CC BY
0УДК 622
Еременко Е.В.
канд. техн. наук, доцент ФГАОУ СФУ Институт горного дела, геологии и геотехнологии,
г. Красноярск, Российская федерация Герасимчук А.Ю. студент, горно-геологический факультет ФГАОУ СФУ Институт горного дела, геологии и геотехнологии,
г. Красноярск, Российская федерация
РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ АВТОСАМОСВАЛА БЕЛАЗ- 75306 И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА
DEVELOPMENT OF ACTIONS FOR INCREASE IN PRODUCTIVITY OF THE DUMP TRUCK THE BELAZ - 75306 AND TECHNOLOGICAL JUSTIFICATION OF USE OF THE EXCESS
DEVELOPED SPACE
Gerasimchuk A.Yu., student, mining-and-geological faculty, FGAOU SFU Institute of mining, geology and geotechnology, Krasnoyarsk, Russian Federation
Eremenko E. V., Cand. Tech.Sci., associate professor, FGAOU SFU Institute of mining, geology and geotechnology, Krasnoyarsk, Russian Federation
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассмотрены технический и технологический параметр, оказывающий существенное влияние на изменение производительности, длины транспортировки и следовательно на изменение существующих затрат. ABSTRACT
In this article are considered the technical and technological parameter having significant effect on change of productivity, transportation length and therefore on change of the existing expenses.
Ключевые слова: Избыточное выработанное пространство, прорезиненный кузов, производительность, автосамосвал, угольный разрез, горное дело.
Keywords: The excess developed space, rubberized body, productivity, dump truck, coal mine, mining.
Угольная промышленность — это отрасль топливной промышленности, которая включает добычу открытым способом или в шахтах, обогащение и переработку (брикетирование) бурого и каменного угля. [1]
Способ добычи угля зависит от глубины его залегания. Разработка ведётся открытым способом, если глубина залегания угольного пласта не превышает 100 метров. Нередки и такие случаи, когда при всё большем углублении угольного карьера далее выгодно вести разработку угольного месторождения подземным способом. [2]
При разработке месторождений открытым способом важное значение занимает один из основных производственных процессов - транспортирование горной массы. Транспортирование горных пород составляет примерно 50% себестоимости продукции горнодобывающего предприятия.
По данным за 2015 г на Тугнуйском угольном разрезе было добыто 12,5 млн т каменного угля, в свою очередь объем вскрышных парод составляет 59,5 млн м3. В указанных границах, поле разреза имеет размеры: по простиранию 5,3 км, вкрест простирания 2,5-3,0км. Максимальная глубина разработки разреза 196м.
Угольные месторождения занимают обширные площади до 300 км2, и как правило разрабатываются смежными блоками. Под термином «избыточное выработанное пространство» [3] подразумевается не все выработанное пространство, а только та часть его которая может быть использована технологически. Наличие и правильное использование выработанного пространства позволяют снизить расстояние транспортирования, так же снизить затраты.
Объект исследования ОАО СУЭК "Тугнуй-ский угольный разрез "
Разрезом Тугнуйский разрабатывается Олонь-Шибирское месторождение каменного угля, расположенное в Мухоршибирском районе Республики Бурятия и Петровск-Забайкальском районе Читинской области. Объемный вес пород вскрыши - от 2,1 до 2,9 т/м3
Промышленные запасы на 01.01.15 г. cоставляют - 111 259 тыс. т. Фактический объем добычи угля за 2015 г. отставил - 12 564 тыс.т. Фактический объем вскрыши за 2015 г. отставил - 59 544 тыс.мЗ (Рис 1).
Рис. 1 Динамика вскрышных и добычных работ Эксплуатационный коэффициент вскрыши за 2015 год - 5,4 мЗ/т. (Рис. 2).
а 7,00 а 6,00 5,00
л
I 4,00 н н 3,00
II 2,00 Э 1,00
I 0,00 I 2009
4, 5,89 г г, С 1 Л JjJJ 69 ___4,84 4.74 4 <8
i
! ! !
- - I I I -i-i-i- -
2010 2011 2012
2013
Годы
2014 2015 2016 2017
Рис. 2 Динамика коэффициента вскрыши
Для транспортирования вскрышных парод на проект (Рис. 3) оснащения автосамосвала БелАЗ-разрезе используется автотранспорт БелАЗ-75306 75306 кузовом фирмы Бшга^ау (220т). Рассмотрен и проанализирован пилотный
Рис. 3 Прорезиненный кузов ББЕ фирмы ВигаЬгау
Кузов SDB построен по новой запатентованной технологии и представляет собой пространственную металлоконструкцию с подвесным днищем, выполненным из двух слоев «резиновых» матов, подвешенных на синтетических канатах. При необходимости «резиновыми» матами футеруются боковые и передняя стенки корпуса кузова.
На сегодняшний день более 1000 единиц кузовов SDB и FX успешно эксплуатируются на горнодобывающих предприятиях Европы, Австралии,
Азии, Северной и Южной Америки и устанавливаются на шасси CAT, Komatsu, Hitachi, Terex, Leibherr, БелАЗ, Scania, Man, Volvo и многие другие.
Наряду с запасными частями для кузовов (стальные узлы и футеровка, выполненная из особого вида синтетической резины см (Рис. 4)), компания осуществляет техническую поддержку и сервис в гарантийный и пост гарантийный периоды.
Рис. 4 Схема кузова SDB 1- Защита козырька; 2- Защита передней стенки кузова; 3- Защита боковой стенки кузова; 4-Защитный мат; 5- Защита хвостовой части кузова; 6- Нижний защитный мат; 7- Синтетические
высокопрочные канаты; 8- Рама.
Преимущества данного кузова:
1. увеличение грузоподъемности автосамосвалов;
2. снижение ударных нагрузок при погрузке автосамосвала на 40 %;
3. отсутствие налипания пород на днище и стенки кузова 3 %;
4. уменьшение эксплуатационных расходов и шумов при погрузке-разгрузке на 18 % и т.д.
SDB-прорезиненный кузов легче (стального кузова) , что сказывается на увеличение грузоподъемности самосвала в среднем на 7-10% или на 22 т. На (Рис. 5) показана диаграмма изменения производительности за первое полугодие 2015 года для автосамосвала с обычным железным кузовом и для автосамосвала с облегченным прорезиненным кузовом при возможной замене всего автопарка в количестве 28 автосамосвалов .
Рис. 5 Диаграмма производительности автосамосвалов за первое полугодие 2015 года
Так же мной был рассчитан сменный расход топлива одного автосамосвала. Так как кузов легче, чем стальной будет снижаться расход топлива на порожнем ходу. Исходя из расчетов расхода топлива БелАЗ-75306 с кузовом Duratray за смену 12 часов расходует на 193 л меньше.
Таким образом, был изучен и проанализирован пилотный проект оснащения автосамосвала кузовом фирмы Duratray и предложено оснащение данным кузовом всего вскрышного автопарка. В результате проведенных исследований выяснили, что производительность автосамосвала увеличивается в среднем на 7-10%, уровень налипания пород на стенки кузова снизился с 35% до 3% с прорезиненным кузовом, что тоже в свою очередь благопри-
ятно сказывается на производительности из за отсутствия простоев на чистке кузова. Из этого можно сделать вывод, что замена кузова это техническое решение, которое позволит увеличить производительность автосамосвала.
Наличие и использование избыточного выработанного пространства
позволяет транспортировать вскрышные породы по короткому плечу. На (Рис. 6) показан разрез по профильной линии IV, на ней показано распределение (ИВП) по падению пласта с шагом 200 м, красным цветом показана зона, в которой возможно распределение вскрышных парод до результирующего уровня поверхности
Рис. 6 Разрез по профильной линии IV с шагом 200 м
По профильной линии IV рассчитываем площади и путем умножения на шаг 200 м находим объем (ИВП) по падению пласта. Таким образом,
мы рассчитываем объем избыточного выработанного пространства и для других профилей (XII, XVШ, XXII), результаты представлены в (таблица 1).
Таблица 1
Объемы ИВП по профильным линиям по падению пласта_
Профильная линия Расстояние по падению Площадь Объем
пласта (S), м2 (V), м3
200 7428 1485700
400 5291 1058226
IV 600 5364 1072940
800 6532 1306440
1000 6499 1299900
1200 10469 2039840
200 4183 836600
400 1812 362400
XII 600 1812 362400
800 1812 362400
1000 16325 3265000
1200 15893 3178600
200 2236 447200
400 3235 647000
XVIII 600 3840 768000
800 2925 585000
1000 13265 2653000
12000 11965 2393000
200 955 191000
400 3265 653000
XXII 600 1235 247000
800 13871 2774200
1000 14698 2939600
1200 13258 2651600
Следующим шагом выполняем расчет объема избыточного выработанного пространства по фронту горных работ, для этого полученную пло-
щадь следует умножить на расстояние между профильными линиями и в результате (таблица 2) мы получили общий объем (203,6 млн м3) ИВП по фронту работ.
Таблица 2
Объемы ИВП по профильным линиям по фронту работ
Профильная линия Расстояние по фронту Площадь Объем
работ (S), м2 (V), м3
IV 1600 41585 66 536 480
XII 1200 41839 50 207 280
XVII 800 37556 30 044 800
XXII 1200 47372 56 846 400
Итого 4800 168355 203 634 960
Рис. 7 Диаграмма распределения ИВП по фронту работ
Расстояние транспортирования и себестоимость на рассматриваемом диапазоне изменения расстояния имеет линейную связь, т.е. с увеличением расстояния транспортирования себестоимость возрастает прямо пропорционально [4]. Так ...
как размещение пустых пород будет производиться во внутренние отвалы, а не во внешние, так как сейчас, следовательно, сократится средневзвешенная длинна транспортировки с 2,7 км до 2,5 км (Рис 11).
Рис. 11 План горных работ разрез "Тугнуйский " на 2015 г Ь - грузопотоки - контур ПВП ^^^^^
Таким образом, в данной статье были предложены и рассмотрены два фактора, технический и технологический , которые во взаимосвязи позволят увеличить производительность автопарка и применить ее для транспортирования пустых парод в найденное избыточное выработанное пространство по короткому плечу, уменьшив расстояние транспортирования на 200 м, что в свою очередь снизит себестоимость.
Список литературы
1. Брылсв С. А. Горное дело. М„ Недра, 1975.
2. А.П. Килячков. "Технология горного производства", М. Недра, 1992г.
3. Перспективы использования техногенного ресурса Горно информационно-аналитический бюллетень. Изд-во «Горная книга». Выпуск №12. 2012
4. Формирование грузопотоков вскрыши с учетом расположения техногенного ресурса карьера. Изд-во «Горная книгаа» выпуск « 2012. С 2830.
5. Пахомов Е.М. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых.- М.: Недра, 1990.
6. Размыслов Ю.С. Разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом. -М.: Недра, 1985
7. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть I. Производственные процессы: Учебник для вузов.- М.: Недра, 1985
8. Ржевский, В.В. Открытые горные работы. Книга 2: Технология и комплексная механизация / В.В. Ржевский. - М.: КД Либроком, 2013. - 552 c.
9. Справочник. Открытые горные работы/ Сост. Трубецкой К.Н., Потапов М.Г. и др.- М.: Горное бюро, 1994.
10. Терминологический словарь. Горное дело/ Сост. Мельников Н.Н.- М.: Горное бюро, 1995.
Ermakova N. V.,
Candidate of Chemical Sciences, docent, Kursk State University, Kursk
Andreeva, V.Yu.
Candidate of Philological Sciences, docent, Southwest State University, Kursk POSSIBILITIES OF PROCESSING OF SECONDARY RAW MATERIALS
ABSTRACT
Secondary raw materials and waste on most of the sugar factories practically do not bring profit. However, considering the significant amount of waste and the fact that the price of some products potentially recoverable from beet chips, may substantially exceed the value of sugar, the real economy requires a fundamentally different approach to the functioning of the sugar industry. Options of processing and use of by-products of beet sugar manufacture are considered in the article.
Keywords: production wastes, secondary raw materials, pulp, filtration sludge, molasses, suspension of transport and washing sludge
In the last few years, waste-free production, i.e. the most rational and complex use of raw materials, energy and secondary resources, is paid particular attention. It is desirable that the system be closed, then the production becomes highly environment-oriented.
In sugar production the volume of raw and auxiliary materials several times exceeds the amount of the finished product. The share of processing of secondary raw resources is too low, and the development of environmentally sound methods of disposal and treatment of waste is solved mainly by the sugar factories and their own finances.
Valuable (in addition to sugar) components of the raw materials and the processing of by-products, in most cases, will only be considered as components, creating additional problems of primary production. Secondary raw materials and waste on most of the sugar factories practically do not bring profit. However, considering the significant amount of waste and the fact that the price of some products potentially recoverable from beet chips, may substantially exceed the value of sugar, the real economy requires a fundamentally different approach to the functioning of the sugar industry. It coincides with environmental demands.
By-products of production include sugar beet, molasses, filtration sludge and slurry transport-washing sludge that are the most valuable and can be manufactured as secondary raw materials. Annually sugar factories in Russia receive up to 24 million tons of secondary resources and most of them - up to 21 million tons of beet-pulp.
The presence of a variety of valuable components in pulp can be used in various sectors of livestock and industry. For example, in the production of pectin food (dry pectin powder), which is used in the confectionery
industry instead of apple pectin and other gelling substances. Pectin concentrates are in demand in medicine (low- etherified pectin is used in the treatment of gastrointestinal diseases with children, as a part of pectin-gelatin complex with additives of physiologically active substances for the treatment of open wounds and burns; as a hemostatic means; to neutralize the impact of heavy metals and radionuclides in the human body), in pharmacology, cosmetics, canning, confectionery, dairy, bakery industries.
Dietary fiber derived from sugar beet pulp promote the excretion of some metabolites of food and polluting substances, regulation of physiological, biochemical processes in the digestive organs and are therefore used for production of biologically active additives.
Livestock fodder (for the large-horned animals, pigs, sheep, and goats, rabbits, fur animals and poultry) is about half of the pulp in different forms: sour (located in the factory store more than 3 days), ammoniated (gained from the implementation of the ammonia water in the sour pulp, which helps to eliminate the acid and enrich in protein), canned (subjected to simple ensilaging, i.e. compacting, or ensilaging with the addition of acids as preservatives and chemicals, making it rich in nutrients), dried (in loose, granular or briquette forms).
When granulating sugar beet pulp, molasses can be added to it, thereby increasing the strength of its pellets and forage value.
Despite the unique properties about 30 - 40 % of pulp until now remained unclaimed, and drying mills as well as granulation pulps already installed on many sugar factories stood idle.
The second half of 2011 is characterized by the burst of the elaboration of the beet pulp in connection
