/
1. Геологическое строение и горно-геологическая характеристика месторождения
1.1 Основные сведения
Поле разреза «Бачатский» расположено в пределах Бачатского месторождения в северо-западной части Кузнецкого бассейна [1].
По административному положению поле разреза находится на территории Беловского и Гурьевского районов Кемеровской области Российской Федерации. В непосредственной близости от южной границы разреза по долине реки Большой Бачат, проходит электрифицированная железная дорога Новокузнецк-Новосибирск, связывающая месторождение с крупными административными центрами Кузбасса и Сибири. По долине реки Малый Бачат, в 1 км севернее поля разреза, проходит железнодорожная ветка Белово-Гурьевск, к которой примыкают подъездные пути разреза «Бачатский». Ближайшим промышленным центром является город Белово, удалённый на 30 км к востоку от месторождения. Населенные пункты: деревни Шестаково, Мамонтово, Артышта, поселок Бачаты, расположенные поблизости, соединены между собой шоссейными и грунтовыми дорогами.
Бачатское месторождение представляло собой продольную котловину, абсолютные отметки которой изменялись от +210 м (в южной части поля разреза в долине реки Большой Бачат) до +310 м - на водоразделах.
Первоначальный рельеф поверхности поля разреза сильно изменен. В процессе ведения горных работ открытым способом сформировались искусственные формы рельефа - возвышенности, образовавшиеся от складирования пород вскрыши (абс. отм. +283 м) и понижения на площадях добычных и вскрышных работ (абс. отм. -20 м).
Гидросеть представлена р. Большой Бачат, протекающей в 500 м от южной границы горного отвода разреза, и р. Малый Бачат, протекающей в 1200 м от его северо-западной границы горного отвода. Обе реки являются притоками реки Ини.
Климат района резко континентальный. Продолжительность безморозного периода составляет 100 дней. Установление снегового покрова отмечается в середине ноября. Средняя температура января (самого холодного месяца) - 16,1-16,8 ОС, а минимальная - 41,9-42,8ОС. Количество осадков, выпадающих в зимнее время, 100-150 мм, высота снежного покрова - 20-25 см. Глубина промерзания грунтов составляет 1,6-2,5 м, при средней - 1,8 м.
Преобладающими являются ветры юго-западного направления.
Сейсмичность района - 7 баллов.
1.2 Геологическая характеристика месторождения
В пределах поля разреза выделены отложения верхнебалахонской подсерии верхнепермского возраста, включающей (в стратиграфической последовательности сверху вниз) Усятскую, Кемеровскую и Ишановскую свиты. [1]
Усятская свита включает пласты VIII-I Внутренние. Мощность свиты составляет 150 м, рабочая угленосность - 9%. Литологический состав вмещающих пород характеризуется переслаиванием песчаников и алевролитов.
Кемеровская свита, развитая на всей площади разреза, характеризуется самой высокой угленосностью благодаря наличию в ней очень мощных пластов Горелого и Мощного. Мощность свиты от почвы пласта Мощного до кровли пласта II Характерного изменяется от 153 до 240 м. Рабочая угленосность 20-38%. В составе свиты широко распространены песчаники, мощность слоев которых достигает 30-50 м.
Ишановская свита, вскрытая верхняя часть разреза которой составляет 80 м, содержит 7 пластов угля, промышленное значение и повсеместное распространение имеют только три верхних - III, II и I Безымянные. Рабочая угленосность вскрытой части 10%. В составе свиты преобладают песчаники.
В пределах поля разреза «Бачатский», наибольшим распространением пользуются песчаники и алевролиты. Угли, аргиллиты и др. породы имеют подчиненное положение.
Соотношение литологических разностей пород и угля по свитам приведено в таблице 1.
Таблица 1. Соотношение литологических разностей пород и угля по свитам
Наименование литологической разности |
Усятская свита, % |
Кемеровская свита, % |
Ишановская свита, % |
Всего, % |
|
Уголь |
9,0 |
29,0 |
10,0 |
19,0 |
|
Алевролит |
41,0 |
31,0 |
44,0 |
37,0 |
|
Аргиллит |
2,0 |
1,0 |
3,0 |
2,0 |
|
Песчаник |
45,0 |
38,0 |
39,0 |
40,0 |
|
Угл. аргиллит |
1,0 |
0,2 |
2,0 |
0,5 |
|
Пересл.алевр. с песчаником |
1,0 |
0,3 |
2,0 |
1,0 |
|
Пересл.алевр. с аргиллитом |
1,0 |
0,5 |
- |
0,5 |
Поле разреза «Бачатский» расположено в центральной части Бачатского месторождения, приуроченного к зоне складчатого пояса предгорий Салаирского кряжа, и представляет изолированную от основной площади Кузбасса брахисинклинальную складку.
Тектоническое строение поля разреза очень сложное. Основная структура - брахисинклиналь осложнена дополнительными складками второго и более высоких порядков, а также тектоническими разрывами, различными по амплитуде и протяжённости. Наиболее четко выделяются и прослеживаются по всему полю разреза крупные синклинали: Главная, А, С, синклинали F, L, Б, B, E и другие приурочены к их крыльям. Менее четко выражены антиклинали, наиболее крупные из них Центральная, АЕ, БВ. Падение крыльев складок невыдержанное, от пологого 10-15о до крутого 70-80о, местами запрокинутое. Преобладающие углы падения пластов достигают 50-80о. Угленосные отложения нарушены большим количеством тектонических разрывов. Наиболее крупные из них прослеживаются по всему полю. Амплитуда смещения крыльев составляет 70-270 м и более. Протяженность нарушений с амплитудой 10-100 м от 100 до 2000 м, с амплитудой 1-10 м - от 10 до 100 м. В соответствии с действующей «Классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твёрдых полезных ископаемых» по сложности геологического строения, выдержанности и мощности пластов, качеству угля, поле разреза отнесено к месторождениям очень сложного строения - 3 группе.
Породы и пласты угля интенсивно трещиноваты. Интенсивность трещиноватости увеличивается вблизи замков складок и тектонических нарушений. Трещины имеют различную степень раскрытости, а также отличаются по характеру заполнителя. Трещиноватость оказывает отрицательное влияние на состояние и устойчивость массива горных пород.
В обводнении поля разреза принимают участие подземные воды угленосных и четвертичных отложений. К зоне устойчивого питания рыхлых отложений относится юго-западный борт разреза, где питание осуществляется за счёт инфильтрации вод из Сагарлыкского гидроотвала. Коренные породы характеризуются наибольшей водоносностью у северной и южной границ разреза, где коренные породы контактируют с аллювиальными отложениями долин рек, в особенно, наиболее выветрелой части толщи до глубины 70-100 м. Коэффициент фильтрации коренных пород низкий - изменяется от 0,017 до 2,5 м/сутки, при среднем значении 0,22 м/сутки. Согласно Справке по среднегодовому водопритоку в разрез за 2002-2004 гг. приток подземных вод составляет 218 м3/час.
Угленосные отложения поля разреза включают 22 пласта угля. На балансе разреза числятся 10 пластов [2]. Часть пластов являются некондиционными.
Наибольшим распространением пользуются пласты Кемеровской свиты - II Прокопьевский, Горелый (верхняя пачка), Горелый (нижняя пачка), Мощный и Ишановской свиты - II Безымянный, I Безымянный.
По мощности пласты разделяются на:
- тонкие (0,5-1,3 м) - Проводник Мощного;
- средней мощности (1,3-3,5 м) - VIII Внутренний, VII Внутренний, V Внутренний, IV Внутренний, I Внутренний, Лутугинский, частично, I Безымянный;
- мощные (3,5-15,0) - Горелый верхняя пачка, Горелый нижняя пачка, II Прокопьевский, I Прокопьевский, II Безымянный, I Безымянный;
- весьма мощные (более 15,0 м) - Мощный.
Угли пластов I, II, III Безымянных относятся к марке СС, пласта Мощного - к марке СС и, частично, Т, а остальных пластов - КО, КС, СС и Ж [1].
Запасы угля утверждены в технических границах разреза до гор.+0 м с разделением запасов на I и II очереди. Разрезом запасы в технических границах учитываются без разделения на очереди. В границах разреза запасы угля категории А отсутствуют, запасы категории В составляют незначительное количество - 40,0 млн. т (10,46%) и, в основном (93-95%), выделены на пластах Мощный и Горелый. На основании форм отчетности (5-ГР и 2-ГР), предоставленных геолого-маркшейдерской службой разреза, количество запасов, учитываемых разрезом по состоянию на 1.01.2010 г. представлено в таблице 2.
Таблица 2. Балансовые запасы
Марка, подгруппа |
Балансовые запасы по учёту разреза «Бачатский» по состоянию на 1.01.2010 г., тыс. т |
||||
В |
С1 |
В+С1 |
С2 |
||
ОК II |
27 |
5282 |
5309 |
2254 |
|
ОК I |
34 |
4877 |
4911 |
1668 |
|
СС |
26187 |
152523 |
178710 |
39146 |
|
Т |
2771 |
5107 |
7878 |
372 |
|
КС |
39266 |
39266 |
6989 |
||
КО |
5811 |
88299 |
94110 |
46756 |
|
Ж |
474 |
474 |
2297 |
||
Всего: |
34830 |
295828 |
330658 |
99482 |
Аналитическая влага невысокая и составляет в среднем 1,2-1,4% [2]. Уголь пластов, намечаемых к отработке на разрезе, отличается довольно низкой зольностью чистых угольных пачек - в среднем на уровне 6,6-8,6%, а по пл. Мощному - 4,8%. Зольность с учетом 100% засорения породными прослоями пластам изменяется, в широком в диапазоне от 6-8% до 26,4%. Для определения зольности добываемого угля в целом по разрезу был проведен расчет зольности угля по отдельным пластам, принятым в отработку, с учетом засорения его породой от внутрипластовых прослойков и боковыми породами. Зольность угля по пластам рассчитывалась в соответствии с «Методикой расчета норм показателей качества и продуктов их переработки…» 1987 г. и «Изменениями №1 к «Методике…» от 1993 г. Расчет эксплуатационной зольности угля по пластам проводился по существующей схеме ведения горных работ и учету добываемого угля и представлен в таблице А.1 (приложение А). Угли всех пластов отличаются низким содержанием серы - по средним значениям не более 0,39%. Выход летучих веществ по углям верхних пластов в среднем составляет 19,3-21,6%, нижних - 23,3-27,2%. Спекающие свойства углей отдельных пластов проявляются по-разному: так по пластам Безымянным, Мощному и I Прокопьевскому толщина пластического слоя составляет 0-7 мм, а по нижележащим пластам - в среднем 9-11 мм, при колебаниях 5-14 мм. Теплота сгорания высшая по бомбе по пластам составляет 34,90-35,48 МДж/кг или 8335-8473 ккал/кг.
1.3 Физико-механические свойства горных пород
На поле разреза выделяются 3 основные группы пород [1]:
а) рыхлые отложения четвертичного и третичного возраста (к настоящему времени, в основном, отработаны);
б) коренные породы, затронутые выветриванием (глубина 40-80 м от кровли коренных пород);
в) коренные породы, не затронутые выветриванием (ниже глубины 40-80 м).
Рыхлые отложения. Верхний вскрышной горизонт мощностью 3-10 м на северо-востоке и до 63 м на юго-западе поля разреза сложен лессовидными суглинками, обогащёнными, в основном, грубообломочным, слегка окатанным делювиальным материалом. Плотность суглинков возрастает с глубиной. По классификации проф. М.М. Протодьяконова лессовидные суглинки относятся к VIII категории, а обогащённые делювием - VI категории.
Коренные породы. Сцементированные коренные породы, затронутые процессами выветривания, залегают на глубинах от 40-60 до 70-80 м от поверхности коренных пород и представлены песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Граница зоны выветривания зависит от рельефа коренных пород, их литологии и наличия тектонических нарушений. Так, в песчаниках она расположена на глубине 40-60 м, в алевролитах и аргиллитах - на глубине 70-80 м.
Коренные породы, не затронутые выветриванием, слагают основную толщу угленосных отложений и представлены песчаниками, алевролитами и аргиллитами, залегающими на глубине ниже 40-80 м от поверхности коренных пород.
К неблагоприятным инженерно-геологическим процессам относятся осыпи, обрушения, оползни, оплывание, суффозия и наледи.
Осыпи распространены в пределах всего разреза. Наиболее интенсивно под воздействием процессов выветривания и под влиянием буровзрывных работ осыпаются уступы, сложенные алевролитами, в меньшей степени - массивными песчаниками.
Обрушения горных пород приурочены к контактам слоев и трещин. Ослаблению поверхности обрушения способствуют взрывные работы и проникновение в трещины поверхностных вод.
Оползни в бортах разреза приурочены к породам различного возраста и состояния. Наиболее часто оползнями захвачены уступы, сложенные желтыми, бурыми и серыми суглинками. Оползни в коренных породах связаны, главным образом, с тектоническими нарушениями, трещиноватостью и переслаиванием слоев. Этому способствуют поверхности ослабления, падающие в выработку.
2. Горные работы
2.1 Существующие состояния и анализ горных работ
Производство горных работ по всем направлениям технологических процессов и производственным мероприятиям осуществляется в соответствии с имеющимися на разрезе разрешительными и иными утверждёнными и согласованными в установленном порядке документами.
Поле разреза «Бачатский» отрабатывается одновременно тремя эксплуатационными участками (Северным, Центральным и Южным), расположенными в границах единого карьерного поля. В настоящее время на участке «Южный» приостановлены горные работы в области, попадающей в санитарно-защитную зону.
Развитие горных работ осуществляется по продольно-углубочной двухбортовой схеме. Схема вскрытия поля разреза осуществляется как траншеями внешнего заложения, так и скользящими съездами в рабочей зоне и на погашенных бортах.
На выемке угля и вскрыши используются экскаваторы цикличного действия с ковшом ёмкостью от 4 до 30 м3 (мехлопаты, драглайны, гидравлические экскаваторы).
На транспортировании угля используется автомобильный транспорт, а на перевозке вскрышных пород - автомобильный, железнодорожный и авто-железнодорожный транспорт.
В соответствии с принятыми ранее проектными решениями [2] предприятие должно было:
- в 2006 произвести ввод ЦПТ-1;
- в 2010 - ЦПТ-2;
- в 2011 освоить производственную мощность 10 млн. т;
По состоянию горных работ на 2012 г. показатели производственной мощности достигнуты - ставится вопрос об увеличении до 13500 млн. т. Вместе с тем не запущена ни одна из линий ЦПТ, что обусловило появление отставания вскрышных работ от добычных.
2.2 Границы карьера
Филиал «Бачатский угольный разрез» осуществляет свою деятельность на основании «Лицензии на право пользования недрами» №1729 КЕМ 11703 ТЭ, от 18.09.2003 г. и Горноотводного акта №1520 от 03.11.2003 года.
В настоящее время границей поля разреза «Бачатский» в плане является граница по Лицензионному соглашению (граница горного отвода - акт №1520 от 03.11.2003 г.) в контуре с угловыми точками 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15а-16а---17-18-19--- далее по порядку ---36-36а-37--- далее по порядку ??44-45-46 а -47 а -48-49-50-51-52-53-54-1). Нижняя граница отработки ? гор. +0 м (абс). В контуре, обозначенном на гор.+0 угловыми точками 62-63-64-65-66-67-68-69-61-60-59-58-57-56-55-54-62 нижняя граница отработки - гор.-20 м (абс).
Размеры поля разреза:
? длина (по простиранию) ? 10150 м;
? ширина (вкрест простиранию) - до 2100 м.
Площадь горного отвода - 1513 га.
Результирующий угол откоса - 35О.
Отрабатываемые пласты:
I-III Безымянные, I-II Прокопьевские, Лутугинский, Горелый н.п., Горелый в.п., Характерные, Внутренние до глубины +0 м (абс.).
Мощный ? до глубины +0 м (абс.), а в контуре, обозначенном угловыми точками 62-63-64-65-66-67-68-69-61-60-59-58-57-56-55-54-62, до глубины -20 м (абс.).
2.3 Вскрытие карьерного поля
Фактические горные работы ведутся на всем поле разреза - Северном, Центральном и Южном участках.
Верхняя группа горизонтов Северного участка (+ 156 и выше на Восточном борту и +210 и выше на Западном борту), отрабатывается на железнодорожный транспорт, нижележащие горизонты ? на автомобильно-железнодорожный транспорт при использовании двух экскаваторных перегрузочных пунктов, находящихся в разрезе на гор + 156 м и гор +220 м.
На участке имеются 4 траншеи:
- северная групповая траншея внешнего заложения, переходящая во внутреннюю;
? северо-западная групповая траншея внутреннего заложения;
? северо-западная №1 групповая траншея внутреннего заложения;
? северо-восточная групповая траншея внутреннего заложения.
Рабочие горизонты, отрабатываемые на железнодорожный транспорт вскрываются Северной и Северо-Западной траншеями. Северной траншеей осуществляется вскрытие восточного борта и центральной части участка с помощью системы железнодорожных заездов со станции Семенушкино, имеющей транспортную связь с Северным отвалом и внешней сетью. Северо-западной траншеей вскрывается западный борт участка со станции Породная с выходом на Западный железнодорожный отвал. По этой же схеме вскрываются верхние горизонты западного борта Центрального участка (50-62 пр).
Рабочие горизонты, отрабатываемые на автомобильно-железнодорожный транспорт, вскрываются системой скользящих съездов и автомобильных заездов, имеющих автотранспортную связь с экскаваторными перегрузочными пунктами. Далее вскрышные породы железнодорожным транспортом вывозятся через Северную и Северо-Западную траншеи на Северный и Западный отвалы.
Через Северо-Западную №1 траншею предусматривается автотранспортная связь добычных горизонтов со станцией Погрузочная (угольным складом №8).
Вскрытие горизонтов восточного борта центральной части участка (отрабатываемых на автотранспорт) предусматривается Северо-Восточной №1 траншеей с выходом на Северо-Восточный автоотвал и системой скользящих съездов на рабочих горизонтах.
Для связи с обогатительной фабрикой (ОФ) и техкомплексами Северо-Восточная №1 траншея соединена с Северо-Восточной траншеей и от нее автодорогой №2 с Юго-Восточной траншеей.
Центральный и Южный участки поля разреза отрабатываются на автотранспорт.
Центральный участок вскрыт Западной и Северо-Восточной траншеями, Южный - Юго-Западной и Юго-Восточной въездными траншеями.
Юго-Восточная траншея - внешнего заложения, переходящая во внутреннюю, остальные траншеи внутреннего заложения. Все траншеи - общие, наклонные, с петлевой формой трассы.
Через Западную и Юго-Западную траншеи, а также систему скользящих съездов, осуществляется автотранспортная связь рабочих горизонтов с Сагарлыкским автоотвалом; через Северо-Восточную траншею и систему скользящих съездов - с Восточным автоотвалом и угольным складом №2; через Юго-Восточную траншею и систему скользящих съездов - с промплощадкой и угольным складом №1.
На западном борту разреза на границе Центрального и Южного участков построена наклонная траншея (б-15°, L - 520 м) конвейерно-отвальных комплексов. Дробильно-перегрузочные пункты вскрыши (№1 и №2) комплекса №1, с разгрузочной площадкой, сформированной на гор.+122 м у западного борта Центрального участка, системой конвейеров через наклонную траншею соединены с Южным конвейерным отвалом.
2.4 Система разработки и её параметры
Ранее выполненными проектами карьерное поле условно разделено на три эксплуатационных участка: Северный, Центральный, Южный. В основу при делении поля разреза на участки положены сходимость горно-геологических условий и принятые границы поля разреза вкрест простиранию угольных пластов.
Границей между Северным и Центральным участками принята 6 разведочная линия, граница между Центральным и Южным участками расположена в районе 14 разведочной линии.
Принятая настоящим проектом мощность разреза «Бачатский» 10 млн. тонн угля в год может быть обеспечена только при условии одновременного ведения горных работ на всех эксплутационных участках поля разреза. Уменьшение количества углей коксующихся марок и снижение угленасыщенности в направлении с севера на юг также диктуют необходимость равномерного развития горных работ на всем протяжении фронта добычных и вскышных работ с целью поддержания стабильного марочного состава и коэффициента вскрыши на весь срок эксплуатации разреза.
Учитывая все эти факторы, принята продольная двухбортовая углубочная система разработки с задействованием всего фронта и постоянным понижением до конечных границ разреза.
Основные параметры элементов системы разработки (смотреть таблица 3) определены для усредненных горно-геологических условий в соответствии с параметрами горнотранспортного оборудования и принятыми параметрами буровзрывных работ.
Таблица 3. Значения основных параметров системы разработки
Наименование показателей |
Показатели |
||||
Рыхлые |
Вывет- релые |
Корен- ные |
Уголь |
||
Высота вскрышного уступа, м |
15-30 |
15 |
15 |
7,5-15 |
|
Ширина заходки по целику, м |
35 |
35 |
35 |
- |
|
Полная ширина развала, м |
- |
50 |
54 |
- |
|
Максимальная высота развала, м |
- |
16 |
16,5 |
- |
|
Минимальная ширина рабочей площадки, м |
11 |
26 |
30 |
37 |
|
Нормальная ширина рабочей площадки, м |
46 |
61 |
65 |
40-65 |
|
Полная глубина разрезной траншеи, м |
- |
15 |
15 |
15 |
|
Расстояние от оси автодороги до нижней бровки развала, м |
- |
15 |
19 |
9 |
|
Расстояние от оси автодороги до полосы электроснабжения, м |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Расстояние между осями автодорог |
12 |
12 |
12 |
12 |
|
Ширина полосы для размещения устройств электроснабжения, м |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
Рабочий угол откоса, градус |
60 |
75 |
75 |
- |
|
Устойчивый угол откоса, градус |
50 |
60 |
60 |
- |
|
Минимальный радиус разворота автосамосвала, м |
13 |
13 |
13 |
13 |
2.5 Параметры технологических процессов
Подготовка горных пород к выемке
Настоящий раздел разработан с учетом требований «Единых правил безопасности при взрывных работах» (от 30 января 2001 г.).
Физико-механические свойства вскрышных пород предопределили необходимость их предварительного рыхления до начала выемочных работ. В настоящее время для бурения взрывных скважин на разрезе используются буровые установки:
? на породных уступах - СБШ-250МН, СБШ-250/270РД, 60-R, 5СБШ-200/36, СБШ-270ИЗ;
? на угольных уступах - СБР-160 с диаметром скважин 160 мм.
Расчет производительности буровых станков произведен (смотреть таблица 4) на основании «Единых норм выработки (времени) на открытые горные работы для предприятий горнодобывающей промышленности. Бурение» 1984 г.
В соответствии с классификацией пород по взрываемости и с учетом рекомендаций институтов НИИОГР, ИГД им. Скочинского, КузПИ, а так же опыта работы разреза «Бачатский» для производства взрывных работ по коренным породам и углю в качестве основных приняты следующие типы взрывчатых веществ (ВВ): сибирит-2500РЗ, сибирит-1200, граммонит 79/21, гранулит НП.
При этом удельный расход взрывчатых веществ (приведенный к эталонному - граммониту 79/21) составит:
? по углю - 0,2 кг/м3;
? по коренным породам затронутым выветриванием - 0,42 кг/м3;
? по коренным породам не затронутым выветриванием - 0,65 кг/м3.
Расчет годового количества ВВ, необходимого для подготовки коренных пород вскрыши и угля к экскавации, приведен в таблице 5.
Таблица 4. Годовой производительности буровых станков
Наименование |
Единица |
Буровые станки |
|||||
измерения |
СБШ-270ИЗ |
DM-M2 |
DM-М2 |
DM-45 |
DM-45 |
||
Диаметр скважины |
м |
0,269 |
0,214 |
0,244 |
0,160 |
0,244 |
|
Коэф.крепости породы по Протодъяконову, f |
8 |
8 |
4 |
3 |
8 |
||
Высота уступа |
м |
15,0 |
15,0 |
15,0 |
15,0 |
15,0 |
|
Категория породы по буримости |
XI |
XI |
IX |
VII |
XI |
||
Общее время смены |
мин. |
480 |
480 |
480 |
480 |
480 |
|
в том числе: подготов.-заключит. операции |
мин. |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
|
личное время |
мин. |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
взрывные работы |
мин. |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
|
время чистой работы бурстанка |
мин. |
430 |
430 |
430 |
430 |
430 |
|
Оперативное время бурения 1 п.м. скважины |
мин. |
4,62 |
1,35 |
1,27 |
1,50 |
1,79 |
|
в том числе: основное время |
мин. |
3,15 |
1,1 |
1,02 |
1,16 |
1,39 |
|
вспомогательное время |
мин. |
1,47 |
0,25 |
0,25 |
0,34 |
0,25 |
|
Общее время бурения с учетом коэф. накл. бур. |
мин. |
4,85 |
1,42 |
1,33 |
|||
Общее время бурения с учетом климатич. коэф. |
мин. |
5,09 |
1,49 |
1,4 |
1,58 |
1,88 |
|
Сменная производит. бурового станка |
п.м/см |
84 |
289 |
307 |
273 |
229 |
|
Количество смен в сутках |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
||
Суточная производит. бурового станка |
п.м/сут |
253 |
867 |
921 |
819 |
686 |
|
Количество рабочих дней в году |
дни |
365 |
365 |
365 |
365 |
365 |
|
из них: праздники |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
||
дни ремонтных работ |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
||
перегон |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
||
простои по метеоусловиям |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
||
дни чистой работы |
302 |
302 |
302 |
302 |
302 |
||
Годовая производительность бурстанка |
п.м/год |
76485 |
261771 |
278560 |
247374 |
207296 |
|
Выход горной массы с 1 п.м скважины |
м3/п.м |
49,66 |
24,99 |
54,06 |
47,06 |
41,08 |
|
Годовая производительность списочн. бурстанка по горной массе |
тыс. м3/год |
3798 |
6541 |
15524 |
13548 |
8516 |
Таблица 5. Годовой расход взрывчатых веществ
Наименование |
Обьем тыс. т. |
Годовой расход В.В. тонн |
||||
Сибирит 1200 |
Сибирит 2500 |
Граммонит 79/21 |
гранулит НП |
|||
Уголь |
3936 |
1023 |
||||
Породы II категории |
8000 |
4368 |
||||
Породы III-IV категории |
38800 |
27708 |
3302 |
150 |
6387 |
Расчет параметров буровзрывных работ (БВР) произведен для средних горно-геологических условий, исходя из структурно-прочностных свойств вмещающих пород и угля с учетом требований, предъявляемых к горной массе при экскавации. Расчет выполнен в соответствии с принятыми элементами системы разработки, выбранным удельным расходом ВВ, типами буровых станков и экскаваторов по программе «БВР» и приведен в таблице 6.
Таблица 6. Значения параметров БВР
Наименование показателей |
Коренные породы в траншее |
уголь |
Коренные породы затронутые выветриванием |
|
Высота уступа, м |
15,00 |
15,00 |
15,00 |
|
Коэффициент крепости |
8 |
3 |
4 |
|
Удельный расход ВВ, кг/м3 |
0,65 |
0,2 |
0.45 |
|
Коэффициент рыхления пород в отвале |
1,35 |
1,25 |
1.3 |
|
Тип вскрышного оборудования |
РН-2800 |
РН-2300 |
РН-2800 |
|
Тип бурового станка |
DM-45 |
DM-45 |
DM-M2 |
|
Диаметр скважинного заряда, м |
0,244 |
0,160 |
0,244 |
|
Схема инициирования |
диагональн. |
диагональн. |
диагональн. |
|
Наклон скважины к горизонту |
90 |
90 |
75 |
|
Длина скважины, м |
16.17 |
13,37 |
16,11 |
|
Перебур, м |
3,5 |
- |
0,59 |
|
Недобур, м |
- |
1,63 |
- |
|
Удельный расход ВВ (расч. знач.), кг/м3 |
0,65 |
0,2 |
0,42 |
|
Расстояние между скважинами в ряду, м |
6,33 |
6,45 |
8,3 |
|
Расстояние между рядами скважин, м |
7 |
6,4 |
7 |
|
Ширина развала горной массы, м |
- |
- |
15 |
|
Линия сопротивления по подошве, м |
7 |
7,02 |
7 |
|
Количество рядов, шт |
5 |
- |
5 |
|
Ширина заходки, м |
35 |
- |
35 |
|
Полная ширина развала горной массы, м |
- |
- |
50 |
|
Макс. высота развала, м |
17,31 |
16,37 |
16,22 |
|
Длина заряда, м |
10,26 |
6,95 |
8,69 |
|
Длина нижней части заряда, м |
6,67 |
3,48 |
5,65 |
|
Вес заряда в скважине, кг |
431,76 |
125,82 |
365,91 |
|
Количество интервалов рассредоточения |
1 |
2 |
1 |
|
Длина интервалов рассредоточения, м |
2,41 |
3,95 |
3,79 |
|
Длина забойки, м |
3,5 |
2,47 |
3,63 |
|
Выход горной массы с 1 пог. м скважины, м3 |
41,08 |
47,06 |
54,06 |
|
Расход бурения на 1000 м3, пог. м |
24,35 |
21,25 |
18,5 |
|
Диаметр среднего куска, м |
0,8 |
0,49 |
0,59 |
|
Коэффициент разрыхления породы в развале |
1,08 |
1,19 |
1,25 |
С целью выбора оптимального соотношения затрат по взрывному и механическому дроблению, с учётом рекомендаций изложенных в «Обосновании рациональной степени взрывного дробления вскрышных пород разреза «Бачатский» при переходе на циклично-поточную технологию», КузПИ. 1982 г., принято, что в забоях, из которых вскрышные породы будут направляться на дробильно-перегрузочный пункт вскрыши (ДППВ) необходимо, при проведении взрывных работ применять увеличенный удельный расход ВВ - 0,85 кг/м3.В связи с тем, что размеры кусков породы, транспортируемых конвейерным транспортом, ограничены (не более 0,3 м), возникает необходимость вторичного механического дробления взорванной породы. Для этих целей в настоящем проекте предусмотрены 4 дробильные установки фирмы ММД.
Организация БВР предусматривает обеспечение минимальных простоев основного горно-вскрышного оборудования (экскаваторов и буровых станков) и связанных с ним технологических цепочек: транспорт, ДППВ, конвейерные линии, эксплуатируемых в границах зоны действия взрывных работ разреза.
Расстояние, опасное для людей по разлету отдельных кусков породы при взрывании скважинных зарядов, рассчитанных на разрыхляющее (дробящее) действие, определяется по формуле:
, (1)
где - коэффициент заполнения скважин взрывчатым веществом;
- коэффициент заполнения скважин забоечным материалом;
- коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова;
- диаметр взрываемой скважины, м;
- расстояние между скважинами в ряду или между рядами скважин, м.
Расчет безопасных расстояний для людей по разлету отдельных кусков породы при взрывании скважинных зарядов приведен в таблице 7.
Таблица 7. Расчет безопасных расстояний по разлету кусков
Показатели |
Категории пород по трудности экскавации |
||
II категория |
III-IV категория |
||
коэффициент крепости взрываемых грунтов |
4 |
8 |
|
высота уступа, м |
15 |
15 |
|
диаметр скважины, м |
0,244 |
0,244 |
|
число рядов скважин, м |
5 |
5 |
|
расстояние между скважинами в ряду, м |
8,3 |
6,64 |
|
расстояние между рядами скважин, м |
7 |
7 |
|
длина заряда, м |
8,69 |
10,68 |
|
глубина скважины, м |
16,11 |
16,71 |
|
длина забойки, м |
3,63 |
3,51 |
|
коэффициент заполнения скважины В.В. |
0,54 |
0,64 |
|
коэффициент заполнения скважины забойкой |
0,96 |
1,39 |
|
расстояние, опасное для людей по разлету кусков порды, м |
175,5 |
280 |
При производстве взрывов в разрезе в условиях превышения верхней отметки взрываемого участка над участками границы опасной зоны более чем на 30,0 м, размеры опасной зоны для людей по разлету отдельных кусков породы должны быть увеличены.
Расчетные значения радиусов опасных зон для людей должны быть не меньше значений, приведенных в ПБ-13-407-01. Безопасное расстояние для людей при n = 1 составляет R = 350 м.
Расчет безопасных расстояний по действию ударной воздушной волны на застекления и человека выполнен по программе «Автоматизированный расчет безопасности по ударной воздушной волне» (АРБУВВ) приведен в таблице 8.
Таблица 8. Расчет безопасных расстояний по действию ударной волны
Показатели |
Категории пород по трудности экскавации |
||
III-IV категория |
II категория |
||
Коэффициент крепости взрываемых грунтов |
8 |
4 |
|
Высота уступа, м |
15 |
15 |
|
Диаметр скважины, м |
0,244 |
0,244 |
|
число рядов скважин, шт. |
5 |
5 |
|
Схема инициирования |
диагональная |
диагональная |
|
Количество скважин во взрываемой группе, шт. |
5 |
5 |
|
Интервал замедления, мс |
35 |
35 |
|
Длина заряда, м |
10,68 |
8,69 |
|
Длина забойки, м |
3,51 |
3,63 |
|
Вес заряда в скважине, м |
453,3 |
365,9 |
|
Отношение длины забойки к диаметру скважины |
14 |
15 |
|
Значение коэффициента в зависимости от Lзаб./d |
0,020 |
0,003 |
|
Вместимость В.В. 1 м скваж, кг. |
42,4 |
42,1 |
|
Эквивалентная масса заряда, кг |
12,43 |
1,85 |
|
Расчетное безопасное расстояние по действию ударно-воздушной волны (для строений), м |
229 |
95 |
|
Принимаемое расстояние по действию ударно-воздушной волны (для строений), м |
412 |
171 |
|
Расчетное безопасное расстояние по действию ударно-воздушной волны (для человека), м |
197 |
183 |
|
Принимаемое расстояние по действию ударно-воздушной волны (для человека), м |
591 |
513 |
Безопасные расстояния при проведении взрывных работ составят:
- расстояние разлета осколков - 350 м;
- расстояние по действию УВВ - 600 м;
- сейсмобезопасное расстояние - 253 м.
Величина санитарно-защитной зоны разреза составляет 1000 м.
Выемочно-погрузочные работы
Характерной особенностью разреза «Бачатский» является разнообразная мощность отрабатываемых пластов при значительном их количестве, большая протяженность фронта рабочих уступов и большие погоризонтные объемы вскрыши, необходимость использования одного и того же оборудования на добычных и вскрышных работах. Это требует применения:
- выемочного оборудования с большой единичной мощностью и кинематическими возможностями, обеспечивающими минимум потерь и засорения при отработке угольных пластов;
- технологического автотранспорта большой грузоподъемности и емкости кузова.
Настоящим проектом расчетов, фактического состояния парка выемочных машин, технологического транспорта настоящим проектом в качестве горно-транспортного оборудования, обеспечивающего поддержание фактически достигнутой мощности добываемого угля в год приняты:
- экскаваторы-мехлопаты - РН-2300, РН-2800, ЭКГ-1500Р;
- экскаваторы гидравлические - САТ-5230В МЕ;
Производительность экскаваторов определена с учетом режима работы и горно-геологических условий эксплуатации на основании «Единых норм выработки на открытые горные работы для предприятий горнодобывающей промышленности». Экскавация и транспортирование (1989 г.) и «Положения о планово-предупредительном ремонте оборудования открытых горных работ на предприятиях угольной промышленности».
Результаты расчетов производительности экскаваторов на вскрышных и добычных работах приведены в таблице 9.
Таблица 1. Таблица 9. Расчет производительности экскаваторов
Наименование показателей |
Един измер. |
ЭКГ-1500Р |
PH-2800 |
PH-2300 |
PH-2300 |
PH-2300 |
Марион 201М-СС |
ЭКГ-15 |
САТ - 5230В МЕ |
САТ - 5230В |
||
Вид работ |
- |
вскрыша |
вскрыша |
вскрыша |
траншея |
добыча |
вскрыша |
вскрыша |
вскрыша |
добыча |
||
Категория пород по трудности экскавации |
- |
4 |
4 |
4 |
4 |
3 |
4 |
4 |
4 |
3 |
||
Емкость ковша экскаватора |
м3 |
18 |
33,2 |
25,2 |
25,2 |
25,2 |
16 |
15 |
16 |
16 |
||
Марка автосамосвала |
- |
САТ - 785 |
БелАЗ-7530 |
БелАЗ-7530 |
БелАЗ-7530 |
БелАЗ-75138 |
САТ - 785 |
САТ - 785 |
САТ - 785 |
БелАЗ-75138 |
||
Грузоподъемность автосамосвала |
т |
136 |
200 |
200 |
200 |
130 |
136 |
136 |
136 |
130 |
||
Геометрическая емкость кузова (с шапкой) |
м3 |
75 |
112 |
112 |
112 |
124 |
75 |
75 |
75 |
124 |
||
Емкость ковша экскаватора в целике |
м3 |
10,8 |
19,92 |
15,12 |
15,12 |
17,73 |
9,6 |
9,0 |
9,6 |
9,6 |
||
Емкость кузова автосамосвала в целике |
м3 |
50,0 |
74,67 |
74,67 |
74,67 |
91,85 |
50,0 |
50,0 |
50,0 |
50,0 |
||
Объемный вес пород |
т/м3 |
2,6 |
2,6 |
2,6 |
2,6 |
1,38 |
2,6 |
2,6 |
2,6 |
1,38 |
||
Коэффициент разрыхления пород |
- |
1,50 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,35 |
1,50 |
1,50 |
1,50 |
1,50 |
||
Коэффициент наполнения ковша экскаватора |
- |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,95 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
||
Оперативное время на цикл экскавации |
с |
45,2 |
49,4 |
45,2 |
45,2 |
42,4 |
44,4 |
44,4 |
44,4 |
42,9 |
29 |
|
Количество циклов экскаватора при погрузке |
шт |
5 |
4 |
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
6 |
||
Время погрузки транспортной единицы |
мин. |
3,76 |
3,29 |
3,76 |
3,76 |
3,54 |
4,44 |
4,44 |
4,44 |
4,29 |
||
Рабочее время смены: |
||||||||||||
- продолжительность смены |
мин. |
480 |
480 |
480 |
480 |
480 |
480 |
480 |
480 |
480 |
||
- подготовительно-заключительные операции |
мин. |
31 |
31 |
31 |
31 |
31 |
31 |
31 |
31 |
31 |
||
- подчистка подъезда к экскаватору |
мин. |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
||
время чистой работы экскаватора |
мин. |
429 |
429 |
429 |
429 |
429 |
429 |
429 |
429 |
429 |
||
Количество погружаемых тр. единиц за смену |
шт. |
83,9 |
84,3 |
77,1 |
77,1 |
90,6 |
68,7 |
68,7 |
76,0 |
78,1 |
||
Количество суток в году: |
||||||||||||
- работы разреза |
сут. |
353 |
353 |
353 |
353 |
353 |
353 |
353 |
353 |
353 |
||
- простоев экскаватора в ремонтах |
сут. |
50 |
57 |
57 |
57 |
49 |
50 |
50 |
51 |
42 |
||
- перегонов экскаватора |
сут. |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
||
- чистой работы экскаватора |
сут. |
291 |
284 |
284 |
284 |
292 |
291 |
291 |
290 |
299 |
||
Производительность экскаватора: |
||||||||||||
- часовая |
(т) м3 |
861,0 |
1452 |
1205 |
908 |
1645 |
778 |
729 |
778,0 |
1690,0 |
||
- сменная |
(т) м3 |
3596 |
5223 |
4906 |
3685 |
7705 |
3030 |
2760 |
3297 |
6750 |
||
- суточная |
(т) м3 |
10790 |
15670 |
14718 |
11056 |
23116 |
9106 |
8282 |
9890 |
20230 |
||
- годовая |
тыс. м3 |
3140 |
4450 |
4180 |
3140 |
6750 |
2650 |
2410 |
2870 |
6050 |
Расчет потребного количества основного горного оборудования на стабильный период эксплуатации представлен в таблице 10.
Таблица 10. Расчет потребного количества экскаваторов
Наименование работ |
Марка |
Годовая производительность, тыс. м3, тыс. т |
Годовой объем работ, тыс. м3, тыс. т |
Количество, шт. |
||
Рабочее |
Списочное |
|||||
1. Добычные работы |
PH-2300 |
6750 |
7700 |
0,93 |
1,13 |
|
САТ - 5230В |
6050 |
2300 |
0,31 |
0,36 |
||
2. Вскрышные работы |
||||||
- отработка корен. пород: |
PH-2800 |
4450 |
8900 |
1,61 |
2,00 |
|
PH-2300 |
4180 |
16450 |
3,17 |
3,94 |
||
- в траншее |
PH-2300 |
3140 |
5700 |
1,46 |
1,82 |
|
ЭКГ - 1500Р |
3140 |
8690 |
2,28 |
2,77 |
||
ЭКГ-15 |
2410 |
2410 |
0,82 |
1,00 |
||
САТ - 5230В МЕ |
2870 |
4650 |
1,33 |
1,62 |
Перевозка карьерных грузов
Отработка Северного участка осуществляется в следующем порядке:
- уголь - на автомобильный, железнодорожный (ж.д.) и комбинированный автомобильно-железнодорожный транспорт;
- вскрышные породы - на железнодорожный и автомобильно-железнодорожный транспорт.
На участке имеется 3 перегрузочных пункта авто-ж.д: у Северо-Западной траншеи (гор.+220 м) и в центральной части (гор.+156 м).
Уголь и вскрышные породы Центрального и Южного участков отрабатываются на автотранспорт.
Уголь с участков разреза транспортируется: ж.д. транспортом - на угольные склады №2 и №8, входящие в состав техкомплекса №1, автотранспортом - на ОФ «Бачатская», угольный склад №1, ДСК-1, ДСК-2, а также, с целью дальнейшего самовывоза для нужд населения, на угольный склад №3, расположенный на площадке участка строительства автодорог.
Вскрышные породы Северного участка через станции Семенушкино и Породная транспортируются соответственно на Северный и Западный экскаваторные отвалы. Вскрыша Центрального и Южного участков вывозится автотранспортом на Восточный, Сагарлыкский и Внутренний отвалы.
Принципиальная транспортная схема разреза включает в себя вышеперечисленные объекты.
1. Пять автомобильных выездов:
- Северо-Западная №1 въездная траншея по западному борту Северного участка;
- Западная и Северо-Восточная въездные траншеи по западному и восточному бортам Центрального участка;
- Юго-Западная и Юго-Восточная въездные траншеи по западному и восточному бортам Южного участка;
2. Два железнодорожных выезда (Северо-Западная и Северная въездные траншеи в северном торце Северного участка).
На железнодорожных перевозках используются тяговые агрегаты ОПЭ -1А (в направлении ст. Семёнушкино), тепловозы ТЭМ -7 (в направлении ст. Породной) и думпкары - 2ВС - 105.
Наличие локомотивного и вагонного парка по УЖДТ:
1. Локомотивы:
ОПЭ-1 - 10 шт.;
ТЭМ-7 - 12 шт.;
ТЭМ-2 - 6 шт.
2. Думпкары:
2ВС-105 - 166 шт.;
Углевозы - 3 шт.
В качестве автотранспорта для угля использованы автосамосвалы «БелАЗ», грузоподъемностью 30-130 т, на вскрыше «Катерпиллер» и «БелАЗ», грузоподъемностью 136-220 т.
Расчетный списочный парк автосамосвалов, в соответствии существующими объемами технологических перевозок вскрыши и средневзвешенными расстояниями транспортировки, составляет:
1) САТ-785 - 63 ед.;
2) БелАЗ-75306 - 39 ед.
В настоящее время на разрезе введен в эксплуатацию конвейерно-отвальный комплекс ЦПТ №1 (производительностью 4000 м3 /час разрыхленной горной массы), включающий в себя два ДППВ, забойный, магистральный, наклонный и отвальный конвейеры, обеспечивающий, посредством конвейерных линий, транспортный выход на внешний Южный отвал.
Дробильно-перегрузочные пункты вскрыши (ДППВ - №1 и №2) в составе 2-х полумобильных дробилок фирмы ММД размещены на гор. +113 - +115 м. Для подъезда автосамосвалов к разгрузочным бункерам устроены разгрузочные площадки (гор. +122 +124 м) с размерами 100Ч50, обеспечивающие маневры автотранспорта
Наиболее напряженным участком автодорог является начальный участок автодороги на Cеверо-Восточный отвал, где концентрируются все грузопотоки, проходящие через восточный борт участка, являющие собой вскрышные породы в объеме - 24000 т.м3/год.
Интенсивность движения автосамосвалов по одной полосе участка автодороги равна:
, (2)
где: - годовой объем перевозок, т (м3);
- емкость кузова автосамосвала «в целике», м3 ( = 50 для САТ-785, = 75 для БелАЗ - 7530);
- рабочее время смены, час;
- количество смен в сутки;
- количество рабочих суток в году.
час-1
Теоретическая пропускная способность полосы автодороги равна:
, (3)
где - расчетная скорость, км /час;
L - интервал безопасности между движущимися автомашинами, L = 50 м
а/час.
Расчеты показывают, что пропускная способность автодороги не является сдерживающим фактором.
Отвальное хозяйство
Общий объем вскрышных пород в границах разреза составляет 1100,7 млн. м3, в том числе 7,5 млн. м3 разубоженной горной массы.
Вся вскрыша отрабатывается по транспортной системе с использованием автомобильного, железнодорожного и авто-конвейерного транспорта.
Размещение вскрышных пород в зависимости от вида транспорта предусматривается на внешних отвалах: бульдозерных, экскаваторных и конвейерных (действующих и проектируемых).
Вскрышные породы разреза складируются во внешних отвалах: бульдозерных, экскаваторных и конвейерных, основания которых представлены как намывными породами старых гидроотвалов, так и четвертичными отложениями ненарушенного строения. Отвальные породы представлены преимущественно коренными породами с преобладанием песчаников и алевролитов. Содержание четвертичных отложений составляет менее 10%.
Размещение вскрышных пород предусматривается в соответствии с видом транспорта - на бульдозерных, экскаваторных и конвейерных отвалах.
Для складирования автотранспортной вкрыши предусматривается 4 бульдозерных отвала (Восточный, Северо-Восточный, Южный и Сагарлыкский).
На бульдозерных отвалах принята типовая схема отвалообразования с использованием бульдозеров мощностью 320-520 л.с.
Расчет производительности и потребного парка бульдозеров приведен в таблице 11.
Таблица 11. Расчет производительности бульдозеров
Наименование |
Един. измерен. |
Количество по отвалам |
|||||
Северо-Восточный |
Восточный |
Сагарлык |
|||||
Т-35.01 |
TD-40 |
Т-25.01 |
ТD-25 H |
TD-40 |
|||
Годовой объем отвальных работ |
тыс. м3 |
19000 |
4300 |
1500 |
1200 |
2800 |
|
Коэффициент неравномерности работы |
1,05 |
1,1 |
1,1 |
1,05 |
1,1 |
||
Объемный вес пород поступающих в отвал |
т/м3 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
|
Коэффициент разрыхления породы |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
||
Коэффициент заваленности |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
||
Годовой объем вскрыши подлежащ. сталкиванию |
тыс. м3 |
11400,0 |
2580,0 |
900,0 |
720,0 |
1680,0 |
|
Количество рабочих дней |
дн. |
353 |
353 |
353 |
353 |
353 |
|
Количество смен |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
||
Продолжительность смены |
час. |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
|
Коэффициент использования рабочего времени |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
||
Сменный объем вскрыши |
м3 |
11303,1 |
2679,9 |
934,8 |
713,9 |
1745,0 |
|
Марка оборудования |
|||||||
Тяговый класс |
кН |
350 |
350 |
350 |
250 |
350 |
|
Мощность оборудования |
л.с. |
480 |
510 |
380 |
320 |
510 |
|
Длина отвала |
м. |
4,7 |
4,8 |
4,3 |
4,6 |
4,8 |
|
Высота отвала |
м. |
2,2 |
2,3 |
1,9 |
1,7 |
2,3 |
|
Угол откоса развала |
град. |
35 |
35 |
35 |
35 |
35 |
|
Объем призмы волочения |
м3 |
16,4 |
17,6 |
11,1 |
9,8 |
17,6 |
|
Время цикла |
сек |
104 |
104 |
104 |
104 |
104 |
|
Производительность рабочего бульдозера |
м3/см |
2426 |
2596 |
1637 |
1453 |
2596 |
|
Рабочий парк |
шт. |
4,66 |
1,0 |
0,6 |
0,5 |
0,7 |
|
Коэффициент списочности |
1,4 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
||
Списочный парк |
6 |
2 |
1 |
1 |
1 |
||
Машинное время парка |
тыс. маш. ч. |
31,58 |
7,00 |
3,87 |
3,33 |
4,56 |
|
Расход диз. топлива |
т. |
||||||
Расход диз. топлива |
т. |
1124,4 |
261,9 |
95,4 |
69,9 |
170,5 |
Проектом предусматривается использовать действующие Северный экскаваторный отвал, где складируется вскрыша отрабатываемая на железнодорожный транспорт (верхняя группа горизонтов Северного участка и западного борта Центрального участка) и вскрыша с экскаваторных перегрузочных пунктов.
На Северном отвале укладка вскрыши осуществляется в отвальные ярусы горизонтов +305, +325, +335, +340 м. В работе находятся пять железнодорожных тупиков.
На отвалообразовании намечается использовать существующие экскаваторы:
- мехлопаты ЭКГ-8И - 2 шт. и ЭКГ-10;
- драглайны ЭШ-13/50 -2 шт.
Годовая производительность экскаваторов принята по достигнутой на разрезе:
ЭШ-13/50 - 2300 м3;
ЭКГ-10 - 2100 м3;
ЭКГ-8И - 1570 тыс. м3.
Расчет потребного парка оборудования на расчётные годы эксплуатации приведен в таблице 12.
Таблица 12. Расчет потребного парка оборудования
Наименование |
Един. измер. |
Количество |
|
Годовой объем вскрыши |
тыс. м3 |
6000 |
|
Годовая производительность экскаваторов: |
|||
драглайн ЭШ-13/50 |
2300 |
||
ЭШ-11/70 |
1950 |
||
Потребное количество оборудования: |
|||
драглайн ЭШ-13/50 |
шт. |
1,8 /2 |
|
ЭШ-11/70 |
шт. |
0,9 /1 |
|
бульдозер (330 л.с.) САТ 8R |
шт. |
0,7 /1 |
|
(238 л.с.) Т-15.01 |
шт. |
0,7 /1 |
Конвейерно-отвальные комплексы используются для укладки в отвал только скальных вскрышных пород.
Настоящим проектом производительность конвейерно-отвальных комплексов принята по 12,0 млн. м3 в год каждого.
Отсыпка вскрышных пород, отрабатываемых по циклично-поточной технологии, выполняется отвалообразователями ОШС 4000/125 и типа А2RS - 4000.130, производительностью 4000 м3/час (разрыхленной горной массы).
Исходя из принятых систем отвалообразования и рекомендаций ВНИМИ, параметры отвалов приведены в таблице 13.
Таблица 13. Основные параметры отвалов
Наименование отвала |
Параметры отвалов |
||||||||
Высота, м |
Результир. |
Устойчи- |
Кол-во |
Площадь, га |
|||||
отвала |
уступа |
нижнего уступа |
угол отвала, град. |
вый угол отвальных ярусов, град. |
уступов, шт. |
Всего |
в т.ч. дополнительный отвод |
||
I. Экскаваторные: |
|||||||||
1. Западный |
100 |
20-30 |
До 40 |
14 |
37 |
3 |
385 |
- |
|
II. Бульдозерные: |
|||||||||
1. Северо-Восточный |
140 |
50 |
20 |
18 |
37 |
4 |
271 |
271 |
|
2. Восточный |
170 |
50 |
20 |
18 |
37 |
4 |
516 |
204 |
|
3. Сагарлыкский |
145 |
50 |
50 |
18 |
37 |
3 |
803 |
- |
|
4. Южный |
120 |
50 |
20 |
18 |
37 |
3 |
100 |
100 |
|
III. Конвейерный: 1. Южный |
|||||||||
- Комплекс №1 |
130 |
50-25 |
30 |
18 |
37 |
4 |
546 |
434 |
|
- Комплекс №2 |
85 |
50-25 |
50-60 |
18 |
37 |
4 |
200 |
200 |
2.6 Карьерный водоотлив
Осушение поля разреза ведется открытым водотливом при помощи водоотливных установок. Карьерные воды собираются в зумпфы-отстойники, где предусматривается многоступенчатое отстаивание, и далее перекачиваются в отстойники «Шестаки» и «Семёнушкино», организованные в старых горных выработках.
Перекачка воды из зумпфов-отстойников осуществляется следующими передвижными водоотливными установками:
- водоотливная установка участков №1,9 (Центральный), оборудованная одним углесосом марки 14УВ-6;
- водоотливная установка участков №2 (Юг), оборудованная одним углесосом марки 12У-6;
- водоотливная установка участков №8 (Север), оборудованная одним углесосом марки 12У-6;
- водоотливная установка участков №12, оборудованная одним углесосом марки 14УВ-6.
Емкость отстойников карьерных вод:
- «Шестаки» - 3100, 0 тыс. м3;
- «Семёнушкино» - 7500,0 тыс. м3.
Из отстойника «Семёнушкино» осветленные карьерные воды по водоотводной канаве самотеком сбрасываются в реку Малый Бачат. Из отстойника «Шестаки» осветленные карьерные воды сбрасываются передвижной насосной станцией, оборудованной насосами У900/90, по стальному трубопроводу, диаметром 500 мм, в реку Большой Бачат.
Карьерные воды разреза «Бачатский» используются на технологические нужды (полив дорог, орошение отвалов).
Бековский гидроотвал, в который складировались рыхлые отложения способ гидромеханизации, подлежит консервации, дренируемая через плотину гидроотвала вода течет по логу ручья Салаирка и далее поступает в реку Малый Бачат. Выпуск расположен на расстоянии 10 км от устья реки.
3. Управление качеством
В настоящее время на разрезе действует несколько комплексов по переработке добываемых углей:
- комплексы по рассортировке низкозольных углей пл. Мощного (ДСК1 и ДСК2) суммарной мощностью 3500 тыс. тонн в год;
- ОФ по обогащению углей пл. Мощного мощностью 2500 тыс. тонн в год;
- установки по обогащению энергетических углей (на основе крутонаклонного сепаратора и отсадочной машины) суммарной мощностью 600 тыс. тонн в год по товарной продукции.
Коксующиеся угли вывозятся для обогащения на действующие обогатительные фабрики.
В связи с тем, что настоящим проектом рассматривается только горно-транспортная составляющая предприятия, отгрузка углей рассмотрена по существующей схеме.
Исключение составляют установки по обогащению разубоженных углей, необходимость в которых отпадает в связи с переходом предприятия на отработку пластов по селективной схеме, чем исключается образование разубоженной горной массы в процессе ведения добычных работ.
На перспективу все остальные действующие предприятия по переработке углей сохраняются. Обогащение коксующихся углей также предусматривается производить на действующих фабриках. По отдельному проекту будет рассматриваться вопрос целесообразности строительства собственной ОФ коксующихся углей. Энергетические угли по зольности удовлетворяют требования действующих стандартов, поэтому отгрузка их предусматривается в рядовом необогащенном виде.
4. Электроснабжение карьера
4.1 Определение расчетной нагрузки участка
Настоящим проектом для электроснабжения потребителей горных работ и отвалов породы предусматриваются следующие уровни напряжения:
6000В - для питания экскаватора и передвижных трансформаторных подстанций 6/0,4 кВ и 6/0,23 кВ,
0,4 кВ (с изолированной нейтралью) - для питания бурового станка.
Расчет электрических нагрузок произведен в соответствии с РТМ12.25.006 по коэффициенту спроса на основании требований «Инструкции по проектированию электроустановок угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик», Москва, 1993 г., где расчет активной потребляемой мощности производится по формуле:
, (4)
где - коэффициент спроса. Реактивная составляющая мощности:
. (5)
Полная мощностная нагрузка:
, (6)
где kум - коэффициент участия в максимуме нагрузки (принимаем 0,8);
Pс. - активная составляющая мощности; Qс. - реактивная составляющая мощности. Сводные данные по электрическим нагрузкам сведены в таблицу 14.
Определим расчётный ток для выбора сечения кабеля по нагреву для экскаватора РН-2800:
, (7)
где Iа.д и Iр.д - активная и реактивная составляющие тока синхронного двигателя;
Iа.т и Iр.т - активная и реактивная составляющие тока синхронного трансформатора.
; (8)
; (9)
; (10)
, (11)
где Iс и Iт - ток синхронного двигателя и ток силового трансформатора соответственно.
Таблица 1. Таблица 14. Расчет электрической нагрузки участка
Наименование потребителей |
Установленная мощность, кВт |
Кс |
Потребляемая мощность, кВт |
cos ц |
tan ц |
Реактивная мощность, кВАр |
Примечание |
|||
Общая |
Рабочая |
Отстающая |
Опережающая |
|||||||
ПС 35/6 кВ №5 |
20610 |
16376 |
0,52 |
8528 |
0,96 |
0,29 |
2485 |
трансф-ры 1х6300 кВА |
||
ПС 35/6 кВ №8 |
18205 |
12627 |
0,53 |
6634 |
0,98 |
0,22 |
1472 |
трансф-ры 1х10000 кВА |
||
1. Горные работы |
||||||||||
1.1. Экскаватор ЭШ-11/70 |
1460 |
1460 |
0,22 |
317 |
0,90 |
0,48 |
154 |
|||
1.2. Экскаватор РН-2800В |
2500 |
2500 |
0,22 |
546 |
0,95 |
0,33 |
179 |
|||
1.3. Экскаватор РН-2300В |
2000 |
2000 |
0,27 |
537 |
0,95 |
0,33 |
177 |
|||
Итого по экскаваторам |
7420 |
7420 |
0,25 |
1824 |
356 |
359 |
||||
Итого с учетом коэф. совмещения в максимуме Ка=1,44, Кр=1,1 |
7420 |
7420 |
0,35 |
2627 |
392 |
395 |
||||
2. Бурстанок СБШ-160А-24 |
184 |
184 |
0,70 |
129 |
0,70 |
1,02 |
131 |
|||
- передаточный конвейер |
2300 |
2300 |
0,60 |
1380 |
0,85 |
0,62 |
855 |
900 |
||
- отвалообразователь |
1650 |
1650 |
0,60 |
990 |
0,85 |
0,62 |
614 |
|||
- отвальный конвейер |
2950 |
2950 |
0,60 |
1770 |
0,85 |
0,62 |
1097 |
900 |
||
- экскаватор ЭШ-10/70 |
1460 |
1460 |
0,22 |
317 |
0,90 |
0,48 |
154 |
|||
Итого по конвейерно-отвальнгому комплексу 1ПК (поз. 6) |
22100 |
22100 |
0,57 |
12701 |
0,86 |
0,60 |
7675 |
6454 |
; (12)
; (13)
где Sс и Sт - полная мощность с учётом коэффициента спроса синхронного двигателя и силового трансформатора соответственно.
кВА,
, (14)
где и - активная и реактивная составляющая мощности силового трансформатора соответственно.
кВт,
кВА,
тогда кВА,
А,
А,
А,
А,
А,
А,
А.
С учётом температуры окружающей среды, уточним токовую нагрузку на выбираемый кабель:
, (15)
где k1 - коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды.
Исходя из результатов расчётов, принимаем кабель КГ-ХЛ-3Ч70, прокладываемый по поверхности земли на подставках.
Тогда потеря напряжения для экскаваторного кабеля составит:
Вывод: выбранная кабельная линия проходит по потере напряжения.
4.2 Схема электроснабжения участка
Схема распределительных сетей разреза 6,10 кВ разработана на основании «Инструкции по проектированию электроустановок угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик», 1993 г. При этом в зависимости от категории потребителей и электрических нагрузок предусмотрены двухтрансформаторные и трехтрансформаторные подстанции. Схемы электроснабжения разреза приводятся в приложении на рис.
Распределение электроэнергии (6 кВ) от стационарных ВЛ-6кВ в районе ведения горных работ и на отвале предусматривается с помощью передвижных ВЛ-6кВ на деревянных опорах с подножниками.
Подключение экскаватора к передвижным ВЛ-6кВ предусматривается через передвижные приключательные пункты по гибким кабелям марки КГЭ-ХЛ-6.
Электроснабжение низковольтных потребителей (буровой станок, установка водоотлива, осветительные установки) предусматривается от передвижных комплектных трансформаторных подстанций.
Подключение низковольтных потребителей к передвижным трансформаторным подстанциям предусматривается с помощью гибких кабелей КГ-ХЛ - 0,66.
4.3 Расчет карьерного освещения
Расчет нормируемой освещенности производится методом светового потока. Для прожекторного освещения необходимое число прожекторов определяется по формуле:
, (16)
где kз= 1,5-1,7 - коэффициент запаса;
kп = 1,15-1,5 - коэффициент, учитывающий потери света в зависимости от конфигурации освещаемой поверхности;
= 0,2 - 0,7 - КПД прожекторов;
= 0,4 - 0,95 - коэффициент использования светового потока прожекторов;
S - площадь освещаемой поверхности, м2.
При площади освещения отвалов 15000 м2 необходимое число прожекторов составит:
шт.
В зоне ведения горных работ при площади Sгр = 73200 м2 число прожекторов составит:
шт.
Подводка кабельных линий к мачтам осуществляется кабелями марки ВБбШв разных сечений в земляной траншее, КГ-ХЛ открыто на козлах и др.
Осветительная сеть для освещения мест ведения горных работ выполнена кабелями КГ-ХЛ, прокладываемыми по поверхности земли на подставках.
Питание осветительной сети производится от аппарата осветителного шахтного АОШ.
4.4 Требования по безопасной эксплуатации электроустановок
На каждом разрезе должны быть в наличии оформленные в установленном порядке:
схема электроснабжения наносимая на план горных работ, утвержденная техническим руководителем разреза. На схеме указываются силовые и электротяговые сети, места расположения электроустановок (трансформаторных подстанций, распределительных устройств и т.п.);
принципиальная однолинейная схема с указанием силовых сетей, электроустановок (трансформаторных подстанций, распределительных устройств и т.п.), рода тока, сечения проводов и кабелей, их длины, марки, напряжения и мощности каждой установки, всех мест заземления, расположения защитной и коммутационной аппаратуры, уставок тока максимальных реле и номинальных токов плавких вставок предохранителей, уставок тока и времени срабатывания защит от однофазных замыканий на землю, токов короткого замыкания в наиболее удаленной точке защищаемой линии;
отдельная схема электроснабжения для сезонных электроустановок перед вводом их в работу.
Все происшедшие в процессе эксплуатации изменения в схеме электроснабжения, нанесенной на план горных работ, должны отражаться на ней по окончании работ за подписью лица, ответственного за электрооборудование объекта, с указанием его должности и даты внесения изменения.
Для организации безопасного обслуживания электроустановок и сетей должны быть определены и оформлены распоряжениями руководства организации границы обслуживания электротехническим персоналом, назначены лица, ответственные за безопасную эксплуатацию электроустановок, по организации и структурным подразделениям.
Лица, ответственные за безопасную эксплуатацию электроустановок, должны быть обучены и аттестованы на знание правил безопасной эксплуатации электроустановок.
При обслуживании электроустановок необходимо применять электрозащитные средства (диэлектрические перчатки, боты и ковры, указатели напряжения, изолирующие штанги, переносные заземления и др.) и индивидуальные средства защиты (защитные очки, монтерские пояса и когти и др.).
Защитные средства должны удовлетворять действующим требованиям правил применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках, и государственных стандартов охраны труда и подвергаться обязательным периодическим электрическим испытаниям в установленные сроки.
Перед каждым применением средств защиты необходимо проверить их исправность, отсутствие внешних повреждений, загрязнений, срок годности по штампу.
Пользоваться средствами с истекшим сроком годности запрещается.
5. Разработка альтернативных вариантов развития участка «Северный» с учетом дефицита отвальных емкостей
5.1 Существующее положение горных работ
геологический карьер участок горный
В современных условиях ведения открытых горных работ наблюдается тенденция существенного прироста расстояния транспортирования, что связано с постоянной углубкой карьеров и удалением отвалов от их границ.
Необеспеченность предприятий емкостями отвалов, которые располагаются в пределах расстояний, удовлетворяющих условиям экономической целесообразности применения автотранспорта, определяет основные варианты решения данной проблемы:
1. Снижение производственных мощностей разреза ввиду нецелесообразности отработки всего карьерного поля, что заканчивается пересмотром границ горного отвода в сторону их сужения.
2. Поиск более дешевых способов транспортирования, обеспечивающих рентабельность перевозки на более дальние отвалы и обеспечение возможного прироста производственных мощностей и прирезка запасов.
3. Применение внутреннего отвалообразования с кратной перевалкой в пределах горного отвода.
Горно-технические условия разреза Бачатский предопределили появление трудностей транспортировки вкрышной порода во внешние отвалы карьера, где прирост расстояния транспортировки вскрышных пород автомобильным транспортом осуществляется как за счет углубки горных работ, так и за счет удаления (в плане) места отвальных работ от границ поля разреза.
На протяжении 60-летнего периода эксплуатации разрез интенсивно развивался и в настоящее время является мощным передовым предприятием в Кузбассе по добыче и обогащению коксующихся и энергетических углей с развитой промышленно - производственной и социальной инфраструктурой.
Производственная мощность разреза составляет 10 млн. т угля в год.
В настоящее время среднее расстояние транспортировки пород вскрыши для автомобильного транспорта составляет 3,8 км при максимальном до 5 км. При этом дальнейший прирост расстояния транспортировки будет более интенсивным (в сравнении с фактически имеющим место за период). К 2010 г. практически полностью исчерпана возможность размещения внешних отвалов на близприлегающих к границам поля разреза площадях.
Для уменьшения расстояния транспортировки пород вскрыши автотранспортом и поддержания его в пределах близких к рациональным значениям произведена оценка возможности внедрения циклично-поточной технологии (ЦПТ) с автомобильно-конвейерным транспортом в Проектной документации на строительство «Комплекса циклично-поточной технологии (ЦПТ-1 Технологическая линия) вскрышных работ филиала ОАО УК «Кузабассразрезуголь» «Бачатский угольный разрез», предусматривавшей ввод в эксплуатацию двух технологических дробильно-конвейерных комплексов производительностью по 10 млн. м3/год скальной вскрыши каждого. Экономический эффект от проектных решений, представленный в сравнении с применявшейся ранее схемой транспортирования горной массы, приведен в таблице 20.
Таблица 15. Сравнение проектных экономических показателей технологий отработки
Наименование показателя |
Объём складирования, млн. м3/год |
Себестоимость складирования 1т, руб./т |
Затраты на складирование, тыс. руб./год |
Затраты в 2010-2016 гг., тыс. руб. |
|
Автомобильный транспорт |
10,0 |
121,09 |
1210870,0 |
8476090 |
|
Циклично-поточная технология |
10,0 |
86,91 |
869100,0 |
6083700 |
В соответствии с обоснованиями внедрения циклично-поточной технологии также было бы достигнуто:
- поддержание уровня и дальнейшее освоение производственных мощностей разреза;
- возрастание рентабельности продаж на 5-10%.
Первая линия ЦПТ запущена только в 2012 году, что предопределило преждевременное заполнение автоотвалов. Отклонение показателей от проектных составляет 142 млн. м3 горной массы, которая должна быть размещена на конвейерных отвалах.
В соответствии с этим, настоящим проектом рассматриваются альтернативы развития предприятия с целью определения наиболее оптимального варианта.
Задачи, поставленные при проектировании реконструкции разреза «Бачатский»:
? определить рациональную производственную мощность;
? рассмотреть возможность применения циклично-поточной технологии на участке «Северный»;
? рассчитать экономическую эффективность предлагаемых проектных решений.
В процессе работы проведён поиск проектных решений в аналогичных условиях с целью изучения последних достижений научно-технического прогресса и возможности их применения на разрезе «Бачатский». Патентный поиск приведен в форме таблиц В.1, В.2, В.3 (Приложение В).
По результатам изучения научно-технической литературы и патентной документации установлено, что принятые проектные решения соответствуют последним достижениям научно-технического прогресса в области разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом.
5.2 Обоснование рациональной производственной мощности
Производственная мощность разреза Бачатский определялась согласно имеющимся в контурах горного отвода запасам, что при существующей проблеме ограниченных близлежащих отвальных емкостей требует проверки обоснованности. В данных условиях предприятие с существующими показателями вскоре отработает рентабельные запасы и деятельность карьера станет убыточной.
Необходимость поддержания постоянной производственной мощности в течение длительного отрезка времени требует формирования определенной структуры производства. Проектом [2] обоснована производственная мощность в 10 млн. т как наиболее целесообразная, что при среднем коэффициенте вскрыши 3,3 м3/т и принятых производственных мощностях линий ЦПТ (10 млн. м3 и 12 млн м3) обеспечивается отработкой 6,5 млн. т угля ежегодно в период стабильного производства вплоть до прекращения горных работ циклично-поточной технологией. Таким образом, объем автоперевозок вскрыши составляет 11,5 млн. м3. Появление дефицита отвальных емкостей для автомобильного транспортирования в 142 млн. м3 сокращает срок ее применения при текущих объемах грузооборота на 12 лет. В дальнейшем запасы будут отрабатываться с неблагоприятными технико-экономическими показателями при существенно сниженной производственной мощности (не более 6,5 млн. т).
Для обеспечения планомерной отработки месторождения необходимо выдерживать производственную мощность, где грузооборот, приходящийся на автосхему транспортировки вскрыши не должен привести к преждевременному заполнению отвальных емкостей:
, (17)
где - средний коэффициент вскрыши;
- грузооборот ЦПТ;
- грузооборот автосхемы;
- остаточные емкости автоотвалов;
- промышленные запасы (Согласно требованию полноты извлечения полезных ископаемых в расчетах принимаем ). Принимаем к расчету только запасы, отрабатываемые после 2017 года - 232,1 млн. т.
Возможно осуществление 3 альтернативных вариантов развития предприятия:
1., ;
> млн. м3 ? сохранение принятых технологических решений потребует снижения производственной мощности до 8,5 млн. т;
2. ;
> млн. м3 ? введение новой линии ЦПТ позволит увеличить производственную мощность до 13,5 млн. т;
3. , ? применение внутреннего отвалообразования обеспечит поддержание производственной мощности.
5.3 Обоснование необходимости ввода ЦПТ-3
Основным ограничивающим фактором в развитии транспортной схемы разреза и ее провозной способности является автотранспортная составляющая.
Оптимальное плечо откатки при использовании автотранспорта составляет до 3 км. В настоящее время среднее расстояние транспортировки пород вскрыши на автотранспорте на Северном участке составляет 3,8 км при максимальном до 5 км. Дальнейшая работа по сложившейся схеме приведет к значительному росту затрат автотранспортной составляющей связанных с увеличением расстояния транспортировки. При этом необходимо отметить, что дальнейший прирост расстояния транспортировки будет более интенсивным (в сравнении с фактически имеющим место за период до настоящего времени). Это связано с тем, что к настоящему времени практически полностью исчерпана возможность размещения внешних отвалов на близприлегающих к границам поля разреза площадях. В связи с чем прирост расстояния транспортировки вскрышных пород автомобильным транспортом будет осуществляться как за счет углубки горных работ, так и за счет удаления (в плане) места отвальных работ от границ поля разреза.
В соответствии с проведенным расчетом, с этим, настоящим проектом предлагается увеличение производственной мощности предприятия до 13,5 млн. т./год и ввод дополнительной третей линии ЦПТ на Северном участке с выходом на проектную мощность к 2018 году. Конвейерный отвал планируется разместить непосредственно у восточной границы карьерного поля в пределах существующего земельного отвода. Альтернативным вариантом отработки является сохранение существующей схемы транспортирования с задействованием Сагарлыкского отвала, что радикально увеличит расстояние перевозки.
При введении ЦПТ-3 затраты на транспортирование снижаются и начиная с 2018 года весь объем вскрыши с северного участка, в среднем равный 15 млн м3/год отрабатывается по циклично-поточной технолоии. Из экскаваторных забоев взорванная скальная вскрыша отгружается в автосамосвалы и транспортируется на дробильный комплекс в пределах горного отвода.
В состав каждого дробильно-конвейерно-отвального комплекса входят дробильная установка, забойный, магистральный, передаточный и отвальный конвейера, отвалообразователь.
Техническое перевооружение разреза, связанное с внедрением циклично-поточной технологии обосновано ранее выполненными в 1993-2004 гг. проектными проработками институтов ОАО «Сибгипрошахт» и ЗАО «Гипроуголь».
В соответствии с указанными обоснованиями внедрение циклично-поточной технологии обеспечит:
- поддержание достигнутого уровня и дальнейшее освоение производственных мощностей разреза;
- за оставшийся период эксплуатации из общего объема вскрыши 456 млн. м3 на Северном конвейерном отвале планируется разместить до 214 млн. м3 скальной вскрыши (~50% от общего объема) технологической линией ЦПТ-3
Отказ от внедрения циклично-поточной технологии со строительством технологических линий дробильно-конвейерно-отвального комплекса предопределяет значительный рост капитальных и эксплуатационных затрат на автомобильный транспорт вскрыши в связи с ростом расстояний ее возки.
Общий дополнительный земельный отвод для размещения вскрыши на Восточном конвейерном отвале в объеме до 800 млн. м3 составляет 584 га.
5.4 Проверка возможности увеличения производственной мощности
Мощность участка по горно-техническим возможностям определяется путем расчета технически возможных темпов углубки горных работ.
Темп углубки зависит от горно-геологических условий, возможностей принятого горно-транспортного оборудования, длины фронта горных работ, высоты и количества вскрышных уступов, схемы вскрытия и подготовки горизонтов, принятых элементов системы разработки. Определяющим при этом является время подготовки нового горизонта.
Расчеты по определению времени подготовки новых горизонтов и, как следствие, темпа углубки и производственной мощности рассматриваемых участков выполнены на ПЭВМ по программе «PNG». Исходные данные и результаты расчётов приведены в таблицах 21-24.
Таблица 16. Постановка задачи (Уч-к Севернный ? профили 13-30).
Наименование параметров |
Значение |
|
Номеp технологической задачи |
1 |
|
Скорость отгона вскрышного уступа, м/год |
- |
|
Производственная мощность pазpеза, тыс. т/год |
- |
|
Максимальное количество экскаватоpов на подготовке гоpизонта, шт |
1 |
|
Способ подготовки нового горизонта |
2 |
Таблица 17. Горнотехнические параметры подготовки нового горизонта
Наименование параметров |
Показатели |
|
Тип экскаватора на подготовке горизонта |
PH-2800 |
|
Тип автосамосвала на подготовке горизонта |
БелАЗ-75303 |
|
Высота подготавливаемого уступа, м |
15,00 |
|
Высота пионерной траншеи, м |
15,00 |
|
Ширина по дну пионерной траншеи, м |
35,00 |
|
Ширина рабочей площадки без ширины заходки по целику, м |
30,00 |
|
Полная шиpина pабочей площадки, м |
65,00 |
|
Угол откоса вышележащего уступа, град. |
75,00 |
|
Коэффициент надежности подсчета запасов |
0,75 |
|
Коэффициент надежности pавномеpного подвигания pабочего боpта |
0,70 |
|
Вpемя чистой pаботы экскаватоpа в год, см |
852,0 |
|
Вpемя чистой pаботы автосамосвала в год |
900,0 |
Таблица 18. Горно-геологические параметры местоположения траншеи
Наименование параметров |
Показатели |
|
Длина фронта работ, м |
1200 |
|
Вертикальная отметка траншеи, м |
000,0 |
|
Угол падения кровли пласта, град |
65,0 |
|
Суммаpная пpоизводительность пластов, т |
92,0 |
Таблица 19. Гоpнотехнические показатели подготовки нового гоpизонта
Наименование параметров |
Показатели |
|
Марка экскаватора |
PH-4100 |
|
Марка автосамосвала |
БелАЗ-7530 |
|
Время подготовки нового горизонта, лет |
0,3 |
|
Темп углубки, м/год |
13,9 |
|
Пpоизводственная мощность pазpеза, тыс. т/год |
1,380 |
|
Объем pазpезной тpаншеи, тыс. м3 |
789,9 |
|
Объем отгона уступа, тыс. м3 |
1482,3 |
|
Объем несовмещенных pабот, тыс. м3 |
897,3 |
Максимально возможная производственная мощность участка по горнотехническим условиям составит 5,5 млн. т/год, что соответствует рассчитанной ранее мощности предприятия по фактору величины вскрышного грузооборота.
5.5 Обоснование горизонта ввода конвейерного транспорта
Проектом предусматривается расчет места ввода дробильно-перегрузочных пунктов методом автоматизированного программного вычисления их координат. Основой расчета явился геометрический анализ карьерного поля с последующим вычислением оптимального плеча откатки автотранспорта. Исходными данными для анализа послужили проектируемые положения горных выработок и транспортных коммуникаций на момент ввода ЦПТ-3, а также конечное положение при окончании первой очереди работы предприятия. Процесс принятия решения об установлении места введения ЦПТ можно разделить на следующие этапы:
Разделение карьерного пространства на условные эксплуатационные зоны, включающие в себя несколько рабочих горизонтов. Необходимость подобного дифференцирования диктуется неравномерностью распределения нагрузки на горизонтах разреза. Устанавливается минимальная зона высотой 60 м. Рассматриваемые горизонты являются конечным положением горных работ и вскрывающих выработок, разработанным в соответствии с требованиями проектирования предполагаемой транспортной схемы.
Геометрический анализ выделенных контуров зон посредством специализированных программных средств - вычисление центра масс с последующей аппроксимацией оптимальной точки приложения нагрузки
Учитывая распределение вскрышных работ по годам согласно календарному плану, а также перераспределение нагрузки, связанное с функционированием введенной в 2012 г. линии ЦПТ-1 на горизонте +122, было принято решение о введении ДППВ №5,6 на горизонте +95 в соответствии с полученными координатами.
В соответствии с полученными результатами посредством дальнейшего геометрического анализа проектируемого карьерного поля были рассчитаны средневзвешенные расстояния возки вскрыши до ДППВ-5 при принятой схеме расстановки оборудования на участке. В таблице приведены результаты расчета расстояний перевозки объемов вскрышных пород, распределенных по структурным зонам по состоянию на 2020 год.
В соответствии с принятыми нормами проектирования грузопотоков, разделение должно достигать элементарного уровня, в настоящем грузопотоки внутри каждой отдельной зоны также дифференцируются по выемочному оборудованию, во взаимосвязи с которым их необходимо рассматривать.
Таблица 1. Таблица 20. Расчетные расстояния транспортирования с введенной линией ЦПТ-3
Марка и номер |
Направления транспортирования |
|||||||||||||||||
экскаваторов |
ЦПТ-1 |
ЦПТ-2 |
ЦПТ-3 |
Западный отвал |
Северо-восточный отвал |
|||||||||||||
V |
L |
V*L |
V |
L |
V*L |
V |
L |
V*L |
V |
L |
V*L |
V |
L |
V*L |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|||
Северный участок - западный борт |
||||||||||||||||||
R-994 |
621 |
3,4 |
2111,4 |
2740 |
5,1 |
13974 |
||||||||||||
Северный участок - центр |
||||||||||||||||||
ЭКГ 15 (5) |
2000 |
2,9 |
5800 |
|||||||||||||||
PH 4100 |
7800 |
2 |
15600 |
|||||||||||||||
ЭКГ 15 (2) |
3289 |
2,5 |
8222,5 |
|||||||||||||||
Северный участок - восточный борт |
67 |
|||||||||||||||||
ЭКГ 15 (1) |
1290 |
2,6 |
3354 |
2000 |
6 |
12000 |
||||||||||||
Итого по участку: |
15000 |
35088 |
2740 |
13974 |
2000 |
12000 |
||||||||||||
L cр.взв. по участку |
2,3 |
5,5 |
Таблица 21. Расчетные расстояния транспортирования с сохранением существующей схемы
Марка и номер |
Направления транспортирования |
||||||||||||||||
экскаваторов |
ЦПТ-1 |
ЦПТ-2 |
Западный отвал |
Северо-восточный отвал |
Сагарлыкский отвал |
||||||||||||
V |
L |
V*L |
V |
L |
V*L |
V |
L |
V*L |
V |
L |
V*L |
V |
L |
V*L |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
||
Северный участок - западный борт |
|||||||||||||||||
R-994 |
2740 |
5,1 |
13974 |
621 |
7,5 |
4657,5 |
|||||||||||
Северный участок - центр |
|||||||||||||||||
ЭКГ 15 (5) |
2000 |
7,3 |
14600 |
||||||||||||||
PH 4100 |
7800 |
7 |
54600 |
||||||||||||||
ЭКГ 15 (2) |
3289 |
6,5 |
21378,5 |
||||||||||||||
Северный участок - восточный борт |
68 |
||||||||||||||||
ЭКГ 15 (1) |
3290 |
6 |
19740 |
||||||||||||||
Итого по участку: |
2740 |
13974 |
6579 |
41118,5 |
10421 |
73858 |
|||||||||||
L cр.взв. по участку |
6,5 |
Как видно из приведенного расчета, введение ЦПТ-3 позволяет ограничиться размещением 4,7 млн. м3 в близлежащих автоотвалах, тогда как существующая схема транспортирования, учитывая полную загруженность ЦПТ1-2 при увеличенной производственной мощности, потребует задействования Сагарлыкского автоотвала с соответствующим увеличением расстояния транспортировки до 6,5 км.
5.6 Режим работы и производственная мощность комплекса ЦПТ-3
Режим работы по отвалообразованию принят круглогодичный, трехсменный.
Продолжительность смены принимается равной 8 часам
Расчет годового фонда рабочего времени и производительности комплекса выполнен по методике УкрНИИпроекта. Кроме того, использованы отчеты по эксплуатации конвейерно-отвального комплекса разреза Талдинский (с технической производительностью 4000 м3/час и однотипными дробильными установками).
Годовая производительность конвейерно-отвального комплекса определяется исходя из технической производительности и годового фонда рабочего времени.
Годовой фонд рабочего времени комплекса в сутках:
Nкл = 7 - простои оборудования по климатическим условиям в течение года;
Nпр = 12 - простои оборудования в праздничные дни;
Nтп - простои оборудования, вызванные технологическими причинами.
Технологические простои обусловлены передвижками отвального конвейера (для отсыпки верхнего яруса). Технологические простои составляют 2 суток в году.
В схемах циклично-поточной технологии продолжительность проведения ремонтных работ оборудования конвейерно-отвального комплекса определяется по отвалообразователю.
Согласно «Нормативам расчёта в проектах межремонтных сроков, продолжительности и трудоемкости ремонтов и обслуживания основного оборудования шахт, разрезов и ОФ», утвержденным Минуглепромом СССР от 5.06.86 г. продолжительность выполнения ремонтов отвалообразователя класса 4000-5000 м3/ч составит:
- капитального (К) - 80 дн.;
- среднего (С) - 45 дн.;
- текущего (Т) - 36 дн.
Кроме того, предусматривается выполнение ежемесячных трехдневных осмотров (Тм) оборудования комплекса.
Капремонты отвалообразователя выполняются на ремонтных заводах и его сроки соответствуют таблице 22.
Таблица 22. Календарный план ремонтов
Год эксплуатации |
Виды и количество ремонтов |
Общая продолжительность ремонтов, сут. |
|
1 |
1Т+11Тм |
36+11*3=69 |
|
2 |
1Т+11Тм |
36+11*3=69 |
|
3 |
1С+10Тм |
45+10*3=75 |
|
4 |
1Т+11Тм |
36+11*3=69 |
|
5 |
1Т+11Тм |
36+11*3=69 |
|
6 |
1К+9Тм |
80+9*3=107 |
|
7 |
1Т+11Тм |
36+11*3=69 |
Среднегодовая длительность ремонтов составит 74 суток.
сут.
Годовой фонд чистого времени работы комплекса в часах:
, (19)
где Псс=3 - количество рабочих смен в сутки;
tсм = 8 ч - длительность смены;
Кис - коэффициент использования времени смены;
Кг - коэффициент готовности конвейерно-отвального комплекса.
Коэффициент использования времени смены:
, (20)
- продолжительность выполнения подготовительно-заключительных операций (= 35 мин);
- время на проведение взрывов (= 10 мин);
,
Коэффициент готовности конвейерно-отвального комплекса:
(21)
где Кгзк = 0,98; Кrнк = 0,98; Кrмк=0,98; Кrпк=0,98; Кrок=0,98; Кrо=0,92 - коэффициенты готовности оборудования конвейерно-отвального комплекса, соответственно: забойного, наклонного, магистрального, передаточного, отвального конвейеров, отвалообразователя (приняты по данным Талдинского разреза);
n - число последовательно соединенных элементов цепи оборудования конвейерно-отвального комплекса (n=6).
.
Количество рабочих часов в год:
.
Годовая производительность конвейерно-отвального комплекса ЦПТ-3
, (22)
где Qч - часовая производительность комплекса по разрыхленной вскрыше. При коэффициенте Кр разрыхления (Кр = 1,5) и часовой технической производительности конвейерно-отвального комплекса равной 5000 м3/ч, годовая производительность комплекса составит
млн.м3
Расчетная мощность может быть реально обеспечена.
5.7 Основные технологические решения и оборудование
Комплекс циклично-поточной технологии предназначен для транспортирования вскрышных пород разреза в породный отвал.
Порода вскрыши крупностью до 1200 мм автосамосвалами грузоподъемностью до 354 т, доставляется из разреза в приемные бункеры дробильно-погрузочных устройств (ДПУ) №5, 6, представляющие собой полумобильные дробильные установки, укомплектованные кабинами для машинистов, пластинчатыми питателями, ленточными конвейерами для подбора просыпи, дробилками ММД 1300, конвейерами, подающими дробленую породу на забойный конвейер. Паспортная производительность установки 2500 м3/ч каждая.
После дробления в дробилке ММД-1300 до крупности 350 мм, вскрыша поступает на ленточный конвейер и далее перегружается на забойный конвейер. Длина забойного конвейера 310 м, угол наклона ~3°. В связи со сложностью рельефа принят магистральный канатно-ленточный конвейер фирмы «Доппельмайер»
Конвейера фирмы Доппельмайер канатного типа, оборудованы плоским ремнём с рифлёными бортами, идущие на высоких опорах над местностью, расположенных на расстояниях до 1500 м.
В плоском ремне вмонтированы поперечные балки, на концах которых расположены несущие ходовые колеса с боковыми ребордами, которые контролируют положение ремня на несущем канате. Каждый из верхних и нижних ремней роликами опирается на несущие канаты. Ремень выполняет тяговую функцию. Благодаря конструкции ремня угол подъёма угольной массы возможен до 50о.
Опоры, расположенные в местах где возможны просадки почвы, предусмотрены на регулируемых растяжках. Благодаря разворачиванию ремня после разгрузочного барабана на 1800, где незагруженный ремень поворачивается пустой стороной вверх и возвращается на опоры по линии, предотвращается загрязнение трассы.
Привода расположены только на погрузочной и разгрузочной станциях.
При сравнении системы РоупКон с традиционным конвейером отмечается следующее:
- более низкое потребление электроэнергии;
- низкая шумовая эмиссия;
- меньше затрат на фундаменты для опор;
- большой угол подъёма (до 50о);
- относительно малое количество подвижных элементов системы РоупКон определяет низкие расходы по техническому обслуживанию;
- конвейерная линия - одноставная и не имеет промежуточных станций перегрузки;
- наличие грузо-людской тележки, для обслуживания конвейера и профилактического осмотра канатов, а также отсутствие промежуточных приводных станций позволяет исключить затраты на содержание автодороги в период экспоуатации вдоль трассы конвейера;
- минимальный износ колёс (по сравнению с роликами);
- увеличение срока службы ленты до 20 лет из-за отсутствия износа между конвейерной лентой и ходовыми колёсами.
- минимальная потребность в обслуживании и удобное управление, а также возможность замены или ремонта ходовых колес на загрузочной или разгрузочной станциях.
Выбор основного технологического оборудования произведён на основании данных расчёта производительности ЦПТ-3 с учётом коэффициента неравномерной подачи сырья 1,25. Выбранное оборудование обеспечивает переработку вскрышной породы в объёме 13,0 млн. м3/год в плотном теле или 3036 м3/час в разрыхлённом состоянии.
Ширина ленты определяется из условий оптимального использования формы ее сечения, обеспечения ее прочности и транспортирования максимальных кусков материала, м, определяется по формуле
(23)
где Q - производительность конвейера проектная - 3036 м3/ч*1,25=3795 м3/ч;
1,25 - коэффициент неравномерности загрузки;
с - коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера к горизонту б, угла естественного откоса материала в покое в и угла наклона боковых роликов роликоопор;
V - скорость ленты конвейера - 3,15 м/с;
в - угол естественного откоса материала в покое - 40є;
б - угол наклона конвейера к горизонту;
г - объемная плотность груза - 2,3 т/м3.
Полученная ширина ленты проверяется по условию обеспечения транспортирования максимальных кусков материала. Ширина ленты должна быть не менее 3 размеров максимального куска +350 мм.
Максимальный кусок после дробления в дробилке ММД - 350 мм.
Ширина ленты должна быть не менее 1350 мм.
В ? 3Ч350+200=1350 мм.
Оборудование выбрано с учетом его надежности, возможности обеспечения требуемых показателей. Перечень выбранного оборудования с указанием рассчитанной производительности приведен в таблице 28. Сводная технологическая характеристика проектируемой конвейерной линии приведена в таблице 23.
Таблица 23. Перечень основного оборудования
Наименование и техническая характеристика |
Тип, марка |
Завод изготовитель |
Кол-во |
|
Мобильная дробильная установка (МС8100) с конвейерным мостом на гусеничном мосту С транспортно-отвальным мостом - Производительностью 9000 т/ч |
Германия) |
1 |
||
Конвейер ленточный забойный стационарный - Производительностью 9000 т/ч |
Фирма М-Такраф |
1 |
||
Магистральный канатно-ленточный конвейер системы «РоупКон» - Производительностью 9000 т/ч - ширина ленты В=1450 мм; - Скорость ленты 5,6 м/сек |
фирма «Доп-пель-майер» |
1 |
||
Конвейер ленточный отвальный передвижной - ширина ленты В=2000 мм; |
Фирма М-Такраф |
1 |
||
Отвалообразователь - ширина ленты В=2000 мм; - Производительностью 9000 т/ч |
ОШС 4000/125 |
Фирма М-Такраф» |
1 |
|
Конвейер ленточный передаточный стационарный - ширина ленты В=2000 мм; - Производительностью 9000 т/ч |
Фирма М-Такраф» |
1 |
||
Конвейер ленточный передаточный стационарный - ширина ленты В=2000 мм; - Производительностью 9000 т/ч |
Фирма М-Такраф» |
1 |
||
Конвейер ленточный передаточный стационарный - ширина ленты В=2000 мм; - Производительностью 9000 т/ч |
Фирма М-Такраф» |
1 |
Таблица 24. Сводные технологические требования
1. Транпортируемый материал |
||
1.1 Название |
Вскрышной материал |
|
1.2 Насыпная плотность |
1.8….2.0 т/м3 |
|
1.3 Гранулометрический состав |
||
1.4 Максимальная крупность |
300 мм |
|
1.5 Температура транспортируемого |
||
материала*) |
От -5 до +25оС |
|
1.6 Влажность |
1.9-5% |
|
2. Эксплуатационные нагрузки |
||
2.1 Расчётная нагрузка |
9000т/час |
|
2.2 Максимальная нагрузка |
/1000т/час / |
|
2.3 Годовая производительность |
/15000 тыс. м3 |
|
2.4 Количество часов эксплуатации в год |
4940 машинных часов |
|
2. Эксплуатационные нагрузки |
||
2.5 Количество часов эксплуатации в день |
/20 ч20часов |
|
2.6 Количество дней эксплуатации в год |
Круглогодовой 360 дней/год |
|
27. Скорость ленты (ремня), м/сек |
4.2 |
|
2.8. Ширина ленты (ремня) конвейеров, мм |
1450 |
|
2.9. Используемая ширина ленты (ремня) конвейеров, мм |
1450 |
|
3.1. Высота борта |
200 |
|
3.2. Общая длина конвейеров, м |
1335 |
|
3.3. Количество приводов, шт. |
2 |
|
3.4. Мощность двигателя (при max. загрузки), кВт |
3100 |
|
Конфигурация |
||
См. прилагаемые схемы трассы |
||
4. Особые условия |
||
4.1 Расчётная температура окружающей среды |
-41оС |
|
4.2 Средняя температура окружающей среды |
-8,3оС |
|
4.3 Максимальная влажность |
82% |
|
4.4 Расчётная снеговая нагрузка |
400 кг/м2 |
|
4.5 Ветровая нагрузка |
38 кг/м2 |
|
4.6 Сейсмичность в районе строительства |
7 баллов |
6. Экономическая часть
В современных условиях ведения открытых горных работ наблюдается тенденция существенного прироста расстояния транспортирования, что связано с постоянной углубкой карьеров и удалением отвалов от их границ.
Горнотехнические условия разреза Бачатский предопределили появление трудностей транспортировки пустой горной массы во внешние отвалы карьера, где прирост расстояния транспортировки вскрышных пород автомобильным транспортом осуществляется как за счет углубки горных работ, так и за счет удаления (в плане) места отвальных работ от границ поля разреза.
Настоящим проектом предусматривается проведение мероприятий увеличению производственной мощности добычи угля за счет сокращения расстояния транспортировки при введении циклично-поточной технологии на Северном участке. При этом также происходит:
1. Увеличение стоимости основных фондов;
2. Сокращение материальных затрат на производство.
6.1 Основные промышленно-производственные фонды
Стоимость основных фондов приведена в таблице 26:
Таблица 25. Основные фонды
Наименование показателей |
Фактическое состояние, млн. руб |
По новому проекту |
|
- Здания и сооружения |
513,4 |
513,4 |
|
- Машины и оборудование |
10779,0 |
11291 |
|
- Прочие затраты |
415,6 |
415,6 |
|
- Горно-капитальные выработки |
1807,6 |
1807,6 |
|
Итого основные фонды |
13100,8 |
14027,6 |
Проектом основные фонды были изменены по элементу «машины и оборудование» на стоимость приобретаемого конвейера (512 млн. руб.).
Показатели использования основных промышленно-производственных фондов:
- фондоотдача:
; (24)
- фондоемкость:
; (25)
- фондовооруженность труда:
, (26)
где Vгод - объем добычи в год, т.
Фактические показатели использования основных промышленно-производственных фондов
т/1000 руб.;
руб./т;
тыс. руб./чел.
Проектные показатели использования основных промышленно-производственных фондов:
т/1000 руб.;
руб./т;
тыс. руб./чел.
6.2 Потребность в трудовых ресурсах
Режим работы предприятия:
- количество рабочих дней в году - 353;
- число смен в сутки: на основных производственных процессах - 3 смены;
- продолжительность смены - 8 часов.
В сводном виде численность трудящихся разреза и производительность труда рабочего на представительные годы периода оценки приведены в таблице 8.3.
Численность рабочих горной части разреза определена путем их расстановки по рабочим местам исходя из принятой технологии и режима работы.
Коэффициент списочного состава определяется по формуле:
, (27)
где ТК - число календарных дней в году;
ТП - количество праздничных дней в году. (ТП =10 дней);
ТВЫХ - число выходных дней предприятия в году.
ТВЫХ..РАБ - число выходных дней рабочего по графику, не совпадающих с выходными днями предприятия. При непрерывной рабочей неделе предприятия (ТВЫХ.РАБ = 104 дня);
ТОТП - количество отпускных дней (ТОТП = 42);
0,96 - коэффициент, учитывающий невыходы работников на работу по уважительной причине (болезни, отпуск на учебу, государственные обязанности и т.д.).
.
Численность рабочих прочих участков и служб, руководителей, специалистов, служащих принята на основе фактических данных разреза и приведена в таблицах 27, 28.
Таблица 26. Численность рабочих для горных работ
Наименование профессий и должностей |
В смену, чел |
Итого за сутки |
Списочный состав |
|
Машинист бульдозера |
24 |
72 |
115 |
|
Вскрышные работы: |
||||
Машинист экскаватора |
18 |
54 |
74 |
|
Помощник машиниста экскаватора |
16 |
48 |
67 |
|
Машинист бурового станка |
9 |
27 |
42 |
|
Помощник машиниста бурового станка |
4 |
12 |
19 |
|
Водитель БелАЗа |
117 |
351 |
565 |
|
Горнорабочий |
13 |
13 |
22 |
|
Итого |
201 |
565 |
904 |
Таблица 27. Численность трудящихся разреза
Наименование показателей |
Фактически, чел |
По проекту, чел |
|
I. Численность ППП, всего |
3670 |
3651 |
|
в том числе: |
|||
Рабочие, всего |
3065 |
3046 |
|
из них: |
|||
1. Горные работы |
904 |
885 |
|
2. Прочие участки и службы |
2161 |
2161 |
|
Б. Руководители, специалисты, служащие |
605 |
605 |
Среднемесячная производительность труда:
; (28)
т/чел.
Трудоемкость работ определяется по формуле:
, (29)
где - явочная численность, чел.,
- количество рабочих дней.
чел. см/1000 т.
6.3 Эксплуатационные расходы
Отнесение текущих издержек к эксплуатационным расходам произведено в соответствии с НК, часть II, глава 25 от 06.08.2001 г. №110-ФЗ.
Структура себестоимости производства 1 т угля приведена в таблице 29.
Таблица 28. Структура себестоимости производства 1 т угля
Элементы |
руб./т |
% |
|
I Материальные затраты |
|||
1. Вспомогательные материалы |
185,3 |
31,3 |
|
2. Электроэнергия |
29,4 |
5,0 |
|
3. Услуги производственного характера |
83,6 |
14,1 |
|
II Затраты на оплату труда |
61,4 |
10,4 |
|
III Отчисления на социальные нужды |
18,5 |
3,1 |
|
Итого затраты по производству продукции |
416,1 |
70,2 |
|
II. Налоги |
51,9 |
8,8 |
|
IV. Амортизационные отчисления |
124,7 |
21,0 |
|
V Прочие расходы, аренда |
26,8 |
4,5 |
|
VI Внепроизводственные расходы |
11,1 |
1,9 |
|
Итого себестоимость производства |
592,7 |
100,0 |
Расчет затрат на горюче-смазочные материалы, материалы для текущего обслуживания и ремонта оборудования, автошины, конвейерную ленту, буровой инструмент, взрывчатые вещества, спецодежду произведен в соответствии с техническими нормами их расхода и установленными проектом объемами работ. Прочие вспомогательные материалы приняты на основе анализа статистических данных по разрезу «Бачатский».
Затраты на электроэнергию определены исходя из длительного максимума нагрузки и годового расхода электроэнергии.
Стоимость услуг производственного характера определена по направлениям затрат исходя из годового объема переработки угольной массы, объемов буровзрывных, монтажно-наладочных, ремонтных и прочих работ.
Расчет затрат на оплату труда произведен исходя из проектной численности трудящихся и среднемесячной заработной платы, сложившейся на разрезе «Бачатский».
Отчисления на социальные нужды включают единый социальный налог и страховые взносы на обязательное социальное страхование от несчастных случаев.
Амортизационные отчисления определены исходя из среднего полезного срока службы основных средств.
При реализации изменений, предложенных настоящим проектом изменятся размер амортизационных отчислений, материальные затраты на транспортировку вскрышных пород. Рассчитаем эти показатели:
Изменение размера амортизационных отчислений составляет:
руб./год
Учитывая мощность предприятия, составляющую 10000 тыс. т угля в год, рассчитаем прирост себестоимости 1 т угля в части затрат на амортизационные отчисления:
руб.
Изменение размера затрат на транспортировку вскрышных пород будет характеризоваться их уменьшением и составит разницу между текущими материальными затратами и проектными на величину, оцененную по стоимости материальных затрат на транспортировку 1т?км. Годовой объём добычи, осуществляемой по циклично-поточной технологии по проекту составляет 5,6 млн. т. В соответствии со средним коэффициентом вскрыши объем вскрышных работ составляет 19,7 млн. м3 (8,87 млн. т). Текущее среднее расстояние транспортировки - 4,5 км. При стоимости транспортировки 5,7 руб. на 1т?км текущие затраты составляют:
млн. руб.
Проектом предусматривается снижение расстояния транспортирования автотранспортом до 2,3 км. Соответственно, затраты на транспортирование составят:
млн. руб.
Д Z=111,2 млн руб.
Учитывая мощность предприятия, составляющую 13500 тыс. т угля в год, рассчитаем уменьшение себестоимости 1 т угля в части затрат на транспортирование вскрышных пород:
ДCм=Z/Vгод; (30)
ДCм=111200 тыс. руб./13500 тыс. т=8,23 руб.
Тогда рассчитаем итоговое уменьшение себестоимости 1 т добытого угля:
ДCф=ДCфа+Сотч+ДСм, (31)
ДCф=-3,79+8,23+0,11=4,55
Итого себестоимость 1 т угля по новому проекту составит:
С=592,7-4,55=586,4 руб./т.
6.4 Оценка экономической эффективности
Финансовые результаты производственной деятельности приведены в таблице 30.
Таблица 29. Финансовые результаты производственной деятельности
Наименование показателей |
Фактическое состояние, млн. руб. |
По проекту, млн. руб. |
|
Выручка от реализации продукции |
7637,9 |
10311,17 |
|
Затраты по производству продукции |
5927 |
7934,22 |
|
Балансовая прибыль |
1762,9 |
2376,95 |
|
Налог на имущество |
288 |
308,6072 |
|
Прибыль до выплаты налога |
1474 |
2068,343 |
|
Налог на прибыль |
294,8 |
413,6686 |
|
Чистая прибыль |
1179,2 |
1654,674 |
|
Рентабельность производства |
20% |
21,7% |
|
Рентабельность продаж |
15% |
16% |
Основные технико-экономические показатели производства представлены в таблице 31.
Таблица 30. Основные технико-экономические показатели производства
Наименование показателя |
По факту |
По проекту |
|
Производительность разреза, тыс. т/год |
10000 |
13500 |
|
Капитальные затраты, млн. руб. |
512 |
||
Списочный состав работников, чел. |
3670 |
3651 |
|
Производительность труда рабочего по добыче, т/мес |
271 |
||
Трудоёмкость работ, чел. см/1000 т годовой добычи |
56 |
37,8 |
|
Средняя заработная плата, руб./мес |
25000 |
25000 |
|
Фондоотдача, т/1000 руб. основных фондов |
0,76 |
0,65 |
|
Фондоёмкость, руб./т |
1310 |
||
Фондовооружённость труда рабочего, тыс. руб./чел. за год |
3845 |
||
Материальные затраты, руб./т |
295,7 |
287,7 |
|
Затраты на оплату труда, руб./т |
60,8 |
60,8 |
|
Отчисления на социальные нужды, руб./т |
18,3 |
18,3 |
|
Наименование показателя |
По факту |
По проекту |
|
Амортизация основных фондов, руб./т |
122,9 |
125,9 |
|
Прочие расходы, руб./т |
26,8 |
26,8 |
|
Производственная себестоимость, руб./т |
576,1 |
576,1 |
|
Полная себестоимость, руб./т |
592,7 |
587,7 |
|
Прибыль, тыс. руб./год |
1762,9 |
2376,95 |
|
Рентабельность производства, % |
20 |
21,7 |
Принятые проектные решения позволят безубыточно ввести циклично-поточную технологию на участке «Северный», тем самым решив проблему дефицита близлежащих автоотвальных емкостей.
Заключение
Настоящим проектом рассмотрен вариант внедрения линии циклично-поточной технологии на Северном участке, где дальнейшее развитие в соответствии с принятой системой разработки неизбежно связано с изменением существующей схемы транспортирования и, что, учитывая невозможность размещения вскрышных пород на близлежащих автоотвлах, влечет за собой многократное возрастание плеча откатки автотранспорта. Применение циклично-поточной технологии на отдельно взятом участке приведет к интенсификации работ и соответствующему возрастанию производственной мощности.
Таким образом, целью составления проекта явилось решение стоящей перед предприятием проблемы дефицита существующих отвальных емкостей. В соответствии с поставленной целью, проектом были достигнуты результаты:
1. Сформулирована рациональная производственная мощность при условии размещения вскрышных пород на Северном конвейерном отвале, и принята равной 13,5 млн. т в год.
2. Обосновано внедрение ЦПТ с позиций создания рациональной схемы транспортирования, горно-технических и технико-экономических возможностей, принято решение о создании концентрационного горизонта на глубине +95 м.
3. Произведена оценка экономической эффективности предлагаемых решений, доказана безубыточность внедрения комплекса циклично-поточной технологии.
Список использованной литературы
1. Овчинникова Е.К., Махинина Н.П., Селедов Е.С. и др. «Поле Разреза им. 50-летия октября в Бачатском районе Кузбасса. Обобщение материалов геологоразведочных и эксплуатационных работ. Геологическое строение и подсчет запасов каменного угля по состоянию на 1.01.1976 г.». - Кемерово: Всесоюзное объединение «Кузбассуглеразведка», Беловская геологоразведочная партия 1976. - 240 с.
2. Корректировка горно-транспортной части проекта технико-технологического переоснащения процессов горного производства. - Новосибирск: Гипроуголь, 2005. - 382 с.
3. Отчетный баланс запасов каменного угля за 2010 год - Новокузнецк: ОАО «Угольная компания «Кузбассразрезуголь» филиал «Бачатский угольный разрез», 2011.-25 с.
3. Федоренко А.И., Сёмина И.С., Чаплыгин В.В., Стафеев А.А., Веселов А.И., Андреев А.В, Лобанова Т.В., Лобанова О.О. Методические указания по дипломному проектированию. - Новокузнецк: СибГИУ, 2010. - 54 с.
4. Структура и оформление выпускной квалифицированной работы: управление документацией. - Новокузнецк. СибГИУ, 2005. - 50 с.
5. Латынов А.А., Макеев А.И. Конструктивные достижения в системе внутрикарьерного дробления и конвейерного транспортирования горной массы в циклично-поточной технологии / А.А. Латынов, А.И Макеев. // ГИАБ - 2011. - №5 - С. 34-39.
6. Сапаков Е.А., Кулнияз С.С. Циклично-поточная технология с использованием самоходных дробильных установок /Е.А. Сапаков, С.С. Кулнияз. // Горная Промышленность - 2008 №5 - С. 81
8. Решетняк С.П. Обоснование и разработка схем циклично-поточной технологии с внутрикарьерными передвижными дробильно-перегрузочными комплексами: дис. … док. техн. наук: 05.15.03 / С.П. Решетняк. - Апатиты, 1998. - 423 с.
9. Шпайхер Е.Д. Месторождения полезных ископаемых и их разведка (на примере месторождений Кемеровской области): учебное пособие / Е.Д. Шпайхер. - Новокузнецк. СибГИУ, 1999. - 147 с.
10. Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных разрезах. - М.: Недра, 1982. - 405 с.
11. Анистратов Ю.И., Анистратов К.Ю. Технологические процессы открытых горных работ: учебник для ВУЗов / Ю.И. Анистратов, К.Ю. Анистратов. - М.: НТЦ Горное дело, 2008. - 447 с.
12. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч. 2. Технология и комплексная механизация: учебник для ВУЗов / В.В. Ржевский. - М.: Недра, 1985. - 552 с.
13. Анистратов Ю.И., Порцевский А.К. Открытые горные работы: учебное пособие / Ю.И. Анистратов, А.К. Порцевский. - М.: 1999. - 74 с.
14. Трубецкой К.Н. и др. Справочник. Открытые горные работы - М.: Горное бюро, 1994. - 590 с.
15. Оника С.Г, и др. Проектирование карьеров: учебное пособие для ВУЗов. - Минск.: БНТУ, 2006. - 224 с.
16. Трубецкой К.Н., Краснянский Г.Л. Проектирование карьеров. Т. 2: учебник для ВУЗов / К.Н. Трубецкой, Г.Л. Краснянский. - М.: Академия горных наук, 2001. - 535 с.
17. Дегтярев В.В. и др. Справочник по электроустановкам угольных предприятий. Электроустановки угольных разрезов и обогатительных фабрик. - М.: Недра, 1988. - 435 с.
18. Барушек С.С. и др. Единая система конструкторской документации: справочное пособие. - М.: Издательство стандартов, 1989. - 343 с.
19. Правила безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом. - СПб.: ДЕАН, 2004. - 176 с.
20. Единые правила безопасности при взрывных работах. - СПб.: ДЕАН, 2002. - 239 с.
21. Томаков П.И., Коваленко B.C. Экология и охрана природы при открытых горных работах: учебное пособие для ВУЗов / П.И. Томаков, В.С. Коваленко - М.: МГГУ, 1994. - 418 с.
22. Юдин Е.Я., Борисов Л.А и др. Борьба с шумом на производстве: справочник. - М.: Машиностроение, 1985. - 400 с.