CC BY
84
- © С.А.Хачатрян, А.Н. Киборт, 2013
УДК 338.622.64
С.А. Хачатрян, А.Н. Киборт
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МНОГОПРИВОДНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ
Дана оценка экономической эффективности применения многоприводных ленточных конвейеров на основе анализа затрат по сравнению с вариантом каскадной схемы транспортирования горной массы.
Ключевые слова: экономический эффект, каскадная схема конвейеров, заработная плата обслуживающего персонала, электроэнергия, анализ капитальных затрат, путь транспортирования, установленная мощность электродвигателей, конвейерная линия, стоимость конвейерной ленты, промежуточный привод..
кономический эффект от применения многоприводных ленточных конвейеров в сравнении с каскадной схемой заменяемых им конвейеров обеспечивается за счет снижения капитальных и ряда статей эксплуатационных затрат, таких как амортизация конвейерной ленты и заработная плата обслуживающего персонала и электроэнергия.
Значимость каждого из трех этих элементов в получении экономического эффекта может быть показана на основе анализа капитальных затрат для сравниваемых вариантов транспортирования (каскадной схемы конвейера и МПЛК). В общем случае капитальные затраты сравниваемых вариантов определяются следующими уравнениями.
Для каскадной схемы конвейеров:
Кк = Як(Сст + 2 -¿к -Сл + Спр + Сн) + тСп.п + Сг.р, (1)
где пк — количество конвейеров, установленных в технологической цепочке; ¿к — общая длина конвейера; Сст — стоимость ленточного полотна конвейера; Сл — стоимость 1 м ленточного полотна конвейера; Сп.п — стоимость перегрузочного пункта; т — количество перегрузочных пунктов; Сп.р и Сн — стоимость оборудования приводных и натяжных станций конвейеров, соответственно; Сг.р — стоимость горных работ на сооружение камер под приводные и концевые станции конвейеров.
Для многоприводного конвейера:
КмПЛК = С'ст + Пп 'С ст. п + 2"^С'л + 2пп-/п-С'л + Сг.п + Сн + пп
(С'г.п + С'н) + С'г.р (2)
где С'ст — стоимость ленточного полотна многоприводного конвейера. Сст.п — стоимость ленточного полотна промежуточного привода; пп — количество промежуточных приводов; 1п — длина промежуточного привода; Сг.п — стоимость головного привода конвейера; Сн — стоимость натяжной станции конвейера; С'г.п и С'н — стоимости приводной и натяжной станций промежуточного привода, соответственно; С'г.р — стоимость горных работ на сооруже-
ние камер под приводные и концевые станции конвейера и его промежуточных приводов.
Экономический эффект от применения МПЛК по статье капитальные затраты:
Эк = Кк - кмплк (3)
Подставляя в уравнение (3) правые части уравнений (1) и (2) получаем:
Эк = Пк'Сст + 2 • Пк ^к'Сл + Пк (Спр + Сн) + т'Сп.п + Сг.р — С ст — (4) Пп'Сст.И — 2'Ь'С л — 2'Пп'1п'С л — (Сг.п + Сн) — Пп'(С г.п + С н) — С г.р
Учитывая неизменную трассу транспортирования и примерно одинаковую суммарную установленную мощность электродвигателей в рассматриваемых вариантах, а также примерно одинаковую стоимость натяжных станций конвейерной линии, можно с достаточным приближением приравнять следующие слагаемые в полученном уравнении:
пк-Сст = С'ст, по причине одинаковой длины пути транспортирования и унифицированных секций става, используемых в обоих вариантах конвейеров, Сг.п + Сн + Пп-(С г.п + С' н) = пк -(Спр + Сн), на основании указанного выше равенства установленной мощности электродвигателей конвейера и числа натяжных станций.
С учетом этого после преобразований уравнение (4) примет вид:
Эк = 2'^,(Сл — С л ) + тСп.п — Пп'(Сст.п + 2'/-п'С л) + (Сг.р — С г.р) (5)
Анализ уравнения (5) показывает, что главной составляющей, обеспечивающей получение экономического эффекта при использовании многоприводного конвейера взамен каскадной схемы конвейерной линии, является разница в стоимости грузонесущей конвейерной ленты, используемой для МПЛК и конвейеров каскадной схемы (первое слагаемое в полученном уравнении). Снижение стоимости горных работ на сооружение камер для концевых станций конвейера при использовании МПЛК, и снижение капитальных затрат за счет упразднения перегрузочных пунктов, используемых в конвейерной линии с каскадной схемой конвейеров компенсируют увеличение капитальных затрат, связанных с включением в схему МПЛК промежуточных приводов. Поэтому количество используемых в МПЛК промежуточных приводов должно обеспечивать снижение стоимостных параметров грузонесущей ленты конвейера.
Применение нескольких приводов на конвейере позволяет производить более плавный запуск конвейерной ленты под грузом, что способствует увеличению срока службы ленточного полотна за счет исключения экстремальных нагрузок при запуске конвейера.
В настоящее время на угольных шахтах Кузбасса и Воркуты ленточные конвейеры 2 ЛТКПП 1000 А с одним промежуточным приводом, выпускаемые Александровским машзаводом, устанавливают в конвейерных выработках, примыкающих к очистному забою с целью замены ими каскадной схемы из двух и более конвейеров для обеспечения бесперегрузочного транспортирования угля на всю длину панели. Характерным примером этого является, представленная на рис. 1 схема участковой конвейерной линии шахты «Комсомольская» ОАО «Воркутауголь», где конвейер 2 ЛТК 1000 А с головным барабанным и одним промежуточным приводом использовался для замены конвейеров 2Л100У и 1Л1000А. Промежуточный привод устанавливался в период монтажа очистного механизированного комплекса. Укорачивание ленточного полот-
Бунгер V=бOO т Э Л 100У 1=560 м
1 ЛТ 100У 1.=280 м I Л 120 Д=650 м
Рис. 1. Использование многоприводных ленточных конвейеров 2 ЛТК 1000 А в конвейерном штреке добычного участка шахты «Комсомольская» при замене двух последовательно установленных конвейеров
на конвейера по мере отработки столба осуществлялось известным способом. В этих условиях в качестве грузонесущего и тягового элемента промежуточного привода использовалось ленточное полотно той же прочности и стоимости, что и у конвейеров каскадной схемы конвейерной линии.
Для оценки экономической эффективности применения многоприводных конвейеров в конкретных условиях угольных шахт в СПГГИ разработана методика, позволяющая определить экономический эффект путем сопоставления себестоимости транспортирования насыпного груза с использованием МПЛК и заменяемых им конвейеров. Блок-схема алгоритма расчета, используемого в методике, представлена на рис. 2.
С использованием настоящей методики была дана численная оценка экономической эффективности применения конвейера 2 ЛТК 1000А с промежуточным приводом на шахте «Комсомольская» (рис. 1). Результаты выполненных расчетов и их анализ показывают, что затраты на эксплуатацию многоприводного конвейера оказываются существенно ниже, чем для двух заменяемых при этом конвейеров. Себестоимость транспортирования при использовании многоприводного конвейера снижается примерно на 20 % за счет увеличения срока службы грузонесущей ленты конвейера, снижения затрат на горные работы на сооружение приводных и концевых камер конвейера, затрат по статьям «заработная плата» и «электроэнергия».
Рассмотренный пример использования МПЛК подтверждает справедливость формулы (5) и вывод о том, что увеличение экономического эффекта от применения МПЛК определяется повышением срока службы ленточного полотна за счет-
исключения экстремальных нагрузок на ленточное полотно при запуске конвейера. Максимальный экономический эффект от применения МПЛК можно получить при его использовании в качестве стационарного конвейера магистральных конвейерных линий шахт или на сборных конвейерных линиях добычных участков. Это подтверждает и опыт использования МПЛК на зарубежных шахтах.
Себестоимость по элементу «Заработная плата» Сз.пл = К^Спр + Сотч, руб/год,
где Спр = КоЛ„ ^ + ... + Тп^ + Тп.п (Пм -1))), руб/год
Себестоимость по элементу «Электроэнергия» Сэл/эн= (СуРзаявл) + (Рустан КишТм^ЦкВт-та/ЛТод), руб/год
♦ ~
Себестоимость по элементу «Текущий ремонт и Материалы» Сматл = 10%^КЗ, руб/год -:-:-1-
н Амортизация оборудования без учета конвейерной ленты С = П ак. р"б/гол ак. к 100%
1
Срок службы конвейерной ленты т = сл.л 30Кл • 1 , мес.
(160НКрРн а+К„ЦКррн а + 60] • )
т
Годовые амортизационные отчисления на ролики
С = П Нар , руб/год, где н = 100% , %%
ар р100% ар. Т._ _„„....
Прочие расходы Спр = 10...15%-(Са.л. + Сэл/эн + Сматл + Са.к.+ Са.л. + Са.р.), руб/год
Себестоимость транспортирования
Стр Са.л. + Сэл/эн + Сматл + Са.к .+ Са.л.+ Са.р + Спр.
) /Агод , руб/год
Рис. 2. Блок-схема алгоритма расчета экономической эффективности МПЛК К^ — коэффициент использования оборудования по времени (0,6); КЗ — общие капитальные затраты, включая затраты на доставку и монтаж, тыс. руб; Пк — первоначальная балансовая стоимость конвейерного става, включающая цену и затраты на доставку и монтаж, тыс. руб.; Кл — коэффициент готовности конвейерной линии; Кр — коэффициент разрыхления горной массы; Кл — коэффициент, зависящий от вида сердечника ленты; Н — высота свободного падения горной массы в пункте загрузки, м; р„ — насыпная плотность горной массы, т/м3; а — максимальная крупность кусков, м; 1в — длина ведомого участка грузонесущей ленты, м; Т„р. — срок службы роликов, мес; Агод — годовой объем перемещаемого груза, т
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Васильев К.А., Юнгмейстер Л. А. Экономико-математическая модель выбора и расчета параметров многоприводного ленточного конвейера с промежуточными вакуум-приводами. Зап. ЛГИ им. Г.В. Плеханова, т. 97, 1983.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
2. Льячков В. К. Расчет ленточных конвейеров головными и промежуточными приводами. Механизация и автоматизация производства, № 3, 1986.
3. Льяков В.А., Шахмейстер Л.Т., Лмитри-ев В.Г. и др. Ленточные конвейеры в горной промышленности. —М.: Недра, 1982. н'.иа
Хачатрян С.А. - доктор технических наук,
Киборт А.Н. - старший преподаватель кафедры прикладной механики и математики филиал СПГГИ (ТУ) «Воркутинский горный институт», fspggi@vorkuta.com
- ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ
ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ
(ПРЕПРИНТ)
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ. ВЫПУСК 2
Постников Владимир Иванович — доктор технических наук, профессор, член-корреспондент РАЕН, член наблюдательного совета ЗАО «ПНИУИ», Кузнецов Юрий Николаевич — доктор технических наук, профессор, Стадник Денис Анатольевич — кандидат технических наук, доцент, denstadnik@rambler.ru, Гинкель Виталий Константинович — кандидат технических наук, ведущий инженер деканата, vitalyg@it-arhitektor.ru, Стадник Нино Мамукаевна — аспирант, kun17@yandex.ru, Ткач Владимир Романович — доктор технических наук, профессор, Даянц Лариса Гургеновна — доктор экономических наук, профессор, Эйрих Владимир Иванович — доктор экономических наук, профессор, Новикова Светлана Алимовна — кандидат технических наук, преподаватель, Московский государственный горный университет, ud@msmu.ru
Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2012. — № 11. — 40 с.— М.: Издательство «Горная книга».
Изложены методологические принципы прогнозирования развития горных работ на угольных шахтах на базе нечеткого моделирования, разработана нечеткая прогнозная модель развития горных работ в пределах выемочного участка. Рассмотрена эффективность ведения внутреннего отвалообразования, которое, по мнению авторов, позволяет уменьшить расстояние транспортирования вскрышных пород и расходы связан-ные с ведением внешнего отвалообразования, в результате чего уменьшается себестоимость вскрышных ра-бот. Изложены методологические основы технологического и экономического мониторинга технологических систем угольных шахт на основе регуляризирующего байесовского подхода.
DESIGNING AND ORGANIZATION OF MINING-TECHNICAL SYSTEMS. ISSUE 2
Postnikov V.I., Kuznetsov Yu.N., Stadnik D.A., Ginkel' V.K., Stadnik N.M., Tkatch V.R., Dayants L.G., Eyrikh V.I.
Methodological principles of mining development forecasting at collieries on the basis of indistinct modeling are stat-ed, the indistinct forecasting model of mining development in limits of the winning is developed. Efficiency of conduct-ing internal stone disposal is considered which, allows to decrease overburden transportation distance and expenses connected with sidecasting conducting therefore the cost price of strippen overburden removal decreases. Methodolog-ical bases of technological and economic monitoring of collieries technological systems on a basis of regularizing Bayesian approach are stated.
