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 k_з= 1,5-1,7 - коэффициент запаса;

k_п = 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 S_гр = 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 П_сс=3 - количество рабочих смен в сутки;

t_см = 8 ч - длительность смены;

К_ис - коэффициент использования времени смены;

К_г - 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 Кг^зк = 0,98; Кr^нк = 0,98; Кr^мк=0,98; Кr^пк=0,98; Кr^ок=0,98; Кr^о=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 50^о.

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 50^о);

- 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 Т_К - число календарных дней в году;

Т_П - количество праздничных дней в году. (ТП =10 дней);

Т_ВЫХ - число выходных дней предприятия в году.

Т_{ВЫХ..РАБ} - число выходных дней рабочего по графику, не совпадающих с выходными днями предприятия. При непрерывной рабочей неделе предприятия (Т_{ВЫХ.РАБ} = 104 дня);

Т_ОТП - количество отпускных дней (Т_ОТП = 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)

ДC_м=111200 тыс. руб./13500 тыс. т=8,23 руб.

Тогда рассчитаем итоговое уменьшение себестоимости 1 т добытого угля:

ДC_ф=ДC_фа+С_отч+ДС_м, (31)

ДC_ф=-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.

Размещено на Allbest.ru