CC BY
44
УДК 622.271.3.06.012.32:622.68
Яковлев Виктор Леонтьевич
член-корреспондент РАН, профессор, доктор технических наук, главный научный сотрудник Институт горного дела УрО РАН, 620075, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 58 e-mail: yakovlev@igduran.ru
Кармаев Геннадий Дмитриевич
кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт горного дела УрО РАН e-mail: sumina@igduran.ru
Берсенёв Виктор Анатольевич
кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт горного дела УрО РАН e-mail: sumina@igduran.ru
Сумина Ирина Геннадиевна
инженер-исследователь, Институт горного дела УрО РАН e-mail: sumina@igduran.ru
Яковлев Василий Алексеевич,
младший научный сотрудник, Институт горного дела УрО РАН, e-mail: yakovlev@igduran.ru
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ
Аннотация:
Рассмотрены переходные процессы формирования и развития транспортных систем при добыче полезного ископаемого на разных этапах разработки карьера, которые делятся на долговременные и кратковременные. Установлено качественное изменение характеризующих транспортную систему основных факторов, связанных с влиянием переходных процессов на эффективность эксплуатации карьерного транспорта на разных этапах разработки карьера. Изложены способы и мероприятия для ихреали-зации по управлению долговременными и кратковременными переходными процессами с целью адаптации транспортных систем карьера к изменяющимся условиям функционирования. На примере анализа опыта работы транспортной системы циклично-поточной технологии (ЦПТ) на карьере Ингулецкого ГОКа доказана обязательная необходимость учета переходных процессов при проектировании разработки полезного ископаемого.
Ключевые слова: транспортная система карьера, переходные процессы, глубокие карьеры
DOI: 10.18454/2313-1586.2016.04.051
Yakovlev Victor L.
the RAS corresponding member,
Doctor of technical sciences,
professor, chief researcher,
the RAS councilor
of the Institute of Mining UB RAS,
620075, Yekaterinburg, 58 Mamin-Sibiryak st.
е-mail: yakovlev@igduran.ru.
Karmaev Gennady D.
candidate of technical sciences, senior researcher, the Institute of Mining UB RAS е-mail: sumina@igduran.ru.
Bersenev Victor A. candidate of technical sciences, senior researcher, the Institute of Mining UB RAS е-mail: sumina@igduran.ru.
Sumina Irina G.
engineer-researcher,
the Institute of Mining UB RAS
е-mail: sumina@igduran.ru,
Yakovlev Vasily A. junior researcher, the Institute of Mining UB RAS е-mail: yakovlev@igduran.ru
INVESTIGATION THE INFLUENCE OF TRANSIENT PROCESSES ON THE PERFORMANCE OF TRANSPORT SYSTEMS IN DEEP OPEN PITS
Abstract:
Transients processes for transport systems formation and development during minerals mining at different stages of open pit development are considered.. Due to differing nature of the occurrence and effect of a change in the operational performance of transport system transient processes are divided into long-term and short-term. Qualitative change of the main factors characterizing transport system and associated with the influence of transient processes on the operational efficiency of pit transport at different stages of open pit development is set. . The methods and activities for their implementation in long-term and short-term transition processes management in order to adapt the open pit transport systems to changing operating conditions are set forth. On the example of analysis of transport system experience in cyclic-flow technology in the In-guletsky integrated works open pit the necessity for obligatory accounting transient processes while engineering mineral resource development was proven.
Keywords: open pit transport system, transient processes, deep open pits
При разработке глубокозалегающих сложноструктурных месторождений по мере нарастания геологической и горнотехнической информации возникает необходимость внесения изменений в параметры технологии горных работ, что требует исследования переходных процессов, в том числе при формировании транспортных систем карьеров [!]•
Переходные процессы - это технические, технологические и организационные действия при реализации принимаемых инновационных решений по адаптации горнотехнической и организационно-технологической системы предприятия к изменяющимся условиям его функционирования.
Изучению переходных процессов в различных системах, связанных с производственной и социально-экономической деятельностью человека посвящено много исследований. В большей степени рассматриваются быстропротекаемые процессы, например, в электрических сетях электроэнергетических систем [2, 3], в электроприводах [4], в динамических системах, в т. ч. и в живом организме, где все процессы представляют как циклически изменяющиеся системы функциональных единиц [5]. В динамической экономической системе рассматриваются переходные процессы, измеряемые в прошлом столетиями, а в настоящее время десятилетиями [6]. В системах управления горными предприятиями совершенствование менеджмента, являющегося важным фактором эффективного развития угледобывающих предприятий, определяется повышением уровня компетенции организации в целом [7]. На учет переходных процессов в горном деле направлены исследования по разработке оптимизационных моделей функционирования горнодобывающих предприятий. Например, в статье [8] представлены оптимизационная модель и процедура моделирования для планирования простоев и ремонтов оборудования на открытых горных работах с целью получения стабильной производительности при равномерно распределенных мощностях в процессе эксплуатации экскаваторного и транспортного звеньев системы.
Карьерному транспорту как одной из систем функциональных единиц общей динамической системы «карьер» присущи свои переходные процессы. Ниже приводятся исследования по природе возникновения переходных процессов, по их влиянию, а также по способам снижения их негативного влияния на эксплуатационные показатели транспортных систем при ЦПТ на карьерах.
Транспортные системы карьеров формируются и развиваются в соответствии с этапами разработки месторождения: строительством карьера, освоением проектной производственной мощности, работой с плановой производственной мощностью и доработкой карьера. Каждый этап развития карьерного транспорта имеет свои особенности изменения основных показателей, характеризующих эффективность работы по перемещению горной массы из карьера к приемным пунктам на поверхности. Из этого следует, что переходные процессы и их влияние на эксплуатационные показатели транспортных систем карьеров необходимо рассматривать в соответствии с этапами разработки месторождения.
Для установления закономерностей и разработки методов учета переходных процессов при проектировании и эксплуатации карьерного транспорта их целесообразно разделить на долговременные и кратковременные. Это разделение связано с различной природой их возникновения и влияния на изменение показателей работы транспортных систем.
Долговременные процессы, обусловленные объективной необходимостью развития транспортных систем при добыче полезного ископаемого, связаны с нарастанием геологической, горно-технической и технико-экономической информации в динамике развития горных работ. К ним относятся периоды строительства капитальных съездов в карьер, долговременных внутрикарьерных транспортных коммуникаций, переход от одного к другому или от однозвенного к комбинированному (2 - 3-х звенному) виду транс-
порта, реализация технологических решений и других мероприятий, позволяющих проводить строительство необходимых транспортных коммуникаций и сооружений в карьере и обеспечить в это время поддержание производственной мощности по добыче полезного ископаемого на уровне планового задания по объемам и качеству горной массы. Реконструкция транспортных систем занимает достаточно продолжительный промежуток времени. Например, время перехода с автомобильного на комбинированный автомобильно-конвейерный транспорт достигает 1,5 - 3 года, а иногда до 7 лет (при размещении оборудования дробильно-конвейерных комплексов в подземных выработках). В такие периоды наряду с происходящим адаптированием горно-транспортного оборудования к изменяющимся с глубиной разработки горно-техническим условиям требуется повышать интенсивность ведения горных работ. Это связано с необходимостью выполнения более сложных работ по строительству выработок, площадок и т. д. в карьерном пространстве с учетом дальнейшего развития транспортных систем. Долговременные периоды реконструкции транспортных систем не могут быть полностью охарактеризованы дискретными быстровременными изменениями состояний системы, свойственными переходным процессам, возникающим при случайных возмущениях системы. Такие процессы целесообразно рассматривать как эволюционное развитие транспортных систем.
Кратковременные процессы обусловлены нестационарными возмущениями как внутренними в самой транспортной системе, так и внешними по отношению к ней. Эти возмущения сравнительно часты и переход из одного состояния системы в другое в результате их воздействия является дискретным. Они имеют стохастическую природу возникновения и влияния и связаны с внезапными аварийными отказами горно-транспортного оборудования, с его простоями в технических обслуживаниях и другими простоями по причинам, не зависящим от технического совершенства и эксплуатационной надежности работы оборудования (по организационным, технологическим, климатическим и прочим причинам). Скорость и величина, характеризующие количественное изменение состояния системы, могут быть различными в зависимости от количественного и качественного состава оборудования, а также одновременности его отказа в разных подсистемах. Кратковременные переходные процессы являются неотъемлемой частью всех эволюционных периодов развития систем карьерного транспорта.
Отказ выемочно-погрузочного или транспортного оборудования, нарушение движения транспортных средств по причинам, не зависящим от собственно транспортного оборудования, вызывают изменение динамической системы «карьер». Эти факторы в определенные промежутки времени снижают объем производства и являются одним из источников неравномерности часовых, сменных, суточных и других грузопотоков и в целом некоторой неритмичности работы карьера.
В период строительства карьера транспортная система начинает формироваться в соответствии с принятой в проекте системой вскрытия полезного ископаемого путем проведения горно-капитальных работ предусмотренным видом транспорта. В этот период производится строительство капитальных траншей и на каждом вскрытом горизонте - разрезных траншей для создания первоначального фронта экскаваторных работ. Разнос бортов, осуществляемый после проходки разрезных траншей, проводится с необходимым опережением верхних уступов для создания условий вскрытия нижерасположенных горизонтов. В это время должны закладываться основы развития транспортной системы, обеспечивающей связь всех рабочих горизонтов с приемными пунктами горной массы на поверхности до конца отработки карьера путем строительства постоянных, долговременных, временных транспортных коммуникаций и других необходимых сооружений.
Формирование и развитие транспортной системы карьера обусловлено изменением основных факторов, определяющих эффективность ее работы. Увеличивается глубина разработки, что соответствует приросту высоты подъема горной массы транспорт-
ными средствами, изменяются параметры рабочей зоны карьера, растут объемы перевозок и расстояние транспортирования горной массы, повышается протяженность наклонных транспортных коммуникаций. Рост объема транспортных работ приводит к вводу дополнительного горно-транспортного оборудования и увеличению транспортных расходов.
Строительство карьера, как правило, осуществляется с использованием автомобильного транспорта. В зависимости от размеров конечного контура карьера в этот период могут строиться необходимые транспортные коммуникации для ввода на верхних горизонтах железнодорожного транспорта. В этом случае создаются предпосылки для перехода к комбинированному автомобильно-железнодорожному транспорту и условия для снижения себестоимости транспортирования горной массы, что связано с возможностью использования разных видов транспортных средств в зонах их предпочтительного применения по глубине карьера.
На этапе освоения проектной производственной мощности по полезному ископаемому изменение факторов, характеризующих транспортную систему и эффективность ее работы, происходит аналогичным образом, как и во время строительства карьера. Особенностью этого этапа разработки является отнесение горно-подготовительных работ к эксплуатационным работам, что увеличивает себестоимость добычи полезного ископаемого. Важное значение имеет правильный выбор режима горных работ, обеспечивающий добычу полезного ископаемого с равномерным или с небольшими колебаниями текущим коэффициентом вскрыши, близким к среднеэксплуатационному.
Период работы карьера с плановой производственной мощностью характеризуется достаточно стабильной годовой производительностью по полезному ископаемому. Возможны случаи изменения годового объема добычи полезного ископаемого, если это было предусмотрено проектом реконструкции карьера, проводившейся на этом этапе его разработки. В это время увеличиваются глубина и параметры рабочей зоны карьера; растет расстояние транспортирования горной массы с ежегодным повышением доли наклонных участков транспортных коммуникаций; возможно некоторое изменение объемов выемки горной массы; происходит замена отработавшего срок службы горнотранспортного оборудования с учетом изменяющихся с глубиной карьера горно-технических условий и технического прогресса; повышаются объем транспортных работ и транспортные расходы. На глубоких карьерах в этот период целесообразен переход на комбинированный автомобильно-конвейерный транспорт, являющийся основой энерго-и ресурсосбережения циклично-поточной технологии.
На этапе доработки карьера происходит следующее: увеличение глубины карьера при уменьшении его рабочей зоны; снижение объема перевозок горной массы; рост расстояния транспортирования с преобладанием наклонных участков транспортных коммуникаций; снижение объема транспортных работ и общих транспортных расходов; вывод из эксплуатации избыточного горно-транспортного оборудования с возможной заменой выработавшего свой ресурс. В период доработки карьера целесообразно использование транспортного оборудования, позволяющего перевозить горную массу по трассам с повышенными уклонами. Это позволит увеличить угол погашения бортов нижней зоны карьера и уменьшить объем выемки вскрышных пород или вынуть дополнительный объем руды из зоны ниже проектной отметки дна карьера.
Ниже в обобщенном виде показаны качественные изменения характеризующих транспортную систему основных факторов, связанных с влиянием переходных процессов на эффективность эксплуатации карьерного транспорта (табл. 1).
Вышерассмотренные долговременные эволюционные периоды и кратковременные переходные процессы имеют свои проявления при развитии транспортных систем карьеров.
Изменение основных факторов, характеризующих транспортную систему
Таблица 1
Этапы разработки Основные факторы
карьера Глубина карьера (высота подъема горной массы) Рабочая зона карьера Объем перевозок Расстояние транспортирования Объем транспортных работ Горно-транспортное оборудование Транспортные расходы
Строительство увеличивается увеличива- возрастает увеличивается с возрастает вводится дополни- увеличиваются
карьера ется повышением протяженности наклонных транспортных коммуникаций тельно в соответствии с ростом объемов перевозок и транспортных работ
Освоение увеличивается увеличива- возрастает увеличивается с возрастает вводится дополни- увеличиваются
проектной ется повышением про- тельно в соответ-
производствен- тяженности ствии с ростом объ-
ной мощности наклонных транспортных коммуникаций емов перевозок и транспортных работ
Эксплуатация с плановой увеличивается увеличивается с тенден- близок к стабильному с увеличивается с ежегодным повы- возрастает заменяется отработавшее срок службы увеличиваются
производствен- цией умень- небольшими шением доли
ной мощностью шения к концу периода колебаниями наклонных транспортных коммуникаций
Доработка карьера увеличивается уменьшается до нуля к концу периода снижается увеличивается с преобладанием доли наклонных транспортных коммуникаций снижается выводится из эксплуатации избыточное в соответствии с изменением объема перевозок и транспортных работ снижаются
Долговременные периоды связаны с реконструкцией карьеров, направленной в основном на снижение или поддержание транспортных расходов на приемлемом уровне. При этом необходимо предусматривать определенные мероприятия для поддержания производственной мощности карьера на достигнутом уровне. Изменения состояния транспортной системы в такие периоды согласуются с общими закономерностями развития карьерного транспорта в течение всего срока разработки карьера [9].
Кратковременные переходные процессы (планируемые и случайные) носят в целом стохастический характер и проявляются главным образом в кратковременном снижении производительности отдельных смежных звеньев и транспортной системы в целом.
Снижение отрицательного влияния переходных процессов на технико-экономические показатели работы транспортных систем достигается определенным воздействием на их возникновение и протекание. Это воздействие должно предусматривать управление переходными процессами путем проведения различных организационно-технических мероприятий, направленных на оптимизацию параметров технологии разработки месторождений. Ниже (табл. 2) приведены основные способы и проводимые целесообразные мероприятия, снижающие негативное влияние переходных процессов на работу транспортных систем карьеров с ЦПТ.
Мероприятия, позволяющие повысить эффективность эксплуатации карьерного транспорта, в табл. 2 приведены в самом общем виде. В каждом конкретном случае такие мероприятия должны разрабатываться с наиболее полным учетом условий и особенностей разработки месторождений.
Таблица 2
Управление переходными процессами транспортных систем при ЦПТ
Способы и мероприятия Вид переходных процессов
Долговременные Кратковременные
Способы снижения влияния переходных процессов Минимизация времени перехода на комбинированный автомобильно-конвейерный транспорт. Учет при определении режима работы дробильно-конвейер-ного комплекса и выборе оборудования экскаваторно-авто-мобильного комплекса (ЭАК)
Проводимые организационно-технические мероприятия - разработка принципиальных проектных решений по формированию карьерного пространства с момента перехода до конечной глубины разработки карьера с увязкой пунктов перегрузки горной массы (ДПП, перегрузки между конвейерами) с капитальным автомобильным съездом; - проведение горно-капитальных и строительно-монтажных работ параллельно с текущим ведением горных работ; - максимальное совмещение различных видов работ во времени и пространстве; - обеспечение выполнения планового задания по добыче полезного ископаемого путем дополнительного вскрытия запасов, увеличения фронта добычных работ и др. - ввод дополнительного оборудования для интенсификации горных работ в т.ч. горнокапитальных и строительных; - анализ результатов проводимых мероприятий и внесение корректив в управление переходными процессами - определение эффективного времени работы дробильно-конвейерного комплекса и необходимого часового грузопотока; - выбор качественного и количественного состава оборудования ЭАК; - поддержание в процессе эксплуатации рационального резерва оборудования цикличного комплекса ЭАК; - совершенствование организации взаимодействия поточного и цикличного комплексов.
Влияние переходных процессов на работу транспортной системы рассмотрим на примере опыта эксплуатации комплексов ЦПТ на карьере Ингулецкого ГОКа.
Развитие транспортной системы карьера происходило следующим образом. Строительство карьера осуществлялось с использованием автомобильного транспорта. После вскрытия рудных запасов автомобильный транспорт применялся для транспортирования руды с целью крупного дробления ДОФ на поверхности карьера и вскрышных пород в отвалы.
С увеличением глубины карьера для перевозки вскрышных пород был введен железнодорожный транспорт. Этот вид транспорта в значительной мере использовался в комбинации с автомобильным, которым вскрышные породы доставлялись на экскаваторные склады, расположенные на верхних горизонтах карьера.
Проектом реконструкции карьера для доставки руды на ДОФ был предусмотрен комбинированный автомобильно-конвейерный транспорт с установкой ДПП в карьере. Конвейерной линией дробленая руда направлялась на стадию среднего дробления ДОФ. Вскрытие горизонтов расположения ДПП проведено подземными выработками: наклонными стволами и штольнями, пройденными в рабочую зону карьера. Срок строительства таких комплексов ЦПТ составил около 7 лет. Достоинством подземного способа вскрытия нижних горизонтов является то, что он практически не препятствует ведению горных работ и формированию карьерного пространства. Существенным недостатком его является большая капиталоемкость строительства комплексов ЦПТ и неудовлетворительный срок окупаемости капитальных вложений (более 10 лет), что значительно повышает себестоимость добычи полезного ископаемого.
Первый комплекс ЦПТ «Восточный» на карьере был введен в эксплуатацию в конце 1973 года и на третий год работы достиг своей плановой годовой производительности 18 млн т руды. Остальной объем руды около 12 -18 млн т доставлялся на ДОФ магистральным автотранспортом. В связи со сдачей в эксплуатацию в 1984 году второго комплекса ЦПТ «Западный» грузопотоки руды на ДОФ перераспределились. Около 30 - 32 млн т в год на ДОФ поступало с обоих комплексов ЦПТ, а остальной объем руды транспортировался на стадию крупного дробления ДОФ магистральным автомобильным транспортом.
Несмотря на длительный срок строительства комплексов ЦПТ (период перехода на комбинированный автомобильно-конвейерный транспорт), это практически не повлияло на развитие транспортной системы, использовавшейся до их ввода в эксплуатацию. Значительное влияние на работу транспортной системы с автомобильно-конвейерным транспортом оказывают кратковременные переходные процессы.
Кратковременные переходные процессы комплексов ЦПТ на карьере Ингулец-кого ГОКа определяют величину внутрисменных простоев из-за прекращения работы оборудования в смежных технологических звеньях (дробильно-конвейерный комплекс, сборочный автомобильный транспорт, выемочно-погрузочное звено, ДОФ) по различным причинам.
Подробный анализ работы системы ЦПТ приведен в литературе [10]. Ниже приводятся сведения по влиянию отдельных смежных звеньев на работу системы в целом.
Основное звено, дробильно-конвейерный комплекс, из-за которого прекращается подача руды на ДОФ, характеризуется следующими простоями. Продолжительность технического обслуживания и плановых ремонтов оборудования, проводимых в соответствии с нормативами по графикам ремонтов, достигает 7,5 - 10,5 % календарного фонда времени. Время простоев комплекса по технологическим и организационным причинам при числе остановок до 80 - 140 составляет 35 - 74 часа в месяц.
По аварийным причинам дробильно-конвейерные комплексы простаивают 48 - 78 часов при числе остановок 90 - 140 в течение месяца. Из этого следует, что каждый комплекс в течение года останавливается около 1000 - 1680 раз, кратковременно
изменяя состояние транспортной системы вследствие снижения ее производительности в такие промежутки времени.
Среднесменное снижение производительности системы из-за остановок дро-бильно-конвейерного комплекса составляет в отдельные месяцы 4,6 - 6,2 %.
Сборочный автомобильный транспорт характеризуется значительной неравномерностью обслуживания смежных звеньев. Она обусловлена многими причинами: несвоевременным выходом автосамосвалов на линию, аварийными сходами с линии в течение смены, неполной совмещенностью пересменок и простоями оборудования смежных звеньев, неудовлетворительным состоянием забойных автодорог и др.
В первые годы эксплуатации комплексов ЦПТ число автосамосвалов грузоподъемностью 40 - 75 т, разгружающихся на ДПП в течение часа, изменялось в интервале 12 - 105 единиц. Наименьшее количество автосамосвалов разгружается в часы междусменных перерывов и в промежутки времени работы после остановок дробильно-кон-вейерного комплекса по какой-либо причине. Средняя часовая интенсивность разгрузки автосамосвалов на перегрузочном пункте за один из кварталов работы комплекса приведена ниже:
Часы смены 1 2 3 4 5 6 7 8
Число разгружающихся автосамосвалов в смену, % от сменного числа:
Наибольшая интенсивность разгрузки автосамосвалов наблюдается в первую (ночную) смену. Во вторую и третью смены она меньше на 8 и 6 %, соответственно, что связано с проведением организационно-технических мероприятий в светлое время суток.
Неритмичность работы сборочного автотранспорта проявляется в снижении производительности дробильно-конвейерного комплекса и экскаваторного звена. Общее снижение среднесменной производительности системы из-за отсутствия автосамосвалов в отдельные месяцы изменяется в интервале 1,6 - 3,7 %. Для дробильно-конвейерного комплекса и экскаваторного звена этот показатель имеет значение 0,2 - 2,3 % и 0,8 - 1,8 %, соответственно. В отдельные периоды времени для выполнения плановых заданий дробильно-конвейерные комплексы обслуживаются автосамосвалами, количественно превышающими число, необходимое для обеспечения среднечасовой производительности. Этот резерв оборудования сборочного автотранспорта, как правило, является неоптимальным и практически не дает желательного прироста часовых грузопотоков. Такие мероприятия повышают общую неравномерность грузопотоков, нарушая режимы выемки других видов горной массы в карьере. Например, в связи с тем, что на обслуживание дробильно-конвейерного комплекса «Восточный» в один из годов его устойчивой работы было затрачено около 10 % автомобильных машино-часов сверх необходимого уровня, снизился объем вывозки вскрышных пород из карьера. В следующем году число избыточных машино-часов на обслуживание комплекса существенно снизилось, что позволило дополнительно вывезти из карьера около 330 тыс. т вскрышных пород.
Внутрисменные простои экскаваторного звена по технологическим и организационным причинам достигали 825 часов в месяц. Число экскаваторов, обслуживающих
первую вторую третью
9,2 14,8 15,0 14,6 15,0 13,9 11,8 5,7 7,7 15,3 14,3 12,6 12,8 14,8 14,3 7,7 6,5 14,2 14,3 13,2 15,8 15,0 14,5 7,0
дробильно-конвейерные комплексы, изменяется в широком диапазоне 8 - 15 машин в смену. При этом в течение около 75 % смен дробильно-конвейерные комплексы обслуживаются 10 - 12 экскаваторами. Наиболее часто экскаваторы задействуются на вспомогательных работах (разборка забоев, уборка негабаритных кусков горной массы, зачистка забоев и горизонтов), заняты переездами к новому месту работы или из зоны взрывных работ, простаивают из-за отсутствия автосамосвалов.
Простои экскаваторов из-за отказов оборудования в 2- 2,5 раза меньше простоев по технологическим и организационным причинам. При этом все простои разделяются на целосменные и внутрисменные, доля которых составляет, соответственно, около 55 и 45 %.
Среднесменное снижение производительности комплексов ЦПТ из-за простоев экскаваторов в течение разных месяцев изменяется в пределе 8,7 -14,7 %, что составляет около 50 - 65 % общего среднесменного снижения производительности системы.
Влияние ДОФ на работу комплексов ЦПТ определяется их простоями из-за отсутствия места разгрузки руды и остановок оборудования на фабрике. Снижение средне-сменной производительности комплексов ЦПТ в связи с простоями из-за фабрики составляет в отдельные месяцы 0,7 - 2,8 %.
Ниже приведена доля снижения среднесменной производительности комплексов ЦПТ из-за несовместных простоев оборудования в смежных звеньях системы за один год их эксплуатации (табл. 3).
Таблица 3
Снижение производительности комплексов ЦПТ из-за простоев смежных звеньев
Технологическое звено системы Доля снижения среднесменной производительности по месяцам
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Экскаваторное 0,51 0,50 0,59 0,54 0,57 0,59 0,54 0,55 0,51 0,51 0,57 0,65
Автомобильный сборочный транспорт 0,1 0,15 0,15 0,11 0,12 0,11 0,09 0,09 0,09 0,08 0,09 0,09
Дробильно- конвейерные комплексы 0,33 0,31 0,28 0,26 0,25 0,24 0,28 0,30 0,33 0,30 0,29 0,22
Дробильно- обогатительная фабрика 0,06 0,03 0,03 0,09 0,06 0,06 0,09 0,06 0,07 0,11 0,05 0,04
Следует отметить, что снижение среднесменной производительности из-за совместных простоев оборудования комплексов ЦПТ незначительно и достигает не более 10 % в отдельные месяцы.
Сравнительно небольшая доля совместных простоев оборудования системы из-за кратковременных переходных процессов и различие в количестве оборудования в цикличных звеньях, обслуживающего дробильно-конвейерные комплексы в отдельные смены, существенно нарушают ритмичность работы комплексов ЦПТ. Ниже приведена неравномерность грузопотоков комплексов ЦПТ за различные промежутки времени:
Промежуток
времени час смена сутки месяц год
Коэффициент
неравномерности 1,6 - 2,3 1,7 - 2,0 1,4 - 1,5 1,13 - 1,15 1,03 - 1,07
Коэффициент неравномерности грузопотоков определялся отношением максимальной производительности к ее среднему значению за соответствующий промежуток времени.
Приведенный анализ работы комплексов ЦПТ указывает на обязательную необходимость учета переходных процессов для снижения их негативного влияния на эксплуатационные технико-экономические показатели транспортных систем карьеров.
Учет факторов, имеющих взаимосвязь с переходными процессами, наряду с более обоснованным рассмотрением влияния горно-технических условий с ростом глубины разработки на работу горно-транспортного оборудования целесообразно проводить на стадии проектирования карьеров. При этом проектирование разработки месторождения нужно проводить до конечной глубины карьера, что позволяет формировать карьерное пространство совместно с развитием энерго- и ресурсосберегающих транспортных систем. Очереди разработки карьера должны назначаться и осуществляться в полном соответствии с выполненным генеральным проектом разработки месторождения полезного ископаемого.
Литература
1. Яковлев В.Л. Переходные процессы в технологии разработки сложноструктур-ных месторождений полезных ископаемых / В.Л. Яковлев // Открытые горные работы в XXI веке - 1: Горный информационно-аналитический бюллетень. - № 10 (специальный выпуск № 45 - 1). - С. 65 - 76.
2. Рюденберг Р. Переходные процессы в электроэнергетических системах. / Р. Рюденберг. - М.: Издательство иностранной литературы, 1955. - 716 с.
3. Переходный процесс [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Переходный_процесс
4. Гуртов В.А. Твердотельная электроника / В.А. Гуртов. - М.: Техносфера, 2005.
- 408 с.
5. Гайдес М.А. Общая теория систем (системы и системный анализ) / М.А. Гай-дес. - Винница: Глобус-пресс, 2005. — 201 с.
6. Шаш Н.Н. Переходные процессы экономической системы: дис. ... канд. экон. наук: 08.00.01 / Н.Н. Шаш. - Саратов, 2000. - 200 с.
7. Болотов С.П. Актуальные проблемы ускорения переходных процессов менеджмента на горных предприятиях / С.П. Болотов, Л.Я. Игнатская // Горный информационно-аналитический бюллетень.- 2005.- № 10. - С. 204 - 206.
8. Freidina E.V. Methodology and development tool for robust control in open pit mines / E.V. Freidina, A.A. Botvinnik, A.S. Kovalenko // Journal of mining science. - New York, 2014.- V. 50.- № 4.- Р. 707 - 713.
9. Яковлев В.Л. Теория и практика выбора транспорта глубоких карьеров / В.Л. Яковлев. - Новосибирск: Наука СО, 1989. - 238 с.
10. Кармаев Г.Д. Выбор горно-транспортного оборудования циклично-поточной технологии карьеров / Г.Д. Кармаев, А.В. Глебов. - Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2012.
- 296 с.
