Повышение производительности драглайнов за счет уменьшения времени цикла экскавации

К.В. Сташко, К.А. Стариков

ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ДРАГЛАЙНОВ ЗА СЧЕТ УМЕНЬШЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЦИКЛА ЭКСКАВАЦИИ

Представлен опыт АО «Разрез Назаровский» по реализации мероприятий, направленных на повышение производительности шагающих экскаваторов ЭШ-20/90. Из-за возрастающей конкуренции на рынке энергетического угля усиливается необходимость в существенном повышении эффективности и безопасности производства. Инновации и эффективное управление, способные обеспечить конкурентоспособный уровень себестоимости и увеличение производительности труда - одна из приоритетных задач на ближайшие пять лет в компании. Поэтому в условиях «Разреза Назаровский» проводится работа по повышению эффективности и безопасности производства инновационными циклами на основе разработки и реализации программ развития производственных подразделений. На участке «Вскрышной» с целью реализации программ развития подразделения разработан комплекс мероприятий. Одним из наиболее приоритетных направлений увеличения эффективности производства на предприятии является реализация мероприятий по повышению производительности шагающих экскаваторов (увеличение объемов по горной массе). Ключевые слова: разрез, шагающий экскаватор, бестранспортная вскрыша, производительность, эффективность производства.

Акционерное общество «Разрез Назаровский» является одним из старейших горнодобывающих предприятий в Красноярском крае, которое специализируется на добыче бурых энергетических углей марки 2Б. Нижний вскрышной уступ отрабатывается по усложненной бестранспортной схеме двумя экскаваторами ЭШ-20/90 и ЭШ-15/90. Этими же экскаваторами в зимний период года осуществляется переэкскавация вскрышных пород (рис. 1).

Из-за возрастающей конкуренции на рынке энергетического угля усиливается необходимость в существенном повышении эффективности и безопасности производства. Инновации и эффективное управление, способные обеспечить конкурен-

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 5. С. 121-126. © 2016. К.В. Сташко, К.А. Стариков.

Рис. 1. Экскаватор ЭШ-20/90 № 29 при производстве вскрышных работ

тоспособный уровень себестоимости и увеличение производительности труда — одна из приоритетных задач на ближайшие пять лет в компании.

На текущий момент с целью повышения производительности драглайнов на разрезе «Назаровский» реализованы следующие мероприятия:

• реконструкция механизма передвижения экскаватора ЭШ-20/90;

• установка автоматизированной системы учета ковшей при работе экскаватора — АСКУУР;

• мотивация экипажа на повышение производительности труда.

__32__I

Щ

э

щ

Рис. 2. Существующая схема отработки вскрышной заходки 122

Рис. 3. Формирование отвала

Дальнейший этап по увеличению производительности направлен на уменьшение времени цикла экскавации. В настоящее время технологические схемы для драглайнов по экскавации и переэкскавации предполагают перемещение породы на максимальный радиус разгрузки (90 градусов от оси хода) на протяжении всего времени отработки забоя с выгрузкой породы в одну точку (рис. 2).

Рис. 4. Размещение породы в отвале

Для достижения оптимальной производительности экскаватора среднее значение угла его поворота от места заполнения ковша до точки выгрузки должно стремиться к минимуму. Так как поворот стрелы осуществляется дважды — с грузом до отвала и после выгрузки обратно в забой, то время поворота экскаватора составляет до 70% рабочего времени одного цикла. Сокращение продолжительности данного параметра оказывает существенное влияние на повышение производительности машины.

Предлагаемое технологическое решение предусматривает сокращение времени цикла драглайна и работу на малых углах поворота с последовательным увеличением от минимального значения по мере заполнения отвальной емкости. При этом отвал формируется последовательно, от нижнего слоя к верхнему, с сохранением конечной геометрии, предусмотренной существующей технологической схемой ведения работ (рис. 3).

Способ отработки предполагает весь период экскавации породы из забоя в отвал с одной стоянки драглайна разделить на несколько этапов с последовательным увеличением угла поворота при перемещении породы от минимального к максимальному без изменения конечной геометрии формируемого навала (рис. 4).

Эффект увеличения производительности от внедрения мероприятия рассчитан на примере экскаватора ЭШ-20/90 по данным графических материалов и используя методику расчета по стандарту компании «Экскавация горной массы экскаваторами цикличного действия типа драглайн в выработанное пространство и отвал» (таблица).

Расчет производительности

Показатели Ед. изм. Угол поворота, а

до внедрения мероприятия после внедрения мероприятия

157 157 129 117 106

Сменная производительность по этапам, Qэ, см м3/см 8501 8501 9378 9808 10 236

Сменная производительность, Qэ, см м3/см 8501 9122

Рост производительности % 7,3

Как видно из расчета мероприятие позволяет увеличить производительность драглайнов, занятых на экскавации и переэкскавации породы в среднем на 7,3% с учетом технических операций.

Расчет экономического эффекта проведен только за счет экономии электроэнергии при ведении вскрышных работ по бестранспортной технологии.

Фактический объем бестранспортной вскрыши за 2015 г. —

2460 тыс. м3.

I. До внедрения мероприятия

Норматив по электроэнергии — 1,4 кВт/ч на 1м3.

Количество потребляемой эл. энергии =

= 1,4 х 2460 = 3444 тыс. кВт.

II. После внедрения мероприятия

Норматив по электроэнергии —

1,4 х 0,927 = 1,3 кВт/ч на 1м3.

Количество потребляемой эл. энергии =

1,26 х 2460 = 3198 тыс. кВт.

Экономический эффект =

= (3444 - 3198) х 2,3298 = 573,1 тыс. руб.

и все это — при нулевых финансовых затратах.

Недостатком применения данной схемы с поэтапным увеличением угла поворота драглайна является повышенное требование к квалификации машиниста экскаватора, так как приступая к работе, он должен визуально представлять геометрическое положение основания формируемого навала (так называемая опережающая разметка).

Отмеченные положительные моменты:

• возможность тиражирования на другие предприятия, применяющие бестранспортную систему разработки;

• повышение производительности драглайнов;

• снижение затрат на экскавацию горной массы без дополнительных затрат.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Трубецкой К. Н., Артемьев В. Б., Рубан А. Д. и др. Открытые горные работы. Справочник. — М.: Изд-во «Горное дело» ООО «Киммерийский центр», 2014. — 624 с., табл., ил. — (Библиотека горного инженера. Т. 4 «Открытые горные работы». Кн. 1).

2. Мельник В.В., Виткалов В.Г. Технология горного производства в 2 ч. Ч. II. — М.: Изд-во «Горное дело» ООО «Киммерийский центр», 2014. — 368 с., табл., ил. — (Библиотека горного инженера. Т. 14 «Основы горного дела». Кн. 1).

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Сташко Константин Валерьевич1 — заместитель начальника отдела, e-mail: StashkoKV@suek.ru, Стариков Константин Александрович1 — главный специалист по горным работам, e-mail: StarikovKA@suek.ru, 1 АО «Разрез Назаровский».

The article reviews the experience gained by Nazarovsky Open Pit Mine in improving capacity of walking dragline ESH-20/90. In view of increasing competition on the power-generating coal market, it is of the current concern to increase efficiency and safety of production. Innovations and efficient management, capable to ensure competitive cost and increase in productivity of labor, are the priority tasks of the Mine for the next five years. For this reason, Nazarovsky Open Pit Mine implements innovative cycles of the production safety and efficiency enhancement based on preparation and implementation of development programs for production departments. An action plan has been worked out for Vskryshnoi site for actualization of the related development program. One of the priority trends in enhancement of the production efficiency in the Mine is the increase in performance of walking draglines (increase in volume of mined rock).

Key words: open pit mine, walking dragline, direct dumping, production output, production efficiency.

AUTHORS

Stashko K.V.1, Deputy Head of Department, e-mail: StashkoKV@suek.ru,

Starikov K.A.1, Chief Specialist for Mining Operations, e-mail: StarikovKA@suek.ru, 1 Nazarovsky Open Pit Mine CJSC, 662200, Nazarovo, Russia.

REFERENCES

1. Trubetskoy K. N., Artem'ev V. B., Ruban A. D. Otkrytye gornye raboty. Spravoch-nik (Open pit mining. Handbook), Moscow, Izd-vo «Gornoe delo» OOO «Kimmeriyskiy tsentr», 2014, 624 p.

2. Mel'nik V. V., Vitkalov V. G. Tekhnologiyagornogoproizvodstva, ch. 2 (Mining practice technology, part 2), Moscow, Izd-vo «Gornoe delo» OOO «Kimmeriyskiy tsentr», 2014, 368 p.

UDC 621.879.38: 65.011.4

Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2016. No. 5, pp. 121-126. K.V. Stashko, K.A. Starikov IMPROVEMENT OF DRAGLINE CAPACITY BY REDUCTION IN SHOVELING CYCLE

A