Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ состояния вопроса 10
1.1. Время, как фактор повышения экономической эффективности технических решений 10
1.2. Временное складирование вскрышных пород на разрезах Кузбасса 13
1.3. Актуальность, цель, задачи и методы исследования 21
Выводы 29
2. Исследование условий целесообразности организации временных отвалов при поэтапном перемещении вскрышных пород автомобильным транспортом 31
2.1. Методический принцип оценки периода окупаемости временных отвалов и экономического эффекта 31
2.2. Детализация методического принципа при использовании автомобильного транспорта 34
2.3. Периоды развития временного отвала 39
2.4. Технико-экономические показатели экскаваторно-автомобильных комплексов 40
2.5. Влияние горнотехнических факторов на минимальный срок окупаемости временного складирования вскрыши 46
2.6. Последовательность обоснования места организации временного отвала50
Выводы 52
3. Управление грузопотоками при поэтапном перемещении вскрыши 55
3.1. Режим горных работ, как основа планирования объемов вскрыши для складирования во временных отвалах 55
3.2. Критерий планирования и управления вскрышными грузопотоками 58
3.3. Оперативное планирование объемов вскрыши для размещения во временном отвале на основе разделения грузопотоков 61
Выводы 65
4. Оперативное управление количественным составом экскаваторно автомобильных комплексов 67
4.1. Анализ методических принципов формирования экскаваторно-автомобильных комплексов 67
4.2. Основная идея перераспределения автосамосвалов по вскрышным забоям 71
4.3. Математическое моделирование затрат на выемочно-погрузочные работы и транспортирование вскрыши 73
4.2. Основная идея перераспределения автосамосвалов по вскрышным забоям
4.3. Математическое моделирование затрат на выемочно-погрузочные работы и транспортирование вскрыши 73
4.4. Исследование неравномерности работы экскаваторно-автомобильного комплекса 79
4 5 Перераспределения автосамосвалов по забоям при временном отвалообразовании 81
Выводы 83
5. Оценка экономической эффективности 85
5 1 Горнотехнические условия организации временного отвала на участке № 3
разреза «Краснобродский 85
5.2. Исходные данные и ожидаемая эффективность временного складирования
вскрыши на разрезе «Краснобродский» 90
Заключение 94
Литература 97
- Актуальность, цель, задачи и методы исследования
- Влияние горнотехнических факторов на минимальный срок окупаемости временного складирования вскрыши
- Оперативное планирование объемов вскрыши для размещения во временном отвале на основе разделения грузопотоков
- Основная идея перераспределения автосамосвалов по вскрышным забоям
Введение к работе
Актуальность работы. Формирование производственной программы на разрезах осуществляется с учетом горно-геологических и горнотехнических условий, эксплуатационных возможностей оборудования, состояния рынка угля и других факторов, которые в той или иной мере влияют на ее выполнение. Однако, изменение рыночных условий, недостаточная разведанность отрабатываемых запасов, изменчивость горно-геологических условий разработки, аварийные остановки оборудования и другие непредвиденные обстоятельства привносят в планирование необходимость текущей и оперативной корректировки производственной программы вскрышных работ, что приводит к объективным трудностям выполнения плана по добыче. Поэтому нередко выполнение плановых заданий входит в противоречие с существующими условиями и средствами их выполнения.
На разрезах, где преобладающие объемы вскрыши перемещаются с использованием автомобильного транспорта, расстояние транспортирования породы на отвалы является одним из основных управляемых факторов, с помощью которого возможно сгладить негативное влияние непредвиденных обстоятельств. При этом управление расстоянием транспортирования может быть обеспечено путем поэтапного перемещения вскрыши с организацией временных отвалов в границах карьерного поля на кратко- или среднесрочный период работы разреза с относительно меньшими расстояниями транспортирования. Это позволяет интенсифицировать подготовку запасов к выемке в нужные периоды времени. На разрезах Кузбасса при среднем коэффициенте горной массы 10-11 м7т доля общих объемов выполненных работ по уборке «старых» отвалов, ранее размещенных в границах карьерного поля, составляет в среднем 0,4 м7т, что по отношению к объемам вскрыши составляет более 30 млн. м .
Такие технические решения, являясь объективно необходимыми, не могут быть предусмотрены проектами в силу неполной определенности условий работы разрезов. При эксплуатации разреза по утвержденному проекту они должны приниматься на основе текущего состояния и планируемого режима горных работ на период существования временного отвала с обязательным учетом фактора времени и определением срока окупаемости дополнительных затрат, связанных с временным складированием вскрыши.
Существование на разрезе временного отвала не означает, что в нем можно размещать вскрышу из любых забоев. Для эффективного оперативного управления грузопотоками должны быть исследованы и обоснованы укрупненные критерии выбора забоев, которые бы учитывали текущие горнотехнические параметры и стоимостные показатели работы разреза.
Экономически обоснованная организация временных отвалов на разрезах связана с перераспределением транспортных средств между вскрышными забоями. Очевидно, что такое перераспределение также должно быть максимально эффективным как с точки зрения затрат на эксплуатацию экскаваторно-автомобильных комплексов, так и с точки зрения их производительности.
Сформулированные вопросы свидетельствуют об актуальности исследования условий временного отвалообразования при поэтапном перемещении вскрышных пород карьерными автосамосвалами на разрезах Кузбасса.
Работа выполнена в рамках программы интенсификации вскрышных работ на разрезах ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» на 2005 - 2010 гг. и планов НИР Кузбасского государственного технического университета.
Целью работы является обоснование условий временного отвалообразования, обеспечивающих эффективность поэтапного перемещения вскрыши карьерными автосамосвалами.
Объектом исследования является технология перемещения вскрышных пород автомобильным транспортом с временным их складированием в границах карьерного поля.
Предметом исследования являются технико-экономические показатели отвалообразования вскрыши при поэтапном ее перемещении автомобильным транспортом в зависимости от расстояний транспортирования и времени существования отвала.
Идея работы заключается в установлении влияния фактора времени на снижение приведенных затрат, связанных с перегрузом вскрышных пород при поэтапном ее перемещении.
Задачи исследования:
установить влияние основных горнотехнических факторов на минимальный срок окупаемости временных отвалов при поэтапном перемещении вскрыши автомобильным транспортом;
обосновать критерий разделения общего вскрышного грузопотока при планировании объемов породы для размещения во временных отвалах;
обосновать технологический принцип перераспределения карьерных автосамосвалов по вскрышным забоям при организации на разрезе временного отвала.
Методы исследования: анализ и обобщение литературных источников по перемещению вскрышных пород с использованием автомобильного транспорта; анализ фактического положения горных работ на разрезах, с применением временного отвалообразования вскрыши; статистическая обработка данных о технико-экономических показателях работы экскаваторно-автомобильных комплексов; математическое моделирование технико-экономических показателей экскавации, транспортирования и складирования вскрышных пород.
Научные положения.
сокращение расстояния транспортирования при перемещении вскрыши во временный отвал на 1,5 - 3,0 км при последующем ее перемещении в постоянный отвал на расстояние до 3 км, характерное для разрезов Кузбасса, предопределяет минимальный срок окупаемости временного складирования породы до 6 лет;
минимально допустимое сокращение расстояния транспортирования, определяемое на стадии текущего планирования горных работ, является критерием для принятия решения о направлении вскрышных грузопотоков во временный или постоянный отвал;
перераспределение карьерных автосамосвалов, освобождающихся при наличии на разрезе временных отвалов, целесообразно производить путем приоритетного формирования транспортных звеньев по принципу «один в очереди» для забоев с расстоянием транспортирования вскрыши более 1,5 - 2,0 км ,
что обеспечит увеличение производительности соответствующих экскаваторно-автомобильных комплексов на 5 - 25 % при одновременном снижении совокупных затрат на экскавацию и перемещение вскрыши. Научная новизна работы заключается:
в установлении и обосновании влияния расстояний транспортирования вскрыши и текущих технико-экономических показателей разреза на срок окупаемости дополнительных затрат, связанных с временным складированием автомобильной вскрыши в границах карьерного поля;
в обосновании критерия разделения вскрышного грузопотока и методических принципов планирования объемов вскрыши для размещения во временный отвал;
в разработке принципа перераспределения парка автосамосвалов при наличии временного отвала, соблюдение которого обеспечивает увеличение производительности экскаваторно-автомобильных комплексов при одновременном снижении совокупных затрат на экскавацию и перемещение вскрыши.
Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследования; формулировании основной идеи достижения цели, организации сбора хронометражных наблюдений, разработке структуры математической модели технико-экономических показателей, в обобщении результатов исследования, формулировании выводов и рекомендаций.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в работе, подтверждается:
корректным использованием экономико-математической модели процессов экскавации и транспортирования горной массы с обоснованием адекватности всех элементов модели;
непротиворечивостью результатов и выводов и их сопоставимостью с ранее выполненными исследованиями;
положительными результатами оценки технико-экономической эффективности поэтапного перемещения вскрыши автомобильным транспортом с временным ее отвалообразованием в границах карьерного поля;
фактически имеющимся на разрезах Кузбасса опытом внедрения временного отвалообразования в границах карьерного поля при использовании автомобильного транспорта.
Практическая ценность работы состоит в том, что ее результаты позволяют:
- обосновывать технико-экономическую эффективность временного
складирования вскрышных пород в границах карьерного поля на стадии крат
ко- и среднесрочного планирования горных работ;
- осуществлять оперативное управление вскрышными грузопотоками для
обеспечения текущей эффективности временного складирования вскрышных
пород в границах карьерного поля;
- обеспечивать максимальную производительность экскаваторно-
автомобильных комплексов при одновременном снижении затрат на их экс
плуатацию путем рационального распределения имеющегося парка автосамо
свалов.
Отличие от результатов других авторов заключается в разработке методов оценки эффективности временных автоотвалов в границах карьерного поля, основанных на расчете минимального срока окупаемости временно складируемой вскрыши и критериев разделения вскрышного грузопотока и распределения автосамосвалов по вскрышным забоям.
Апробация работы.
Результаты работы докладывались на XI международной научно-практической конференции «Энергетическая безопасность России - новые подходы к развитию угольной промышленности» (Кемерово. - 2010), международной научно-практической конференции «Сибресурс - 2010» (Кемерово. - 2010), на технических совещаниях УК «Кузбассразрезуголь» (2009 - 2011 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, три из которых - в изданиях рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация включает введение пять глав, заключение и приложение, изложена на 115 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц, 23 рисунка и список литературы из 84 наименований.
Актуальность, цель, задачи и методы исследования
Как показывает анализ, рост производительности труда и эффективности в угольной отрасли последнее десятилетие обеспечивался за счет роста инвестиций и основных фондов и к настоящему времени достигнут предел этого роста. Ранее применяемые методы повышения эффективности работы горных предприятий в основном за счет инвестиций в новых условиях не будут давать необходимых в полной мере результатов. В условиях предстоящего усиления конкурентной борьбы за мировые угольные рынки помимо фактора инноваций подключается еще один фактор - время. Сегодня для отрасли важны не столько инвестиции, сколько инновации повышающие производительность труда в 3-5 раз к 2020 году.
В условиях рынка для обеспечения жизнеспособности предприятий высокую актуальность приобрела проблема оптимизации параметров технологии горных работ с учетом изменяющегося спроса [16, 35].
Традиционным механизмом адаптации в условиях неопределенного спроса является создание технологических заделов, резервов производственной мощности и складов готовой продукции. Этот механизм приводит к связыванию денежных средств в запасах, росту затрат, требованию дополнительных инвестиций. Эффективность создания резерва мощности возрастает пропорционально корню квадратному от величины расстояния транспортирования вскрыши. Таким образом, на разрезах расстояние транспортирования пород на отвалы стало одним из главных факторов, управление которым позволяет приспосабливать производство к постоянно меняющемуся спросу на угольную продукцию. При этом переменная часть спроса достигает 30 - 40% от совокупного среднегодового объема спроса, а достоверный прогноз спроса при ошибке не более 25% находится в пределах 3-,,5 месяца. При удовлетворении такого режима спроса на угольную продукцию разрезам необходимо иметь до 40 - 90% резерва мощности на переменную часть спектра и соответствующих затрат на производство [35].
Эти колебания цен и спроса на уголь не могут быть предусмотрены проектом и разрезам для оперативного реагирования на них необходим механизм управления себестоимостью добычи.
При поэтапной разработке с длительностью каждого этапа 10- 15 лет и более возможно временное складирование пород внутри перспективных контуров. Это позволяет уменьшить в первые годы расстояние транспортирования пород и высвободить значительные денежные средства.
Именно так и было предусмотрено в проектах разрезов «Талдинский», «Караканский», «Томусинский 3-4» и др. В нашем случае это время должно быть значительно сокращено до времени средне- и краткосрочного планирования. Этого требует колебание спроса на угольную продукцию и соответствующей перестройки экономики разреза в краткосрочном периоде, необходимость согласованной работы основных звеньев технологической цепи выемочно-погрузочных работ и транспорта с учетом разной производительности отдельных забоев, дальности доставки пород на отвалы и провозной способности автотранспорта и др. Эти колебания предусмотреть проектами не представляется возможным.
В свое время рещение проблемы доставки породы вскрыщи на отвалы при высокой дальности в Кузбассе осуществлялось за счет применения комбинированного автомобильно-железнодорожного транспорта. Он применялся на крупных разрезах «Краснобродский», «Новосергеевский», «Бачатский» и др. Он был несколько эффективнее по сравнению с применением в этих условиях чисто автомобильного или железнодорожного транспорта (на 6-Ю %), но не обеспечивал значительного сокращения затрат на производство. Именно по этой причине (высокие затраты) в период перестройки экономики горного производства, для его выживания от комбинированного транспорта отказались. В целях выживания изыскивались и возможности сокращения расстояния доставки пород и автомобильным транспортом. Так на разрезе «Краснобродский» в кризисный период полностью отказались от использования комбинированного транспорта и, кроме того, расстояние доставки пород на отвал автомобильным транспортом сократили с 3,5 до 2.2 км. Только реализация этих радикальных мер перестройки технологии горного производства позволила разрезу выжить в период реструктуризации угольной отрасли.
Необходимо заметить, что само определение отвалов по положению относительно границ горного отвода - «внутренний» или «внешний» является временным и действует только при неизменности их положения. Развитие горных работ на разрезах Кузбасса сопровождалось многочисленными случаями пересмотра границ горных отводов в сторону расширения и бывшие внешние отвалы становились внутренними, требующими перемещения. Постепенно удалены многочисленные отвалы пород вскрыши бывшие внешними, сформированные по бестранспортной технологии вскрышных работ на начальном этапе разработки пластов крутого падения первых разрезов Кузбасса.
Развитие техники и технологии горных работ позволило со временем расширить границы разрезов, бывшие внешние отвалы стали внутренними. Их удаление производилось с использованием автомобильного, железнодорожного транспорта, по бестранспортной технологии. Этот процесс продолжается и в настоящее время. Так, на разрезе «Кедровский» при пересмотре границ горного отвода в сторону расширения с прирезкой запасов угля ранее внешний гидроотвал №3 стал внутренним и потребовался его перенос на новое место. Границы горных отводов многих разрезов Кузбасса в настоящее время установлены не окончательно и будут пересматриваться при доработке запасов угля. При этом потребуется повторное удаление части пород отвалов прилегающих к ныне действующим границам. Поэтому процесс поэтапного удаления горных пород отвалов от рабочей зоны разрезов разными технологиями по мере развития горных работ в плане был, есть и будет оставаться одним из основных способов достижения значительного снижения затрат на добычу угля.
В Кузбассе остро стоит вопрос использования земельных ресурсов промышленными предприятиями. Это в первую очередь относится к предприятиям открытой угледобычи, занимающим значительные площади для производства непосредственно горных работ и складирования вскрышных пород.
Остаточный коэффициент разрыхления скальных горных пород составляет 1,08 - 1,15 (Таблица 1.3, [51]). Учитывая, что граничный коэффициент вскрыши на разрезах редко превышает 10 м3/т, очевидно, что теоретически вся вскрышная порода может быть размещена в выработанном пространстве.
Таким образом, временное отвалообразование в перспективных границах карьерного поля с последующим перемещением этих объемов в выработанное пространство позволяет практически полностью восстановить нарушенные территории.
Влияние горнотехнических факторов на минимальный срок окупаемости временного складирования вскрыши
Обоснованность временного отвалообразования при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом впервые в отечественной литературе была сформулирована проф. В. С. Хохряковым еще в период плановой экономики [79], когда отношение к фактору времени далеко не всегда было однозначным. В рыночных условиях учет фактора времени при решении перспективных, долгосрочных и среднесрочных задач является очевидным. Более того, на основе анализа дисконтированных доходов и затрат в процессе формирования отвалов можно установить укрупненные условия экономической эффективности размещения породы во временных отвалах.
В.С. Хохряков в своей монографии рассматривает принципиальную возможность поэтапного поэтапного развития отвалов в связи с расширением границ рабочей зоны карьера (Рис. 2.1). Внешние отвалы, как правило, размещают за пределами конечных контуров карьера. При поэтапной разработке возможно временное складирование пород в пределах перспективных контуров. Часть вскрышных пород первого этапа могут быть размещена в зоне будущих работ второго этапа. При расконсервации бортов первого этапа временные отвалы перемещаются на постоянное место. Это позволяет уменьшить в первые годы затраты на выполнение работ и высвободить средства на период осуществления первого этапа.
Такая постановка вопроса возникает на стадии проектирования карьера или пересмотра существующего проекта, выбора системы разработки и технологии ведения открытых горных работ. Поэтому техническое решение, связанное с временным отвалообразованием больших объемов вскрыши должно приниматься в сравнении с другими технически возможными вариантами перспективного развития горных работ на основе интегральных критериев эффективности.
Вопрос технико-экономического обоснования временного складирования вскрышных пород в пределах карьерного поля на стадии планового среднесрочного, текущего и оперативного планирования горных работ с научной точки зрения является относительно новым. Как уже говорилось, общий принцип сформулирован В. С. Хохряковым для оценки целесообразности временного отвала, предусмотренного проектом карьера.
На основе этого принципа в работах [60, 61] на уровне постановки задачи выполнена подобная оценка при среднесрочном, текущем и оперативном планировании. Следует сказать, что полученные в этих работах результаты носят скорее академический и учебный характер, тем не менее, они дают основу для разработки соответствующей методики оценки.
Экономическая целесообразность временного складирования на t лет некоторого объема вскрыши определяется путем сравнения текущих затрат на его отгрузку и перемещение во временный отвал С\, а также будущих затрат С2 по отгрузке и транспортированию отвала через t лет в постоянное место складирования с учетом фактора времени с затратами CQ , связанными с отгрузкой и перемещением этого объема в существующий постоянный отвал в настоящий момент времени. При этом необходимо учитывать также дополнительную прибыль А/7, получаемую в текущий момент времени в результате высвобождения средств при перемещении вскрыши во временный отвал. Таким образом, критерием целесообразности будет служить неравенство С1+ — АЯ СП (2.1) где Е - норма дисконта, дол. ед. Если затраты С0,СХ,С2 и дополнительная прибыль ЛЯ известны, то минимальный экономически обоснованный промежуток времени, в течение которого рассматриваемый объем вскрыши должен находиться во временном отвале составит ІП А с2 уС0-СХ+АП Tmin = v -. (2.2) тш ln(1 + ) Величина Tmin является периодом компенсации или периодом окупаемости дополнительных затрат, связанных с временным складированием вскрыши при поэтапном ее перемещении.
Отсюда следует, что для оценки периода окупаемости всегда нужно рассматривать базовый или альтернативные варианты перемещения вскрыши (при проектировании или перспективном планировании).
Метод вариантов является основным методом решения оптимизационных задач горного производства [79, 62]. Существо метода заключается в том, что выделяется несколько вариантов решения технической задачи. Имеется один или несколько критериев оценки эффективности каждого из них. В результате технико-экономических расчетов определяются численные значения одного или нескольких критериев эффективности, на основе которых выбирается наиболее предпочтительный из возможных вариантов.
Отбор и обоснование возможных технологических вариантов решения осуществляется с учетом технических, социально-экономических, экологических и других ограничений. Из рассмотрения исключаются те варианты, которые по каким-либо причинам являются заведомо не осуществимыми.
Широкое применение технологии с использованием автомобильного транспорта обусловлено разработкой свит нарушенных пластов сложного строения и залегания, стесненностью выработанного пространства разрезов и большой глубиной горных работ, достигающей 250 м [83]. В этих условиях только маневренные качества транспорта обеспечивают решение возникающих при разработке задач вскрытия, минимизации потерь угля, объемов вскрышных работ и др. Эта технология широко применяется как на небольших разрезах, так и на крупных горных предприятиях, глубина работ и размеры которых в плане обуславливают значительные объемы и расстояния доставки породы вскрыши на внешние отвалы. Однако, эти расстояния значительно выше верхнего предела эффективной области применения технологии с автомобильным транспортом. Удельные затраты на доставку пород вскрыши в расчете на 1 км автомобильным транспортом в 2 - 3 раза выше чем при использовании железнодорожного транспорта, не имеющего маневренных качеств.
Временное отвалообразование может если не исключить, то смягчить негативное влияние непредвиденных обстоятельств путем переноса затрат на складирование вскрыши на более поздний период времени и обеспечения дополнительного объема добычи в настоящий момент времени. В связи с этим, необхо 35 димость обоснования временных отвалов возникает и на стадии эксплуатации.
Разница по сравнению с проектными и перспективными решениями о временном складировании заключается главным образом в сроках существования временного отвала и объемах вскрыши, размещаемой в них.
Принципиальная схема формирования временного отвала при отработке отдельных экскаваторных блоков, представленная на рис. 2.2 является наиболее распространенной на разрезах. Ее технико-экономическая оценка сводится к сравнению базового варианта с проектным вариантом.
Оперативное планирование объемов вскрыши для размещения во временном отвале на основе разделения грузопотоков
Считают, что режим горных работ установлен, если найдено положение начальных горных выработок, главное направление развития работ, календарное распределение объемов вскрышных и добычных работ по годам (этапам) разработки карьера, отвечающее экономическим критериям и обеспечивающее достижение установленных технических показателей и требований потребителей продукции. Таким образом, в процессе проектирования режима горных работ должны быть определены места заложения начальных горных выработок, выбраны направление и интенсивность развития горных работ в глубину и по простиранию по отдельным бортам карьера, определен объем горно-капитальных работ, сформирован календарный график выполнения вскрышных и добычных работ, отвечающий принятым критериям эффективности.
Режим горных работ неразрывно связан со вскрытием, системой разработки, технологией и механизацией работ, другими важнейшими параметрами карьера. Поэтому специфичность задачи проектирования режима горных работ заключается в том, что все названные и другие важнейшие технические системы и характеристики карьера не только определяются режимом горных работ, но и сами являются основой для его определения. Однако влияние режима горных работ на выбор всех последующих технологических решений следует признать доминирующим.
Исследование режима горных работ и определение рационального варианта развития работ для различных типов месторождений и видов карьерных полей осуществляют по единой методике, включающей проведение горногеометрического анализа месторождения, построение календарного графика разработки, регулирование календарного и обоснование рационального графиков.
При проектировании разработки карьера этапами в пределах конечных контуров намечают промежуточный контур - этап разработки. На этом контуре предусматривают формирование временно нерабочего борта с углом наклона 25 30, разносимого по мере углубления карьера, или организуют карьер первой очереди, отрабатываемый с опережением. Это дает возможность перенести (законсервировать) выполнение части объемов вскрышных работ на более поздние периоды разработки.
При разработке глубоких карьеров можно предусматривать развитие горных работ с выделением нескольких этапов и последовательным формированием временно нерабочих бортов карьера. При проектировании карьера с временно нерабочими бортами прежде всего устанавливают параметры элементов этих бортов: число уступов, ширину берм на уступах и длину части борта, подлежащей консервации.
Существование временно нерабочих бортов создают предпосылки для создания временных отвалов в соответствующих границах законсервироанного фронта горных работ
Режим горных работ - установленная проектом или исследованием последовательности выполнения во времени объёмов вскрышных и добычных работ на карьерах. Цель режима горных работ — обеспечение планомерной и экономически эффективной открытой разработки месторождения (его части) в течение планового периода работы карьера
На стадии текущего планирования выбор соответствующих забоев (экскаваторных блоков или более крупных частей рабочей зоны, запланированных для отработки) необходимо производить в зависимости от сокращения расстояния транспортирования вскрыши (AL, км), расстояния транспортирования до будущего постоянного отвала (Х2, км), а также остаточного срока технологического существования временного отвала (Т0СТ, лет).
Остаточный срок технологического существования - продолжительность времени от начала реализации текущего годового плана с учетом формирования временного отвала до начала погрузки и перемещения вскрыши в постоянный отвал. Если под текущим планированием понимать годовое планирование, то в каждый последующий плановый период остаточный срок технологического существования будет на 1 год меньше предыдущего. Этот текущий параметр временного отвала со временем объективно уменьшается.
Из формулы (2.19) можно получить условие, при котором вскрышу из конкретного экскаваторного блока можно включать в план по ее размещению во временном отвале: AL ДХ = (3.1) mm т (\ + Е)т« К Lcp Упор (aL2 +Ь) + СЭ+ отв « Упоров 4р+( расч-"доб) « гпор в4ср + ( расч где ALmin - минимальное сокращение расстояния транспортирования, при котором обеспечивается эффективность временного складирования из рассматриваемого забоя, км. показана характерная зависимость минимального сокращения расстояния транспортирования от остаточного срока технологического существования временного отвала при исходных данных представленных в табл. 2.5. Остаточный технологический срок существования временного отвала объективно уменьшается с течением времени. Из графиков видно, что по мере уменьшения остаточного срока Гост увеличивается минимально допустимое сокращение расстояния ALmin. Следовательно, наступит такой момент времени, когда ни один из забоев не будет удовлетворять условию (3.1), что означает, в свою очередь, окончание активного по экономическим критериям периода существования временного отвала. Образно выражаясь, нужно вовремя остановиться. Активный период может быть ограничен и технологическими факторами, например, вместимостью временного отвала. Таким образом, активный период существования временного отвала - продолжительность времени, в течение которого экономически целесообразно и технологически возможно складировать там вскрышную породу.
Основная идея перераспределения автосамосвалов по вскрышным забоям
На Краснобродском поле отрабатывается Краснобродское месторождение каменного угля двумя горными участками: - № 2 - с применением ж.д. технологии ( 2 забоя) отрабатывает верхние горизонты на западном и восточном бортах, с приемом породы на ж.д. отвале Северный ( на отвале прием породы ведет ЭШ 13/50 № 56). - № 3 - с применением автотехнологии ведет добычные и вскрышные работы в северной и южной частях поля
Добываемый уголь вывозится на угольные склады сортировочного комплекса и склад 3-7. Вскрышные породы складируются с южной части поля на внутреннем отвале Южный, с северной части вскрыша размещается на автоотвале Северный и на внешнем отвале Западный. В центральной части поля размещается вскрыша с забоев юго-западной антиклинали.
Отсыпка временного отвала предусмотрено двумя ярусами + 320м и + 352 м. Заезд на ярус № 320м осуществляется с существующей автодороги на западном борту с отметки +318м, на ярус +352м - с этой же автодороги с отметки +340 м.
Перевозка горной массы для размещения на отвале производится технологическим автотранспортом БелАЗ-75306, БелАЗ-75131. На отвале принят бульдозерный способ отвалообразования, с применением бульдозеров CAT D9R CATD10T.
«Корректировкой горно-транспортной части проекта отработки Красно-бродского месторождения» предусматривалось вывозить вскрышные породы ж.д. транспортом на внешние отвалы: ж.д. Северный и автоотвал Южный и внутренние автоотвалы: Северный и Южный.
В связи со сложной экономической обстановкой в период кризиса, для сохранения филиала «Краснобродский угольный разрез» как градообразующего предприятия для поселков Краснобродский, Трудармейский, Карагайла, возникла необходимость снижения себестоимости добычи угля. ( удельный вес добычи угля с участка №3 составляет 22 % от всего объема добычи филиала, включая Вахрушевское поле).
Наиболее затратным показателем в структуре себестоимости является горный фактор, а именно коэффициент вскрыши и расстояние транспортирования вскрыши. Снижать текущий коэффициент недопустимо, поскольку это приведет к ухудшению состоянию горных пород и, в конечном итоге, к падению уровня добычи угля ниже лицензионного соглашения (менее 1,8 млн т угля в год). Было принято решении о выборе части выработанного пространства для временного размещения вскрышных пород, с целью сокращения расстояния транспортирования.
Основные факторы, которые учитывались при выборе места расположения временного внутреннего отвала: - максимальное приближение вскрышного забоя к складированию горной массы. - место размещения вскрышной породы в ближайшие 10 лет не будет использоваться для ведения добычные и вскрышных пород ( 4 года для размещения отвала, 6 лет на уборку отвала), предусмотренных действующим проектом. - высота яруса отвала достигает 100 м, чем достигается большая приемная емкость отвала на фронт подвигания зоны разгрузки.
Местоположение центрального автоотвала выбрано в выработанном пространстве центральной части Краснобродского поля (пр.л. 52-56), где согласно действующему проекту в настоящее время ведение горных работ не предусматривается.
Выбранное место временного отвала является единственно возможным, поэтому другие варианты не рассматривались. Существенно важным является тот факт, временный отвал находится в непосредственной близости от карьерной автодороги на западный постоянный отвал.
Размещаемый объем вскрыши во внутреннем отвале ограничен и составляет 13 млн м . Время существования отвала - 3 года В том числе по годам: 1-ый йод д -,4 млн нм 2-оойод д -,4 млн мЗ 3-иийод д -,3 млн мЗ Динамика изменения объемов складирования вскрыши в постоянные и временные отвалы по участку и расстояние транспортирования по годам Таблица 5. № п/п Показатели Ед.изм Годы существования 2 3 1 Общий объем вскрыши автомобильной Тысм3 17100 17200 17800 2 Объем вскрыши размещаемый во временном центральном отвале Тысм3 4400 4400 4300 3 Доля пород вскрыши, размещаемой во временном внутреннем отвале % 25,7 25,6 24,2 4. Расстояние транспортирования на внешний отвал Км 4,36 4,36 4,48 5 Расстояние транспортирования на внутренний отвал Км 2,3 2,3 2,4 Во временном отвале размещается горная масса из вскрышных забоев, подготавливающих к отработке запасы угля, залегающие в северной части юго-западной антиклинали. Разница в расстоянии в случае транспортирования вскрыши забоев на внешний и внутренний отвал составляет около 2 км.
В настоящее время продолжается размещение горных пород во внутреннем отвале, с ориентировочный сроком службы до 2012 г (время приема породы на отвале). В ближайшие пять лет часть территории данного отвала планируется использовать как технологическую автодорогу, по которой будет перевозиться вскрыша с восточного борта на западный отвал. В дальнейшем данный отвал планируется отгружаться.
