CC BY
32
© В.Ю. Иншаков, Е.М. Евтушенко, Ю.А. Килин, 2014
УЛК 622.271:65.012
В.Ю. Иншаков, Е.М. Евтушенко, Ю.А. Килин
ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ ЦИКЛИЧНО-ПОТОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ В УСЛОВИЯХ ФИЛИАЛА СУЭК-КРАСНОЯРСК «РАЗРЕЗ БОРОДИНСКИЙ ИМ. М.И. ЩАДОВА»
Оценена возможность внедрения циклично-поточной технологии (ЦПТ) - предлагается внедрения экскаваторно-автомобильных комплексов с формированием центральной выездной траншеи и отказом от строительства железнодорожных путевых развязок. Обосновываются основные технологические параметры, производительность технологической цепочки, отвалообразование. Оцениваются показатели, формирующие экономическую эффективность внедрения ЦПТ. Ключевые слова: грузопотоки, циклично-поточная технология, экскаваторно-авто-мобильный комплекс, усреднение, транспортные коммуникации, отвалообразова-ние, эффективность.
В условиях рыночной экономики для стабильной/устойчивой работы горного предприятия решающее значение имеет техническое перевооружение производства.
Последнее техническое перевооружение крупнейшего угледобывающего предприятия России разреза Бородинский имени М.И. Щадова прошло в период 80-х - 90-х гг. XX в. Основным добычным оборудованием, как наиболее производительным в то время, были выбраны роторные экскаваторы различной мощности -ЭРШРД-5000, ЭРП-2500, ЭР-1600, ЭР-1250. Для подачи порожних составов под погрузку угля, выводу груженых углем составов на на углес-борочные станции и маневровых работах по погрузке и обработке составов были приняты наиболее производительные и мощные универсальные локомотивы ТЭМ-7, ТЭМ-7А. Для вывозки угольных маршрутов от углес-борочных станций до станции примыкания построена электрическая тяга.
Транспортной технологией, которая наиболее надежно и эффективно функционировала и обеспечивала
самую высокую производительность в климатических условиях Сибири, при слабых несущих способностях пород вскрыши Бородинского месторождения, в 80-х гг., считалась железнодорожная. Железнодорожная вскрыша традиционно была развита на Бородинском разрезе, при техническом перевооружении разреза технология была сохранена, но к эксплуатации были приняты карьерные экскаваторы с максимальными на тот период объемами ковша и производительностью - ЭКГ-15, ЭКГ - 12.5, ЭКГ-10. Для транспортировки вскрыши были приняты вагоны-самосвалы 2ВС-105. Тяга первоначально была принята электрическая (тяговые агрегаты ОПЭ-1), но впоследствии, в связи с высокими эксплуатационными затратами, большим количеством вспомогательных работ и сложностью организации было принято решение перейти на тепловозы марки ТЭМ-7. Таким образом к 1995 г. сложился, действующий по настоящее время как на добыче угля, так и на вскрыше, комплект карьерной техники, который можно охарактеризовать как экскаваторно-
Рис. 1 Ситуационная схема разреза
железнодорожный комплекс (ЭЖДК) • физический и моральный износ
разреза Бородинский. горно-транспортного оборудования
Последнее изменение параметров (ГТО);
разреза произведено в 2000-2007 гг. • рост дальности транспортиров-
Произведена реконструкция западно- ки вскрышных пород;
го и восточного крыла разреза. На • отставание добычи угля пл. Бо-
западном крыле разреза проведена родинский-2 из-за ограниченного
перенарезка вскрывающих капиталь- рынка сбыта и большой конкуренции;
ных выработок, построен путепровод • низкий коэффициент использо-
тоннельного типа (проект ОАО «СПб- вания основного ГТО в сравнении с за-
Гипрошахт»). На восточном крыле рубежными и некоторыми предприя-
разреза произведено объединение тиями России.
основного и восточного участков. По мере подвигания фронта горных
Развитие открытого способа раз- работ расстояние транспортировки
работки месторождений на современ- вскрышных пород увеличивается, что
ном этапе во многом определяется отрицательно сказывается на технико-
степенью совершенства технологий и экономических показателях предпри-
комплексной механизации добычных и ятия. Снижается производительность,
вскрышных работ с широким исполь- увеличивается количество оборудова-
зованием цикличных и непрерывных ния и инфраструктура для обеспече-
процессов извлечения, перемещения и ния вывозки вскрышных пород.
складирования горных пород. Поэтому важным фактором разра-
Можно выделить несколько основ- ботки Бородинского месторождения,
ных проблем с которыми предпри- по принятой системе разработки, яв-
ятие уже столкнулось или столкнется: ляется необходимость поддержания
Показатели Ел. изм. 2000 2004 2013
Объем ж.д. вскрыши тыс. м3 16 708 7712 12 780
Кол-во локомотивов на ж.д. вскрыше ед. 18,4 7,0 11,1
Дальность транспортировки км 8 5,2 5,7
Производительность локомотивосостава тыс. м3/лок 908 1100 1150
Желез подо рожная вскрыша
б
Угольный пласт Рыбинский-1
Угольным пласт Рыбинский-2
Угольный пласт Бородин ский-1
'тГ " ..................
Бестранспортная вскрыша
Угольный пласт Бородинскии-2
—^ Парк Угольная-! ст. Угольная-2 *—
Рис. 2. Проектная схема грузопотоков
минимального расстояния транспортирования вскрышных пород в выработанное пространство. Существующим проектным решением предусматривается периодический перенос путевых развязок со строительством путепроводов на флангах разреза вслед за подвиганием фронта горных работ. Проектная схема приведена на рис. 1.
Однако, перенос путепровода требует больших затрат связанных с его строительством и организацией путевых развязок (увязка вскрышных и отвальных грузопотоков, пересечение с добычным грузопотоком) из-за разности абсолютных отметок. Учитывая, что применяемая техника выработала свой ресурс и требует глубокой модернизации или полной замены рассмотрен вариант технического перевооружения с отказом от фланговых путепроводов, концентрацией угольного грузопотока по центру отвального фронта.
Схема распределения грузопотоков по предлагаемому варианту приведена на рис. 2.
В связи с ограниченностью рынка сбыта угля с зольность свыше 12% за последние годы наметилась тенденция
На внутренние отвалы •«-
ст. Угольнзя-2
по отставанию отработки угля пл. Бо-родинский-2.
С учетом целевых показателей по добыче угля на 2014-2018 гг. по разрезу Бородинский им. М.И. Щадо-ва в объеме 17-19 млн т, что ниже установленной производственной мощности разреза по добыче угля на 3-5 млн т, выполнен технико-экономический расчет (ТЭР) по перспективной реконструкции и технического перевооружения разреза:
• переход на центральную выездную траншею;
• внедрение циклично-поточной технологии (ЦПТ) на основе комбинированного автомобильного-конвейерного транспорта;
• внедрение на добычных и вскрышных работах экскаваторно-ав-томобильных комплексов (ЭАК).
В расчете рассмотрено техническое перевооружение разреза с внедрением нового выемочного погрузочного оборудования, циклично-поточной технологии и автомобильного транспорта. Для ведения горных работ на разрезе Бородинский предлагается применять комбинированную систему разработки.
Железнодорожная вскрыша
Г
Угольный ллэст Рыбинский-1
Угольный пласт Рыбинский-2
Угольный пласт Бородинский-!
Бестранспортная вскрыша
Угольный пласт Бородиниии-2
На внутренние отвалы
На внутренние отвалы а-
Рис. 3. Схема грузопотоков по предлагаемому варианту
ст. Угольная-2
Вскрышные уступы над пластами Бородинский-1, Рыбинский-1 и Ры-бинский-2 отрабатываются по транспортной системе разработки с использованием автомобильного транспорта. Весь объем вскрышных пород полностью размещается на внутренних отвалах. Вывоз вскрыши на внутренние отвалы производится по транспортно-отвальным перемычкам, соединяющим рабочий борт разреза с внутренними отвалами. Расстояние транспортирования не более 4 км. В качестве основного вскрышного и добычного оборудования предлагается использовать экскаваторы ЭКГ-32Р и РС 1250, автосамосвалы БелАЗ-75306 (грузо-
подъемность 220 т) и Кота1ви ИЭ 785 (грузоподъемность 91 т).
Добытый уголь из забоя транспортируется автосамосвалами к конвейеру и далее по конвейеру на технологический комплекс (далее - ТК), расположенный на отвале. Дальность транспортировки угля до конвейера - 2,3 км, по конвейеру до ТК - 1,5 км, от ТК до ст. Угольная 2 - 3,5 км. Отработка междупластья пластов Бородинский-1 и Бородинский-11 производится по бестранспортной системе разработки драглайном ЭШ 10/70. Объем инвестиций приведен ниже.
В настоящее время большой объем инвестиций делает проект недоста-
ДоБычз по пластам Бор 1 и Бор 2, тонн/год
ЮООЭМО • ]1Ю(Кн>
ЛИ5 гоо? га» за» зон) зон «>1з 1т ЗК4 да] вй ¡и: /ооэ ЭД «= ют, да мм гот гио ген ¡т да>
-БородинсниА 1 —»-БьродйнсниДг Ойимдсв^. тонн ЕорйцирткИ ^обинн, юн* бсчядиняна 2
4
/
Г-
fit
+ "
m*
; - -t " Основное поле
ii
... j; \, У
1 -
'< Отвалы бестранс- / — .Г "К портной вскрыши. ■ " *,"s 'J
Рис. 4. Ситуационная схема разреза при внедрении ЦПТ и ЭАК
точно эффективным из-за длительного срока окупаемости, однако проект будет актуален через 5-10 лет после полной выработки оборудованием своего ресурса и, следовательно, необходимостью полного технического перевооружения разреза.
Проведенная технико-экономическая оценка (в ценах 2012 г.) предла-
гаемого варианта выявила следующие преимущества:
• Сокращение численности на разрезе Бородинский и Бородинское ПТУ в общем на 768 чел.
• Исключение низкоквалифицированного ручного труда, необходимого для содержания железнодорожных путей.
Показатели Ел. изм. Всего В т.ч. 1-й этап
Объем инвестиций с НДС за 5-й период млн руб. 5363 3643
вскрышной комплекс млн руб. 1720 -
добычной комплекс млн руб. 2148 2148
наклонный конвейер млн руб. 550 550
технологический комплекс поверхности млн руб. 945 945
Основные технико-экономические показатели проекта
№ п/п Показатели Ел.изм. Значение
1 Общий объем инвестиций с НДС млн руб. 5363
2 Чистый дисконтированный доход (NPV) млн руб. 554
3 Внутренняя норма доходности (IRR), в год % 21%
4 Модифицированная норма доходности (MIRR), в год % 16%
5 Ставка дисконтирования, в год % 12,50%
6 Срок окупаемости инвестиций лет 8,7
7 Дисконтированный срок окупаемости лет 9,5
• Сокращение затрат на оплату труда по бородинским предприятиям на 268 млн руб. в год.
• Простота организации ведения работ по сравнению с железнодорожным транспортом.
• Исключение реконструкции тоннельных развязок и, как следствие, сокращение затрат по этой статье 1100 млн руб.
1. Проект горно-транспортной части отработки буроугольного месторождения разрез «Бородинский». - ООО «УПР ОА «Крас-ноярскуголь», 2007.
2. Стратегия технического перевооружения предприятий СУЭК при отработке уголь-
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ_
• Сокращение капитальных затрат за счет исключения модернизации экскаваторов и приобретения локомотивов и думпкаров на 1877 млн руб. по пятилетней программе 2014-2017 гг. (при условии начала реализации проекта в 2014 г.).
• Получение дополнительных денежных средств в размере 1370 млн руб. за счет реализации выводящегося из эксплуатации оборудования.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ных месторождений до 2030 г. - ООО НПК «Горное дело», 2010.
3. Трубецкой К.Н., Потапов М.Г., Виниц-кий К.Е., Мельников Н.Н. и др. Открытые горные работы. Справочник. - М.: Горное бюро, 1994. - 590 с. GUS
Иншаков Владимир Юрьевич - начальник управления развития и инвестиций ОАО «СУЭК-Красноярск», e-mail: Inshakovvy@suek.ru,
Евтушенко Евгений Михайлович - технический директор ОАО «СУЭК-Красноярск», e-mail: EvtushenkoEM@suek.ru,
Килин Юрий Алексеевич - кандидат технических наук, первый заместитель исполнительного директора ЗАО «Разрез Назаровский», e-mail: KilinYA@suek.ru.
UDC 622.271:65.012
PROSPECTS FOR CYCLICAL-AND-CONTINUOUS METHOD IN THE BORODINSKY OPEN PIT MINE AFTER M.I. SHCHADOV, SUEK-KRASNOYARSK JSC
Inshakov V. Yu., Director of Development and Investment, SUEK-Krasnoyarsk JSC, e-mail: Inshakovvy@suek.ru,
Evtushenko E.M., Technical Director, SUEK-Krasnoyarsk JSC, e-mail: EvtushenkoEM@suek.ru, Kilin Yu.A., Candidate of Engineering Sciences, First Deputy of Executive Director, Nazarovsky Open Pit Mine CJSC, e-mail: KilinYA@suek.ru.
Evaluated the possibility of introducing the Lurgi (CCM) - serves the implementation of the excavator-automobile complexes with the formation of the Central exit of the trench and abandonment of the construction of rail travel interchanges. Justifying the main technological parameters, productivity of a technological chain, dumping. Estimated indicators, which form the economic efficiency of introduction of the CCM.
Key words: traffic flows, the circuit opening, excavator, car set-up, averaging, transport communications, stacking and effectiveness.
REFERENCES
1. Proekt gorno-transportnoj chasti otrabotki burougol'nogo mestorozhdenija razrez «Borodinskij» (Project of mining and haulage in the Borodinsky Brown Coal Open Pit Mine), OOO «UPR OA «Krasnojarskugol'», 2007.
2. Strategija tehnicheskogo perevooruzhenija predprijatij SUJeK pri otrabotke ugol'nyh mestorozhdenij do 2030 g. (Technical upgrading strategy at SUEK coal mines through 2030), OOO NPK «Gornoe delo», 2010.
3. Trubeckoj K.N., Potapov M.G., Vinickij K.E., Mel'nikov N.N. Otkrytye gornye raboty. Spravochnik. (Open pit mining. Reference), Moscow, Gornoe bjuro, 1994, 590 p.
