CC BY
63
© Г.Л. Краснянский, Р.М. Штейнцайг, 2000
УДК 622.271:622.333
Г.Л. Краснянский, Р.М. Штейнцайг
МЕТОДОЛОГИЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ПРИ
А
нализ программ и тенденций развития теплоэнергетики в европейско-атлантическом и азиатско-тихоокеанском регионах позволяет прогнозировать неуклонное возрастание спроса на твердое топливо в планируемой на 25-30 лет перспективе.
В равной мере такой вывод правомерен применительно к внутреннему рынку энергопотребляющих отраслей промышленности России, где стабилизация и подъем производства определяет опережающие темпы спроса на энергетические и коксующиеся угли.
По оценкам различных источников, гарантированный сбытом объем угледобычи к 2010-12 гг. может достигнуть от 720 до 840 млн. т минерального сырья в год. Даже если ориентироваться на минимальный уровень прогнозируемого спроса на продукцию угольной промышленности, очевидна необходимость ежегодного увеличения объемов добычи угля, не менее чем на 7 %.
Крупнейшим угледобывающим центром России является Кузнецкий геоло-го-экономичес-кий район. Площадь надежно разведанных угленосных отложений здесь достигает 27 тыс. км2. Балансовые запасы каменного угля в Кузбассе оцениваются примерно в 59 млрд. т, что превышает 29 % от общих запасов и составляет почти 60 % от запасов каменных углей в России.
В настоящее время на долю Кузбасса приходится около 40 % добычи угля в стране. Учитывая горно-геологические условия угольных месторождений Кузбасса, степень их инженерной подготовленности к эксплуатации, на-
личие разветвленной сети энергоснабжающих и транспортных коммуникаций, имеющиеся квалифицированные кадры и потенциал трудовых ресурсов, есть основания полагать, что в планируемой перспективе объемы угольного производства в Кузбассе увеличатся не менее чем на 18-20 %.
При этом на долю открытой угледобычи, по всей видимости, будет отведено до 55 % добываемого минерального сырья, что примерно на 10 % превысит достигнутый уровень.
На действующих угольных разрезах Кузбасса промышленные запасы твердого топлива составляют около 3,8 млрд. т. К освоению открытым способом добычи надежно разведано и подготовлено еще примерно 12 млрд. т энергетических углей.
Тепловой эквивалент этих углей (0,88) практически вдвое превышает аналогичный показатель для экиба-стузских, уральских, канско-ачинских углей и не уступает по качеству твердому топливу, добываемому в Печорском бассейне (0,74) и в Восточном Донбассе (0,83). В этой связи доля Кузнецких углей достигает 65 % в общем объеме потребления твердого топлива в регионах Западной Сибири и Урала, в Центральном и Центральночерноземном экономических районах России. При этом следует принять к сведению, что этот уровень обеспечивается при современных железнодорожных тарифах.
Ожидаемое совершенствование практики ценообразования на перевозки твердого топлива, очевидно, расширит рынки сбыта кузнецких энергетических углей, повысит долю их экспорта в страны дальнего зарубежья. В настоящее время долевое
участие кузнецких углей в общем объеме российского экспорта составляет примерно 8,9 млн. т в год (или 40 %). К 2005 году, по данным Минтопэнерго России, из Кузбасса будет экспортироваться не менее 50 % общего объема поставок угля на внешние рынки.
В планируемой перспективе наиболее интенсивное развитие открытой угледобычи намечено в Ерунаковском геолого-экономическом районе Кузбасса, где сосредоточено до 5 млрд. тонн твердого топлива.
Обобщенная качественная характеристика этих углей выглядит следующим образом: удельная теплота сгорания - от 6800 до 8400 ккал/кг; содержание серы - от 0,3 до 0,8 %; средневзвешенная зольность - 12 % (при максимальной - 22 %). Расчетное соотношение объемов вскрышных и добычных работ оценивается в среднем в 4,3 ед. (для открытой угледобычи в Южном Кузбассе этот показатель выше и достигает максимальных значений в 7,2 ед.).
В настоящее время на себестоимость продукции угольных разрезов Кузбасса решающее влияние оказывают затраты, обусловленные подготовкой породноугольных массивов к экскавации (32 %) и транспортировкой горной массы (35 %). Причем в этих эксплуатационных издержках доля материальных затрат достигает 48 %, амортизация горнотранспортного оборудования - менее 9 %, оплата труда - до 10 %.
Если принять к сведению прогнозируемые объемы открытой угледобычи в Кузбассе, то, при условии сохранения сложившейся структуры себестоимости добываемого твердого топлива, в ближайшее время ежегодные суммарные объемы материальных затрат на угольных разрезах оцениваются не менее чем в 70-75 млн. долл. США.
Сравнение этого показателя с соответствующим аналогом, регистрируемым в сопоставимых горногеологических условиях в зарубежной практике, позволяет предположить, что перевооружение процессов открытой угледобычи на базе прогрессивных технико-технологических решений, позволит сократить примерно на 25 % себестоимость добычи угля, увеличив в ее структуре долю амортизационных отчислений до 20-22 %, а фонд оплаты труда - до 13-15 %.
Результаты макроэкономических оценок ожидаемых техникотехнологических показателей функ-
ционирования горно-энергетических комплексов укрупненно позволяют планировать уровень лимитной цены на твердое топливо. Полагая, что расчетная рентабельность предприятий открытой угледобычи составит около 15 %, несложно установить, что материальные затраты на добычу 1 тонны твердого топлива следует сократить не менее чем в 2 раза, по сравнению с уровнем, достигнутым к настоящему времени.
С учетом этого и принимая во внимание тенденции к удорожанию энергоресурсов, задалживаемых на взрывную подготовку крепких литологических разностей и транспортировку экскави-руемой горной массы средствами колесного транспорта, становится очевидной необходимость отказа от эволюционных путей совершенствования техники и технологии открытой угледобычи, которые, как показывают результаты ретроспективного анализа опыта развития открытой угледобычи, в лучшем случае, обеспечат рост результирующих тех-нико-экономичес-ких показателей не более чем на 12-15 %.
Кратного их улучшения, в первую очередь, следует ожидать за счет конвейеризации транспорта горной массы при широком освоении безвзрывных технологий поточного и цикличнопоточного производства вскрышных и добычных работ.
Применительно к достаточно характерным для Кузбасса условиям эксплуатации условного угольного разреза производственной мощностью до 3,5 млн. т угля в год, имеющего глубину рабочей зоны 100-120 м и дальность транспортировки горной массы до 5 км, частичное сокращение объемов ее доставки средствами большегрузного технологического автотранспорта грузоподъемностью 150180 тонн (что обеспечивается в схемах циклично-поточной технологии на суммарной длине фронта горных работ в 8^10 км) позволит на 20-22 % сократить соответствующую статью эксплуатационных затрат. Если же предположить, что в упомянутых расчетных условиях горного производства представляется возможным взамен цикличной технологии внедрить схемы с полной конвейеризацией транспорта горной массы, условное сокращение затрат, обусловленных доставкой добываемого угля и отрабатываемых вскрышных пород к местам
складирования, оценивается в 32-37 %.
Принимая во внимание, что характерное долевое участие относительно мягких литотипов в общем объеме экскавируемых пород составляет примерно 10^12 %, применительно к анализируемому условному угольному разрезу мощностью до 18 млн. м3 горной массы, ежедневно требуется опережающее разупрочнение примерно 15 млн. м3 крепких пород с целью эффективной их последующей экскавации традиционными видами выемочно-погрузочной техники, каковыми в открытой угледобыче Кузбасса являются механические лопаты типа ЭКГ.
При эксплуатации такой выемочнопогрузочной техники в условиях отработки горных массивов, представленных породами с пределом прочности на сжатие 30 МПА и более, как правило, применяется буровзрывной способ ослабления их структурных и прочностных характеристик. При этом удельный расход взрывчатых веществ составляет от 0,6 до 1,3 кг/м3.
Очевидно, что отказ от необходимости проведения буровзрывного рыхления упомянутых выше 15 млн. м3 горной массы в год, позволит (в современном масштабе цен) сократить материальные затраты на добычу твердого топлива почти на 30 %.
Таким образом, с применением без-взрывных технологий с конвейеризацией транспорта горной массы, представляется возможным почти на 70 % сократить материальные затраты на добычу 1 тонны твердого топлива и, тем самым, приблизиться к требуемому уровню его цены при заданной рентабельности горного производства.
Маркетинговые исследования позволяют укрупненно оценить величину капитальных затрат на приобретение комплексов транспортного оборудования непрерывного действия для технического обеспечения эффективного поточного производства горных работ на упомянутом условном угольном разрезе. В ценах, сложившихся на мировом рынке, удельно эти затраты оцениваются в 3^3,5 долл. США на 1 м3 производительности конвейерно-отвальных и угольно-складских транспортных комплексов современного технического уровня.
В этом случае, для существующей практики налогообложения и регламентированного в отечественной угольной
промышленности уровня амортизационных отчислений, величина соответствующей составляющей в структуре себестоимости добычи угля не будет превышать 21-23 % (при такого рода экспертной оценке предполагается, что фонд оплаты труда на 20 % меньше планируемой прибыли горнодобывающего предприятия, как это рекомендуется современными экономическими теориями предпринимательства и конкуренции).
В последние годы в мировой практике экскаваторостроения накоплен представительный опыт создания, так называемых, выемочнопогрузочных машин “Surface Miner”, обеспечивающих высокие энергосиловые характеристики рабочего процесса, что позволяет с достаточно высокой производительностью осуществлять безвзрывную экскавацию массивов крепких горных пород.
Конструктивно-компоновочные особенности и массо-габаритные параметры машин типа “Surface Miner” обуславливают то обстоятельство, что их стоимость, отнесенная к обеспечиваемой производительности выемочно-погрузочных работ, значительно (в среднем в 5^6 раз) выше, по сравнению с аналогичным показателем для одноковшовых карьерных экскаваторов.
Вместе с тем, результаты независимых исследований показывают, что даже столь значительное увеличение первоначальных капитальных затрат на приобретение машин типа “Surface Miner”, как правило, бывает оправданным в том случае, если специфика их применения позволяет эффективно организовать выемочно-погрузочные работы в конкретной горно-технической обстановке (как правило, использование техники типа “Surface Miner” целесообразно в схемах с протяженным фронтом горных работ при безвзрывной послойно-полосовой отработке горных массивов, представленных породами со средневзвешенными значениями предела прочности на сжатие до 80 МПА).
В том случае, когда горнотехническая обстановка и энергосиловые возможности применяемой вы-емочно-погру-зочной техники не позволяют осуществить безвзрывную отработку породно-угольных массивов, представленных крепкими литологическими разностями, то, для обеспечения требуемой рентабельности производства и предложения на
рынке потребления первичных энергоносителей твердого топлива по ценам, не превышающим лимитный уровень, необходима реализация тех инженерных решений, которые, не повышая себестоимость продукции, за счет сокращения доли амортизационных отчислений, позволяет несколько увеличить материальные затраты по процессам подготовки, последующей экскавации и погрузки горной массы.
Однако, априори полагая необходимым использование конвейерных комплексов непрерывного действия, как наиболее производительного и ресурсосберегающего вида горного транспорта, не является очевидным, что с применением экскавационных машин с повышенным энергосиловым ресурсом, допустимо сокращение затрат на предварительную подготовку горных массивов к отработке. Это обусловлено тем, что конвейерный вид транспорта предопределяет повышенные требования к качеству материала, когда диаметр условного куска транспортируемой горной массы в среднем не должен превышать 0,4 м. При традиционном буровзрывном способе подготовки массивов крепких горных пород к выемочнопогрузочным работам, повышенные требования к кусковатости материала определяют необходимость увеличения удельного расхода взрывчатых веществ.
Но даже при этом, в целях обеспечения требуемой надежности и эффективности эксплуатации сопряженно работающих транспортных систем непрерывного действия, в технологической цепи производства горных работ необходимо наличие соответствующего оборудования для додрабли-вания горной массы непосредственно перед ее погрузкой на конвейерные тракты.
К настоящему времени, как показывает практика производства буровзрывных работ в широком диапазоне горно-геоло-гических условий угольных разрезов, практически исчерпан резерв совершенствования этого способа подготовки горной массы к экскавации. Поэтому объективно необходимой является разработка и внедрение в производство нетрадиционных методов опережающего разупрочнения массивов крепких горных пород, позволяющих не только снизить расход материальных ресурсов, но и обеспечить улучшение качества подготовки горной массы при одновре-
менном сокращении экологической нагрузки на окружающую среду.
Сочетание ресурсосберегающих, экологически чистых методов подготовки массивов крепких горных пород к выемке с прогрессивными средствами их экскавации и додрабливания, обеспечивающих при относительно низком уровне капиталоемкости высокую производительность в процессе формирования мощных грузопотоков гор-ной массы, в ряде случаев, является экономически оправданной альтернативой весьма капиталоемким поточным технологиям с применением машин типа “Surface Miner”. При этом нетрадиционные методы подготовки массивов крепких горных пород способны их разупрочнить до вполне определенного уровня, который, в свою очередь, становится расчетным минимальным уровнем требуемой энерговооруженности намечаемых к применению тех либо иных видов выемочнопогрузочных машин с соответствующими стоимостными характеристиками.
Изложенные выше соображения, по сути, иллюстрируют новизну методологии при определении технико-технологи-ческого уровня инженерных решений, реализация которых в конкретной горно-техничес-кой обстановке при добыче твердого топлива позволит достичь требуемой эффективности функционирования горно-энергетических комплексов.
Ранее, в условиях централизованного планирования и межотраслевой разобщенности, директивно задавался объем добычи твердого топлива. Увеличение затратности производства, обуславливаемой усложнением горнотехнических условий производства открытых разработок компенсировалось вовлечением в отработку новых участков и месторождений. Деконцентрация потенциалов и экстенси-фикация горного производства сопровождалось опережающими темпами затрат на обустройство инженерной и социальной инфраструктур. При этом техническое перевооружение парков горно-транспортного оборудования осуществлялось крайне медленно и в незначительных объемах. Как показывает ретроспективный анализ, цикл создания единичных образцов новой техники в отечественной практике в среднем составлял 12 лет, в то время как за рубежом этот период был практически вдвое меньше. Здесь - не эпизодическое, а полное обновление парков горно-транспортного оборудова-
ния на большинстве карьеров в среднем происходило в течение 14^15 лет, что корреспондировалось с периодами существенного изменения горнотехнических условий открытых разработок. В отечественной же практике планомерная полная замена технически устаревших видов основного технологического оборудования, как правило, лишь декларировалась.
В конечном итоге, эти обстоятельства влекли за собой необходимость привлечения неуклонно возрастающих объемов дотационных средств, распыление которых не обеспечивало заметного улучшения результирующих технико-экономических и социально-экологических показателей на абсолютном большинстве угольных разрезов.
Конечно, энергетическая независимость страны обуславливает необходимость дотирования угольной промышленности. Но при новом методологическом подходе приоритетные направления и размеры бюджетных инвестиционных потоков выбираются, не исходя из программ достижения локальной отраслевой эффективности, а в контексте обеспечения конкурентоспособности конечной продукции горно-энергетических комплексов. Этот принцип должен быть базисом концептуальных программ реструктуризации и развития угольной промышленности в реалиях рыночных преобразований в экономике новой России.
Один из практических аспектов новой методологии проиллюстрирован выше на примере условного угольного разреза, где по отдельным технологическим процессам представляется возможным прогнозировать и задавать требуемые количественные характеристики их технического уровня, адекватные лимитной цене добываемого твердого топлива.
Эти характеристики позволяют целенаправленно проводить инжиниринговые работы и планировать достаточную и экономически оправданную эффективность инновационных проектов, намечаемых к реализации в конкретной горно-технической обстановке.
Так, в частности, прогнозные оценки результирующих экономических показателей позволили сформулировать требования на создание качественно нового вида выемочнопогрузочных машин непрерывного действия для безвзрывной экскавации массивов крепких горных пород.
Первый в мировой практике образец такой машины КСМ-2000Р (рис. 1), получившей наименование “Русский проект КСМ”, был создан по кооперации российскими угольщиками и немецкой фирмой “Крупп Фер-дертехник” в начале 90-х годов менее чем за три года.
В 1996-98 гг. на угольном разрезе “Талдинский” в Центральном Кузбассе экскаватор КСМ-2000Р, оснащенный различными модификациями рабочего органа, прошел представительные опытно-промышленные испытания, в ходе которых установлено следующее.
КСМ-2000Р с расчетной производительностью в 2000 м3/час может эффективно использоваться в схемах безвзрывной послойно-полосовой отработки горных массивов, представленных литологическими разностями с пределом прочности на сжатие стсж до 70 МПА. При этом, в отрабатываемых единичных слоях высотой до 3,0 м допускается наличие пропласт-ков весьма крепких пород (с стсж до 120 МПА) мощностью до 1,0 м. Даже в такой экстремальной горно-технической обстановке производительность КСМ-2000Р снижается по отношению к расчетному уровню не более чем на 25 %.
С созданием КСМ-2000Р открылись новые перспективы в решении вопроса коренного техникотехнологического перевооружения процессов открытой угледобычи.
В контексте мер, предпринимаемых по стабилизации социально-экономического положения в угольной промышленности страны, основываясь на результатах исследовательских и опытно-
конструкторских изысканий, проведенных по программе “Русского проекта КСМ”, был разработан и
подготовлен к практической реализации инновационный проект строительства “угольного разреза будущего столетия” в поле Талдин-ского каменноугольного месторождения в Центральном Кузбассе.
На этом разрезе “Талдинс-кий-Южный” впервые в мировой практике намечено освоить безвзрывные поточные технологии отработки породно-угольного массива сложного строения с использованием выемочнопогрузочных машин нового поколения КСМ-2000Р.
Применение этих экологически чистых, ресурсосберегающих технологий, как показывают расчеты, подтвержденные результатами комплексных испытаний, позволит обеспечить полноту и качество выемки твердого топлива, повысить более чем в 4 раза производительность труда и сократить на 28-30 % себестоимость добычи, по сравнению с лучшими показателями, достигнутыми в аналогичных горно-технических условиях открытой угледобычи.
Талдинское каменноугольное месторождение определено первоочередным объектом для освоения новых инженерных решений, основываясь на результатах маркетинговых исследований и оценки сложившейся тяжелой социально-экономической обстановки, обусловленной закрытием убыточных шахт в центральном гео-лого-экономическом районе Кузбасса.
С одной стороны, - угли марок Г и ДГ Талдинского месторождения имеют гарантированный спрос, который в планируемой перспективе будет существенно расти, поскольку эти энергетические угли по своим свойствам предпочтительнее
С другой стороны, - с вводом в эксплуатацию разреза “Талдинский-Южный” не только будет создано около 400 новых рабочих мест, но и значительно возрастет степень загрузки смежных предприятий инженерной инфраструктуры, что соответствующим образом отразится на занятости здесь трудящихся.
Оценивая социально-
экологическую эффективность намеченных к внедрению инженерных решений, следует отметить, что отказ от использования взрывчатых веществ и средств колесного транспорта позволит существенно снизить нагрузку на окружающую среду в районе активной техногенной деятельности.
Важным является то обстоятельство, что в ходе реализации инновационного проекта “Талдинский-Южный” представляется возможным накопить опыт и получить доказательную основу для тиражирования
новых инженерных решений в широком диапазоне изменения горногеологических условий применительно к перспективам освоения угольных месторождений не только Кузбасса, но в Забайкалье, на Дальнем Востоке, в Южной Якутии, на о. Сахалин.
Бизнес-планом реализации инновационного проекта разреза “Талдин-ский-Южный” предусматривается привлечение кредитных ресурсов в объеме до 60 % сметной стоимости проекта. Помимо этого, примерно 20 % инвестиционных средств планируется направить на приобретение оборудования для производства горностроительных работ, а в последующем - для отработки пионерного уступа и формирования фронта работ для основного технологического комплекса.
Срок окупаемости проекта не превышает 6 лет при уровне рентабельности горного производства в 120 %.
Это весьма высокие показатели. Однако, вычислительный экспери-
казахстанских. мент по оптимизации источников и
финансовых потоков, привлекаемых к осуществлению инновационного проекта “Талдинский-Южный”, позволяет определить пути дальнейшего повышения результирующих технико-эконо-мических показателей.
Так, например, применение норм ускоренной амортизации основного технологического оборудования (пример-но в 2 раза, по сравнению с действующими директивными документами) позволит почти на 12 % снизить затраты на его приобретение, поскольку этот процесс планируется осуществить поэтапно с разрывом в 1,5^2,0 года.
Другой резерв снижения сметной стоимости проекта заключается в отказе от традиционной формы закупки оборудования, при которой задействованные денежные ресурсы удорожаются практически в 1,5 раза, будучи ранее о оплаченной прибылью для приобретателя оборудования.
Более эффективным в этой ситуации является путь получения этого оборудования по лизингу, когда текущие затраты представляется возможным включить в себестоимость продукции угольного разреза и отнести к более отдаленному периоду.
Как показывают расчеты, применение на практике упомянутых новаций позволит не менее чем на 18 % снизить объем инвестиционных ресурсов и на 15 % сократить период окупаемости проекта в целом.
В конечном счете, применение новых методов финансирования в реальном секторе экономии, в масштабе макросистем и региональных горноэнергетических комплексов означает возможность заметного ускорения процесса формирования инвестиционных ресурсов для нового строительства и технического перевооружения горнодобывающей отрасли.
Возвращаясь к вопросу о корректности задаваемого лимитного уровня отпускной цены на твердое топливо с конкретными сертификационными качествами, надо отметить, что применение, бесспорно прогрессивных, поточных безвзрывных технологий на базе машин нового поколения типа КСМ, тем не менее, не всегда оправдано. Это обусловлено следующим.
Во-первых, технологические комплексы с полной конвейеризацией транспорта горной массы эффективны при условии достаточно больших на-
грузок на грузопотоки (как правило, этот уровень не ниже 2000 м3/час).
Во-вторых, капзатраты на приобретение комплексов механизации для схем поточного производства кратно выше, по сравнению с цикличными экскаваторо-автомобильными технологиями.
Так, например, сопоставительный анализ показывает, что удельные инвестиции в прирост объемов производства на 100 тыс. м3 на упомянутом выше условном угольном разрезе примерно в 2,3 раза выше в варианте поточных технологий с использованием машин типа КСМ, по сравнению с альтернативой, предусматривающей применение соизмеримых по производительности комплексов механизации, включающих карьерные гидравлические экскаваторы и средства большегрузного колесного транспорта.
По мере того, как планируемые темпы и объемы наращивания открытой угледобычи увеличиваются, эта разница в уровне удельных капитальных затрат опережающими темпами сокращается: если при приросте объемов производства на 200 тыс. м3 разрыв в показателях составляет 2,1 раза, то при 300 тыс. м3 -уже только 1,8 раза.
Принимая во внимание, что уровень эксплуатационных издержек в схемах цикличной экскаваторноавтомобильной технологии производства горных работ существенно выше, по отношению к текущим затратам при поточной безвзрывной технологии и разница эта тем больше, чем больше объем производства, очевидно, наличие экстремума при решении частной оптимизационной задачи по выбору предпочтительности технико-
технологического варианта отработки месторождения в конкретной горногеологической обстановке.
Принимая в качестве критерия оптимизации соразмерность капитальных затрат и эксплуатационных издержек задаваемым объемам производства, необходимо реализовывать на практике те инженерные решения, при которых уровень лимитной цены на добываемое твердое топливо обеспечивает конкурентоспособную стоимость конечной продукции конкретного горно-энергетического комплекса.
С этой целью, как отмечалось выше, разрабатываемые техникотехнологические решения должны быть максимально освобождены от
задалживания дорогостоящих энергоресурсов: необходимо расширять область безвзрывных технологий отработки породно-угольных массивов, сокращать дальность транспортировки экскавируемых пород средствами цикличного транспорта, повышать степень использования комплексов механизации по производительности, за счет минимизации затрат времени на выполнение вспомогательных операций.
Изложенным предпосылкам в полной мере соответствуют технологии физико-химичес-кого разупрочнения породно-угольных массивов, последующая отработка которых осуществляется с применением карьерных гидравлических экскаваторов, обладающих расширенным диапазоном кинематических и энергосиловых возможностей.
Экологически чистые физикохимические способы разупрочнения крепких горных пород, в последнее время, находят все более широкое распространение.
Накопленный опыт позволяет утверждать, что практически любые угольные массивы могут быть без-взрывным способом разупрочнены до того уровня, при котором достигается эффективность выемочно-
погрузочных работ с использованием как роторной, так и цикличной экска-вационной техники.
Даже в наиболее сложных горно-геологических условиях остается оправданным применение методов физико-химического управления состоянием уступов, представленных крепкими литотипами.
Это предопределено тем, что при опережающей гравитационной пропитке горного массива водными растворами поверхностно-активных веществ создаются предпосылки для последующего буровзрывного рыхления крепких пород с использованием сниженного практически вдвое удельного расхода дорогостоящих взрывчатых веществ.
При этом качество подготавливаемой к экскавации горной массы оказывается, как показывает практика, существенно выше, по сравнению с традиционными способами производства буровзрывных работ.
В, свою очередь, улучшенное качество подготовки массивов к экскавации обеспечивает повышение эффективности применения выемочно-
погрузочной техники: эксплуатационная производительность этих машин увеличивается, с одной стороны, за счет сокращения продолжительности единичного цикла, затрат времени на разборку забоя, отгрузку негабаритов, зачистку подошвы, а, с другой, - в следствие повышения коэффициентов экскавации и управления рабочим процессом.
Мировая практика карьерного экс-каваторостроения убедительно доказала прогрессивность концепции создания и применения гидрофицированных машин. К сожалению, в отечественном машиностроении, несмотря на попытки предпринятые в конце 70-х годов, так и не удалось сформировать базовые производства карьерных гидравлических экскаваторов.
В решении вопроса коренного улучшения показателей выемочнопогрузочных работ ситуация усугубляется кризисными
явлениями в экономике, имевшими место в последнее десятилетие: практически была прекращена планомерная замена изношенных и морально устаревших экскаваторов не только на технически более совершенные аналоги, но даже - на традиционные мехлопаты типа ЭКГ.
В настоящее время парк выемочно-погрузочной техники в отечественной горнодобывающей промыш-
ленности в среднем представлен машинами на 75-80 % исчерпавшими свой моторесурс. при этом емкость ковша среднесписочного карьерного экскаватора составляет всего 6,2 м3.
Недопустимо низкий технический уровень применяемой выемочнопогрузочной техники соответствующим негативным образом отражается на результирующих показателях открытых горных разработок и диктует условия незамедлительного технического их перевооружения.
Решение этой проблемы затруднено современной сложной экономической обстановкой и отсутствием корпоративного интереса у горняков и машиностроителей, что не позволяет на относительно коротком отрезке времени сконцентрировать требуемые потенциалы и ресурсы для организации воспроизводства оригинальных карьерных гидравлических экскаваторов на базе российских машиностроительных предприятий. В сложившейся ситуации, очевидно, следует ориентироваться на широкую международную кооперацию.
Проведенный ретроспективный анализ зарубежного опыта создания и применения различных модификаций карьерных гидравлических экскаваторов позволил установить предпочтительность конструктивнокомпоновочного решения типа LB. Машины этой концепции известны на мировом рынке более 15 лет в варианте гидравлических погрузчиков на пассивном колесном ходу
(рис. 2).
При равной с традиционными гидравлическими экскаваторами рабочей массе, кинематическая схема машин типа LB обеспечивает более высокую энерговооруженность рабочего процесса (в среднем на 20 %), тем самым расширяя потенциальную
область их использования в безвзрыв-ных технологиях отработки породноугольных массивов.
Вместе с тем, по целому ряду технологических признаков применение гидравлических погрузчиков типа LB, как показывает опыт эксплуатации 10 этих машин на отечественных локальных участках открытой угледобычи в дальневосточном регионе, по своей прогрессивности уступает машинам на гусеничном ходу.
Руководствуясь соображениями соблюдения корпоративных интересов и скорейшей организацией кооперированного производства машин нового поколения на базе российских машиностроительных заводов, в истекшем году, по инициативе ФПК “ИнвестТЭК”, сформирован международный консорциум с участием АО “Подъем-трансмаш” (г. С.-Петербург) и фирмы “Во1а Ladetechik” (г. Мюнхен).
Менее чем за 14 месяцев этот консорциум подготовил создание первого опытно-промышленного образца экскаватора новой концепции LB-500М (рис. 3) с ковшом емкостью 6 м3, имеющего рабочую массу в 87 т.
Одновременно разработана и утверждена к реализации программа кооперированного производсё 1ётва более мощной машины - LB-1000М с ковшом емкостью 10м3, которая должна быть предъявлена к натурным испытаниям в конце 2000 года.
По своему техническому уровню экскаваторы LB-500М и LB-1000M значительно превосходят не только традиционные российские мехлопаты типа ЭКГ, но и гидравлические экскаваторы с оборудованием прямой ло-
Таблица 1
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
Наименование типа экскаватора
LB-500M (Кооперированное производ- Гидравлический Механическая лопа-
Наименование параметра ство: “BOLA LADETECHNIK- экскаватор с тради- та
“ПОДЪЕМ-ТРАНСМАШ” - ционной кинемати- ЭКГ-5А
-’’ИНВЕСТТЭК”) ческой схемой (“Уралмаш”)
Емкость ковша; м3 6.0 5,2 5.0
Рабочая масса; т 85 99 185
Продолжительность цикла; сек. 22 24 26
Мощность привода; кВт 230 370 250
Расход дизельного топлива; л/час 45 80 нет
Удельное давление на грунт; кгс/см2 1.02 1,10 1.62
Скорость передвижения; км/час 1.5 1,7 0.85
Удельная стоимость:
- на 1 т рабочей массы; долл. США/т 3 0 СЧ 00 9,0 • 103 3 0 2 О.
- на 1 м3 объема работ;
долл. США/м3 0.28 0,35 0.45
паты, выпускаемые ведущими зарубежными фир мами (табл. 1).
Есть все основания полагать, что освоение серийного выпуска машин типа LB, стоимость которых значительно ниже, по сравнению с ближайшими функциональными аналогами, предлагаемыми на мировом рынке, окажет заметное влияние на технико-технологический уровень и результирующие показатели процессов открытых горных разработок.
Резюмируя изложенное следует считать, что вывод горнодобывающей промышленности из напряженной социаль-но-эконо-мической ситуации представляется возможным за счет концентрации усилий и ресурсов на приоритетных направлениях совершенствования способов и средств подготовки и экскавации породно-угольных массивов. При этом, в первую очередь, необходимо ориентироваться на широкое применение нетрадиционных экологически чистых физико-химических методов разупрочнения горных массивов и создание кооперированных производств техники новых поколений.
При формировании программ развития открытой угледобычи предпочтение следует отдавать Кузнецкому уголь-
ному бассейну. Это обусловлено не только необходимостью незамедлительного решения социально-экологичес-ких проблем в регионе, но и качеством твердого топлива, интеграцией Кузбасса в мощные техногенные структуры российской экономики.
При этом добываемое минеральное сырье нельзя рассматривать конечной рыночной продукцией. Таковой является продукция горно-энергетичес-ких комплексов в целом. Поэтому энергетики (с учетом транспортной составляющей суммарных затрат) должны определять лимитный уровень цены твердого топлива на складе угольных разрезов. Эта задаваемая отметка, в свою очередь, определяет требования к технико-технологичес-кому уровню процессов открытой угледобычи.
В том случае, когда его достижение не представляется возможным при традиционных организационно-
финансовых подходах, следует изучать возможности приобретения основного технологического оборудования по лизингу, директивно изменять нормы его амортизации при многоэтапных поставках, что позволит не только отнести на более поздний период затраты настоя-
щего времени, но и авансировать последующие поставки техники накоплениями амортизационных отчислений. Следует отметить, что коммерческие схемы передачи основного оборудования по лизингу в отечественной практике до сего времени не нашли широкого распространения, хотя, как показывает зарубежный опыт, именно такой путь решения проблем нового строительства является единственно возможным в условиях недостаточности инвестиционных ресурсов и отсутствия механизмов надежного гарантирования возврата кредитов, предоставляемых иностранными финансовыми институтами.
Значительный и далеко не полностью востребованный отечественный научно-технический потенциал при условии его реализации в гибких финансово-коммерческих схемах, с привлечением по кооперации на взаимовыгодных условиях зарубежных партнеров, по всей видимости, следует рассматривать как базис технико-технологического обновления, которое должно сопровождаться активной государственной поддержкой.
Краснянский Георгий Леонидович профессор, докіор экономических наук. Финансово-промышленная компания “ИнвестТЭК”.
Штейнцайг Р.М. — доктор технических наук. Финансово-промышленная компания “ИнвестТЭК”
