CC BY
47
A.Б. Кузнецов, А.Я. Савченко Минтопэнерго РФ
B.И. Серпуховитин
Московский государственный горный университет
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ГОРНОТРАНСПОРТНЫХ
МАШИН
Исключительно важным и ответственным моментом в настоящее время является формирование концепций научнотехнического развития открытого способа добычи угля на перспективу. В связи с этим представляется важным высказать некоторые соображения, касающиеся дальнейшего повышения экономической эффективности применения техники на угольных разрезах.
Известно, что главной задачей в области открытого способа добычи угля является обеспечение с преимущественно экстенсивного на интенсивный путь развития. В период 1980-1988 годов в отрасли были достигнуты относительно высокие темпы наращивания объемов добычи угля открытым способом (25,8%). Поэтому вся информационная база была взята именно за этот период. Однако, в дальнейшем имели место опережающий (более чем в 1,5 раза) рост себестоимости, и некоторое снижение (0,7% к 1980г.) среднемесячной производительности труда рабочего по добыче. Расхожее объяснение таких тенденций - ухудшение горно-геологических условий производства горных работ далеко не в полной мере вскрывает причины недостижения более высоких экономических показателей добычи угля открытым способом. Существенную роль сыграло и то, что применение оборудования большой единичной мощности хотя и позволяет перерабатывать требуемые объемы горной массы, а также обеспечивать необходимые темпы подвигания фронта
горных работ, одновременно вносит свою долю в удорожание себестоимости и , к сожалению, создает предпосылки низких темпов роста производительности труда.
Высказанное предположение подтверждают, например, статистические оценки основных экономических показателей использования различных типов одноковшовых экскаваторов по объединению “Кемеровуголь” (данные института “ЦНИЭИуголь”) и разрезам “Азейский”, “Хоронорский” ПО “Востсибуголь” (данные объединения) - табл.1.
Из приведенных данных видно, что рост технической производительности (вместимости ковша) одноковшовых экскаваторов сопровождается, как правило, снижением фактических значений удельной производительности, увеличением фондоемкости, удорожанием себестоимости эксплуатации эксплуатации.
Такое положение дел зависит от целого ряда причин, но наиболее существенно способствовали следующие моменты:
• снижение, с ростом единичной мощности, технического уровня одноковшовых экскаваторов, прежде всего в части ресурсосберегающих характеристи к;
• недоиспользование проектной производительности машин, в том числе из-за имеющихся недостатков в технологии и организации производства горных работ на разрезах.
(в ценах 1990г.)
Таблица I
Тип экскаватора Годовая удельная (на куб.м вместимость ковша) пронзводительн. тыс.руб.м/куб.м Себестоимость эксплуатации коп./куб.м Фондоемкость эксплуатации коп./куб.м
ПО “Кемеровоуголь” ЭКГ-4.6Б; ЭКГ-5А 202 9.4 17.2
ЭКГ-8; ЭКГ-8И 183 9.4 24.4
ЭКГ-10 132 10.6 35.7
ЭКГ-12,5 119 19.0 78.5
ЭКГ-15ХЛ 176 10.5. 37.4
201 М 211 11.4 97.2
РН-2300 137 16.0 163.3
ЭКГ-20 108 14.35 101.97
ЭШ-10/60;ЭШ-10/70 198 12..6 38.4
ЭШ-15/90 172 13.8 65.2
ЭИ 1-20/90 180 10.5 72.6
ЭШ-40/85 120 19.1 104.4
Разрез “Азейский” ПО “Востсибуголь ЭШ-10/70 239 10.2
ЭШ-15/90 163 11.5 61.2
ЭШ-20/90 216 22.9 76.1
ЭШ-25/100 150 15.2 108.2
3U1-40/85 192 15.5 83.3
Разрез “Харанорский” ПО “Востсибуголь” ЭКГ-8И 170 10.0 20.1
ЭКГ-12,5 138 18.6 91.7
ЭШ-10,70 241 9.4 31.7
ЭШ-20,90 183 13.9 72.2
По оценке ИГД им. A.A. Скочинско-го средний коэффициент использования технической производительности экскаваторов за период рабочего времени:
• карьерных экскаваторов с вместимостью ковша 8 куб.м - 0,34; 12,5 куб.м - 0,37; 20 куб. м - 0,26;
• шагающих экскаваторов с вместимостью ковша 10 куб.м - 0,86; 15 куб.м - 0,94; 20 куб.м - 0,81; 40 куб.м - 0,66; 100 куб.м - 0,43.
Такой низкий уровень использования расчетной производительности одноковшовых экскаваторов, а также снижение его ,как правило, с ростом единичной мощно-
сти оборудования дает основание утверждать, что одна из основных целей внедрения новой техники - опережающий рост народнохозяйственного эффекта по сравнению с затратами - в данном конкретном случае практически не достигается.
В связи с этим, правомерно предложение в качестве одной из важнейших задач технического развития угольных разрезов считать повышение уровня использования расчетной производительности машин, работающих в составе единого технологического комплекса, с тем, что бы максимально возможно приблизиться к освоению проектных значений производительности для
большинства видов горнотранспортного оборудования. При этом наиболее актуальным является расширение применения более производительных и ресурсосберегающих средств внутрикарьерного транспорта (конвейерного, железнодорожного с думпкарами грузоподъемностью 145-170т, конвейерных поездов производительностью 6,5-7,0 млн.куб.м в год и др.).
Следующим важным моментом является то, что полезный эффект от использования нового горно-транспортного оборудования существенно уменьшается по причине снижения уровня технической надежности, и опережающего увеличения, в связи с этим, потребности в ремонтах при эксплуатации.
Недостаток научно-исследовательских работ по эксплуатационной надежности горно-транспортной техники, отсутст-
чел. час ./тыс. куб. м
вие оценок по соответствию показателей надежности требованиям технических заданий и технических условий не позволяет пока достоверно определить причины опережающего роста при эксплуатации трудоемкости обслуживания и ремонта.
Вместе с тем, проведенные институтом НИИОГР научно-исследовательские работы при подготовке “Положения о планово-предупредительном ремонте оборудования открытых горных работ и установленные при этом оценки трудоемкости текущих, средних и капитальных ремонтов для экскавационной техники дают основание предполагать, что ростом технической производительности, как правило, увеличиваются и удельные (на 1куб. м переработанной горной массы) трудозатраты на проведение текущих , средних и капитальных ремонтов (табл. 1).
Таблица 2
Тип оборудования Удельная трудоемкость ремонта
текущего среднего капитального
1. Одноковшовые экскаваторы 1.1. Карьерные ЭКГ-5А
ЭКГ-8И 1,25 0,66 0.83
ЭКГ-12,5 1,33 0,71 0.88
ЭКГ-20 1,4 0.74 0.83
ЭВГ 35/65 1,55 0,69 0,87
2,0 0.97 1.18
1.2 Драглайны
ЭШ-10/60, ЭШ-10/70 1,56 0,69 0,86
ЭШ-15/90А 2,56 1,13 1,42
ЭШ-20/90 2.15 0,95 1,2
ЭШ-25/100 2,6 1,15 1.44
ЭШ-40/85 2,25 1,0 1,25
II. Роторные экскаваторы
ЭРВГ-630 1.11 1,11 1,16
ЭР-1250 1,5 1,33 1.33
ЭРП-2500 2.88 2,28 2,0
ЭРШРД-500 1,67 1,14 1,18
Комплекс целенаправленных организационно-технических мероприятий по снижению потребности горно-
гранспортного оборудования в ремонтах,
реализация которых необходима как на этапах создания, так и эксплуатации, должен стать важной задачей научно-технического развития открытых работ. Возможности
ресурсосбережения в этом вопросе достаточно существенны. Например, приведенные ИГД им. A.A. Скочинского и ПО “Якутуголь” мероприятия по повышению надежности металлоконструкций рабочего оборудования карьерных экскаваторов
204М, 201М, ЭКГ-20 на разрезе
“Нерюгринский”, которые включали в себя: дополнительную установку в опасных сечениях специальных элементов (диафрагм, ребер жесткости и др.), частичную замену наиболее нагруженных элементов металлоконструкций в опасных сечениях на аналогичные из специально подобранной высокопрочной хорошо свариваемой стали повышенной трещиностойкости. Это позволило увеличить ресурс металлоконструкций более чем на 30%, сократить время простоя 10 экскаваторов из-за отказов жестких опор, стрел с 1500 до 58 часов в год.
По предварительным оценкам ИГД им. A.A. Скочинского использование специальных экскаваторных сталей позволяет снизить металлоемкость механического оборудования карьерных экскаваторов не менее чем на 20% и повысить его долговечность приблизительно в 2 раза. Ускорение проведения машиностроительными объединениями работ по повышению в 1,5-2,0 раза надежности выпускаемых машин в 19911996 годах - важное и крайне необходимое мероприятие для снижения потребности в ремонтах, и являются одним из главных условий дальнейшего технического развития открытых работ.
Новые возможности повышения производительности и снижения потребности горно-транспортной техники в ремонтах открывает использование микропроцессорных систем управления и диагностики на базе бортовых вычислительных комплектов, которые позволят создать определенные благоприятные условия для оптимизации режимов управления экскаваторами, а также возможности для предупреждения режимов повреждающих нагрузок на обо-
рудовании, прогнозирования технического состояния сборочных единиц, исключения случаев не явно выраженного ускоренного износа механизмов.
В этом отношении исключительно важной является инициатива ПО “Ижорский завод” по организации разработки и производства унифицированного бортового вычислительного комплекса для управления диагностики и информационного обеспечения одноковшовых экскаваторов.
Принципиальным вопросом остается совершенствование методологии оценки технического уровня горно-транспортного оборудования угольных разрезов. Прежде всего представляется необходимым переход от определения чисто технического уровня к комплексной оценке техникоэкономического уровня за счет введения в раздел, характеризующий потребительские свойства, таких показателей, с помощью которых можно было бы устанавливать влияние применения нового образца техники на себестоимость и производительность труда горных работ. Такими показателями могли бы быть:
• удельная годовая производительность - средняя наработка в течение годового рабочего времени на единицу показателя, характеризующего производительность или мощность рабочего органа машины (например, для одноковшовых экскаваторов - на один куб.м вместимости ковша, многоковшовых -литр суммарной вместимости ковшей роторного колеса);
• удельные (на единицу технической производительности) показатели материалоемкости, энергоемкости и трудоемкости эксплуатации, включая техническое обслуживание и ремонт.
Очевидно, что добиваясь улучшения перечисленных показателей по новым, бо-
лее производительным образцам, горно-гранспортной техники можно создать необходимые предпосылки для улучшения себестоимости и производительности труда при использовании ее на угольных разрезах.
К сожалению, в настоящее время для одноковшовых экскаваторов расчетные (табл.З) и фактические значения (табл.1и2) отдельных таких показателей, как правило, ухудшаются с ростом технической производительности машин. При этом показатели фондоемкости и себестоимости эксплуатации машин оказываются, как правило, хуже гпптпетгтпеннп на 9-36% и 5-75% расчет-
ных значении удельных капитальных и эксплуатационных затрат (табл.З).
Поэтому осуществление целенаправленных мероприятий по повышению технико-экономического уровня уже созданного высокопроизводительного горно-
транспоргного оборудования, позволяющих снизить хотя бы на 25-40% удельные показатели капиталоемкости, а также себестоимости и трудоемкости эксплуатации, включая техническое обслуживание и ремонт, должно стать важнейшим направлением технического развития открытых работ отпас пи
Марка экскаватора и производственное объединение, принятое для внедрения головного образца Расчетная удельная (на I куб. м вместимости ковша) годовая производительность тыс.куб.м/куб.м Расчетные удельные капитальные затраты, коп./куб.м Расчетные удельные эксплуатационные затраты, коп./куб.м
Карьерные ЭКГ-8И ПО "Кемеровоуголь” ЭКГ-10 203.7 205 24.7 27.5 8.8 8.5
ПО “Кемеровоуголь” ЭКГ-12,5 196.2 32.8 8.6
ПО “Кемеровоуголь” ЭКГ-15 198.6 34.2 7.4
ЭКГ №15 216.7 34.5 7.0
повышенной надежности ПО “Кемеровоуголь”
ЭКГ-20И 211 38.6 7.0
ПО “Кемеровоуголь” одноковшовые ЭШ-10.70Л 295.3 31.4 10.7
ПО “Тулауголь” ЭШ-15.90 200.4 67.0 13.0
ПО “Эстонсланец” ЭШ-20,90 199.5 53.2 11.2
ПО “Эстонсланец” ЭШ-40-85С 200.1 74.8 14.8
ПО “Востсибуголь" ЭШ-65, 100 136 159.6 20.8
В этом отношении исключительно важными являются:
• организация системы сертификационного сопровождения при создании и постановке на производство высокопроизводительного горно-транспортного оборудования на этапах проектирования, изготовления, монтажа, внедрения и эксплуатации;
• совершенствование методики определения оптовых цен на новое горно-транспортное оборудование, прежде всего, в части более достоверной оценки удельных капитальных и эксплуатационных затрат при расчете лимитной цены и полезного эффекта на стадии разработки технического задания.
Очевидно, что реализация мер возможна только на основе экономической заинтересованности изготовителей и потре-
©А.Б. I
бителей горно-транспортного оборудования, ибо потенциально осуществление мер может привести к возрастанию внутризаводской себестоимости и трудоемкости его изготовления, и, как следствие этого, к удорожанию поставок.
Подытоживая изложенный материал представляется необходимым обратить еще раз внимание на то, что достижение в процессе использования я горно-транспортной техники проектных показателей производительности, совершенствование техникоэкономического уровня новых машин в части снижения фондоемкости и удельных показателей энергопотребления материалоемкости и трудоемкости эксплуатации - сегодня один из главных неиспользованных резервов улучшения экономических показателей угольных разрезов, который требует относительно меньших затрат для своего использования.
цов, А.Я. Савченко, В.И. Серпуховитин
