Электроустановка месторождения

- все расходы предприятия на ТЭР;

- систему энергопотребления предприятия по видам ТЭР;

- абсолютную и удельную цену каждого вида энергоресурса;

- определения самых дорогостоящих энергоресурсов.

Таблица 5.1

Энергоресурсы	Ед. изм.	Годовое потребление	Энергосодержание, т.у.т./ед	Энергоэквивалент, т.у.т.	Процент энергии,%	Цена, руб/ед.изм.	Стоимость, тыс.руб	Процент стоимости, %	Стоимость энергоресурса, тыс.руб/т.у.т.
Электроэнергия	тыс. кВт·ч	2347263	0.344	807458,5112	79,39	2321,80	5449876,478	80,99	6,75
Природный газ	тыс. куб.м	178707	1,163	207836,719	20,43	4645,36	830160,538	12,13	3,99
Мазут	тонн	1310.984	1,37	1796,04808	0,18	9000,31	122050,20	0,18	6,80
Дизтопливо	тонн	11,351	1,45	16,45895	0,0016	28000,56	324000,202	4,8	19,70

Диаграмма 5.1

Диаграмма 5.2

5.2 Мероприятия по энергосбережению

Проведем мероприятие по энергосбережению путем замены осветительных агрегатов для освещения рудоуправления. Заменим устаревшие светильники ЛВО ст ARS/R 4x18 на современные светодиодные LL-ДВО-01-041-31 в здании АБК РУ в количестве 20 штук.

Капитальные затраты

Перечень капитальных затрат для мероприятия по энергосбережению:

· Цена оборудования;

· Стоимость услуг на проектные и монтажные работы;

· Стоимость доставки оборудования.

Таблица 5.2. Капитальные затраты

№ п/п	Наименование статей затрат	Затраты, руб.
1.	Светодиодные светильники LL-ДВО-01-041-31	40000
2.	Проектные и электромонтажные работы	5000
3.	Доставка	500
Итого:	45500



Расчет затрат на энергопотребление

Проведем расчёт потребляемой электроэнергии при базовом варианте со светильниками ЛВО ст ARS/R 4x18 с лампами накаливания на светодиодные светильники LL-ДВО-01-041-31 в количестве 20 штук.

Таблица 5.3. Расчет эксплуатационных затрат и экономии

№ п/п	Наименование статей	Обозначение	Размерность	Значение
1	Потребление ТЭР при базовом (существующем) варианте
1.1	Объем потребления ТЭР в натуральном выражении	W1	тыс. кВтч/год	3,9
1.2	Тариф на ТЭР	Ц	руб./ед.	4,1
1.3	Стоимость потребленного ТЭР	Э1	тыс. руб./год	15,9
2	Потребление ТЭР в результате внедрения энергосберегающего мероприятия
2.1	Объем потребления ТЭР в натуральном выражении	W2	тыс. кВтч/год	1,9
2.2	Тариф на ТЭР	Ц	руб./ед.	4,1
2.3	Стоимость потребленного ТЭР	Э2	тыс. руб./год	7,8
3	Экономия ТЭР в натуральном выражении	?W	ед./год	2
3	Снижение затрат по ТЭР	?Э	тыс. руб./год	8,2

Произведем расчет экономии энергоресурса после введения мероприятия по энергосбережению:

Произведем расчет снижения эксплуатационных затрат после введения мероприятия по энергосбережению:

,

где - тариф на энергоресурс, руб/ед.

Полученные нами данные в результате расчетов сводим в табл. 5.3.

Расчет кумулятивного денежного потока и периода окупаемости вложений

Кумулятивный расчет потока денежных средств производится на срок до 5 лет. Это поможет спрогнозировать сэкономленные денежные средства за этот период и срок окупаемости мероприятия по энергосбережению. Производится два вида расчета кумулятивного потока:

· Без учета дисконта;

· С учетом дисконта.

Произведем расчет кумулятивного потока и срока окупаемости.

Отчисления на амортизацию оборудования принимаем в соответствии с нормами амортизационных отчислений. При расчете отчислений на амортизацию по данным табл. 5.3 не учитываем проектные и монтажные расходы, расходы на доставку оборудования.

Определим чистую прибыль:

Определим ЧПД:

Определим недисконтируемый период окупаемости мероприятия по энергосбережению:

.



Определим коэффициент дисконтирования:

.

Определим дисконтированный поток денежных средств:

Определим дисконтированный период окупаемости мероприятия по энергосбережению:

Результаты наших расчетов сводим в табл. 5.4.

Таблица 5.4. Расчет кумулятивного денежного потока (тыс. руб.) и периода окупаемости

№	Экономический эффект	Обозначение	Годы
			2018	2019	2020	2021	2022
1	Снижение эксплуатационных затрат	?Э	8,2	8,2	8,2	8,2	8,2
2	Амортизация	А	4	4	4	4	4
3	Чистая прибыль	ЧП	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2
4	Капитальные затраты	К	45,5	0	0	0	0
5	Чистый поток денежных средств	ЧПД	-41,3	4,2	4,2	4,2	4,2
6	Кумулятивный поток денежных средств	?ЧПД	-41,3	-37,1	-32,9	-28,7	-24,5
7	Недисконтируемый период окупаемости Ток - 10,8 месяца
8	Ставка дисконта (Е) - 10%
9	Коэффициент дисконтирования	В	0,91	0,83	0,75	0,68	0,62
10	Дисконтированный поток денежных средств	ЧПДд	-37,6	3,5	3,2	2,9	2,6
11	Кумулятивный дисконтированный поток денежных средств	?ЧПДд	-37,6	-34,1	-30,9	-28	-25,4
12	Дисконтируемый период окупаемости Токд - 11,9 месяца

В результате внедрения энергосберегающего мероприятия, путем замены светильников ЛВО ст ARS/R 4x18 на современные светодиодные LL-ДВО-01-041-31 в здании АБК РУ в количестве 20 штук, мы получили снижение потребляемой электроэнергии на освещение для рудоуправления. Также были рассчитаны прогнозируемая чистая прибыль на 5 лет и сроки окупаемости мероприятия.



6. Техника безопасности

6.1 Анализ опасности и вредности производства

Добыча полезных ископаемых, безусловно является опасным для здоровья и жизни видом деятельности и требует повышенного контроля за безопасностью ведения горных работ. На промышленном производстве существует огромное множество факторов так или иначе влияющих на причинение возможного ущерба для здоровья человека. Основными из них являются всевозможные машины и агрегаты: электро- и газосварочные аппараты, компрессорные устройства, краны, опрокидыватели, лебедки и т.д.

Согласно статистике, количество травм, происходящих именно в технологическом комплексе, в процентном отношении, находится в пределах от 7 до 12%. Также нельзя исключать возможность травмирования при внезапном пожаре здания или участка поверхностного комплекса или вероятность горного удара или выбросе метана на добычном горизонте.

Для того, чтобы защитить рабочий персонал на всех этапах производства, должен быть разработан ряд мер безопасности от травмирования, включающий в себя предусмотренные специальные бытовые помещения, рабочие места должны иметь укрытия и ограждения, а персонал, проводящий работы на участке, оснащен средствами индивидуальной защиты (самоспасатели, спецодежда и т.п.).

Принятые проектные решения соответствуют требованиям ФЗ № 116 и других нормативных, правовых и технических документов в области промышленной безопасности.

Для обеспечения безопасных условий при ведении строительных работ должны соблюдаться требования следующих нормативных документов по промышленной безопасности и по охране труда:

- Правил охраны труда в строительстве;

- Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых»;

- Федеральных нормы и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при взрывных работах»;

- Временных специальных мероприятий по безопасному ведению горных работ;

- прочих нормативно-правовых документов, действующих на территории Российской Федерации.

Предварительная оценка горно-геологической ситуации на рассматриваемых участках позволяет безопасно выполнять горные работы при соблюдении предусмотренных проектной документацией мероприятий. При необходимости должны составляться и утверждаться в установленном порядке паспорта на ведение работ в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях, не предусмотренных настоящей проектной документацией.

К управлению машинами и механизмами должны допускаться только лица, прошедшие специальное обучение, сдавшие экзамен и получившие удостоверения на право управления. Работы в потенциально опасных зонах должны вестись под постоянным наблюдением горного мастера. Монтаж конструкций и оборудования должен выполняться в строгой последовательности, установленной проектом производства работ. С целью обеспечения пожарной безопасности при выполнении строительно-монтажных работ, проектом производства работ необходимо предусмотреть участки (выработки) для складирования взрывоопасных и горючих материалов, специальные места производства пожароопасных работ. Складировать материалы на рабочих местах следует так, чтобы они не создавали опасности при выполнении работ и не стесняли проходы. Сварочные и газопламенные работы должны производиться в соответствии с требованиями СНиП 12-03-2001, СП 70.13330.2012. Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ 12.3.003-86 «Система стандартов безопасности труда.

6.2 Общие требования

Опираясь на федеральный законодательный акт от 21.07.1997 N 116-Ф3 (ред. От 07.032017) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» можно выделить общие требования, относящиеся ко всем производственным единицам, попадающим под действие оного. Данный законодательный акт характеризует все муниципальные, правовые и экономические начала создания и поддержания безопасных условий труда при работе на опасных предприятиях и хозяйствах, как для обнаружения и предотвращения последствий техногенных катастроф, так и для их предупреждения.

Согласно Закону, к опасным производствам, на территории РФ относятся все цеха, участки и другие объекты участвующие в производстве, полный перечень которых есть в приложении к законодательному акту. В него входят, например, предприятия и объекты самого различного профиля: по хранению, переработке, транспортировке и уничтожению опасных для человека или наносящих вред окружающей природной среде, вещества (токсичные жидкие или твердые соединения, воспламеняющиеся газы или иные). Особое внимание следует уделить опасным объектам, на которых ведутся горные работы или же обогащение добытой руды.

Каждая опасная промышленная единица, согласно законодательному акту, подлежит обязательной регистрации в государственном реестре, в условиях и порядке установленных правительством Российской Федерации.

К таким предприятиям предъявляются более высокие требования безопасности, так при решении о предоставлении государственной лицензии на использование такого объекта, заявитель заранее обязан предоставить акт приемки опасного участка/объекта в промышленное использование или иной документ, подтверждающий безопасность производственного объекта.

Люди, работающие на опасном производстве, обязуются:

- придерживаться определенных регулирующих постановлений и документов, в которых изложены условия для создания не опасных для жизни и здоровья человека работ, а также порядок проведения мероприятий в случае инцидента или иного чрезвычайного происшествия;

- проходить обязательный инструктаж с последующим освоением и проверкой знаний по безопасности на производственном объекте;

- немедленно сообщать вышестоящему руководству об ЧП в цеху/участке;

- прекращать использование устройств при происшествии ЧП;

- принимать участие в процедурах по обнаружению неисправностей на участке.

Для подготовки работников к процедурам по обнаружению и устранению возможных последствий ЧП, предприятие эксплуатирующее объект представляющий опасность, обязуется:

- в случаях, которые предусматривают законодательные акты России, создавать специальные службы, либо заключать акты на оказание услуг с аварийно-спасательными организациями;

- разрабатывать, внедрять и содержать в нормальной кондиции, устройства мониторинга и звукового и визуального оповещения, сообщения при возникновении чрезвычайной ситуации;

- иметь достаточные ресурсы для обнаружения и устранения последствий техногенных катастроф.

6.3 Борьба с пылеобразованием

Пылевые частицы, образовываемые в атмосфере, являются актуальной проблемой для горнодобывающих предприятий, так как имеет огромное социальное воздействие. Заболевания, возникающие из-за контакта пыли с организмом человека, могут нанести большой вред, или даже привести к смерти.

Согласно регламенту, СНиП 2.04.05-92 большое распространение получил способ осаждения частиц пыли, взвешенных в воздушных массах (орошение). Основная идея данного метода представлена в соударении в движущихся воздушных массах капель жидкости и пылевых частиц, с дальнейшим захватом и поглощением оных каплями воды. Конечным результатом рассматриваемого процесса является оседание из воздуха на почву агрегата пылинка-капля.

Согласно приказу Минздравсоцразвития России от 01.06.2009 N 290н (ред. От 12.01.2015) рекомендуется применение индивидуальных средств защиты (респираторов, масок и тд.) для обеспечения безопасных условий труда.

6.4 Освещение

Освещение также играет важную роль в работе. При плохом освещении существенно возрастает вероятность несчастных случаев. Осветительные установки оборудуются в соответствии с ПУЭ. Освещение устанавливается во всех местах работ, местах прохода людей, лестниц и помещений в которых находится механическое и/или электрическое оборудование.

Согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, утвержденные Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 6 апреля 2003 г., с 15 июня 2003 г. и ПУЭ Глава 6.

Светильники, по своим светотехническим данным должны:

- обеспечивать стабильное и надежное излучение света в процессе работы технического оборудования;

- обеспечивать в рабочей зоне равномерное и достаточное распределение света;

- исключить дискомфорт от освещения (блескости от отражения света, ослепления и стробоскопического эффекта).

Согласно регламенту, установленному межотраслевыми правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00, а также ПТЭЭП и ПУЭ.

Эксплуатация электрических сетей и аппаратов, подразумевает собой и большую опасность их использования. Примером такой опасности может служить электрический ток. Поражение людей электрическим током на предприятии может быть вызвано повреждением электромашины и/или электросети, а также нарушение изоляции. Происходит это в результате случайного касания оголенных концов проводов или предметов, находящимися под напряжением, или при непосредственном приближении к ним.

Особое внимание уделяется обеспечению условий исключения возможности поражения человека электрическим током. Для этого придерживаются регламента, указанного в РД 34.03.201 -97, ПУЭ Глава 3 и ПОТЭУ 2014:

* Необходимо размещение электропусковых устройств таким образом, чтобы исключить пуск устройств, автоматов и машин посторонними лицами.

* Основываясь на действующих нормах заземлить (занулить) металлические ограждения, кронштейны для проведения кабелей системы корпуса оборудований, машин и механизмов с электрическим приводом, немедленно после установки на участке, до начала ведения работ;

* Применение защитного отключения -быстродействующую защиту (время срабатывания не более 0,2 с или мгновенно), которая отключает в автоматическом режиме электроустановку, при возникновении в ней риска поражения электрическим током;

* Применяются индивидуальные электрозащитные средства - это изделия основной функцией которых является индивидуальная защита человека от поражения электрическим током. Примером такой защиты могут служить диэлектрические ботинки, перчатки, прорезиненные изолированные рукоятки инструментов и т.д.

Применение ручного электрического оборудования осуществляется при соблюдении следующих норм:

* Перед началом работы проверяется исправность выключателя и машины на холостом ходу;

* При каждом начале работы машины проверяется комплектность и надежность крепления деталей, исправность защитного кожуха, кабеля (рукава).

Все работы, связанные с обслуживанием электроинструмента, сварочных установок или электрическим прогревом бетона, производят электромонтеры.

Техническим обслуживанием электроинструментов, сварочных установок и другими инструментами занимается электромонтер.

6.5 Противопожарные мероприятия

Согласно регламенту Федерального закона от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 29.07.2017) "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" на предприятии применяются изложенные ниже противопожарные мероприятия.

Очень важно, чтобы весь рабочий персонал был обучен правилам поведения при пожаре и ознакомлен о способах извещения и предотвращения. А именно тушение при использовании имеющихся средств и самоспасение.

Для исключения возможности возникновения пожара, на всех о, должны проводиться мероприятия пожарной безопасности, для его незамедлительного тушения.

Должен обеспечиваться свободный доступ к противопожарному инвентарю. Инструкции и плакаты о мерах пожарной безопасности вывешиваются на видных пространствах.

Все работающие обязаны быть проинструктированы о действиях, которые необходимо предпринять при обнаружении пожара. На территории стройплощадки хранятся в неснижаемом количестве, запасы средств от пожаров, в специально оборудованных для этого помещениях.

7. Экономическая часть

7.1 Общие сведения

Таблица 7.1. График выходов на работу экскаваторных транспортных и др. бригад

Смены

Дни месяца

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

1

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

2I

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Отдых

Б В

В Г

А Г

А Б

Б В

В Г

А Г

А Б

Б В

В Г

А Г

А Б

Б В

В Г

А Г

А Б

Б В

В Г

А Г

А Б

Б В

В Г

А Г

А Б

Б В

В Г

А Г

А Б

Б В

В Г

А - первая бригада; Б - вторая бригада;

В - третья бригада; Г - четвертая бригада.

Таблица 7.2. График выходов на работу взрывников

Смены	Дни месяца
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
I	А	А	А	А	А	-	-	А	А	А	А	А	-	-	А	А	А	А	А	-	-	А	А	А	А	А	-	-	А	А
отдых						А	А						А	А						А	А						А	А

7.2 Общее число дней в году по участкам предприятия

Календарное время работы карьера:

Трп = 365 дней.

Число рабочих дней для транспортных, буровых, вспомогательных и экскаваторных бригад:

Твр = 365- ТВ - ТПР - ТОТП = 365- 150 - 0 - 52 = 163 дня.

Твр = 365 - ТВ - ТПР - ТОТП = 365-86 - 0 - 52 = 227 дней.

7.3 Расчет численности рабочих, специалистов и служащих

Рассчитываем коэффициент списочного состава для транспортных, буровых, вспомогательных и экскаваторных бригад:

КСС = = = 2,23.

Для рабочих взрывной бригады:

Ксс = = = 1,7.

Рассчитываем списочную численность работников по формуле:

NСП = NЯВ·Ксс.

Результаты расчетов численности рабочих представлены в табл. 7.3.



Таблица 7.3

Наименование профессий	Кол-во ед. оборудования в работе, шт.	Кол-во смен в сутки	Численность рабочих в смену, чел.	Явочная численность, чел.	Коэффициент списочного состава, КСС	Списочная численность рабочих, чел.
Машинист ЭКГ-10И помощник. Машинист ЭШ 10/50 помощник Машинист СБШ-250-МН помощник. Машинист электровоза помощник Водитель БелАЗ-75131 Бульдозерист Сварщик Взрывник Электрик Ремонтный рабочий Итого:	25 13 6 18 62 10	2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2	25 25 13 13 6 6 18 18 62 10 4 6 4 5 215	50 50 26 26 12 12 36 36 124 20 8 6 8 10 424	2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 1,7 2,3 2,3	115 115 60 60 27 27 82 82 285 46 18 10 18 23 968

Численность специалистов и служащих определяется в соответствии со структурой управления и штатным расписанием представлена в табл. 7.4.

Таблица 7.4

Занимаемая должность	Численность, чел.	Месячный оклад, руб.	Месячный фонд з/платы, руб.
Начальник управления Главный инженер Главный механик Главный энергетик Главный маркшейдер Главный геолог Главный бухгалтер Начальник отдела Старший инженер Начальник участка Начальник цеха Инженер Горный мастер Механик Энергетик Нормировщик Диспетчер Экономист Табельщик Электромеханик Участковый маркшейдер Участковый геолог Машинистка Всего:	1 1 1 1 1 1 1 3 2 7 4 6 15 8 7 2 6 2 2 5 5 5 2 115	50360 41400 34040 34040 33672 33672 33304 31052 30850 31700 35052 31832 30360 30360 30360 25944 27600 27600 22632 20000 27000 27600 21160	50360 41400 34040 34040 33672 33672 33304 93156 61700 221900 140208 190992 455400 242880 212520 51888 165600 55200 45264 100000 135000 138000 42320 2612516

7.5 Расчет производительности труда

Годовая производительность труда рабочих:

ПгР = = = 15495 м3/год.

Годовая производительность труда трудящихся:

Пгтр = = м3/год.



Месячная производительность труда рабочих и трудящихся:

ПМР = = = 2948 м3/мес;

ПМТ = = = 2097 м3/мес.

Сменная производительность труда рабочего:

ПСМР = = = 217 м3/см.

7.6 Средства на оплату труда

Расчет средств на оплату труда рабочих определяется в соответствии с их численностью, тарифными ставками, действующими положениями о премировании и других доплатах, а также дополнительной заработной платой (табл. 7.5).



Таблица 7.5

Профессия рабочего	Списочная численность, чел.	Разряд.	Часовая тарифная ставка, руб.	Месячный фонд рабочего времени, час.	Общее количество отработанных часов	Фонд заработной платы, тыс. руб.	Основная з/п, тыс руб.	Дополнительная 15 0/0 от основной, тыс руб.	Месячный фонд оплаты труда, тыс руб.
						По тарифу	Премия 40 0/0	Ночные 20 0/0	Прочие доплаты 10 0/0
Машинист бурового станка	27	6	55	180	4536	249,48	99,79	49,89	24,95	424,11	63,62	487,73
Помощник машиниста	27	5	50	180	4536	226,80	90,72	45,36	22,68	385,56	57,83	443,39

Общий фонд на оплату труда складывается из фонда оплаты труда рабочих, специалистов и служащих:

ФОТ = ФОТР + ФОТСПЕЦ = 17589,33 + 8945,25= 26534,58 тыс.руб.

Отчисления на социальные нужды принимаются в размере 26,5% от фонда на оплату труда.

7.7 Основные производственные фонды

Основные производственные фонды сведены в табл. 7.6.

Таблица 7.6

Наименование группы объектов основных средств	Стоимость основных средств тыс. руб.
Здания	2147911
Сооружения и передаточные устройства	1829814
Машины и оборудование	3597311
Транспортные средства	1066122
Производственный и хозяйственный инвентарь	22035
Земельные участки и объекты природопользования	43072
Другие виды основных средств	195
Итого:	8706460

7.8 Амортизационные отчисления

Месячная сумма амортизационных отчислений определяется в соответствии с количеством списочного оборудования и действующими нормами амортизационных отчислений. Результаты приведены в табл. 7.7.

Таблица 7.7

Наименование оборудования	Списочное количество, единиц	Стоимость оборудования с учетом доставки, руб.	Действующие нормы амортизации, %	Месячная сумма амортизационных отчислений, тыс руб.
		Одной ед.	Всего
СБШ-250 МН ЭКГ-10И ОПЭ-1А БелА3-75131 ДЭТ-250 Итого: Неучтенное оборудование: Всего:	6 25 18 62 10	12000 25000 25000 20000 10000	72000 625000 450000 1240000 100000	20/12 5,7/12 5,7/12 14,3/12 14,3/12	1200 296875 3800 14776,7 1191,7 317843,4 103475,5 421318,8

7.8 Затраты на электроэнергию

Затраты на электроэнергию определяются расходом ее определенным количеством оборудования и действующими тарифами.

По данным карьера МГОКа цена на электроэнергию составляет:

tэл = 4,1 руб/кВт ч.

Месячный расход электроэнергии определяется по формуле:

Wмес = .

Результаты расчетов затрат электроэнергии представлены в табл. 7.8.

Таблица 7.8

Наименование электропотребителей	Количество единиц оборудования в работе, шт.	Суммарная мощность электродвигателя, КВт	Число часов работы в сутки по режиму, час.	Суточный расход электроэнергии, КВт/час (Wсут)	Месячный расход электроэнергии, Квт/час (Wмес)
Буровые станки	6	1920	22	42240	836352
ЭКГ-10И	25	13000	22	286000	5662800
ОПЭ - 1А	18	36000	22	792000	15681600
Итого:					22180752

Месячная сумма затрат на электроэнергию определяется по формуле:

Sмес=Wмес· tэл,

где tэл - установленный тариф оплаты за электроэнергию.

Sмес = 22180752 · 4,1 = 90941,1 тыс. руб.

7.9 Затраты на вспомогательные материалы

Затраты на вспомогательные материалы определяются в соответствии с нормами их расхода на единицу выполняемой работы или продукции и действующими ценами за единицу материала.

Результаты расчётов представлены в табл. 7.9.



Таблица 7.9

Наименование материалов	Размерность	Нормы расхода материалов	Общий расход материала в месяц	Цена за единицу материала, руб.	Месячные затраты на материалы, тыс руб.
СБШ-250 МН Долота шарошечные	1шт/58м·скв	1/58	14	32324	452,53
Штанги	шт/1000 п.м.	0,41	4	90000	360
Топливо	кг/тыс.т	77,7	259000	21,6	5594,4
Смазка	кг/п.м.	0,32	235	12,9	3,1
ЭКГ-10И Зубья ковша	шт/тыс.т.	0,2	667	8253	5504,7
Канаты	кг/тыс.т	12	40000	85,6	3424
Кабель высоковольтный	м/тыс. т.	0,54	1800	1468,5	2643,3
Топливо	кг/тыс. т.	44,1	147000	21,6	3175,2
Смазка	кг/тыс. т.	3,25	12833	32,5	418,7
БелАЗ-75191 Авторезина	шт/тыс.км.	7,25	879	8691	7639,4
Топливо	кг/тыс. км.	34,5	118359	20	2367,2
Литол	кг/1000км	30	3638	28	101,9
ДЭТ-250 топливо	кг/1000м	35,4	102660	20	2053,2
Итого: Неучтенные затраты: Всего:					33737,6 5000 38737,6

По произведенным расчетам составляем сводную таблицу себестоимости 1 т руды (табл. 7.10).

Таблица 7.10

№ п/п	Наименование статей	Месячная сумма затрат на весь объём, руб.	Себестоимость 1т. руды, руб.
1	Средства на оплату труда	26534580	13,7
2	Отчисления на соц. нужды	7031663,7	6,1
3	Амортизация основных средств	421318800	3,4
4	Электроэнергия	90941100	12,2
5	Расходы на содержание основных средств	56269192,03	7,6
6	Вспомогательные материалы	38737600	10,5
7	Затраты на ремонт основных фондов	51075112,8	6,2
8	Износ сменного оборудования	20749264,5	4,6
9	Общерудничные расходы	8299080,7	2,2
10	Обслуживание производства	11618713,1	4,3
11	Прочие расходы	1791439,81	1,5
	ИТОГО	734366546,6	72,3

7.10 Основные технико-экономические показатели

Фондоотдача:

Фондоемкость основных фондов:

Фондовооруженность:

Энергоемкость:

Удельный годовой расход электроэнергии на человека:



Электровооруженность труда:

Основные технико-экономические показатели предприятия приведены в табл. 7.11.

Таблица 7.11

Наименование показателей	Единица измерения	Величина показателя
Годовой объем добычи полезного ископаемого Режим работы 1) число рабочих дней в году 2) число рабочих смен в сутки Штат рабочих карьера Штат трудящихся карьера Месячная производительность труда 1) рабочего 2) трудящегося Фондоотдача Фондоёмкость Фондовооруженность Энергоемкость Удельный годовой расход электроэнергии на человека Электровооруженность труда	т дн. чел. чел. т/мес. т/мес. т/тыс.руб тыс.руб/т руб/чел тыс.кВт·ч/т тыс.кВт·ч/чел кВт·ч/чел	15000000 365 2 968 1083 2948 2097 1,7 0,58 8994,2 0,156 2424,8 17
Себестоимость 1 т. руды	руб.	72,3



8. Оценка энергоэффективности карьерных электроустановок

месторождение электропривод технический

8.1 Общие сведения

Энергетические показатели технологических процессов горного производства при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом могут быть определены аналитическим путем в результате расчетов, выполненных по методу коэффициента спроса.

Для определения расчетной нагрузки составляется спецификация основного электрооборудования карьера с разделением электроустановок по уровню напряжения (до и свыше 1000 В) и по группам:

? электроприемники вскрышных и добычных участков;

? электроприемники отвалов;

? участок гидромеханизации;

? технологический комплекс и электроустановки промплощадки;

? транспортный участок;

? карьерный водоотлив;

? внутрикарьерное и охранное освещение и т.д.

Коэффициент спроса для всех горных машин и механизмов, кроме одноковшовых экскаваторов, принимается постоянным, независимо от их числа в группе.

Для группы однородных электроприемников коэффициент спроса или по формуле:

,

где kз ? коэффициент загрузки; kо ? коэффициент одновременности; здв.ср ? средний КПД двигателей приемника; зс - КПД сети.



Таблица 8.1. Коэффициенты спроса для электроприемников карьеров напряжением до и свыше 1 кВ

Машины и механизмы	Коэффициент спроса
Одноковшовые экскаваторы с однодвигательным приводом на переменном токе: на вскрыше на добыче Роторные многоковшовые экскаваторы Цепные многоковшовые экскаваторы Отвалообразователи Станки вращательного бурения Станки ударно-канатного бурения Ленточные конвейеры забойные Ленточные конвейеры сборные Насосы, землесосы гидромеханизации Насосы водоотлива: с приводом до 500 кВт с приводом более 500 кВт Компрессоры передвижные Техкомплекс промплощадки Котельная Электромеханические мастерские Электросварка Наружное освещение промплощадки и карьера Административно-бытовой комбинат	0,5-0,7 0,5-0,75 0,65-0,75 0,45-0.6 0,5-0,6 0,6-0,7 0,5-0,6 0,5-0,65 0,65-0,7 0,7-0,8 0,75-0,85 0,85-0,9 0,7-0,8 0,55-0,65 0,75 0,3-0,4 0,3-0,4 0,9 0,6

Коэффициенты спроса для средних условий работы одноковшовых экскаваторов определяется в зависимости от участка работы, типа электропривода и количества установленных машин (табл. 8.2).

Расчетная нагрузка i-ой группы однородных электроприемников определится по формуле:

,

где ? суммарная установленная нагрузка группы однородных электроприемников, кВт.

Расчетная нагрузка нескольких групп однородных приемников:

,

где kмакс = 0,85?0,95 - коэффициент совмещения максимума нагрузок электроприемников.

Таблица 8.2. Коэффициенты спроса для средних условий работы одноковшовых экскаваторов

Число экскаваторов	Коэффициент спроса по средней потребляемой мощности kс.ср
	Работа на добычном участке	Работа на участке вскрыши
1	0,44	0,43
2	0,41	0,4
3	0,4	0,39
4	0,38	0,38
5	0,37	0,37
6-10	0,36-0,33	0,35-0,32
11-16	0,325-0,3	0.315-0,29

Расчетная электрическая нагрузка, создаваемая группой однотипных одноковшовых экскаваторов, определится по формуле:

,

где ? номинальная мощность сетевого двигателя главного преобразовательного агрегата i-го экскаватора, кВт;

Pтсн = Sн.тcosцн.т ? активная мощность приводов вспомогательных механизмов, кВт;

Sн.т ? номинальная мощность трансформатора собственных нужд, кВА;

kс.ср ? коэффициент спроса по средней потребляемой мощности для групп одноковшовых экскаваторов.

Общая нагрузка на шинах 6?10 кВ главной понизительной подстанции (ГПП), карьерного распределительного пункта (КРПН) или комплектной трансформаторной подстанции (КТПН), создаваемая всеми электроприемниками, присоединенными к данному узлу сети определяется суммированием нагрузок отдельных групп экскаваторов и других горных машин и механизмов:

.

Общая расчетная нагрузка на шинах 35?220 кВ главной стационарной подстанции (ГСП, СКТП) представляет собой сумму нагрузок всех групп горных машин и механизмов, освещения карьера, электрифицированного транспорта, технологического комплекса, промплощадки, а также сторонних потребителей, с учетом потерь в силовых трансформаторах подстанции.

Расход электроэнергии для группы однородных электроприемников (кВ•А) определится по формуле:

,

где Pр,i ? расчетная нагрузка i-ой группы электроприемников, кВт;

Tр.i ? продолжительность работы i-ой группы электроприемников за расчетный период времени, ч.

В общем виде технологический расход электроэнергии (кВт·ч) определится по формуле:

,

где щi ? удельный расход электроэнергии i-ой электроустановки, кВт·ч/т, кВт·ч/мі, кВт·ч/т·км и т.д.;

Qi ? производительность машины (установки) за расчетный период;

kc ? коэффициент спроса для вспомогательных электроустановок;

Pвс ? суммарная установленная нагрузка вспомогательных

электроустановок, кВт;

tр ? продолжительность работы электроустановок за расчетный период, ч.

Удельный расход электроэнергии по участкам (кВт·ч/т) определится по формуле:

,

где Wр.i ? технологический расход электроэнергии группой электроприемников, Qрi - производительность технологического оборудования участка, мі, т, т•км, тыс.мі и т.д.

Результаты расчета затрат энергии по отдельным энергоемким установкам и технологическим комплексам карьера приводятся к общему показателю энергоемкости, определяемому по формуле:

,

где щэi - энергоемкость отдельных установок и технологических комплексов, отнесенная к производительности по конечному продукту Qo.

8.2 Энергетические характеристики карьерных электроустановок

Наиболее энергоемкими звеньями технологического комплекса карьеров являются экскаваторные и буровые работы, электровозный и конвейерный транспорт. Вспомогательными звеньями технологического комплекса, обеспечивающими нормальные условия для ведения горных работ, являются карьерный водоотлив, ремонтная база карьера и т.д. Для всех звеньев должны быть определены технологические и удельные расходы электроэнергии.

Установление и использование энергетических характеристик сдерживается высокой трудоемкостью их экспериментального определения в условиях действующих карьеров для большого числа горных машин, отличающихся конструктивными и техническими параметрами. Общекарьерный удельный расход электроэнергии зависит от глубины залегания и соотношения объемов вскрыши и полезного ископаемого, крепости пород, водообильности месторождения, климатических условий и времени года, степени механизации и автоматизации технологического процесса. Он определяется путем суммирования удельных расходов электроэнергии по всем приведенным выше звеньям технологического комплекса.

Энергоемкость экскаваторных работ

Основными потребителями электроэнергии на карьерах являются одноковшовые и многоковшовые экскаваторы (механические лопаты, драглайны, цепные и роторные экскаваторы).

Удельный расход электроэнергии по экскаваторным работам определяется типом экскаватора, вместимостью ковша, категорией грунта, производительностью, углом поворота, длительностью цикла экскавации, качеством подготовки забоя, сезоном года, квалификацией машиниста, качеством наладки системы управления и т.д.

Сменный технологический расход электроэнергии Wсм, отнесенный на 1 мі вместимости ковша, для разных экскаваторов при одинаковых производительностях Qсм будет примерно одинаковым, поэтому при определении технологического расхода электроэнергии на экскавацию горных пород можно использовать обобщенные энергетические характеристики экскаваторов (рис. 8.1).



Рисунок 8.1. Обобщенные энергетические характеристики экскаваторов: а ? мехлопат; б - драглайнов

Удельный расход электроэнергии на экскаваторные работы (кВт•ч/т, кВтЧч/мі) для всех типов экскаваторов при любых видах работ (вскрыша, добыча, отвалообразование и т.д.) рассчитывается по формуле:

,

где n - число видов экскаваторных работ (работа на вскрыше и добыче, на отвале и складе); m - число типов экскаваторов; щi - технологический удельный расход электроэнергии i-го типа экскаватора, кВт•ч/т, кВт•ч/мі; Qi - плановое количество горной массы, вынимаемое экскаваторами i-го типа за смену, мі (т); Qсм - сменная производительность карьера по горной массе, т.



Таблица 8.3. Удельные расходы электроэнергии по отдельным машинам и установкам

Электроприемники	Удельный расход электроэнергии, кВт•ч/мі
Одноковшовые экскаваторы (механические лопаты): ЭКГ-3,2. ЭКГ-4,6, ЭКГ-5, ЭКГ-8 ЭКГ-12,5, ЭКГ-15, ЭКГ-20 ЭШ-4/45, ЭШ-8/60, ЭШ-10/60 ЭШ-15/90, ЭШ-20/75 ЭШ-25/100, ЭШ-35/85 ЭШ-80/100	0,40-0,60 0,75-0,85 0,60-1,00 1,10-1,35 1,50-1,70 1,80-2,00
Роторные экскаваторы: ЭР-630, ЭР-1250, ЭР-2500 ЭР-5000	0,50-0,60 0,70
Отвалообразователи О-630-500	0,60-0,80
Ленточные конвейеры	0,60-0,90 кВт•ч/(т•м)
Буровые станки	16-20 кВт•ч/м

Для ориентировочного определения расхода электроэнергии экскаватором при известной производительности за контролируемый интервал времени могут быть использованы значения удельной энергоемкости погрузки 1 мі горной массы, приведенные в табл. 8.4.

Таблица 8.4. Значения удельной энергоемкости погрузки 1 мі горной массы

Категория экскавируемости породы	Удельная энергоемкость 1 мі горной массы, кВт•ч/мі	Производительность экскаватора (за чистое время погрузки), мі/ч
		ЭКГ-4,6	ЭКГ-6,3	ЭКГ-8И	ЭКГ-12,5
I	0,20 - 0,30	>500	>700	>800	>1000
II	0,30 - 0,40	450-500	600-700	700-800	1000-1100
III	0,40 - 0,55	400-450	500-600	600-700	900-1000
IV	0,55 - 0,70	350-400	450-500	500-600	800-900
V	0,70 - 0,90	300-350	350-400	450-500	700-800
VI	0,90 - 1,15	250-300	300-350	400-450	600-700
VII	> 1,50	<200	<300	<350	<500



При оценке влияния качества подготовки забоя на энергоемкость погрузки можно пользоваться данными, приведенными и представленными в табл. 8.5.

Таблица 8.5. Удельная энергоемкость погрузки

Качество подготовки забоя (по результатам взрыва)	Удельная энергоемкость погрузки, кВт•ч/мі
Хорошее	<0,4
Удовлетворительное	0,4 - 0,7
Плохое	0,7 - 0,9
Очень плохое	>0,9

Из приведенных данных следует, что качество подготовки забоя (при прочих равных условиях) может боле чем в 2 раза изменять величину удельных энергетических затрат на экскавацию, т.е. повышение качества забоя является одним из факторов, существенно влияющих на потребление электроэнергии экскаватором.

Для определения удельного расхода электроэнергии наиболее распространенными типами одноковшовых экскаваторов используются эмпирические энергетические характеристики, приведенные в табл. 8.6.

Таблица 8.6. Энергетические характеристики экскаваторов

Экскаватор	Удельный расход электроэнергии на экскаваторные работы, кВт•ч/т
	Вскрышные и добычные работы
ЭКГ-4,6	щ=0,125+403/Qсм
ЭКГ-8, ЭКГ-8И	щ(Q)=0,139+1040/Qсм
ЭКГ-10, ЭКГ-12,5	щ(Q)=0,62+880/Q
ЭШ-6/60	щ=0,525+846/Qсм
ЭШ-10/60	щ=0,655+993/Qсм
ЭРГ-1600	щ=0,73+4223/Qсм
ЭРГ-400	щ=0,86+152/Qсм

Энергоемкость буровых работ

Буровые станки являются энергоемкими потребителями на карьерах. Расход электроэнергии буровыми станками на некоторых карьерах составляет 20-25% от общекарьерного электропотребления. Удельный расход электроэнергии для буровых установок определяется категорией буримости пород, режимом работы станка, типом и состоянием бурового инструмента, организацией буровых работ, характером и продолжительностью вспомогательных операций (передвижение станка, чистка скважины и т.д.).

Удельный расход электроэнергии на бурение скважин (кВт•ч/м) для любых типов станков определится по формуле:

,

где щбi - технологический удельный расход электроэнергии i-го типа станка, кВт•ч/м; Li - плановое число пробуренных метров скважин станками i-го типа за смену, м; n - число типов буровых станков, используемых в работе.

Теоретическая скорость бурения нб (м/мин) определяется исходя из показателей работы буровых станков. Для этого можно использовать расчетное выражение:

,

где Pос - осевое усилие подачи бурового става, кН; nвр - частота вращения бурового става, 1/с; dд - диаметр долота, м; Пб - показатель трудности бурения породы, определяемый из выражения:

.

Здесь усж, ф - временные сопротивления породы соответственно сжатию и сдвигу, МПа; г - плотность породы т/мі.

Осевое усилие подачи Pос определится по формуле:

, (кН),

где f - коэффициент крепости породы.

Сменная производительность бурового станка определится по формуле:

, (м),

где Тсм - продолжительность смены, час; Tв - продолжительность вспомогательных операций, 2?4 мин; kи.б - коэффициент использования сменного времени, рассчитываемый по формуле:

.

Здесь Тп, Тр, Твп, - соответственно продолжительность подготовительно-заключительных операций, регламентированных перерывов и внеплановых простоев.

Продолжительность основных операций определится по формуле:

, час.

Для приближенного определения удельного расхода электроэнергии на ведение буровых работ можно использовать зависимости щб=f(vб), представленные на рис. 8.2.



Рисунок 8.2. Энергетические характеристики станков шарошечного бурения

Таблица 8.7. Энергетические характеристики буровых станков

Буровой станок	Удельный расход электроэнергии на буровые работы, кВт•ч/м
2СБШ-250
СБШ-250МН
СБШ-250; БАШ-250
БСШ-1М, 2М
СБО-160/20; СБО-160/40



8.3 Определение энергетических характеристик технологических установок и комплексов

Для определения энергетических характеристик технологических установок и комплексов используется корреляционно-регрессионный метод.

Использование корреляционного метода для анализа данных по энергопотреблению позволяет установить наличие связи между энергетическими и технологическими показателями производства. В результате расчетов определяются регрессионные зависимости, которые представляют собой энергетические характеристики энергопотребления.

Корреляция является признаком, указывающим на взаимосвязь ряда численных последовательностей. Парная корреляция характеризует взаимосвязь двух последовательностей (например, между электроэнергией [W] и производительностью [Q]).

Коэффициент парной корреляции, характеризующий степень отклонения от линейной связи между последовательностями [W] и [Q], определится по формуле

,

где N - количество коррелируемых пар; А, В, С, D, E - промежуточные коэффициенты, определяемые по формулам:

; ; ;

; .

В случае если коэффициент корреляции R ? 0,8, то между последовательностями существует тесная взаимосвязь, которая может быть представлена в виде линейного уравнения регрессии типа y(x)=ao+a1x. Если 0,6 <R <0,8 - взаимосвязь имеется; при 0,4 ? R ? 0,6 - слабо выражена; при R <0,4 - отсутствует. При R> 0 линейная зависимость является возрастающей; при R <0 - убывающей.

Линейный парный регрессионный анализ заключается в определении эмпирической линейной зависимости типа W(Q)=a0+a1Q, описывающей связь между некоторым числом пар значений (например, Wi и Qi), обеспечивающей при этом наименьшую среднеквадратическую погрешность у2.

Коэффициенты уравнения регрессии определятся по формулам:

; .

В случае если регрессионная зависимость имеет нелинейный характер, выполняются соответствующие линеаризующие преобразования.

Например, взаимосвязь между удельным расходом энергии щi и производительностью Qi может быть представлена гиперболической регрессией типа y(x)=a0+a1/x.

Коэффициенты уравнения регрессии определятся по формулам

; ,

где A, B, C, D - промежуточные коэффициенты, определяемые по формулам:

; ; ; .

Таким образом, нелинейная парная регрессия сводится к получению заданной нелинейной зависимости y(x) (нелинейной по независимой переменной x, но линейной по параметрам этой зависимости), приближающей совокупность чисел xi и yi с наименьшей среднеквадратической погрешностью.

Примером множественной корреляции может служить модель энергопотребления E=f(F1,F2), в которой изменение функции E определяется двумя независимыми признак-факторами F1 и F2. Целью расчета является определение коэффициентов a0, a1, a2 уравнения регрессии:

.

В соответствии с формулой определяются коэффициенты парной корреляции:

REF1 - коэффициент корреляции между параметрами E и F1;

REF2 - коэффициент корреляции между параметрами E и F2;

RF1F2 - коэффициент корреляции между параметрами F1 и F2.

Совокупный коэффициент множественной корреляции определится по формуле:

.

При этом совокупный коэффициент корреляции по абсолютному значению должен быть не меньше парных коэффициентов.

Для выявления степени влияния отдельных факторов на результативный признак E определяются частные коэффициенты корреляции.

Коэффициент корреляции REF1*F2 между признаком E и фактором F1, при элиминировании (исключении из анализа) фактора F2, определится по формуле:



.

Коэффициент корреляции REF2*F1 между признаком E и фактором F2, при элиминировании фактора F1, определится по формуле:

.

Для расчета параметров уравнения регрессии, отражающего взаимосвязь между результативным признаком и признак-факторами, определяются величины среднеквадратических отклонений по формулам:

; ; .

Коэффициенты уравнения регрессии для системы из двух независимых признак-факторов определятся по формулам:

;

;

.

Проверка достоверности полученной зависимости определяется по следующим критериям: корреляционному соотношению з и коэффициенту множественной детерминации D.

Корреляционное соотношение определится по формуле:



,

где - значение функции для i-го параметра выборки, вычисленное по эмпирической формуле.

Коэффициент множественной детерминации показывает, какой процент дисперсии функции E=F(F1,F2) объясняется вариацией линейной комбинации аргументов F1 и F2 при данных значениях коэффициентов регрессии.

8.4 Энергоемкость вскрышных работ

Согласно данных, представленных в табл. 8.7 определим:

- производительность вскрышного экскаватора ЭКГ-10, ЭКГ-8И;

- расчетную электрическую нагрузку;

- технологический расход электроэнергии и энергоемкость экскавации породы.

Таблица 8.8

ЭКГ-10	ЭКГ-8И
Pдв = 520 кВт	Pдв = 800 кВт	- мощность сетевого двигателя;
Sнт = 100 кВА	Sнт = 160 кВА	- мощность ТСН-160/6;
сosцнт = 0,85 (опер)	сosцнт = 0,85 (опер)	- коэффициент мощности ТСН;
E = 8 м3	E = 10 м3	- ёмкость ковша;
kн = 0,97	kн = 0,97	- коэффициент наполнения ковша;
kp = 1,2	kp = 1,29	- коэффициент разрыхления породы в ковше;
tц = 26 с	tц = 26 с	- время рабочего цикла;
kи = 0,6	kи = 0,6	- коэф. использования эк-ра в рабочую смену;
tp = 2,6 ч	tp = 2,6 ч	- длительность работы с одного места установки;
tп = 0,3 ч	tп = 0,4 ч	- длительность одной передвижки;
tсм = 12 ч	tсм = 12 ч	- продолжительность смены;
Nсм = 2	Nсм = 2	- количество смен в сутки;
Nг = 200	Nг = 360	- количество рабочих смен в году;
Тм = 2500	Тм = 3000	- годовое число часов использования максимума электрической нагрузки;
mм = 325 т	mм = 334 т	- эксплуатационная масса;
См = 5,7%	См = 5,7%	- амортизационные отчисления.

Теоретическая производительность экскаватора:

мі/ч,

мі/ч.

Техническая производительность экскаватора:

мі/ч,

мі/ч.

Сменная эксплуатационная производительность:

мі/см,

мі/см.

Годовая производительность экскаватора:

тыс/мі,

тыс/м.

Расчётная нагрузка приводов вспомогательных механизмов экскаватора:



кВт,

кВт.

Расчётная нагрузка экскаватора по методу коэффициента спроса:

кВт,

кВт,

где kс = 0,43.

Расчётное годовое потребление электроэнергии:

Мвт·ч/год,

Мвт·ч/год.

Расчётное значение удельного расхода электроэнергии:

Мвт·ч/год,

кВт·ч/м3

Удельный расход электроэнергии по энергетической характеристике экскаватора:

кВт·ч/м3,



кВт·ч/м3.

Годовой расход электроэнергии:

Мвт·ч/год,

Мвт·ч/год.

Прямые затраты электрической энергии экскаватором на ведение вскрышных работ:

МДж/т,

МДж/т,

где kвэ = 3,6 - коэффициент перевода.

Энергозатраты на изготовление, ремонт и техническое обслуживание экскаваторов:

МДж/м3,

МДж/м3,

где Ам = 144 - энергетические эквиваленты затрат энергии и энергосодержание продукции в соответствии с ГОСТ Р 51750-2001, Qэк = Qтkи - часовая эксплуатационная производительность экскаватора, м3/ч.

Энергозатраты на ведение вскрышных работ:

МДж/м3,



МДж/м3.

Общие энергозатраты на ведение вскрышных работ двумя экскаваторами ЭКГ-10, ЭКГ-8И:

МДж/м3.

8.5 Расчёт параметров энергетических характеристик вскрышных экскаваторов

Выполним расчёт параметров энергетических характеристик вскрышного экскаватора ЭКГ-10.

Определяем зависимость между потребляемой мощностью и производительностью, для чего рассчитаем значение коэффициента парной корреляции:

где N-количество коррелируемых пар: A, B, C, D, E - промежуточные коэффициенты, определяемые по формулам:

В программе Excel проведены соответствующие расчёты промежуточных коэффициентов, полученные значения занесены в табл. 8.9



Таблица 8.9

А	B	C	D	E	N
2697180175	389600	202430	5209040630	1403919418	30

Условие выполняется, что говорит о существовании тесной зависимости технологического расхода электроэнергии от производительности, которая может быть представлена в виде линейного уравнения

Проведём регрессионный парный анализ, который заключается в определении эмпирической линейной зависимости типа:

,

где a0, a1 - коэффициенты уравнения регрессии определяются по формулам:

Полученное уравнение регрессии:

.

Данное уравнение регрессии позволяет рассчитать значение потребляемой электроэнергии в зависимости от изменения производительности.

Установим зависимость между удельной электрической нагрузкой и производительностью комплекса.

где N-количество коррелируемых пар: A, B, C, D, E - промежуточные коэффициенты, определяемые по формулам:

Рисунок 8.3. График зависимости технологического расхода электроэнергии от производительности ЭКГ-10.

В программе Excel проведены соответствующие расчёты промежуточных коэффициентов, полученные значения занесены в табл. 8.10.



Таблица 8.10

А	B	C	D	E	N
202430	389600	15,696	5209040630	8,269	30

По формуле:

- между характером изменения электрической нагрузки и производительностью ЭКГ-10 имеется слабо выраженная нелинейная зависимость, которая может быть представлена гиперболической регрессией типа:

;

В программе Excel проведены соответствующие расчёты промежуточных коэффициентов, полученные значения занесены в табл. 8.11

Таблица 8.11

А	B	C	D	N
0,002421	0,000000210	15,696	0,001283	30

По формулам рассчитаем коэффициенты уравнения:

Полученное уравнение регрессии:

позволяет рассчитать значение удельной нагрузки вскрышного экскаватора ЭКГ-10 в зависимости от изменения производительности.

Произведём расчёты и построим графики зависимостей для вскрышного экскаватора ЭКГ-8И.

Рисунок 8.4. График зависимости удельного расхода электроэнергии от производительности ЭКГ-10

Зависимость между потребляемой мощностью и производительностью выражается уравнением регрессии вида:

.

Зависимость между удельной электрической нагрузкой и производительностью комплекса выражается уравнением регрессии:

Рисунок 8.5.График зависимости технологического расхода электроэнергии от производительности ЭКГ-8И

Рисунок 8.6. График зависимости удельного расхода электроэнергии от производительности ЭКГ-8И



8.6 Энергоемкость буровых работ

На участке вскрыши установлен буровой станок СБШ-250МН. Техническая характеристика станка: установленная электрическая мощность Руст = 386 кВт; диаметр долота Dд = 0,2445 м; осевое усилие подачи Рос = 350 кН; частота вращения осевого стана nвр = 1,5 с. Продолжительность смены tсм = 8 ч. Продолжительности соответственно подготовительно-заключительных операций Тп, регламентированных перерывов Тр и внеплановых простоев Тв.п. для хороших условий работы принимаются равными 0,5 ч. Характеристика буримости породы: временное сопротивление сжатию усж = 200 МПа; временное сопротивление сдвигу ф = 40 МПа; плотность породы ф = 2,5 т/мі.

Показатель трудности бурения породы:

.

Теоретическая скорость бурения:

м/час.

Продолжительность основных операций:

час.

Коэффициент использования сменного времени:

.



Сменная эксплуатационная производительность:

м,

где Тв = 0,05 - продолжительность вспомогательных операций, час.

Расчетная нагрузка бурового станка по методу коэффициента спроса:

кВт,

где kc - коэффициент спроса для бурового станка.

Расчетное значение технологического расхода электроэнергии за смену:

кВт•ч.

Расчетное значение удельного расхода электроэнергии:

кВт•ч/м.

Удельный расход электроэнергии на бурение по энергетической характеристике для бурового станка:

= кВт•ч/м,

где техническая скорость бурения = 0,197 м/мин.

Технологический расход электроэнергии на бурение за смену:



кВт•ч.

Уравнения регрессии и для станка СБШ-250МН

Уравнения регрессии сводим в табл. 8.12.

Таблица 8.12.

Показатель	Среднее	Уравнение	Коэффициент корреляции
W, кВт·ч	1711	W=1049,4+13,23·	0,85
, кВт·ч/м	35,76	=14.17+1003,5/	-0,87

Рисунок 8.7. График зависимости технологического расхода электроэнергии от производительности СБШ-250МН



Рисунок 8.8. График зависимости удельного расхода электроэнергии от производительности СБШ-250МН

В результате анализа энергоёмкости тех процессов связанных с добычей полезного ископаемого экскаваторами марки ЭКГ и ведении буровых работ при помощи станка СБШ, были определены параметры технологического и удельного расхода электроэнергии в зависимости от сменной производительности по объему экскаватора и глубине бурения станка, при этом учитывались горно-геологические характеристик породы, показатели качества ведения БВР и эксплуатационной производительности.

В результате обработки статистических данных по энергопотреблению исследуемых машин была установлена корреляционная связь между энергетическими параметрами и сменной производительностью.

В результате расчетов были получены уравнения регрессии и построены энергетические характеристики.

Сравнительный анализ с обобщенными энергетическими характеристиками экскаваторов и буровых станков показал определенную степень их расхождения, что свидетельствует о возможности их применения только на стадии предварительного анализа и оценки энергоэффективности добычных и БВР.