CC BY
94
---------------------------------- © И.В. Зырянов, А.И. Цымбалова,
2009
И.В. Зырянов, А.И. Цымбалова
ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШАРНИРНО-СОЧЛЕНЕННЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ В УСЛОВИЯХ МИРНИНСКОГО ГОКА АК «АЛРОСА»
Определена расчетная эффективность эксплуатации ШСА в условиях Мирнинского ГОКа. В качестве критериев эффективности приняты производительность и себестоимость транспортной работы.
Ключевые слова: эксплуатация карьерных автосамосвалов, подъем горной массы, россыпные месторождения алмазов.
Сырьевая база алмазодобывающей акционерной компании «АЛРОСА» представлена рядом кимберлитовых месторождений, часть из которых уже отработана, часть находится в эксплуатации или в стадии реконструкции. Месторождения в основном расположены в северо-западном регионе Республики Саха (Якутия) на обширной территории на значительном (500— 1300 км) расстоянии друг от друга.
За последние годы горнотехнические условия при отработке коренных алмазоносных месторождениях Якутии существенно изменились.
Границы открытых горных работ значительно расширились. Во многих проектных решениях предельная глубина эффективной добычи открытым способом определена 500-600 м, а длина транспортирования — до 10 км.
Средневзвешенная высота подъема горной массы сегодня доведена до 600 м, в одновременной отработке находятся до 10 уступов. Величина средневзвешенного уклона съезда в карьерах составляет 71—75%о, а на нижних горизонтах достигает 80-100%о, что позволяет резко сократить объемы вскрышных работ в контуре карьера и вовлечь в отработку дополнительные объемы руды.
Эксплуатация карьерных автосамосвалов в АК «АЛРОСА» осуществляется в жестких климатических и горнотехнических условиях.
Среднегодовая температура находится в пределах от -7 °С до — 14 °С. Диапазон изменения температуры наружного воздуха от
+35 °С до -65 °С. Скорость ветра — от 1,5 до 3,5 м/с. Однако, несмотря на сложности и ухудшение условий, производительность технологического автотранспорта Компании имеет тенденцию роста.
Кроме коренных месторождений алмазов АК «АЛРОСА» интенсивно отрабатываются алмазоносные россыпи, расположенные на мирнинской площадке. В связи с этим имеет место большое разнообразие горных и подготовительных работ, количество которых только на одном месторождении достигает 5, а всего в отработке находятся одновременно несколько россыпных месторождений. Это следующие работы: подготовка полигонов (очистка от снега и леса), горно-подготовительные работы, перевозка плотика, песков, торфов на отвал или на сооружение дамб, и др., а общее количество переделов горных и других работ на МГОКе достигает 40.
Комбинатом отрабатываются одновременно несколько россыпных месторождений алмазов р. Ирелях: «Горное» — дражным, «Иреляхская россыпь» — дражным и открытым, «Водораздельные галечники» — открытым способами.
В соответствии с проектным решением для отработки россыпных месторождений алмазов в качестве базовой применяется модель БелАЗ-75473 (рис. 1).
Рис. 1. БелАЗ-75473 на месторождении «Горное» Мирнинского горнообогатительного комбината
Все автотранспортные перевозки при отработке россыпей и подготовке дражных полигонов выполняются круглый год, за исключением периода весеннего паводка (в мае), однако при подго-
товке дражных полигонов существует сезонная организация горнотранспортных работ. Неравномерная работа автосамосвалов в течение года обусловлена состоянием технологических автодорог, для сооружения которых, во избежание разубоживания, могут использоваться только вскрыша и плотик, имеющие низкие прочностные характеристики.
Основной объем горно-транспортных работ планируется и выполняется как в летние, так и в зимние месяцы. Распределение перевозок и грузооборота по месяцам (на примере 2007 года), представленное на рис. 2, является типичным при отработке россыпей в течение последних лет.
Как правило, работа машин приостанавливается во П-Ш декадах апреля, возобновляется в июне-июле; летом, во время затяжных дождей, автотранспорт также не работает.
Техническими возможностями для перевозки грузов в условиях бездорожья и при полном их отсутствии обладают шарнирно-сочлененные автосамосвалы (ШСА), например УОЦУО А40Е. Применение ШСА при разработке россыпных месторождений р. Ире-лях позволит равномерно в течение года (кроме мая) выполнять транспортную работу.
• Вскрыша "Ирел.россыпи" в отвал ■ Вскрыша полигона др.№203 в дамбы, отвал
—ГПР"Горное''(пески др.№203) —Ж— ГПР"Горное" (торфа,плотик)
| Подготовка россыпных блоков(лес,снег) шшС^ Всего
—х—Перевалка песка(др.№203)
Рис. 2. Распределение перевозок по переделам работ в 2007 г
Надо отметить, что в России немного предприятий, где применяются ШСА. К таким предприятиям относится ОАО «Северал-маз», где в настоящее время отрабатывается трубка «Архангель-
ская», являющаяся одной из 6 трубок, представляющих Ломоносовский ГОК. Месторождение алмазов им. М.В. Ломоносова характеризуется менее жесткими климатическими условиями по сравнению с алмазоносными месторождениями Якутии, но расположено в болотистой местности, где находятся истоки нескольких рек. ШСА на Ломоносовском ГОКе представлены Volvo A40D и Terex TA-35C грузоподъемностью соответственно 37 т и 32 т (рис.
3).
С учетом опыта эксплуатации ШСА в условиях Ломоносовского ГОКа (при расчетах для аналога использовалась модель Volvo F40D) и специфики отработки россыпных месторождений р. Ирелях определена расчетная эффективность эксплуатации ШСА в условиях Мирнинского ГОКа. В качестве критериев эффективности приняты производительность и себестоимость транспортной работы.
Рис. 3. Уоіуо F40D на тр. «Архангельская» ОАО «Севералмаз»
Для определения производительности применялись коэффициент использования грузоподъемности (КИГ), среднетехническая скорость и режим работы водителя.
При определении КИГ учтено, что удельный вес перевозимой горной массы при отработке россыпных месторождений и при подготовке дражных полигонов в условиях МГОКа изменяется от 1,65 т/м (торфа) до 1,9 т/м3 (пески). При вместимости платформы а/с БелАЗ 26 м3 (с «шапкой») объем перевозимой за ездку горной массы изменяется от 29 т (вскрыша) до 31 т (пески) и составляет в среднем 30 т, а коэффициент использования грузоподъемности —
0,67.
С учетом того, что вместимость платформы ШСА составляет 24 м3, масса перевозимого за ездку груза будет изменяться от 27 т (вскрыша) до 28 т (пески) и составит в среднем 27,5 т, а коэффициент использования грузоподъемности — 0,71.
При определении среднетехнической скорости исходили из того, что в условиях Ломоносовского ГОКа среднетехническая скорость ШСА, определенная экспериментальным путем, на горизонтальном участке протяженностью 2,5 км составила 25 км/ч.
Показатели норм сменной выработки для водителей сравниваемых моделей машин в рейсах, тоннах и тоннокилометрах, приведены в табл. 1.
Выполненные расчеты показали, что расчетная сменная производительность ШСА в среднем на 18 % выше, следовательно, для выполнения одинакового объема транспортной работы потребуется а/с БелАЗ на 18 % больше. Кроме этого, машины Уо1уо будут задействованы на перевозке горной массы в течение года, исключая период паводка.
Для определения второго показателя эффективности — себестоимости перевозок — необходимо знать эксплуатационные затраты на выполнение равного объема транспортной работы, которые формируются по следующим статьям: заработная плата, топливо, смазочные материалы, износ и ремонт автошин, амортизационные отчисления, общепроизводственные расходы.
Для расчета эксплуатационных затрат на выполнение равного объема транспортной работы автосамосвалами БелАЗ и Уо1уо использованы следующие показатели:
ьэ г
Таблица 1
Показатели норм сменной производительности для водителей а/с БелАЗ (действующие в а/б) и ШСА (расчетные) при разработке россыпных месторождений в условиях Мирнинского ГОКа
Модель а/с Среднетехн. скорость, Загрузка, т Продолжительность Выработка
км/час рейса, мин в рейсах в тоннах в ткм
Расстояние 1,5 км (вскрыша)
БелАЗ-75473 16,4 29 16,0 23,2 672,19 1008,3
Volvo А40Е 20,5* 27 13,7 32,1 866,8 1167,4
Расстояние 2 км (вскрыша)
БелАЗ-75473 17,9 29 18,8 20,2 585,31 1170,6
Volvo А40Е 22,3* 27 15,8 27,8 751,6 1503,1
Расстояние 2,7 км (пески)
БелАЗ-75473 20 31 21,2 17,9 555,9 1500,9
Volvo А40Е 25 28 18,0 24,4 684,1 1877,1
*среднетехническая скорость машин Volvo А40Е корректируется аналогично изменению скорости а/с БелАЗ-75473 в зависимости от плеча откатки
• средняя зарплата водителя технологического автотранспорта принята на уровне сложившейся в автобазе в 2007 г.;
• количество водителей на 1 автосамосвал принято на уровне сложившегося в автобазе — 4,1 человека;
• удельный расход топлива автосамосвалами БелАЗ в 2007 г. составил 103,6 г/ткм. Удельный расход топлива ШСА в условиях Ломоносовского ГОКа составляет в среднем 104,9 г/ткм, а машин БелАЗ — 98,6 г/ткм, то есть на 6 % меньше. С учетом вышеизложенного, принимаем удельный расход топлива ШСА в условиях МГОКа на 6 % выше, что составит 109,8 г/ткм;
• расчет необходимого количества масел и смазок — моторных, трансмиссионных, гидравлических масел, консистентных смазок, охлаждающих жидкостей — для сравниваемых моделей автосамосвалов, выполнен в соответствии с рекомендациями фирм-изготовителей по маркам масел и периодичности их замены;
• при определении затрат на приобретение автошин принимаем, что для оснащения машин БелАЗ будут использоваться КГШ 21.00R35 фирмы «Bridgestone». Автосамосвалы Volvo при поступлении оснащены КГШ фирмы «Goodyear», в дальнейшем предполагается применение шин фирмы «Bridgestone» 29,5R25. Стоимость КГШ 21.00R35 составляет 4111,4 тыс.$ или 97 тыс. руб., а КГШ 29,5R25 — 6383,5 тыс. $ или 150 тыс.руб. (с учетом таможенных сборов и транспортных расходов);
• срок службы машин БелАЗ в условиях Мирнинского ГОКа составляет 6 лет или 500 тыс.км. Принимаем срок службы автосамосвалов Volvo в 10 лет, как на Ломоносовском ГОКе;
• общепроизводственные расходы, которые включают в себя издержки на техобслуживание, ремонт автосамосвалов и накладные расходы, в структуре себестоимости перевозок на автобазе МГОКа составляют до 50 %
Расчет эксплуатационных затрат, выполненный в уровнях цен 2007г. и расхода материальных ресурсов на уровне 2007г. (КГШ — на уровне цен 2008 г.), показал, что себестоимость транспортной работы у автосамосвалов VOLVO A40E на 2,0 % ниже, чем у машин БелАЗ-75473.
Расчет себестоимости по статьям затрат представлен в табл. 2. Таблица 2
Расчет себестоимости перевозки горной массы а/с БелАЗ-75473 и Уо^о А40Е при разработке россыпных месторождений в условиях Мирнинского ГОКа
Статьи затрат Ед. изм. БелАЗ-75473 - Volvo
факт 2007 г. А40Е -
прогноз
Исходные данные
Количество а/с ед. 1 0,82
Грузооборот тыс.ткм 1274,1 1274,1
Стоимость а/с (с НДС с доставкой) тыс.руб. 9378,3 14321,9
Средняя зарплата водителя тыс.руб. 37,7 37,7
Количество водителей чел. 4,1 3,4
Удельный расход топлива г/ткм 103,6 109,8
Расход топлива, всего т 132,0 139,9
Стоимость 1 т топлива тыс.руб. 17,4 17,4
Стоимость 1 автошины тыс.руб. 96,6 150
Срок службы а/с лет 6 10
Расчетные данные
Расходы на зарплату водителей тыс.руб. 1853,9 1520,2
Затраты на топливо тыс.руб. 2298,3 2436,2
Затраты на смазочные материалы тыс.руб. 165,6 104,0
Затраты на КГШ тыс.руб. 579,7 900,0
Общепроизводственные расходы тыс.руб. 6735,6 6602,8
Амортизационные отчисления тыс.руб. 1563,1 1432,2
Отчисления на соц. нужды тыс.руб. 370,8 304,0
Итого тыс.руб. 13566,8 13299,4
Стоимость 10 ткм руб. 106,5 104,4
Полученная в результате выполненных расчетов эффективность явилась одним из аргументов для приобретения в IV квартале 2008 г. двух шарнирно-сочлененных автосамосвала Уо1уо Л40Б.
Фактическая производительность ШСА будет определена по итогам первого года эксплуатации.
Выводы
1. Применение автосамосвалов с шарнирно-сочлененной рамой Уо1уо Л40Е при разработке россыпных месторождений и под-
готовке дражных полигонов взамен машин БелАЗ-75473, позволит сократить:
• количество автосамосвалов, задействованных на разработке россыпных месторождений, на 18 % за счет более высокой производительности;
• затраты на содержание и эксплуатацию в связи с более низкой себестоимостью выполнения транспортной работы (на 2,0 %).
2. Применение ШСА позволит обеспечить равномерное использование автотранспорта по месяцам в течение года (кроме мая). пгсге
Zyryanov I. V., Tsimbalova A.I.
SUBSTANTIATION OF EFFICIENCY OF HINGED AUTO DUMP
TRUCKS USAGE IN THE CONDITIONS OF MIRNINSKY ODPE
АК «ALROSA»
It is defined the estimated efficiency of SSA operation in the conditions of Mirnin-sky ODPE. As criteria of efficiency there are accepted productivity and the cost price of transport work.
Key words: operation of career auto dump trucks, lifting of rock mass, gravel deposits of diamonds.
Коротко об авторах
Зырянов И.В., Цымбалов А.И. — Институт «Якутнипроалмаз», info@alrosa.ru
