом отношении особенно резко броса­ ется в глаза незначительный темп снижения затрат по основной и дополнительной заработной плате с отчис­ лением на социальное страхование по шахте № 55. Амортизационные отчисления в себестоимости добычи 1 т руды на этой шахте возрастают, потому что увели­ чивается количество вводимых в эксплуатацию дорогих самоходных машин, что связано отчасти с увеличени­ ем объема горно-капитальных выработок, явившегося следствием выборочной отработки шахтного поля.

Как видно из данных таблицы 36, фактическая се­ бестоимость по шахте № 55 незначительно отличается от себестоимости по шахте № 44, имеющей наилучшие экономические показатели среди шахт подземных руд­ ников, работающих по старой технологии.

Вместе с тем затраты по заработной плате на шах­ те № 55 почти в полтора раза ниже, чем на шахте № 44, работающей по старой технологии, тогда как амортизационные отчисления и цеховые расходы (глав-' ным образом за счет повышения затрат на текущий ре­ монт) значительно выше.

Причинами этого являются:

1.Непомерно высокая стоимость самоходных ма­ шин, изготавливаемых малыми сериями;

2.Пониженная надежность и малая стойкость от­ дельных узлов и агрегатов, вызывающие большие за­ траты на поддерживающий ремонт;

187

3.Высокая стоимость и низкое качество запасных частей, особенно изготавливаемых в ремонтных цехах комбината;

4.Низкий уровень организации работ;

5.Наличие большого количества самоходного обо­ рудования при низком коэффициенте его использования

вработе.

Изучение опыта работы самоходного оборудования позволяет сделать вывод, что основными направления­ ми повышения эффективности применения самоходных машин и скорейшего достижения проектных показате­ лей являются: ликвидация недостатков в организации производства и труда, использование высокоманеврен­ ных машин на гусеничном ходу, улучшение качества ремонта и повышение надежности машин.

Фактическая экономическая эффективность приме­ нения самоходной техники и усовершенствованной схе­ мы горных выработок, способствующих более полному использованию нового оборудования, может быть зна­ чительно повышена в результате научно обоснованного распределения годовой добычи руды по отдельным час­ тям шахтного поля. При этом необходимо составлять экономико-математические модели оптимального рас­ пределения годовой добычи руды применительно к кон­ кретным условиям разработки. Так, вычисление моде­ лей на ЭВМ применительно к условиям шахты № 55 Джезказганского комбината по сравнению с обычными методами составления плана даст экономию трудовых ресурсов около 12 тыс. чел-смен, а эксплуатационных расходов — на 250 тыс. руб., с последующим уменьше­ нием амортизационных отчислений за счет концентра­ ции горных работ также на 250 тыс. руб. [196].

При составлении экономико-математических моде­ лей могут быть использованы методы линейного про­ граммирования с использованием критериев оптимиза­ ции в зависимости от конкретной постановки задачи исходя из производственных условий. Критериями оп­ тимизации могут быть: минимум блоковой себестоимо­ сти, максимум выхода отдельных компонентов, содер­ жащихся в руде, или достижение минимума трудоза­ трат на единицу продукции.

Тогда при первом критерии целевая функция будет

С (Qi) = 2 Ci*Qi^min ,

І= 1

188