Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка мероприятия по повышению эффективности производства при добыче полезного ископаемого на карьере месторождения «Мурсала» предприятия ООО «Гранитная Гора» за счет изменения элементов техники

Введение

В курсовом проекте рассматривается Мурсульское месторождение по производству высокопрочного щебня для строительной индустрии. Мурсульское месторождение гнейсо-гранитов расположено на территории Питкярантского района Республика Карелия, в 17 км. на северо-запад от города Питкяранта. Географические координаты центра месторождения 61 С 37 С.Ш. и 31 С 21 В.Д. Автодорога «Сортавала - Питкяранта - Санкт-Петербург» проходить к северу от месторождения в 5 км. Непосредственно к месторождению подходит дорога, имеющая улучшенное грунтовое покрытие и связывающая месторождение с причалом «Мурсула» на северном побережье Ладожского озера.

Месторождение сложено в основном гнейсо-гранитами и гранито-гнейсами составляющими 90% площади месторождения. Представляет месторождением нагорного типа, рельеф месторождения представляет собой серию куполообразных возвышенностей, вытянутых в субмередиальном направлении с относительным превышением над уровнем Ладожского озера 28.2 - 83,9 м. Горнотехнические условия месторождения весьма благоприятные для эксплуатации.

Выбор оборудования для карьера является важным этапом в проектной и производственной работе. Он должен производиться на основе учета потребностей, соответствия горнотехническим условиям и уровню экономики на данном этапе. Предлагается мероприятие по замене экскаваторного парка - электрического экскаватора на гидравлический.

1. Анализ существующей технологии, механизации и организации пpоизводства на каpьеpе Мурсала

1.1 Геологическая и гидротехническая характеристика

Мурсульское месторождение разведано в 1972 году с целью производства высокопрочного щебня для строительной индустрии. Запасы гнейсо-гранитов «Мурсульского» месторождения утверждены Государственной комиссией по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР №7361 от 19 марта 1975 года.

Месторождение сложено в основном гнейсо-гранитами и гранито-гнейсами, которые составляют 90% площади месторождения. Переходы между ними не резкие, постепенные. Макроскопические гнейсо-граниты представлены, преимущественно, мелко и среднезернистыми породами розового и серовато-розового цвета с гнейсовидной массивной текстурой. Основными породообразующими минералами гнейсо-гранитов являются: плагиоклаз-олигоклаз (35-40%), микроклин (25-40%), кварц (25-35%), биотит (5-7%).

Четвертичные отложения в пределах месторождения имеют ограниченное распространение и прослеживаются только в межгрядовых депрессиях и частично на склонах гряд. Большая часть площади месторождения лишена полностью рыхлых отложений. По сложности геологического строения месторождение относится к 1 группе классификации ГКЗ.

Вскрышные породы представлены супесчаной и суглинистой мореной. Супесчаная морена составляет 80 - 90% объема вскрышных пород, суглинистая морена встречается в локальных понижениях на заболоченных участках.

В супесчаной морене содержание гравия 7-10%, преобладающие фракции - 0,25 - 0,10 мм (11 - 15%), 0,10 - 0,05 мм (20,7 - 25,6%) 0,05 - 0,01 (22,8-26,3%), объемный вес в рыхлом состоянии - 1,2-1,38 т/м³, в плотном - 1,59-1,74 т/м³, карбонатные включения отсутствуют. Песок в морене мелкий. Вскрышные породы, ввиду переизмельченности песка, могут быть использованы для планировки площадок, подъездных путей, для рекультивации выработанных пространств.

Полезная толща месторождения представлена гнейсо-гранитами (составляющими 80% ее объема), в подчиненном количестве в ней присутствуют гранито-гнейсы, пегматиты, амфиболиты и мигматиты по ним.

Все типы и разновидности пород месторождения обладают высокой механической прочностью, составляющей не менее 800 кг/см², в основном от 1000 до 1800 кг/см² в сухом и водонасыщенном состоянии, а также после многочисленных циклов замораживания. Все породы, слагающие полезную толщу месторождения, соответствуют требованиям ГОСТ 8267-93, ГОСТ 10268-70, характеризуются низкой истираемостью и соответствуют ГОСТ 9479-69.

Балансовые запасы гнейсо-гранитов Мурсульского месторождения утверждены протоколом №7361 от 19 марта 1975 года (ГКЗ СССР СЗГУ) в количестве:

* Категория А - 16253 тыс. м³;

* Категория В - 36966 тыс. м³;

* Категория С₁ - 97294 тыс. м³.

Всего А + В + С₁ =150513 тыс. м³.

Обеспеченность разведанными запасами при ежегодном погашении запасов в объеме около 1000 тыс. м³ полезного ископаемого, расчетный срок эксплуатации Мурсульского месторождения составит 150 лет.

Обеспеченность запасами по степени их подготовленности и нормативам обеспеченности по состоянию на 1.01.2009 г.:

- подготовленными запасами предприятие обеспечено на 39 месяцев при норме 36;

- готовыми к выемке запасами предприятие обеспечено на 14 месяцев при нормативе 12 месяцев (см. Таблица №1).

По состоянию запасов на 1.01.2009 г. временно неактивных запасов на балансе предприятия не имеется.

Основные показатели предприятия представлены в таблице 1.

Основные показатели предприятия

№ п.п.	Наименование показателей	Сведения
1.	Объем добычи горной массы в 2008 г. м3	444000
	Выпуск готовой продукции в 2008 г. т	1067000
	Объем добычи горной массы в 2009 г. м3	450000
	Выпуск готовой продукции в 2009 г. т	1125000
2.	Потери при добыче полезного ископаемого	5,3% проектные

1.2 Вскpытие местоpождения и пpименяемая система pазpаботки

«Мурсульское» месторождение является месторождением нагорного типа, рельеф месторождения представляет собой серию куполообразных возвышенностей, вытянутых в субмередиальном направлении с относительным превышением над уровнем Ладожского озера 28.2 - 83,9 м.

Коренные породы, вследствие слабой трещиноватости характеризуются слабой водообильностью и незначительными фильтрационными способностями. Суммарный максимальный приток за счет подземных вод при отработке до отметки + 6 м - 820 м³/сутки.

Горнотехнические условия месторождения весьма благоприятные для эксплуатации.

Вскрытие месторождения проводилось вскрывающей автодорогой по категории II для внутрикарьерных дорог и имеет ширину проезжей части 12 м с обочинами по 1,5 м, предусмотренной проектом и проведённой от бункерного склада дробильно-сортировочной фабрики (горизонт +25 м), до горизонта +65 м в 2003 году. Вскрышные работы на горизонте +65 м проводились в 2003-2005 годах и заключались в зачистке склонов месторождения от четвертичных отложений. Вскрыша из-за незначительных объемов вывезена во внутренние отвалы карьера.

Вскрывающая месторождение автодорога обеспечивает проведение вскрышных и горно-подготовительных работ на горизонтах +35, +45 и +55 м с запасами полезного ископаемого более 20 млн. м³.

Система разработки, ее основные элементы и параметры

Учитывая горнотехнические условия Мурсульского месторождения гнейсо-гранитов, проектом принята транспортная система разработки с вывозкой вскрышных пород во временные отвалы, расположенные в контуре карьера и скальных пород на склад приемного бункера дробильно-сортировочной фабрики.

Основные проектные параметры системы разработки Мурсульского месторождения приведены в таблице 2.

Основные проектные параметры системы разработки Мурсульского месторождения

№ п/п	Параметры системы разработки	Ед. изм.	Добычной уступ
1	Высота уступа (Ну)	метры	до 10
2	Угол откоса рабочего уступа	градусы	75-80
3	Угол устойчивого откоса рабочего уступа	градусы	70-75
4	Ширина заходки по целику (А)	метры	22,0
5	Полная ширина развала (Б)	метры	47,0
6	Ширина призмы обрушения (Поб)	метры	1,0
7	Ширина обочины с низовой стороны (По)	метры	4,5
8	Ширина обочины с нагорной стороны (По)	метры	1,5
9	Ширина проезжей части (Пп)	метры	10,0
10	Ширина рабочей площадки(Шр)	метры	40

Горно-капитальные работы проведены на месторождении в 2003-2005 гг. и обеспечивают предприятие вскрытыми запасами на горизонтах +45 - +65 м.

Вскрышные работы ведутся на горизонте +45 м и заключаются в проведении зачистки склонов горизонта от четвертичных отложений.

Горно-подготовительные работы на карьере ведутся на горизонте +45 м, расширением разрезной траншеи обеспечивая подготовку запасов горизонта к очистным работам.

Очистные работы проводятся двумя уступами на горизонтах +55 м и +65 м, с выравниванием днища выемочных блоков до отметок +55 м и + 65 м и подготовкой добычного горизонта +45 м к эксплуатации.

1.3 Механизация pабот

горный механизация карьерный экскаватор

Буровые работы - СБШ-250.

Взрывные работы - подрядная организация 0А0 «Ленвзрывпром».

Экскавация - экскаватор ЭКГ - 5А.

Транспорт - БЕЛАЗ 7540.

Переработка - дробильно-сортировочная фабрика компании «SVEDALA» производительностью 500 т/ч и ПДСУ - «Roudclassifaer» (Швеция) производительностью 100 т/ч.

Транспортировка товарной продукции потребителям осуществляется водным путем судами с дейдвидом до 5000 тыс. т и отгрузкой через причал «Мурсула» портальным краном, а также железнодорожным транспортом с отгрузкой продукции на ж.д. станции Леппясилта, доставка готовой продукции на станцию осуществляется автотранспортом.

Применяемая технология горных работ увязана с параметрами системы разработки и переработки минерального сырья дробильно-сортировочной фабрикой, обеспечивает выполнение производственной программы и рациональное использование полезного ископаемого без снижения его качественных характеристик.

Добычные работы на карьере осуществляются в соответствии с проектом, нормами и правилами техники безопасности, утверждёнными нормативами охраны недр и наименьшим влиянием на экосистему района. Буровые работы, для предварительного рыхления, осуществляются станком шарошечного бурения СБШ - 250. Экскавация горной массы производиться экскаватором ЭКГ - 5А. Транспортировка горной массы на переработку и отвалы осуществляется самосвалами БЕЛАЗ - 7540.

Применение данной техники соответствует проектным параметрам применяемой системы разработки и выполнению производственной программы на 2009 год.

Основные направления горных работ, предусматриваемые планом

Буровые работы в объёме 450 тыс. м³ планируется проводить на горизонтах + 65, + 55 и +45 м буровыми станком СБШ - 250 с диаметром бурения 250 мм, согласно утверждённого проекта БВР разработанного ОАО «Ленвзрывпром», в зависимости от высоты уступа.

Скорость бурения скважин (от 40 до 120 м/смену) позволяет обеспечить предприятие нарезными работами для выполнения поставленной программы по добыче полезного ископаемого. Перегоны станков на уступы будут проводиться в светлое время суток.

Взрывные работы осуществляются подрядной организацией ОАО «Ленвзрывпром», имеющую лицензию на право ведения взрывных работ, работы ведутся согласно утвержденного типового проекта разработанного ОАО «Ленвзрывпром». Ёмкость склада ВВ подрядной организации позволяет обеспечение предприятия готовой к выемке горной массой для обеспечения производственной программы 2009 г. Взрывные работы на карьере будут проводиться согласно утвержденного графика производства работ согласованного с органами Гостехнадзора.

Горно-подготовительные работы планируется проводить на горизонте + 45, в объёме 60 тыс. м³. Работы включают в себя развитие горизонта +45 м и строительство временных съездов, руслоотводных канав, обеспечение очистных работ на горизонтах.

Добычные (очистные) работы в объёме 450 тыс. м³, для обеспечения производственной программы 2009 г. по выпуску товарной продукции планируется проводить на горизонтах +65 и +55 м обеспеченных подготовленными и готовыми к выемке запасами. Добычные работы будут проводится согласно с утверждённым и согласованным проектом, в соответствии с «Едиными правилами при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом», «Единых правил безопасности при взрывных работах» и других нормативных документов.

Дробление негабарита планируется проводить гидромолотом «Krupp» Н-2000, на базе экскаватора VOLVO 390С, а также шпуровыми и накладными зарядами.

Потери, разубоживание и движение запасов

Расчет планируемых потерь полезного ископаемого при разработке Мурсульского месторождения определён проектом в размере 5,3% от балансовых запасов полезного ископаемого, выполнен в соответствии с «Едиными правилами охраны недр при разработке месторождений твёрдых полезных ископаемых», нормативами технологического проектирования и «Временных методических рекомендаций по подготовке и рассмотрению материалов, связанных с расчётом нормативов потерь твёрдых полезных ископаемых при добыче, технологически связанных с принятой системой и технологией разработки месторождения и порядком уточнения нормативов потерь при подготовке планов развития горных работ». Планируемые потери полезного ископаемого представлены в таблице 3.

Планируемые потери полезного ископаемого на 2009 год

№ п/п	Виды, планируемых потерь	Ед. измерения	Всего на 2009 г	По выемочным единицам
				Горизонт + 65	Горизонт +45 +55
1	Потери в бортах	тыс. м3	-	-	-
2	Потери в целиках	тыс. м3	-	-	-
3	Эксплуатационные потери	тыс. м3	23,8	5,9	17,9
	Всего потерь	тыс. м3	23,8	5,9	17,9

Фактические потери полезного ископаемого будут определяться маркшейдерской службой предприятия в соответствии с требованиями отраслевой инструкции.

Ожидаемое состояние балансовых запасов на 01.01.2010 год

№ п/п	Геологический блок	Состояние геологических запасов на 1.01.2009 г. тыс. м3	Ожидаемое погашение запасов в 2009 г	Состояние геологических запасов на 1.01.2010 г
			Добыто тыс. м3	Потери тыс. м3	Всего погашено запасов, тыс. м3
1	Блок 1А	6844,7	259,1	13,7	272,8	6571,9
2	Блок 1В	4064,2	12,2	0,6	12,8	4051,4
3	Блок 2А	2921,5	173,6	9,3	183,9	2737,6
4	Блок 3А	5705,4	-	-	-	5705,4
	итого:	19535,8	444,9	23,6	469,5	19066,3

В результате проведения очистных и горно-подготовительных работ на карьере «Мурсульского» месторождения в 2009 году, предприятие обеспечит высокую подготовку запасов для ведения горных работ в 2010 г.

Номенклатура и техническое состояние горного оборудования представлена в таблице 5.

Номенклатура и техническое состояние горного оборудования

№ п/п	Тип оборудования	Количество единиц	Год выпуска	Техническое состояние
	проект	факт
1	Фр. погрузчик ТО-21	МОАЗ VOLVO ЗЗОС	2 2	2007 1996-2000	Хорошее Удовлетворительное
2	Экскаватор ЭО-3322	VOLVO 390С, ЭКГ 5А	1 1	1998 1990	Удовлетворительное Удовлетворительное
3	Автосамосвал БЕЛАЗ 7540	VOLVO А35С БЕЛАЗ 7540	3 3	1996-1998 2007	Удовлетворительное Хорошее
4	Бульдозер Т-170	Т-170 Д-500	1 1	1991 2007	Удовлетворительное Хорошее
5	Буров.станок СБШ 250	СБШ 250	1	2005	Хорошее

Состав оборудования предприятия соответствует проектным решениям и обеспечивает выполнение производственной Программы горных работ для выпуска товарной продукции и подготовки запасов в 2009 г.

Для подержания горного оборудования в постоянной эксплуатационной готовности на территории г. Питкяранта имеется ремонтная база предприятия на которой производится планово-предупредительные ремонты.

На ремонтной базе имеется ремонтно-механические мастерские, токарно-фрезерный цех, вспомогательные службы. Шиномонтаж производится силами сервис центра VOLVO.

Протяженность дорог по карьеру составляет порядка 1,5 км, строительство и поддержание дорог ведется согласно проекта и в соответствии со СНиП и ПБ.

1.4 Работа вспомогательных участков и служб

Внутреннее энергоснабжение

В соответствии с проектом и техническими условиями электроснабжение ДСФ и ПДСУ осуществляется двумя воздушными линиями ВЛ-36-06 и ВЛ-36-07 с проводом АС-70/11 длиной 4,6 км от трансформаторной подстанции ПС-35/6 и 36С «Ладожская».

ВЛ - 6кВ подает напряжение на КТП 2х1000 кВт двух трансформаторная подстанция с двумя трансформаторами NVР1000 - 6/0.4 кВт, включенных параллельно, тупикового типа. С которой питание подается на ДСФ, ПДСУ, кабелем ВВГ 3х20х240+1х120 мм - 1000 кВт в количестве 3 шт., ЭКГ - 5А и СБШ - 250 запитаны отдельной ВЛ-0,4кВ и от ЯКНО кабельными прокладками непосредственно к агрегатам.

Заземляющее устройство: В качестве защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током, при повреждении изоляции предусмотрен контур заземления.

Контур выполнен в виде кольца:

Горизонтальный заземлитель Д - 16 мм, Л - 40 м.

Вертикальный заземлитель Д -16 мм Л -5 м х 6 шт.

Корпуса подстанции, электродвигателей и пусковой аппаратуры соединены с заземляющим контуром. В качестве заземляющих проводников использованы металлические конструкции.

Служба главного энергетика укомплектована профессиональными кадрами с соответствующими группами по электробезопасности.

Водоотлив

Ввиду малого водопритока согласно гидрогеологической изученности месторождения при отработке верхних горизонтов карьера водоотлив проектом не предусматривается.

Связь и сигнализация

Для бесперебойной связи административно-технического персонала с промплощадкой карьера проложен телефонный кабель КСЗП 1х4х1,2 с подключением к городской телефонной сети. Связь внутрикарьерного транспорта с пультом ДСФ, и промплощадкой выполнена радиостанцией Motorola. Ведущие специалисты горного цеха обеспечены телефонами «Корпоративной» сотовой связи.

Склады ВМ. Автотранспорт для перевозки ВМ

На территории предприятия нет собственного склада хранения В.М. Все виды взрывных работ на предприятии выполняются силами подрядной организации ООО «Ленвзрывпром», имеющей лицензию на производство взрывных работ, собственный склад ВМ на своей территории и специально оборудованный автотранспорт для перевозки ВМ и СВ.

Ремонт и содержание

Весь объем работ по текущему обслуживанию, ремонту горной техники и оборудования, производится на ремонтной базе в г. Питкяранта, обеспеченной необходимым инструментам и штатом специалистов. Текущий ремонт технологического оборудования производится на месте. Капитальный ремонт техники и оборудования производится с привлечением сервис - специалистов компаний изготовителей данного оборудования и техники.

Содержание внутрикарьерных и внешних автодорог обеспечивается специализированной дорожно-ремонтной бригадой, укомплектованной средствами и специальной дорожной техникой (автогрейдер Д -120, поливомоечная машина МДК).

На станции Леппясилта (11 км от промплощадки) предприятие имеет погрузочный ж/д тупик ёмкостью 24 вагона, с которого ведется отгрузка готовой продукции потребителям. Участок отгрузки укомплектован штатом специалистов и необходимой техникой. Доставка щебня производится автосамосвалами VOLVO FP-12, погрузочные работы осуществляются фронтальным погрузчиком VOLVO-330С, оборудованным гидравлическими весами.

1.5 Организация труда и производства

Для выполнения Программы работ по выпуску товарной продукции предприятием в соответствии с проектом принят режим работ вахтовым методом. Две вахты по 15 дней, I - смена 8⁰⁰ - 20⁰⁰. II - смена 20⁰⁰ - 8⁰⁰. Основные показатели режима работы карьера в 2009 году приведены в таблице 6. Обеспеченность предприятия квалифицированными специалистами представлена в таблице 7.

Основные показатели режима работы карьера в 2009 году

№ п/п	Показатели	Ед. измер.	Для добычи и переработки
1	Продолжительность смены	час	12
2	Продолжительность рабочей недели	сутки	7
3	Количество рабочих смен в сутки	смены	2
4	Годовой фонд рабочего времени	час	8760

Обеспеченность предприятия квалифицированными специалистами

№ п/п	Должность	Штат факт	Специальность согласно диплома	Дополнительное обучение на право тех. руководства	Время последней проверки тех. руководства	Время следующей проверки Тех. руководства
1	Генеральный директор Рябый А.Г.	1	Инженер технолог	Московский открытый университет	2006	2009
2	Технический директор Игнатов О.А.	1	Горный инженер - маркшейдер	Московский горный институт 1979 г	2006	2009
3	Зам. главного инженера по ТБ Антонюк Л.И.	1	Горный инженер - геолог.	Ленинградский горный институт, 1985 г	2006	2009
4	И.о. Маркшейдера Игнатов О.А.	1	Горный инженер - маркшейдер	Московский горный институт 1979 г	2006	2009
5	Начальник карьера ВараюньА.А.	1	Горный инженер	Санкт-Петербургский горный институт, 2002 г	2005	2008

Специалистами горного профиля 000 «Гранитная Гора» обеспечена в достаточном количестве для выполнения производственной Программы 2009 года.

План подготовки специалистов и рабочих кадров в 2009 году

Для обеспечения предприятия профессиональными кадрами 000 «Гранитная Гора» планирует подготовку кадров очного и заочного обучения с привлечением специалистов учебных центров и специализированных организаций (см. таблицу 8).

Подготовка специалистов и рабочих кадров в 2009 году

№ п/п	Специальность	Кол-во чел.	Форма обучения	Где планируется обучение	Сведения о наличии программ обучения
1	Дробильщик, гохотовщик, машинист конвейера	6	очная	на месте	есть
2	Машинист буровой установки	3	очная	на месте	есть
3	Машинист фронтального погрузчика	4	очная	Сортавала	есть
4	Машинист думпера	4	очная	Сортавала	есть
5	Машинист экскаватора	2	очная	Сортавала	есть

План производства продукции по видам и сортам на 2009 год

№ п/п	Наименование товарной продукции	ед. измерения	План
			Всего на 2009 г	в т.ч. по кварталам
				I кв.	II кв.	III кв.	IV кв.
1	Щебень фр. 20-40	тыс. т	425	95	120	115	95
2	Щебень фр. 5-20	тыс. т	340	75	95	95	75
	Итого: щебня	тыс. т	765	170	215	195	170
3	Отсевы фр. 0-5	тыс. т	360	80	100	100	80
	Всего переработано:	тыс. т	1125	250	315	310	250

План добычи горной массы

№ п/п	Наименование вида работ (горизонт)	Ед. измерения	План
			Всего на 2010 г	в т.ч. по кварталам
				I кв.	II кв.	III кв.	IV кв.
1	Добыча от ГПР гор. +45	тыс. м3	60	60	-	-	-
2	Добыча гор. +55	тыс. м3	110	20	90	-	-
3	Добыча гор. +65	тыс. м3	280	-	30	125	125
	Всего добыча:	тыс. м3	450	80	120	125	125

2. Техническая оценка рабочих параметров карьерных экскаваторов

При выборе модели экскаватора для ведения открытых горных работ определяющее значение имеет её соответствие параметрам системы разработки месторождения, основным из которых является высота уступа, которая регламентируется п. 50 «Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПБ 03-498-02)», который гласит:

«При применении карьерных экскаваторов высота уступа не должна превышать максимальную высоту черпания экскаватора. При разработке пород с применением буровзрывных работ допускается увеличение высоты уступа до полуторной высоты черпания экскаватора при условии разделения развала по высоте на подуступы или разработки специальных мероприятий по обрушению «козырьков» и «нависей» (где h - высота уступа; H_Ч - высота черпания экскаватора):

Высота уступа не должна h ? H_Ч; h ? 1,5 · H_Ч превышать максимальную высоту черпания.

В научной, учебно-методической литературе и при проектировании процессов открытых горных работ выбор модели экскаватора базируется на сопоставлении высоты забоя (развала взорванных горных пород) и максимальной высоты черпания экскаватора. При этом величина высоты развала должна отвечать условию (где Н_НВ - высота расположения напорного вала экскаватора; H_Р - высота развала взорванных пород). Допускается превышение 0,7 · Н_НВ ? H_Р ? 1,2 · H_Ч высоты забоя над высотой черпания на 20%.

Таким образом, при проектировании процессов открытых горных работ и выборе выемочно-погрузочного оборудования допускается двадцати процентное превышение высоты развала над высотой черпания экскаватора (без разработки специальных мер по понижению высоты развала), то есть высота черпания может быть ниже высоты забоя максимум в 1,2 раза.

При разработке горных пород открытым способом применяется многорядное короткозамедленное взрывание (КЗВ). Высота развала взорванных пород при КЗВ в зависимости от количества рядов скважин, схемы инициирования взрывной сети и условий взрывания варьирует в следующих пределах: H_Р = (0,7ч1,2)·h.

Основным видом технологического транспорта при добыче полезных ископаемых открытым способом остается автомобильный. Он используется для перевозки примерно 80% всей горной массы во всем мире. В настоящее время доля ПО

«БелАз» на рынке карьерных автосамосвалов РФ и СНГ составляет порядка 80%.

Автомобильный транспорт, как транспорт рабочей зоны карьера, в наибольшей степени подвержен воздействию усложняющихся с глубиной горнотехнических условий разработки.

Проведенные исследования показывают, что рациональным соотношением между ёмкостью транспортного сосуда и вместимостью ковша экскаватора является n = 3ч6.

В связи с сильной изношенностью оборудования занятого на экскавации горной массы предлагаю заменить экскаватор ЭКГ - 5А на гидравлический.

2.1 Преимущества гидравлических экскаваторов типа обратная лопата

В последние годы в мире конструируют и изготавливают многие модели гидравлических экскаваторов (ЭГ). В промышленно развитых странах, широко применяются гидравлические экскаваторы типа обратная лопата (ЭГО) таких известных фирм, как Хитачи, Вольво, Комацу, Кобелко (Япония), Катерпиллер (США), Демаг, Либхерр (ФРГ) и т.д.

Применение гидравлического привода в мощных карьерных экскаваторах позволяет существенно расширить технологические возможности выемочно-погрузочного оборудования за счет повышения усилий копания, значительного увеличения рабочей зоны действия ковша, возможности перемещать режущую кромку рабочего органа по любой траектории в пределах рабочей зоны. Уменьшенная динамичность гидропривода существенно влияет на улучшение условий работы экипажа, повышает устойчивость экскаватора в забое, положительно влияет на ресурс работы механизмов и металлоконструкций.

Сравнивая мехлопату с ЭГ, и в частности, с ЭГО можно выделить главные преимущества гидравлических экскаваторов:

· повышение производительности в 1,5-2 раза;

· увеличение рабочей зоны перемещения ковша;

· благодаря гидравлической системе, рабочее оборудование имеет независимый поворот ковша, рукояти и стрелы. ЭГ могут регулировать усилие копания на любой высоте забоя, и оно превышает в 1,5 раза усилие копания мехлопаты при одной и той же емкости ковша;

· при одной и той же емкости ковша, масса ЭГО в 1,82,5 раза меньше массы мехлопаты, благодаря этому затраты на приобретение ЭГО, и затраты в процессе работы уменьшаются, за счет плавного и мягкого движения ЭГО условия работы машиниста улучшены;

· снижение энергоемкости экскавации горной массы;

· ЭГО имеет высокую мобильность, скорость передвижения (2,24,5 км/ч) в 48 раз больше по сравнению с ЭКГ, давление на грунт меньше в 2,5 раза, чем у ЭКГ при одной и той же емкости ковша. ЭГО может черпать до 810 и более метров ниже уровня стояния, что дает возможность для проведения опережающей траншеи шириной b_min =23 м;

· благодаря возможности ковша выполнять любую траекторию, ЭГО может зачистить рабочую площадку, нижнюю площадку и забой без применения бульдозера;

· блочно-модульная конструкция гидравлических экскаваторов унифицированного ряда обеспечивает возможность их перевозки железнодорожным транспортом укрупненными модулями с минимальным объемом подгоночных и доводочных работ при монтаже у заказчика;

· минимальное время капитального ремонта ЭКГ - три месяца, а ЭГО - две недели.

В связи с перечисленными преимуществами, в последние годы в мире выпускают разные модели ЭГО с различными рабочими параметрами для проходки траншеи, зумпфа и осуществления добычных работ при наличии подземных вод.

Возможность осуществления селективной разработки выемочным оборудованием определяется многими показателями, среди которых важнейшим является высота раздельной выемки h_р, определяемая высотой и глубиной черпания. В пределах этой высоты зубья ковша экскаватора могут касаться кровли или почвы пласта и зачищать его с определенными потерями и засорением полезного ископаемого, значения которых зависят от типа экскаватора и классификации машиниста.

В отличие от механической лопаты ковш гидравлического экскаватора типа обратная лопата (ЭГО) может двигаться по ровной горизонтальной или наклонной поверхности забоя. Конструкция ЭГО позволяет ему работать как с верхним, так и с нижним черпанием

Одним из достоинств ЭГО является возможность черпания ниже уровня стояния на глубину 810 м, что позволяет проходить дренажную канаву. В этом случае водоприток в траншею сосредотачивается в дренажной канаве и можно считать, что радиус депрессии одной воронки пересекает борт траншеи у нижней ее бровки. Это способствует хорошему осушению рабочей площадки и большей производительности оборудования, которое работает на дне карьера.

Как известно, применение ЭКГ-5 для проходки разрезной траншеи и подготовки горизонтов дает относительно большую ширину траншеи по дну b=2022 м, отсюда - большой объем выемки. Более того, при работе на горизонтах ниже водо-самотечного уровня при условии большого количества атмосферных осадков время работы оборудования на дне карьера длится от 45 месяцев. При таких условиях значительно уменьшается скорость углубки дна карьера, следовательно, производительность карьера снижается.

Таким образом, ЭГО имеет множество преимуществ и высокую производительность по сравнению с мехлопатами, особенно в сложных горно-геологических условиях.

Обоснование выбора экскаватора по требуемой производительности:

Сменная производительность экскаватора:

;

где E - емкость ковша, 4,0 м³;

T - время смены, 12 ч;

к_н - коэффициент наполнения, к_н = 0,9;

к_и - коэффициент использования во времени, к_и=0,7;

к_р - коэффициент разрыхления, к_р=1,4;

t_ц - время цикла, 25 с.

Годовая производительность экскаватора:

Q_ГОД = Q_Э N= 3110. 650= 2022 тыс. м³/год.

где QЭ - сменная производительность экскаватора.

N - число рабочих смен в год, N=650

Учитывая опыт предприятий работающих с экскаваторами VOLVO данный типоразмер экскаватора наиболее подходит для работы в сложных условиях с крепкими породами. Также в пользу выбора экскаватора фирмы VOLVO выступает опыт работы с данной техникой на данном предприятии и наличие сервис центра VOLVO на территории Питкярантского района.

Учитывая все перечисленные преимущества, предлагаю использовать на предприятии ООО «Гранитная гора» ЭГО фирмы «VOLVO» марки EC460B.

Основные технические характеристики ЭГО марки EC460B представлены в таблице 11.

Основные технические характеристики ЭГО марки EC460B

№№ п/п	Показатели	Ед. изм.	EC460B
1	Мощность двигателя	кВт	239
2	Вместимость ковша	м3	1,72-4,12
3	Рабочая масса	т	47,3
4	Скорость поворота	об/мин	8,5
5	Максимальная скорость хода	км/ч	4,8
6	Максимальное усилие черпания	т	22,3
7	Усилие рукояти	т	19-22
8	Максимальный преодолеваемый уклон	град.	35
9	Подъемное усилие при продольном стоянии машины с радиусом черпания 12 м	кг	17500
10	Допустимый удельный вес материала	т/м3	? 2,0
11	Модель двигателя		D12C EAE2
12	Число основных гидравлических насосов	шт.	2
13	Длина стрелы	м	7
14	Длина рукояти	м	3,35
15	Максимальная высота черпания	м	11,1
16	Максимальная высота разгрузки	м	7,8
17	Максимальная глубина копания	м	7,5
18	Максимальная глубина вертикального копания	м	6,7
19	Максимальный радиус черпания	м	12
20	Максимальный радиус черпания на уровне стояния	м	11,7
21	Гусеничная ширина / давление на грунт	мм/(кг/см2)	600/0,88
22	Усилие напора	кН	510
23	Время цикла	сек	25
24	Уровень шума в кабине, измеренный по ISO 6396	дБ(А)	73

3. Расчет затрат при существующей технологии ведения горных работ

3.1 Амортизация

На работах в карьере задействовано оборудование: один экскаватора ЭКГ-5А, один буровой станок СБШ-250, два автосамосвала

БелАЗ-7540.

Рассчитаем норму амортизации добычного экскаватора ЭКГ-5А:

NA = 100% /(срок эксплуатации).

Срок эксплуатации на все горное оборудование составляет 10-12 лет. Принимаем срок амортизации добычного экскаватора ЭКГ-5А - 10 лет, тогда:

Исходя из полученной величины N_A произведем расчет амортизационных отчислений на добычной экскаватор ЭКГ-5А по формуле

А = S. N_A, руб./год;

где S - стоимость экскаватора ЭКГ-5А, S=19000 тыс. рублей (все цены в настоящем проекте указаны в новом эквиваленте);

А = 19000^. 0,1 = 1900 тыс. руб./год.

Норма амортизации на буровой станок СБШ-250

Стоимость бурового станка СБШ-250 составляет 998,250 тыс. руб.

Таким образом, амортизационные отчисления на буровой станок СБШ-250 составят

А = 998,250. 0,1=100 тыс. руб./год.

Норма амортизации на автосамосвалы составляет

При стоимости одного автосамосвала 3863,7 тыс. руб. амортизационные отчисления составят

А = 3863,7. 0,125=482,96 тыс. руб./год.

Учитывая, что на добычных работах задействованы два автосамосвала БелАЗ -75405 общая сумма амортизационных отчислений составит

А = 482,96^. 2 = 966 тыс. руб./год.

Таким образом, суммарные расходы на существующее оборудование по статье затрат «Амортизация» составят

А = 1900 + 100 + 966 = 2966 тыс. руб./год.

Затраты на ремонт оборудования (10% от суммы на амортизационные отчисления) составляют 296,6 тыс. руб./год.

3.2 Энергия

Основными потребителями электроэнергии являются: экскаватор ЭКГ-5А и буровой станок СБШ-250.

Энерговооруженность одного экскаватора ЭКГ-5А составляет 250 кВт. За один год экскаватор потребляет следующее количество электроэнергии

Q_Е = Е. Т. К_и. N, кВт/час;

где Е - энерговооруженность экскаватора, Е=250 кВт;

Т - время работы экскаватора, Т= 24 часа;

N - количество рабочих дней в году, N=325. (Количество рабочих дней определено исходя из общего производственного календаря на 2009 год - при проведении планово-предупредительных ремонтов оборудования электроэнергия экскаватором потребляется на производство сварочных работ, перегоны экскаватора, раскладку негабарита, планировку подъездов к экскаватору и на другие технологические операции.

Q_Е = 250. 24. 0,8. 325 = 1560 тыс. кВт/год.

Плата за потребляемую электроэнергию составит

S_E = Q_E. m, руб./год,

где m - стоимость 1 кВт/час, m = 2,4 руб.

S_E = 1560. 2,4= 3744 тыс. руб./год,

Энерговооруженность бурового станка СБШ-250 составляет 282 кВт. В год буровой станок будет потреблять следующее количество электроэнергии

Q_Б = 282. 12. 0,5. 325 = 549,9 кВт.

Плата за электроэнергию, потребляемую буровым станком СБШ-250 за один год

S_Б = 549,9. 2,4 = 1319,8 тыс. руб./год

Суммарные затраты по статье энергия составят

S_СУМ = 3744 + 1319,8 = 5063,8 тыс. руб./год.

3.3 Топливо на технологические цели

Среднегодовой пробег автосамосвала БелАЗ-7540 составляет

L_ГОД = 30,6. 2. 365 = 22,3 тыс. км; средний расход топлива

Q_ТОПЛ= 300 кг/100 км.

Годовой расход топлива составит

Q_ГОД = 22,3. 300 = 66,9 тыс. т/год.

С учетом общего числа автосамосвалов эта цифра составит

Q_{ГОД.ОБЩ}. = Q_ГОД. n = 66,9. 2 = 133,8 тыс. т/год или 157,41 тыс. л/год

При стоимости дизельного топлива 22 рубля за 1 л сумма отчислений на топливо составит

З_ТОПЛ = 157,41^. 22 = 3463,1 тыс. руб.

Расход на смазочные материалы составляет 3% от суммы на топливо и составит 103,9 тыс. руб.

Таким образом, общая сумма по статье «Топливо на технологические цели» составит

З_ТОПЛ = 3463,1 + 103,9 = 3567 тыс. руб.

3.4 Заработная плата

Рассчитаем фонд заработной платы основных рабочих, занятых на работах в карьере.

Численность основных рабочих:

Машинист экскаватора, 6 разряд - 4 человек.

Помощник машиниста экскаватора, 5 разряд - 4 человека.

Водитель автосамосвала БелАЗ-75405 - 8 человек.

Машинист бурового станка, 6 разряд - 2 человека.

Помощник машиниста бурового станка - 2 человека.

Слесарь - ремонтник - 3 человека.

Всего рабочих - 24 чел., занятых на работах в карьере. Инженерно-технических работников - 6 человек. Общее количество работников - 30 чел. Средняя заработная плата составляет 12 300 руб.

ФОТ = 30. 12300. 12 = 4428 тыс. руб./ год

Сумма отчислений по данной статье составляет 1860,5 тыс. руб.

3.5 Взрывные работы

Добычные работы на карьере ведутся с предварительным рыхлением пород взрывом. Взрывные работы производятся подрядной организацией «Ленвзрывпром». Стоимость взрывных работ 1 мі в плотном теле - 40, 5 руб.

В 2010 году объем добычных работ составит 1125 тыс. т или 450 тыс. мі в плотном теле.

Определяем стоимость взрывных работ:

З_В = 450. 40,5 = 18225 тыс. руб.

3.6 Общая сумма затрат

Общая сумма затрат на ведение работ при существующей технологии составит

З_ОБЩ = 296,6 + 4428 + 482,96 + 3567 + 5063,8 + 2966 + 18225 + 17500 = 53197,9 тыс. руб./год.

Себестоимость добычи, транспортировки и 1 мі полезного ископаемого при существующей технологии работ составляет:

руб.

Калькуляция себестоимости полезного ископаемого

Статьи затрат	По базовому варианту
	на весь объем, тыс. руб.	на 1м3. руб.
Запасные части	296,6	0,64
ФОТ	4428	9,84
Начисления на ФОТ 26%	1151,5	2,55
ГСМ	3567	7,93
Электроэнергия	5063,8	11,25
Амортизация	2966	6,59
Взрывные работы	18225	40,5
Затраты на оформление земельного отвода	17500	38,89
ИТОГО:	53197,9	118,22

4. Расчет затрат при проектируемой технологии ведения горных работ на вскрытом горизонте

4.1 Амортизация

На работах в карьере задействовано оборудование: один экскаватора EC460B, один буровой станок СБШ-250, два автосамосвала БелАЗ-7540

;

;

(т.к. производительности практически равны, нет необходимости изменять парк автосамосвалов и сменный график данного предприятия.)

Рассчитаем норму амортизации добычного экскаватора EC460B:

NA=100% /(срок эксплуатации).

Срок эксплуатации на все горное оборудование составляет 10-12 лет. Принимаем срок амортизации добычного экскаватора EC460B - 10 лет, тогда:

Исходя из полученной величины N_A произведем расчет амортизационных отчислений на добычной экскаватор EC460B по формуле

А = S. N_A, рублей/год;

где S - стоимость экскаватора EC460B, S = 27000 тыс. руб. (все цены в настоящем проекте указаны в новом эквиваленте);

А = 27000. 0,1 = 2700 тыс. руб./год.

Норма амортизации на буровой станок СБШ-250

Стоимость бурового станка СБШ-250 составляет 998,250 тыс. руб.

Таким образом, амортизационные отчисления на буровой станок СБШ-250 составят

А = 998,250. 0,1 = 100 тыс. руб./год.

Норма амортизации на автосамосвалы составляет

При стоимости одного автосамосвала 3863,7 тыс. рублей амортизационные отчисления составят

А = 3863,7. 0,125 = 482,96 тыс. руб./год.

Учитывая, что на добычных работах задействованы два автосамосвала БелАЗ-7540 общая сумма амортизационных отчислений составит

А = 482,96^. 2 = 966 тыс. руб./год.

Таким образом, суммарные расходы на существующее оборудование по статье затрат «Амортизация» составят

А = 2700 + 100 + 966 = 3766 тыс. руб./год.

Затраты на ремонт оборудования (10% от суммы на амортизационные отчисления) составляют 376,6 тыс. руб./год.

4.2 Топливо на технологические цели

Затраты топлива на 1 час работы у EC460B составляет 20 кг

Расход топлива за смену 160 кг, количество смен в год 694

1 кг=0.8 л

Q_год = 160 · 694 = 111040 кг/год*0.8 = 88832 л/год

При стоимости дизельного топлива 22 руб. за 1 л сумма отчислений на топливо составит

З_топл = 88832^. 22 = 1954,4 тыс. руб./год

Расход на смазочные материалы составляет 10% от суммы затрат на топливо и, таким образом, составит 194,4 тыс. руб./год.

Таким образом, общая сумма по статье «Топливо на технологические цели» составит

З_ТОПЛ = 2833,4 + 85 + 1954,4 + 195,4 = 5068,2 тыс. руб.

4.3 Заработная плата

Рассчитаем фонд заработной платы основных рабочих, занятых на работах в карьере.

Численность основных рабочих:

Машинист экскаватора, 6 разряд - 4 чел.

Водитель автосамосвала БелАЗ-75405 - 8 чел.

Машинист бурового станка, 6 разряд - 2 чел.

Помощник машиниста бурового станка - 2 чел.

Слесарь - ремонтник - 3 чел.

Всего рабочих - 20 человека, занятых на работах в карьере. Инженерно-технических работников - 6 чел. Общее количество работников -26 чел. Средняя заработная плата составляет 12 300 руб.

ФОТ = 26. 12300. 12 = 3837,6 тыс. руб./год

Сумма отчислений по данной статье составляет 997,8 тыс. руб.

4.4 Общая сумма затрат

Общая сумма затрат на ведение работ при существующей технологии составит

З_ОБЩ = 376,6 + 3837,6 + 997,8 + 5068,2 + 1083,3 + 3766 + 18225 + 17500 = 50854,5 тыс. руб./год.

Себестоимость добычи, транспортировки и 1 мі полезного ископаемого при существующей технологии работ составляет:

руб.

Калькуляция себестоимости полезного ископаемого представлена в таблице 13.

Калькуляция себестоимости полезного ископаемого

Статьи затрат	По проектируемому варианту
	на весь объем, тыс. руб.	на 1м3. руб.
Запасные части	376,6	0,84
ФОТ	3837,6	8,53
Начисления на ФОТ 26%	997,8	2,22
ГСМ	5068,2	11,26
Электроэнергия	1083,3	2,41
Амортизация	3766	8,37
Взрывные работы	18225	40,5
Затраты на оформление земельного отвода	17500	38,89
ИТОГО:	50363,4	111,9

Калькуляция себестоимости полезного ископаемого по базовому и проектируемому вариантам представлены в таблице

Статьи затрат	По базовому варианту		По проектируемому варианту
	на весь объем, тыс. руб.	На 1 м3	на весь объем, тыс. руб.	На 1 м3
ФОТ	4428	9,84	3837,6	8,53
Начисления на ФОТ 26%	1151,5	2,55	997,8	2,22
ГСМ	3567	7,93	5068,2	11,26
Электроэнергия	5063,8	11,25	1083,3	2,41
Запасные части	296,6	0,66	376,6	0,84
Амортизация	2966	6,59	3766	8,37
Взрывные работы	18225	40,5	18225	40,5
Затраты на оформление земельного отвода	17500	38,89	17500	38,89
ИТОГО:	53197,9		50854,5
ИТОГО на 1 м3. руб.		118,22		113,01

5. График организации работ

Сменная производительность экскаватора:

;

где: E - емкость ковша, 4,0 м³;

T - время смены, 12 ч;

к_н - коэффициент наполнения, к_н = 0,9;

к_и - коэффициент использования во времени, к_и=0,7;

к_р - коэффициент разрыхления, к_р=1,4;

t_ц - время цикла, 25 с.

;

Месячная производительность экскаватора

Взрывные и буровые работы

Диаметр долота бурового станка СБШ-250, d=250 мм.

С учетом коэффициента разбуривания, истинный диаметр скважины будет равен:

, где:

- коэффициент разбуривания, .

Определение линии наименьшего сопротивления по подошве:

- удельный расход ВВ на 1 м³ горной массы, ;

- плотность заряжания ВВ, .

, где:

- угол откоса рабочего уступа, ;

с - минимальное безопасное расстояние от верхней бровки уступа, с = 2 м.

Условие

- выполняется

Сетка скважин:

Расстояние между скважинами в ряду:

, где:

m - коэффициент сближения скважин, m = 0,8 ч1,1.

Принимаю m = 1.

Принимаю квадратную сетку скважин.

Расстояние между рядами скважин:

Глубина перебура:



Длина скважины:

Выход горной массы с одного погонного метра скважины:

Расчет времени бурения и проходки блоков

Объём блока в целике

м³

Количество скважин в ряду

скважин.

Количество скважин в блоке

скважины, где

- количество рядов, = 4.

Метраж бурения

м

Время обуревания блока

, где

 - производительность станка, 95 м/смену

смен

Скорость подвигания экскаваторного забоя

м/сутки

Время уборки взорванной горной массы

смен = 7 суток

Основные технико-экономические показатели месторождения «Мурсала»

Показатель	Кол-во, шт.	По базовому варианту	По проектируемому варианту
Объём добычи по горной массе	тыс. м3	450	450
Оборудование: 1. Автосамосвал 2. Экскаватор 3. Буровой станок	2 1 1	БелАЗ-7540 ЭКГ-5А СБШ-250	БелАЗ-7540 EC460B СБШ-250
Число работников		30	26
Производительность труда 1 работника	тыс. м3/год	15	17,3
Себестоимость добычи 1 м3	руб.	118,22	113,01
Годовые затраты	тыс. руб.	53197,9	50854,5
Дополнительная прибыль	тыс. руб./год	__	2343,4

Заключение

Произведен анализ существующей технологии, механизации и организации производства. Рассчитана возможность модернизации экскаваторного парка по замене электрического экскаватора на гидравлический. Экономически оценено и технологически обосновано внедрение данного мероприятия. Применение данного мероприятия даст дополнительную годовую прибыль предприятию в размере 1987 тыс. руб.

Размещено на Allbest.ru