Увеличение производительности вскрышного комплекса за счет создания комплексных бригад

© C.B. Косых, 2013

С.В. Косых

УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВСКРЫШНОГО КОМПЛЕКСА ЗА СЧЕТ СОЗДАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ БРИГАД

Создание комплексных бригад на производстве вскрышных работ позволяет увеличить производительность выемочного оборудования. Представлен практический опыт создания и внедрения комплексных бригад вскрышного комплекса на РУ «Новошахтинское. Ключевые слова: комплексная бригада, регламент работ, производительность.

УЬиление конкуренции на мировом рынке угля вынуждает российские угледобывающие предприятия повышать эффективность производства и поднимать производительность труда и оборудования до мировых уровней.

В настоящее время компания ОАО «СУЭК» реализует программу технического перевооружения горных работ разреза «Павловский № 2» РУ «Новошахтинское» с конечной целью выстроить современное производство с использованием современного оборудования, работающего с максимальной эффективностью.

Одним из этапов реализации этой программы стала поставка в 2010 году электрогидравлического экскаватора Hitachi EX-2500 (с емкостью ковша 15 м3) — обратная лопата.

Выбор экскаватора именно такого типа был обусловлен наличием таких осложняющих горное производство факторов как: сложная гипсометрия всех четырех отрабатываемых угольных пластов и наличие в них породных прослоев, переменные углы падения пластов (2—50 — в центре мульды, 8—150 — на выходах пластов под наносы и в зонах примыкания пластов к поднятиям фундамента, 25—450 — на отдельных локальных участках карьерного поля), а также наличие трех водоносных горизонтов, затрудняющих выемку угля и негативно сказывающиеся на устойчивости внутренних отвалов нерабочего борта. Общий приток воды на разрезе «Павловский № 2» по данным РУ «Ново-шахтинское» составляет: максимальный (летний период) — 4000 м3/час, минимальный (зимний период) — 1300 м3/час.

Таблица 1

Основные параметры технологических схем отработки вскрышных уступов экскаватором HITACHI ЕХ2500

Параметры Технологические схемы

Работа экскаватора Работа с нижним Работа с нижним Работа одно-

с верхним черпани- черпанием и по- черпанием и погруз- временно с

ем и погрузкой ав- грузкой автосамо- кой автосамосвала на верхним и

тосамосвала на го- свала на горизонт горизонт ниже стоя- нижним чер-

ризонт стояния стояния ния экскаватора панием

1. Рациональная высота забоя, м от 4 до 8 до 7 от 4 до 5 13

1.1. Верхнее черпание, м от 4 до 8 - - 8

1.2. Нижнее черпание, м - до 7 от 4 до 5 5

2. Ширина отрабатываемой заходки, м 22 13,5 20 8

3. Отрабатываемые объемы с одной оси до последующего перемещения, м3 от 480 до 961 840 440 570

3.1. Верхнее черпание, м3 от 480 до 961 - - 350

3.2. Нижнее черпание, м3 - 840 440 220

4. Средний угол поворота на разгруз- 90 90 120

ку, град

4.1. Верхнее черпание, град 90 - - 135

4.2. Нижнее черпание, град - 90 120 90

5. Время на цикл отработки с одной

оси с учетом работы бульдозера, мин

5.1. Верхнее черпание, мин от 46 до 82 мин - - 46

5.2. Нижнее черпание, мин - 40 40 40

Расстояние, преодолеваемое экскава- от 7 до 12 8 13 11

тором в течение смены, м

Расчетная производительность на 12 7361 8512 7235 7313

часовую смену, м3/смену

С декабря 2010 гола данный экскаватор эксплуатируется на поле участка № 2 разреза «Павловский № 2» на вскрытии запасов основных угольных пластов I и IV.

В 2011 голу этим экскаватором, при работе его в комплексе с автосамосвалами БелАЗ-75131 (130т) и другим вспомогательным оборудованием, при плане 4730 тыс. м3 переработано 5032 тыс. м3 автотранспортной вскрыши, что составило 53,7 % автотранспортной вскрыши по разрезу «Павловский № 2». При этом фактическая среднемесячная нагрузка составила 419,3 тыс. м3 в месяц; максимальная нагрузка была достигнута в ноябре и составила 517 тыс.м3 (рис. 1).

Объемы работ, выполненные на автотранспортной вскрыше экскаватором Hitachi EX — 2500 №4 в 2011 году на разрезе «Павловский-2» РУ «Новошахтинское».

Основными факторами, способствовавшими получения таких показателей использования ланного экскаватора, явились:

На первом этапе:

1) создание комплексной бригады в составе: экскаватор Hitachi EX-2500, автосамосвалы типа БелАЗ-75131 (грузоподъемностью 110—130 тонн) в количестве 4—5 шт и бульдозер LIEBHERR-764;

2) разработка и внедрение схем экскавации, для работы данного экскаватора по вскрыше на автотранспорт;

3) быстрое (в течение трех месяцев) приобретение экипажем экскаватора опыта работы на этой, новой для угольщиков Приморья машине;

4) оперативное выявление (хронометражными наблюдениями, проведенными в январе-феврале) и устранение «узких мест» в процессе выемки и погрузки горной массы этим экскаватором; назначение лиц, ответственных за улучшение организации работы сформированной бригады;

5) разработка и внедрение в феврале регламентов работы комплексной бригады, включающих в себя описание порядка работы в сменах и приема-передачи смен, в увязке с продолжительностью и последовательностью основных и подготовительно-заключительных операций.

В результате внедрения вышеуказанных мероприятий производительное время работы экскаватора было увеличено почти

в два раза, а уровень месячной производительности доведен до величины, установленной заводом-изготовителем машины (350 тыс. м3 в месяц).

На втором этапе:

6) решение вопросов должного стимулирования высокопроизводительной работы экипажа экскаватора, путем изменения системы оплаты труда работников и обеспечения «прозрачности» ее формирования за счет тесной увязки объемов экскавации горной массы у машинистов экскаватора (и транспортировки ее у водителей автосамосвалов) с величиной их заработной платы, что позволило вовлечь операционный персонал в поиск и реализацию мероприятий по повышению производительности комплексной бригады;

7) привлечение с марта, для повышения качества подготовки вскрышного забоя и автодорог, в состав комплексной бригады дополнительного оборудования: бульдозера Д-85, грейдера ДЗ-98 и гидравлического экскаватора с малой емкостью ковша (0,9 м3) типа Hitachi ZX-225.

8) разработка и оптимизация в течение января — апреля параметров технологических схем для работы экскаватора на выемке и погрузке вскрышных пород на автотранспорт c наибольшей производительностью.

Реализация вышеуказанных организационно-технологических решений позволила выйти на уровень месячной производительности экскаватора 450 тыс. м3 горной массы, с использованием в качестве основной, технологическую схему, представленную на рис. 2.

Относительно принятой технологической схемы следует отметить, что в отличие от типовых технологических схем, на предприятии было внедрено технологическое решение разрабатывать вскрышу экскаватором не «по мощности вскрышного массива», а «по его площади», то есть, работать не с максимально возможными технологическими параметрами машины по высоте черпания и глубине копания, а с намного меньшими, но оптимальными для условий разреза (в первую очередь, с точки зрения обеспечения устойчивости самой машины). Эффект в данной схеме обеспечивается за счет ускоренной «слоевой» отработки предварительно подготовленных (осушенных) площадей вскрышного массива.

В итоге на разрезе, сформировалась технология работы данного экскаватора на автотранспортной вскрыше, при которой: — подготовленный на вскрышном уступе блок отрабатывается экскаватором ЕХ-2500 узкими экскаваторными (преимущественно поперечными) заходками, с установкой автосамосвалов под погрузку на горизонте установки экскаватора, с высотой уступа при нижнем черпании экскаватора — 4—6 м, при верхнем черпании — 5—7 м. При этом схема работы экскаватора в усложненном забое (с установкой экскаватора на площадке подуступа и работой его одновременно с верхним и нижним черпанием) применяется только в редких, технологически необходимых случаях.

Подготовка блока для отработки его экскаватором ЕХ-2500 заключается в подготовке поъездных автодорог к блоку, проведении бульдозерных работ по выравниванию отдельных участков поверхности блока и проходке (при необходимости) по контуру блока строительным гидравлическим экскаватором — обратная лопата дренажных канав, предназначенных для перехвата и отведения поступающих из вскрышных пород со стороны рабочего борта карьерных вод и осушения пород вскрышного массива в подготавливаемом блоке.

На третьем этапе:

9) изыскание дополнительных резервов повышения производительности.

10) районирование карьерного поля разреза, с целью определения мест, где экскаватор ЕХ-2500 сможет работать с максимально возможной производительностью. После того как в сентябре для данного экскаватора был установлен ключевой показатель производительности 480 тыс. м3 горной массы в месяц, в октябре - декабре удалось превысить уровень в 500 тыс. м3 горной массы в месяц.

Опыт эксплуатации экскаватора HITACHI EX2500 №4 позволил сделать выводы:

• уровень организационной подготовки производства — существенное условие достижения запланированных технологических параметров производства;

• на предприятии имеется существенный резерв организационного характера: найдены и реализованы решения по повышению производительности экскаватора на 17 % путем

совершенствования технологических параметров и на 43 % — организации производства.

С февраля 2012 года на предприятии введен в эксплуатацию 2 -й экскаватор такого типа — Хитачи ЕХ-2500 №5.

Для достижения максимальной производительности был адаптирован положительный опыт внедрения экскаватора Хитачи ЕХ — 2500 №4:

1. создана аналогичная комплексная бригада;

2. применена и усовершенствована технология работы данного типа экскаваторов по автотранспортной вскрыше;

3. введено мотивационное положение для всех звеньев бригады.

Это позволило уже на втором месяце эксплуатации достичь целевого показателя в 500 тыс. м3 (рис. 3).

По итогам 2012 года этим экскаватором, при работе в комплексе с автосамосвалами БелАЭ-75131 (130т) и другим вспомогательным оборудованием, при плане 4785 тыс. м3 переработано 5058 тыс. м3 автотранспортной вскрыши, что составило 34 % автотранспортной вскрыши по разрезу «Павловский № 2». При этом фактическая среднемесячная нагрузка составила 421,5 тыс. м3 в месяц; максимальная нагрузка была достигнута в июле и составила 587 тыс. м3.

и и

1472 [«Ö] м foisl м

-ы / ' 1434 _|45о\___ rf^öf —«— —*

/ м \ / - [з5|

ы / \

V

а

1 2011 [215]

январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь

Рис. 1

Рис. 2. Схема работы электрогидравлического экскаватора Hitachi ЕХ-2500 №4 на производстве автотранспортной вскрыши поперечными экскаваторными заходками с нижним черпанием и погрузкой в автотранспорт на горизонте стояния экскаватора

На рис. 4 представлено долевое участие экипажей определенных типов экскаваторов в выполнении автотранспортной вскрыши по РУ «Новошахтинское» за 12 месяцев 2011 года.

600

м

1 мес. 2 мес. 3 мес. 4 мес. 5 мес. 6 мес. 7 мес. 8 мес. 9 мес. 10 мес. И мес. 1 год 1 г 1 мес. 1 г 2 мес.

-HITACHI ЕХ2500№ 4, тыс. мЗ ИЗ 201 351 472 434 450 215 438 459 485 503 517 507 504

-HITACHI ЕХ2500 № 5, тыс. мЗ 214 500 531 552 523

Рис. 3 Период достижения целевых показателей экскаваторами HITACHI EX2500 № 4, 5

Долевое участие экипажей определенных типов экскаваторов в выполнении автотранспортной вскрыши по РУ «Новошах-тинское» за 12 месяцев 2011 года.

На рис. 5 — за 12 месяце 2012 года.

Долевое участие экипажей определенных типов экскаваторов в выполнении автотранспортной вскрыши по РУ «Новошах-тинское» за 12 месяцев 2012 года.

На рис. 6 — план 2013 года.

Долевое участие экипажей определенных типов экскаваторов в выполнении автотранспортной вскрыши по РУ «Новошах-тинское» на 2013 год.

Внедрение высокопроизводительных экскаваторов типа Хитачи ЕХ-2500 позволило значительно увеличить производительность и коэффициент использования экскаваторного парка до 0,8 за счет высвобождения из технологии изношенного оборудования, что, в свою очередь, снизило финансовые затраты на выполнение текущих, средних и капитальных ремонтов.

Производительность экскаваторного парка на 1 м3 емкости ковша увеличена на 40 % по отношению к достигнутым показателям 2012 года (рис. 7).

Производительность экскаваторного парка на 1 м3 емкости ковша при производстве автотранспортной вскрыши.

Положительные результаты практического внедрения дают основание для расширения области применения гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата» в сложных горно-геологических условиях.

Следуюшим основным шагом является адаптация положительного опыта к другим технологическим процессам.

Учитывая это, дальнейшее техническое перевооружение разреза планируется производить по схеме создания различных внутрипроизводственных комплексов, таких как:

1. угле добычной комплекс с применением гидравлического экскаватора Коша1Би РС-1250 и автосамосвалов грузоподъемностью не менее 90 тонн.

2. комплекс по транспортировке угля из призабойной добычной зоны на углепогрузочный пункт разреза, с использованием ленточного конвейера, и питателя — реклаймера.

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

Кроме этого, намерены продолжать совершенствовать систему работы, при которой основным направлением деятельности инженерно-технических работников будет поиск и реализация организационно-технологических резервов, для увеличения производительного времени работы персонала и

Рис. 7

оборудования. Такой подход, на наш взгляд, позволит обеспечить эффективное использование имеющихся ресурсов, сформировать хозяйское отношение к оборудованию и, тем самым, повысить инвестиционную привлекательность предприятия.

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ

Косых Сергей Владимирович — аспирант, заместитель главного инженера по горным работам Разрезоуправления «Новошахтинское» ОАО «Приморскуголь» ОАО «СУЭК», KosyhSV@suek.ru

А