Информационное обеспечение инновационного развития машиностроительного комплекса по ремонту горнотранспортного оборудования в условиях рыночной экономики

Оригинальная статья

УДК 622.012.7:622.271.002.5 © Коллектив авторов, 2020

Информационное обеспечение инновационного

развития машиностроительного комплекса по ремонту горнотранспортного оборудования в условиях рыночной экономики

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-1-41-45

В статье представлены результаты дистанционного мониторинга общего количества горных и транспортных машин, задействованных на открытых горных работах, производимых на месторождениях всех видов твердых полезных ископаемых. На территории России предложено создание девяти межрегиональных центров по ремонту горнотранспортного оборудования, тяготеющих к территориям с максимальной его концентрацией.

Ключевые слова: открытые горные работы, горнотранспортное оборудование, ремонт горных и транспортных машин, межрегиональный центр по ремонту оборудования, информационные потоки, дистанционное зондирование, дистанционный мониторинг.

Для цитирования: Информационное обеспечение инновационного развития машиностроительного комплекса по ремонту горнотранспортного оборудования в условиях рыночной экономики / И.В. Зеньков, С.В. Ченцов, А.С. Морин и др. // Уголь. 2020. № 1. С. 41-45. 001: 10.18796/0041-5790-2020-1-41-45.

ВВЕДЕНИЕ

В последние десятилетия во всем мире наблюдается ежегодный рост объемов добычи твердых полезных ископаемых. В России имеет место аналогичная тенденция, где в пяти дивизионах горнодобывающей промышленности открытым способом разрабатывается более 100 угольных месторождений, одиннадцать железорудных месторождений, восемь кимберлитовых трубок, более 40 крупных и мелких месторождений руд цветных металлов и около 100 месторождений нерудных полезных ископаемых. На этих месторождениях, находящихся в собственности различных юридических и физических лиц, работают примерно 12000 ед. горных и транспортных машин как российского, так и импортного производства [1, 2, 3, 4].

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Одной из важнейших задач эффективного функционирования предприятий горнодобывающей промышленности является формирование информационной базы о наличии

ЗЕНЬКОВ И.В., доктор техн. наук, Заслуженный эколог РФ, профессор, магистрант ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», профессор ФГБУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнёва», инженер ИВТ СО РАН, 660041, г. Красноярск, Россия, e-mail: zenkoviv@mail.ru

ЧЕНЦОВ С.В., доктор техн. наук, профессор ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия

МОРИН А.С.,доктор техн. наук, профессор, заведующий кафедрой ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия

ЛОГИНОВА Е.В.,

канд. экон. наук, доцент ФГБУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнёва», 660037, г. Красноярск, Россия

КАСЬЯНОВА Е.Н., доцент ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия

АНИЩЕНКО Ю.А., канд. экон. наук, доцент ФГБУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнёва», 660037, г. Красноярск, Россия

КОНДРАШОВ П.М., канд. техн. наук, заведующий кафедрой ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия

КИРЮШИНА Е.В., канд. техн. наук, доцент ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия

ВОКИН В.Н., канд. техн. наук, профессор ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия

ВЕРЕТЕНОВА Т.А., доцент

ФГАОУ ВО Сибирский федеральный университет,

660041, г. Красноярск, Россия

и состоянии горных и транспортных машин в федеральном масштабе. Информационную базу можно создать двумя основными путями: по данным бухгалтерского учета, организованного на горнодобывающих предприятиях, и по космоснимкам высокого разрешения, полностью освобожденных от субъективных оценок. В условиях российского недропользования, когда месторождения твердых полезных ископаемых разрабатываются десятками собственников, информацию по результатам бухгалтерского учета собрать в масштабах России не представляется возможным. Тако го рода задачи российского формата можно с достаточной степенью точности решать с использованием ресурсов дистанционного зондирования Земли, что и было показано в работах [1, 2, 3, 4]. Решением научных задач с использованием информации, полученной с космических спутников, пользуются ученые во многих областях научных знаний [5, 6, 7, 8, 9]. Наша научно-практическая школа успешно решает задачи горнодобывающей промышленности (технологические и экологические аспекты разработки открытым способом всех видов твердых полезных ископаемых) с использованием информации, полученной с космических спутников, в том числе связанные с определением структуры и количества горнотранспортного оборудования в карьерах России.

В условиях горного производства, характеризующегося максимальной фондоотдачей, что обусловливает круглосуточный режим работы горных и транспортных машин, должны происходить обновление и восстановление парка оборудования, в том числе за счет проведения ремонтных работ. В связи с этим, на основе показателей о парке горнотранспортного оборудования, полученных с использованием ресурсов дистанционного зондирования, разработка рекомендаций по формированию межрегиональных центров по его ремонту является актуальной задачей.

АЛГОРИТМ ФОРМИРОВАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ В МОНИТОРИНГЕ

ДАННЫХ О ГОРНОТРАНСПОРТНОМ ОБОРУДОВАНИИ

Информационная база имеет иерархическую структуру построения (см. рисунок).

Предлагаемая блок-схема мониторинга размещения парка горных и транспортных машин основана на трехуровневой организации сбора информации с дальнейшей консолидацией на федеральном уровне для принятия управленческих решений.

В начале алгоритма представлены агрегаты федерального уровня в целом для понимания количества горнодобывающей техники, подлежащей ремонту. Как известно, ремонты бывают годовые и капитальные (один раз в пять лет). На этом уровне парк оборудования разбивают по рабочим процессам и видам оборудования: например, все экскаваторы делятся на экскаваторы с канатным приводом рабочего оборудования, драглайны, экскаваторы с гидравлическим приводом рабочего оборудования, роторные экскаваторы. На втором уровне производится конкретизация того, в каком дивизионе задействованы горные и транспортные машины. На третьем уровне высвечивается информация о том, сколько и какое горнотранспортное оборудование задействовано на открытых горных работах в том или ином регионе (край, область, республика).

Именно на этом уровне в виде цепи прямоугольников с внесенными в них названиями регионов, в границах которых производят масштабную добычу открытым способом хотя бы одного вида твердого полезного ископаемого, производится территориальная привязка работающего горнотранспортного оборудования.

Рассмотрим в качестве примера Красноярский край. В регионе работают шесть крупных угольных разрезов с объемом добычи угля более одного миллиона тонн

Федеральная база данных о наличии горнотранспортного оборудования на открытых горных работах

Угольные Железо- Карьеры Карьеры Карьеры по

карьеры рудные по добыче руд по добыче добыче нерудных

карьеры цветных металлов алмазов полезных

Регион Регион Регион Красноярский Регион Регион

1 2 3 край n-1 n

Схема информационных потоков в мониторинге данных о горнотранспортном оборудовании, задействованном на открытых горных работах на территории России

Fig. Diagram of information flows in monitoring data on mining transport equipment involved in Russian surface mining

в год на каждом и восемь малых разрезов с производственной мощностью до 0,5 млн т в год. В двух карьерах южнее г. Северо-Енисейска производят добычу золотосодержащей руды, на берегу р. Ангары добывают свинцово-цинковые руды, в карьере под Ачинском добывают флюсовые известняки для выплавки алюминия, рядом с г. Красноярском производят добычу известняка для производства цемента.

Западнее п. Курагино, на территории закрытого административно-территориального образования г. Зе-леногорска и западнее г. Красноярска работают заводы по выпуску строительного и дорожного щебня. На севере края, западнее г. Норильска работает Кайерканский угольный разрез, на котором помимо каменных углей добывают флюсовые песчаники. Всего на территории края размещен следующий парк горных и транспортных машин: на бурении взрывных скважин задействовано 25 буровых станков; на экскавации горной массы установлено 120 экскаваторов всех видов, включая драглайны и роторные; на вывозке вскрыши работают 19 тепловозов ТЭМ-7 и 195 железнодорожных думпкаров 2ВС-105; кроме того, на транспортировке горной массы используются 179 автосамосвалов грузоподъемностью до 130 т. На вспомогательных работах задействовано 56 бульдозеров. Так или иначе, в ходе производственной деятельности все эти машины подлежат ремонту по мере их физического износа.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОЗДАНИЮ

МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ ПО РЕМОНТУ

ГОРНОТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Результаты дистанционного зондирования выявили регионы с наибольшей концентрацией горнотранспортного оборудования. К ним отнесем (с запада на восток) Мурманскую и Ленинградскую области, Республику Карелия, Белгородскую, Курскую области, Свердловскую, Челябинскую и Оренбургскую области, Республику Башкортостан, Новосибирскую и Кемеровскую области, Красноярский край, Республики Хакасия и Тыва, Иркутскую область и Забайкальский край, Республику Бурятия, Республику Якутия, Хабаровский и Приморский края, Магаданскую и Сахалинскую области. Отметим, что на территории России имеется полоса протяженностью 1300 км от Урала до Новосибирской области, где кроме небольших карьеров производственной мощностью до 50 тыс. м3 в год по добыче общераспространенных полезных ископаемых масштабная добыча твердых полезных ископаемых не производится.

В инновационном развитии межрегиональных центров по ремонту оборудования должны предусматриваться: охват всех дивизионов горнодобывающей промышленности, предусматривающий межотраслевые экономические отношения, которые стимулировали бы рост темпов расширенного воспроизводства, привлечение инвестиций и внедрение инноваций в ремонтный сектор машиностроительного комплекса; технологическая модернизация действующих ремонтно-механических заводов; освоение новых технологий металлообработки, обеспечивающих повышение производительности труда и показателей ресурсосбережения.

В области организации и управления обеспечением заказами межрегиональных ремонтных центров необходимо осуществлять постоянный мониторинг, прогнозирование и контроль состояния горных и транспортных машин, сформировать информационные ресурсы федерального уровня о вводе и выводе из эксплуатации этого оборудования.

При формировании АСУ инновационным развитием российской ремонтной базы в каркас информационной системы в обязательном порядке должны быть включены блоки, в которых отражают: результаты работ по выполненным заказам горнодобывающих предприятий (объем и качество выполненных ремонтных работ); условия внедрения инновационных технологий в производственный сектор межрегионального ремонтного центра; показатели логистики при реализации инноваций и др.

Предлагаемая информационная система управления инновационным развитием машиностроительного комплекса по ремонту горнотранспортного оборудования должна быть создана с максимальным учетом следующих природных характеристик, показателей хозяйственной деятельности и намечаемых инноваций:

- климатические условия эксплуатации оборудования (температурные и ветровые нагрузки), а также крепость и связность разрабатываемых горных пород, уклоны карьерных автомобильных дорог и другое;

- модели, описывающие реальные и прогнозные условия эксплуатации горных и транспортных машин в карьерах в каждом регионе, технические показатели работы этих машин, специфику хозяйственной деятельности горнодобывающих предприятий, а также ее детализацию;

- алгоритмы, созданные для решения класса задач, обозначенных в модели;

- информация - основа для разработки технических условий на внедрение инновационных технологий проведения ремонтных работ как в стенах производственных цехов, так и в условиях открытых внутрикарьерных площадок.

При создании и выборе географического места расположения межрегионального ремонтного центра необходимо пользоваться логистическими принципами доставки изготовленных металлоизделий для ремонта того или иного вида оборудования на расстояния 15002000 км, что соответствует времени доставки запасных частей автомобильным транспортом за двое-трое суток. Кроме того, при максимально возможных заказах закупаемого металлопроката или металлоизделий для работы с ними возможно получение максимальной скидки с цены в условиях рыночной экономики. При обслуживании оборудования, работающего во всех дивизионах, появляется возможность загрузки основных фондов (металлорежущее и металлообрабатывающее оборудование, разделочные и сварочные линии и другое) по максимально возможному времени, что неизбежно приведет к росту такого экономического показателя, как фондоотдача. Реализация этих мероприятий неизбежно приведет к снижению стоимости ремонтных работ.

В этой связи с учетом имеющихся мощностей по ремонту горнотранспортного оборудования, с одной стороны, и концентрации горнотранспортного оборудова-

ния в регионах, с другой, можно выделить города, где межрегиональные ремонтные центры должны развиваться или их создание крайне актуально - это Мурманск, Санкт-Петербург, Белгород, Екатеринбург, Кемерово, Красноярск, Улан-Удэ, Нерюнгри, Хабаровск. Ремонтные центры по изготовлению нестандартных запасных частей, машин и агрегатов могут быть организованы в Санкт-Петербурге, Белгороде, Екатеринбурге, Красноярске, Улан-Удэ, Хабаровске.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведения дистанционного мониторинга парка горнотранспортного оборудования на территории России установлены его количественные показатели. Выявленные регионы с наибольшей концентрацией горных и транспортных машин позволяют говорить о создании крупных межрегиональных центров по ремонту и обслуживанию горнотранспортного оборудования, где в максимальной степени будет реализован общеизвестный экономический эффект снижения затрат от увеличения масштаба производства. Данное обстоятельство позволит существенно снизить затраты на ремонт и сервис оборудования, задействованного на открытых горных работах, и в итоге снизить затраты на добычу полезного ископаемого. Информация о парке горного оборудования, полученная со снимков из космоса, обладает высокой достоверностью и может быть использована при разработке долгосрочной стратегии развития не только отечественного горного машиностроения, но и ремонтной базы оборудования, работающего на горных работах.

Список литературы

1. Угольные разрезы России из космоса. Горные работы и экология нарушенных земель / И.В. Зеньков, В.В. Заяц, Б.Н. Нефедов и др. Красноярск: Изд-во СФУ, 2017. 519 с.

2. Железорудные карьеры России из космоса. Горные работы и экология нарушенных земель / И.В. Зеньков, В.В. Заяц, Б.Н. Нефедов и др. Красноярск: Изд-во СФУ, 2018. 664 с.

3. Карьеры по добыче алмазов в России из космоса. Горные работы и экология нарушенных земель / И.В. Зеньков, В.В. Жукова, А.А. Лукьянова и др. Красноярск: Изд-во СФУ, 2019. 232 с.

4. Рудные карьеры цветной металлургии России из космоса. Горные работы и экология нарушенных земель / И.В. Зеньков, В.В. Жукова, Б.Н. Нефедов и др. Красноярск: Изд-во СФУ, 2019. 604 с.

5. Крутских Н.В., Кравченко И.Ю. Использование кос-моснимков Landsat для геоэкологического мониторинга урбанизированных территорий // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 2. С. 159-168.

6. Щадов И.М., Франк Е.Я. О результатах и перспективах использования ресурсов ДЗЗ в решении прикладных задач угледобывающей отрасли в формате мировой экономики // Уголь. 2018. № 7. С. 58-61. DOI: 10.18796/0041-57902018-7-58-61. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/072018.pdf (дата обращения: 15.12.2019).

7. The use of remote sensing to develop a site history for restoration planning in an arid landscape / M.M. Abdullah, R.A. Feagin, L. Musaw et al. // Restoration Ecology. 2016. Vol. 24(1). Р. 91-99.

8. Zweig C.L., Newman S. Using landscape context to map invasive species with medium-resolution satellite imagery // Restoration Ecology. 2015. Vol. 23(5). Р. 524-530.

9. Remote sensing for restoration planning: how the big picture can inform stakeholders / S. Cordell, E.J. Questad, G.P. Asnerv et al. // Restoration Ecology. 2017. Vol. 25(2). Р. 147-154.

COAL MINING EQUIPMENT

Original Paper

UDC 622.012.7:622.271.002.5 © Collective of authors, 2020

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2020, № 1, pp. 41-45 DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-1-41-45

Title

information support for the innovative development of the engineering complex for the repair

OF MINING EQUIPMENT IN CONDITIONS OF THE MARKET ECONOMY Authors

Zenkov I.V.1, 2 3, Chentsov S.V.1, Morin A.S.1, Loginova E.V.2, Kasyanova E.N.1, Anishenko Yu.A.2, Kondrashov P.M.1, Kiryushina E.V.', Vokin V.N.1 , Veretenova T.A.' ' Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation

2 Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

3 Institute of Computational Technologies, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, 630090, Russian Federation

Authors' Information

Zenkov I.V., Doctor of Engineering Sciences, Merited Ecologist of the Russian

Federation, Professor, e-mail: zenkoviv@mail.ru

Chentsov S.V., Doctor of Engineering Sciences, Professor

Morin A.S., Doctor of Engineering Sciences, Head of department

Loginova E.V., PhD (Economic), Associate Professor

Kasyanova E.N., Associate Professor

Anishenko Yu.A., PhD (Economic), Associate Professor

Kondrashov P.M., PhD (Engineering), Head of department

Kiryushina E.V., PhD (Engineering), Associate Professor

Vokin V.N., PhD (Engineering), Professor

Veretenova T.A., Associate Professor

Abstract

The paper presents the results of remote monitoring of the total number of mining and transport vehicles involved in open pit mining produced at deposits of all types of solid minerals. On the territory of Russia, the creation of nine interregional centers for the repair of mining transport equipment, gravitating to territories with its maximum concentration, was proposed.

Keywords

Surface mining, Mining transportation equipment, Repair of mining and transport vehicles, Inter-regional equipment repair center, Information flows, Remote sensing, Remote monitoring.

References

1. Zenkov I.V., Zayats V.V., Nefedov B.N. et al. Ugol'nyye razrezy Rossii iz kosmosa. Gornyye raboty i ekologiya narushennykh zemel' [Open-pit coal mines of Russia from space. Mining and ecology of disturbed lands]. Krasnoyarsk, SFU Publ., 2017, 519 p. (In Russ.).

2. Zenkov I.V., Zayats V.V., Nefedov B.N. et al. Zhelezorudnyye kar'yery Rossii iz kosmosa. Gornyye raboty i ekologiya narushennykh zemel' [Iron ore quarries of Russia from space. Mining and ecology of disturbed lands]. Krasnoyarsk, SFU Publ., 2018, 664 p. (In Russ.).

3. Zenkov I.V., Zhukova V.V., Lukyanova A.A. et al. Kar'yery po dobyche almazov v Rossii iz kosmosa. Gornyye raboty i ekologiya narushennykh zemel' [Careers for the extraction of diamonds in Russia from space. Mining and ecology of disturbed lands]. Krasnoyarsk, SFU Publ., 2019, 232 p. (In Russ.).

4. Zenkov I.V., Zhukova V.V., Nefedov B.N. et al. Rudnyye kar'yery tsvetnoy met-allurgii Rossii iz kosmosa. Gornyye raboty i ekologiya narushennykh zemel' [Ore quarries of non-ferrous metallurgy of Russia from space. Mining and ecology of disturbed lands]. Krasnoyarsk, SFU Publ., 2019, 604 p. (In Russ.).

5. Krutskikh N.V. & Kravchenko I.Yu. Ispol'zovaniye kosmosnimkov Landsat dlya geoekologicheskogo monitoringa urbanizirovannykh territoriy [Use of Landsat satellite imagery for geoecological monitoring of urban areas]. Sovremennyye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa -Modern problems of remote sensing of the Earth from space, 2018, Vol. 15, No. 2, pp. 159-168. (In Russ.).

6. Shchadov I.M. & Frank E.Ya. O rezul'tatah i perspektivah ispol'zovaniya resursov DZZ v reshenii prikladnyh zadach ugledobyvayushchey otrasli v

formate mirovoy ekonomiki [On the results and prospects of using ERS (Earth Remote Probing) resources when solving applied tasks of the coal mining industry in the global economic format]. Ugol' - Russian Coal Journal, 2018, No. 7, pp. 58-61. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2018-7-58-61. Available at: http://www.ugolinfo.ru/Free/072018.pdf (accessed 15.12.2019).

7. Abdullah M.M., Feagin R.A., Musaw L. et al. The use of remote sensing to develop a site history for restoration planning in an arid landscape. Restoration Ecology, 2016, Vol. 24(1), pp. 91-99.

8. Zweig C.L. & Newman S. Using landscape context to map invasive species with medium-resolution satellite imagery. Restoration Ecology, 2015, Vol. 23(5), pp. 524-530.

9. Cordell S., Questad E.J., Asnerv G.P. et al. Remote sensing for restoration planning: how the big picture can inform stakeholders. Restoration Ecology, 2017, Vol. 25(2), pp. 147-154.

For citation

Zenkov I.V., Chentsov S.V., Morin A.S. et al. Information support for the innovative development of the engineering complex for the repair of mining equipment in conditions of the market economy. Ugol' - Russian Coal Journal, 2020, No. 1, pp. 41-45. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2020-1-41-45.

Paper info

Received August 11,2019 Reviewed October 6,2019 Accepted December 2,2019

Разрез «Восточный» СУЗк досрочно выполнил годовой план

СУЭК

СИБИРСКАЯ УГОЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ

в ООО «разрез восточный» Сибирской угольной энергетической компании досрочно выполнен годовой план 2019 года по добыче угля в объеме 1 млн 300 тыс. т. в честь этого события на предприятии прошло торжественное собрание. руководство отметило лучших горняков.

ООО «Разрез Восточный» на протяжении нескольких лет выполняет годовой план по добыче угля досрочно. В 2019 г. перед горняками стояла задача поднять на-гора 1 млн 300 тыс. т угля, что на 200 тыс. т больше, чем годом ранее. Несмотря на повышенный объем, коллектив предприятия успешно достиг поставленной цели за 11 месяцев.

Последняя тонна черного золота была отгружена экипажем экскаватора Komatsu РС-1250 под руководством бригадира Сергея Куницкого и горного мастера Дениса Бойтенко.

«Уголь наш добывать не просто, мы работаем в условиях вечной мерзлоты и сильной обводненности. До пластов добираться тяжело. Но у нас для этого на предприятии есть современная новая горная техника, управляют ей профессионалы. Поэтому задачи руководства мы всегда выполняем», - рассказал Денис Бойтенко.

После отгрузки последней запланированной тонны бригаду горняков встречал с ночной смены с аплодисментами коллектив ООО «Разрез Восточный». В честь выполнения годового плана на предприятии прошло торжественное собрание, на котором были отмечены те, кто принял

непосредственное участие в досрочном выполнении производственной задачи.

«Сейчас наша работа не останавливается. Работаем с тем же заданным темпом. Спрос на уголь наш есть. В планах на декабрь - добыть еще 100 тыс. т угля. Думаю, этот объем мы выполним. В своем коллективе я уверен!», -отметил первый заместитель генерального директора ООО «Разрез Восточный» Александр Чернов.