CC BY
152
УДК 622.271:322 © А.И. Добровольский, Е.И. Леонов, А.В. Кутовой, В.Ю. Заляднов, Н.Г. Караулов, М.Э. Юсупов, 2019
Повышение эффективности разработки угольного разреза за счет оптимизации технологических параметров в сложных горно-геологических условиях
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-10-72-78
ДОБРОВОЛЬСКИЙ А.И.
Канд. техн. наук, генеральный директор АО «Ургалуголь»,
682030, п. Чегдомын, Хабаровский край, Россия, e-mail: Urgalugol@suek.ru
ЛЕОНОВ Е.И.
Директор ОГР АО «Ургалуголь»,
682030, п. Чегдомын, Хабаровский край, Россия, e-mail: LeonovEI@suek.ru
КУТОВОЙ А.В.
Главный инженер ОГР АО «Ургалуголь»,
682030, п. Чегдомын, Хабаровский край, Россия, e-mail: Urgalugol@suek.ru
ЗАЛЯДНОВ В.Ю.
Канд. техн. наук,
доцент кафедры «Разработка месторождений
полезных ископаемых»
ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова»,
455000, г. Магнитогорск, Россия,
e-mail: zalyadnov@mail.ru
КАРАУЛОВ Н.Г.
Канд. техн. наук,
доцент кафедры «Разработка месторождений
полезных ископаемых»
ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова»,
455000, г. Магнитогорск, Россия,
e-mail: n_karaulov@mail.ru
ЮСУПОВ М.Э.
Студент Института горного дела и транспорта ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова», 455000, г. Магнитогорск, Россия, e-mail: E1em2010@yandex.ru
В статье представлены общие сведения по Ургальскому каменноугольному месторождению, которое разрабатывается открытым и подземным способами предприятием АО «Ургалуголь» компании «СУЭК». Планом развития предприятия предусматривается увеличение объемов добычи в ближайшие годы не менее чем в три раза с приоритетом в пользу открытого способа разработки. Одним из перспективных для развития является разрез «Буреинский», объем добычи на котором в последние годы составляет не менее 3 млн т в год. Однако Ургальское месторождение, в том числе и разрез «Буреинский», характеризуется сложными горно-геологическими и горнотехническими условиями. Для повышения эффективности и конкурентоспособности предприятия на рынке, а также выполнения плановых показателей одной из задач, решаемых руководством в настоящее время, является поиск решений по увеличению производительности применяемой техники. В статье приводится сравнительный анализ характеристик горнотехнических условий и параметров систем разработки, характерных для разрезов «Буреинский», «Правобережный», «Черногорский», «Тугнуйский» В результате сравнения выделены основные горнотехнические условия, снижающие экономическую эффективность разреза «Буреинский» Представлены исследования применяемых технологических схем и решения по повышению эффективности отработки развала взорванной горной массы экскаватором Komаtsu РС-2000 в условиях разреза «Буреинский». Предлагаемые схемы работы оборудования позволяют обеспечить увеличение производительности экскаватора более чем на 10%, главным образом за счет снижения времени цикла его работы. Наряду с увеличением производительности рекомендуемые схемы позволяют обеспечить снижение затрат, связанных с ремонтом экскаватора, в результате чего обеспечивается значительное снижение удельных затрат на выемочно-погрузочные работы.
Ключевые слова: разрез, гидравлический экскаватор, горнотехнические условия, развал взорванной горной массы, технологическая схема, производительность, эффективность.
ВВЕДЕНИЕ
Ургальское месторождение - одно из крупнейших угольных месторождений Дальнего Востока. Разрабатывается с 1934 г. Количество разведанных запасов составляет более
1,1 млрд т, общие оценочные запасы составляют 11 млрд т угля [1]. Несмотря на то, что месторождение характеризуется сложными горно-геологическими и гидрогеологическими условиями, кондиции запасов обусловливают перспективу его освоения и будущее развитие региона.
Недропользователем Ургальского месторождения является объединение «АО «Ургалуголь». В настоящее время в состав объединения входят следующие производственные единицы: шахта «Северная», разрез «Буреин-ский» с обогатительной установкой (ОУ-22); разрез «Ма-реканский»; разрез «Правобережный»; обогатительная фабрика «Чегдомын».
В 2004 г. АО «Ургалуголь» вошло в состав одной из крупнейших угольных компаний страны - СУЭК и получило мощный импульс для дальнейшего социально-экономического развития [2]. В 2004 г. перед руководством предприятия была поставлена задача - к 2015 г. выйти на рынок экспортируемого угля и закрепиться на нем. Для решения данной задачи был направлен значительный объем инвестиций в технологическое развитие производства. В этот период существенным образом изменился подход к освоению месторождения в пользу развития открытого способа добычи.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Одним из самых перспективных для развития предприятия является разрез «Буреинский». В последние годы на этом разрезе изменилась технология разработки угольных пластов. Был опробован способ с валовым взрывным рыхлением вскрышных пород и пластов угля [1, 2], позволяющий более эффективно использовать горнотранспортное оборудование. Применение новой технологии разработки, а также обновление парка экскаваторов, автосамосвалов и бульдозерной техники обеспечили переход разреза «Буреинский» на уровень производства 3 млн т в 2017 г. Однако современные условия рынка требуют непрерывных улучшений в организации и технологии производства для повышения эффективности и конкурентоспособности предприятия. В связи с этим перед руководством Разрезоуправления «АО «Ургалуголь» ставятся новые задачи, в том числе связанные с повышением уровня использования техники с учетом характерных для данного района горно-геологичских условий.
Буреинский разрез отрабатывается с 1998 г. и делится на 2 карьерных поля (участок № 1 и участок № 2). Участок № 1 (южный) отрабатывает южную часть геологических запасов, участок № 2 (северный) - северную часть. В отработку вовлечены пласты В4 - В7, В11 - В14, В21 - В23, В26, В41.
В настоящее время разрез «Буреинский» представляет собой карьерное поле длиной по простиранию 5,5 км, в крест простирания - свыше 1,7 км. Максимальная глубина отработки пластов составляет 180 м при углах по падению от 12° до 22°. Производственная мощность разреза по проекту составляет 3 000 тыс. т в год с коэффициентом вскрыши 6,5 м3/т. При отработке разреза применяется транспортная система разработки с использованием автомобильного транспорта и вывозкой угля на угольный склад, вскрыши - на внешние и частично на внутренние отвалы.
Транспортировка угля из забоя осуществляется по транспортным бермам, почве угольного пласта и рабочим гори-
зонтам на перегрузочный угольный склад. Часть вскрышных пород, представленных гравийно-галечниковыми отложениями и крепкими песчаниками, используется для подсыпки подъездных автодорог и промплощадки. Отработка верхних вскрышных уступов, сложенных четвертичными отложениями, производится в зимнее время с предварительным рыхлением методом скважинных зарядов.
Вскрышные породы разреза транспортируются из забоев на внешние отвалы. Дальность транспортировки составляет до 2,3 км. Отвалообразование - бульдозерное. Внешний отвал расположен с восточной стороны участка за контуром промышленной угленосности, вдоль выхода пласта В4 под наносы. Вскрытие участков осуществляется выездными траншеями, примыкающими к внешней автодороге.
На выемке вскрыши и угля применяются гидравлические экскаваторы с рабочим оборудованием типа «обратная лопата» Komatsu PC-1250, РС-2000, PC-4000 с вместимостью ковша соответственно 6,7, 12 и 22 м3. Кроме того, в технологии предусмотрено использование фронтального пневмоколесного погрузчика WA700 с вместимостью ковша 8,7 м3, а также гусеничных бульдозеров Komatsu D375 и Liebherr PR77. На транспортировке вскрышных пород используются автосамосвалы TEREX TR100 грузоподъемностью 90 т, БелАЗ-75131 и БелАЗ-75306, на транспортировке угля - автосамосвалы SCANIA 420 грузоподъемностью 35 т. Бурение скважин осуществляется станками DML 1200 и Pit Viper 271.
Эффективность использования техники на примере экскаватора Komatsu PC2000 в настоящее время можно характеризовать следующими показателями: производительность в среднем по разрезу составляет 350 тыс. м3/мес., в год - около 3000 тыс. м3; среднее производительное время работы экскаватора - 490 ч/мес.; общие удельные затраты, связанные с отработкой взорванного блока, - около 14,5 руб./м3. Месячная производительность труда по добыче на «Буреинском» разрезе составляет 494 т/чел., при этом средняя месячная производительность труда по добыче по 13 разрезам АО «СУЭК» составляет 594 т/чел.
С целью выявления потенциальных возможностей повышения эффективности разработки разреза «Буреинский» было проведено сравнение горнотехнических условий и технологических параметров различных угольных разрезов. В табл. 1 представлено сравнение горнотехнических условий и параметров разрезов «Буреинский», «Правобережный», «Черногорский» и «Тугнуйский».
Анализируя работу всех четырех разрезов, можно выделить следующие основные горнотехнические условия, снижающие экономическую эффективность разрезов «Буреинский» и «Правобережный»:
1. Более высокие показатели крепости пород приводят к дополнительным затратам при подготовке массива к выемке и экскавации горной массы.
2. Заиливаемость скважин увеличивает затраты на бурение скважин.
3. Большая дальность перевозки полезного ископаемого увеличивает затраты на транспорт.
4. Наличие мерзлоты приводит к дополнительным затратам при подготовке вскрышных пород к выемке.
5. Увеличено среднее время одной операции по ремонту карьерных самосвалов на 60-70% из-за отсутствия боксов.
Таблица 1
Сравнение горнотехнических условий и технологических параметров, характерных для различных угольных разрезов
Разрезы
Показатели Буреинский Правобережный Черногорский Тугнуй-ский Комментарий
Данные по бурению 2018 г.:
Крепость пород 7-9 5-8 4-6 4-10 Крепость пород на Ургале в целом выше
Сетка скважин, м х м от 2,5x2,5 до 6x6 от 2,5x2,5 до 6x6 от 5х5 до 9х6 от 4x4 до 9x9 Из-за крепости пород и наличия мерзлоты приходится бурить меньший размер сетки
Расход ВВ, кг/м3 0,922 0,964 0,685 0,851 Из-за крепости пород и наличия мерзлоты расход ВВ на Ургале выше на 15-40%
Выход горной массы (ГМ), м3/м 28,86 30,13 40,72 33,22 Из-за крепости пород и наличия мерзлоты выход ГМ на Ургале ниже на 15-40%
Скорость бурения, м/ч 39,10 35,10 51,00 80,00 Из-за крепости пород скорость бурения на Ургале в 1,5-2 раза ниже
Наработка шарошек и долот, м/ед. 3350 3350 7900 8500 Один буровой инструмент служит на Буреин-ском разрезе в 2,5 раза меньше, а на Правобережном - в 5,5 раза меньше, чем на Тугнуе
Процент заиливаемых скважин, % 8 12 0,1 2 Заиливаемая скважина означает, что после бурения ее нельзя использовать для взрывания
Экскавация, перевозка:
Объем добычи, тыс. т 3000 2000 7500 14000
Коэффициент вскрыши, м3/т 8,3 4,8 7,5 6,1
Плечи:
Добыча, км 11,1 8,0 5,8 4,5
Вскрыша, км 2,0 1,5 2,2 2,3
Оптимальность соотношения ковша экскаватора и грузоподъемности самосвала:
Количество ковшей на самосвал (min - по борту; max - с шапкой), шт. 6-13 6-8 6-8 3-10
Среднее время загрузки самосвала, с 231-429 231 108-330
Средний ковш экскаватора:
Для 220-тонных самосвалов, м3 16,7 22 22 30,8
Для 130-тонных самосвалов, м3 6,7 9 6,7 Производительность самосвала увеличивается примерно на 1,5-2% при росте объема ковша на 1 м3 (для гидравлических экскаваторов)
Обеспеченность вспомогательной техникой:
Грейдеры сверхтяжелые (CAT 24M), ед. 1 2
Грейдеры прочие, ед. 2 1 4 4
Бульдозеры гусеничные, ед. 8 4 16 18
Бульдозеры колесные, ед. 2 1 4 7
Погрузчики колесные, ед. 6 14 8
Машины карьерные (универсальные), ед. 1 - 1 1
Машины карьерные (поливочные), ед. 1 - 4 4
Машины карьерные (тягач), ед. 1 - 2 1
Обеспеченность инфраструктурой - рембоксы, АБК и т.п.:
Производственное здание для выполнения ТО и ремонта карьерных самосвалов, ед. нет нет 1 2
Количество машино-мест для ТО (БелАЗ-7530, 7513), ед. - - 2 2
Количество машино-мест для ТР (БелАЗ-7530, 7513), ед. - - 2 7
Среднее время 1 операции по ремонту самосвалов, ч 8 5 Из-за отсутствия боксов средне время 1 операции на Ургале на 60-70% больше
Общие параметры:
Мерзлота Да Да Нет Нет До 100 м вечной мерзлоты. Препятствует бурению, взрыву (пробуренная скважина оплывает). Эффективно отработать можно только зимой. Оттаивает по 1 м за 1 мес.
Водопритоки:
м3/ч 1995 5771 40 1414
м3/сут. 47875 138504 1000 32515
Указанные горнотехнические условия в целом значительно осложняют отработку Буреинского и Правобережного разрезов. Однако были найдены решения, позволившие на разрезе «Буреинский» обеспечить планируемый результат, а именно переход разреза с 845 тыс. т в 2007 г. на уровень производства 3 000 тыс. т в 2017 г. Несмотря на достигнутые результаты, в современных условиях рынка горнодобывающим предприятиям важно находить новые решения, позволяющие создавать конкурентную стоимость производимой продукции [3]. Таким образом, особые горно-геологические и горнотехнические условия разрабатываемого месторождения обусловливают необходимость формирования новых подходов к оптимизации технологических параметров отработки. В настоящее время предприятию требуются технологические решения, повышающие экономические показатели за счет снижения себестоимости производства.
Улучшение технико-экономических показателей многих российских горнодобывающих предприятий в последние годы связано с техническим перевооружением и приобретением импортного оборудования большой единичной мощности [4, 5, 6]. Однако уровень использования техники во времени зачастую составляет менее 50-60% [7, 8]. Современные условия рынка, а также тенденции развития отрасли обусловливают необходимость осуществления организационных и технологических улучшений в производстве. Улучшения должны быть направлены на повышение производительного времени работы оборудования и снижение себестоимости технологических процессов [9, 10]. В качестве примеров организационных и технологических изменений на современных угольных разрезах можно привести следующие:
- освоение схемы с двумя подъездами автосамосвалов к экскаватору;
- освоение схемы одновременной погрузки автосамосвалов фронтальным погрузчиком, реализуемое за счет формирования двух подъездов к погрузчику;
- применение одноковшовых фронтальных погрузчиков при отработке маломощных угольных пластов;
- использование различных схем установки экскаватора в забое.
Был изучен положительный опыт использования новых технологических схем и оптимизации работы гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата» на разрезах «Тугнуйский», «Черногорский», «Восточно-Бейский», «Изыхский», «Назаровский» и многих других [11]. Также проанализированы методики оптимизации выполнения основных производственных процессов и повышения эффективности работы горнодобывающего предприятия [12, 13, 14].
С целью повышения экономических показателей работы оборудования на разрезе «Буреинский» руководителями и специалистами предприятия исследуется работа автомобильно-экскаваторного комплекса. Решено, что в настоящее время для данных
горнотехнических условий целесообразно проведение анализа и обоснования экономически эффективной технологической схемы работы гидравлического экскаватора типа «обратная лопата». Рассмотрены две схемы установки экскаватора при отработке горной массы.
Первая схема, используемая на разрезе в настоящее время, предполагает отработку развала горной массы комбинированным верхним и нижним черпанием с установкой экскаватора на площадке нижнего подуступа с нижней погрузкой (рис. 1).
Вторая схема предусматривает последовательную разработку развала двумя подуступами исключительно нижним черпанием в два этапа (рис. 2).
На первом этапе отрабатывается верхний подуступ. Экскаватор отрабатывает развал горной массы с установкой экскаватора и автосамосвала на верхней площадке отрабатываемого подуступа - погрузка «верхняя» (см. рис. 2, а). На втором этапе отрабатывается нижний подуступ. Экскаватор отрабатывает развал горной массы с установкой экскаватора на верхней площадке отрабатываемого нижнего подуступа - погрузка «верхняя», автосамосвал находится на нижней площадке уступа (см. рис. 2, б).
В табл. 2 представлено сравнение технико-экономических показателей отработки развала взорванной горной массы для рассмотренных вариантов установки экскаватора.
Таким образом, установлено, что применение технологической схемы отработки развала взорванной горной массы с установкой экскаватора на верхней площадке уступа открывает ряд преимуществ. Одним из преимуществ является исключение верхнего черпания, которое сопрово-
Рис. 1. Схема, используемая в настоящее время, предполагает отработку развала горной массы комбинированным верхним и нижним черпанием Fig. 1. The scheme used at present, involves the development of rock mass collapse combined upper and lower digging
Рис. 2. Рекомендуемая схема, предусматривающая последовательную разработку развала двумя подуступами исключительно нижним черпанием в два этапа: а - первый этап: экскаватор отрабатывает верхний подуступ развала горной массы с установкой экскаватора на верхней площадке отрабатываемого подуступа; б - второй этап: экскаватор отрабатывает нижний подуступ развала горной массы с установкой экскаватора на верхней площадке отрабатываемого подуступа Fig. 2. The recommended scheme, which provides for the sequential development of the collapse by two sub-steps using exclusively the lower scooping in two stages: a - the first stage: the excavator works out the upper sub-stage of the rock mass collapse with the excavator installed on the upper platform of the worked out sub-stage; b - the second stage: the excavator works out the lower subassay of the collapse of the rock mass with the installation of the excavator on the upper platform of the worked out access gap
Таблица 2
Сравнение затрат времени и средств при различных схемах отработки развала взорванной горной массы
Схемы отработки развала
Показатели Существующая Рекомендуемая
Отработка верхнего Отработка нижнего
подуступа подуступа
Среднее время цикла работы экскаватора, с 33 30 27
Производительность экскаватора РС-2000, тыс. м3/смену 8731 9577 10605
Время работы бульдозера на формирование подъезда 2 3 3
автосамосвала и формирование площадки погрузки, ч/смена
Затраты, связанные с работой бульдозера, руб./смену, (руб./м3) 0,33 0,43 0,39
Прямые затраты, связанные с ремонтом рукояти экскаватора, руб./м3 0,23 0,20 0,18
Время отработки блока взорванной горной массы объемом 100 тыс. м3, сут. 5,7 5,2 4,7
Количество самосвалов, отгружаемых за смену, шт. 109,1 119,7 132,6
Затраты на экскавацию, руб./м3 13,69 12,48 11,27
Удельные затраты, связанные с отработкой блока, руб./м3 14,48 13,31 12,02
ждается повышенными нагрузками на рабочий орган экскаватора, что приводит к аварийным ремонтам и простоям. Кроме того, как показал хронометраж, при работе только с нижним черпанием снижается время цикла экскаватора, и повышается производительное время его работы. Однако при этом увеличивается объем бульдозерных работ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Из проведенного анализа и расчетов установлено, что применение технологической схемы с последовательной отработкой двумя подуступами исключительно нижним
черпанием обеспечивает снижение среднего времени цикла до 6 секунд и увеличение производительности экскаватора (Komatsu РС2000) с 8730 тыс. м3 в смену до 9570 и 10600 тыс. м3 в смену соответственно при отработке верхнего и нижнего подуступов. Снижение времени цикла и аварийных ремонтов экскаватора позволяет значительно снизить удельные затраты на выемочно-погрузочные работы. Применение рекомендуемой схемы с нижним черпанием обеспечивает снижен ие удельных затрат на 12,6%. При расчете на один экскаватор экономический эффект может составить не менее 8 млн руб. в год.
б
а
Список литературы
1. Добровольский А.И., Феофанов Г.Л., Шивырялкина О.С. Развитие ОАО «Ургалуголь»: основные направления и результаты // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № 10. Специальный выпуск № 45-2. С. 240-252.
2. Разработка группы угольных пластов с валовым рыхлением вскрышных пород / А.И. Добровольский, А.А. Галимьянов, Е.Б. Шевкун, А.В. Лещинский // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № 10. Специальный выпуск № 45-1. С. 424-432.
3. Increasing Productivity - a Way to Improve Efficiency of Operational Management in Hard Coal Mines / S. Prusek, M. Turek, J. Dubiñski, I. Jonek-Kowalska // Archives of Mining Sciences. 2018. Vol. 63. N 3. P. 567-581. DOI: 10.24425/123675 .
4. Современные тенденции разработки угольных месторождений / К.В. Бурмистров, В.Ю. Заляднов, В.В. Якшина и др. // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2015. № 1. С. 3-6.
5. Обоснование эффективных параметров комбинированного открыто-подземного способа разработки угольных месторождений / В.А. Пикалов, А.В. Соколовский, В.Н. Василец и др. // Горный журнал. 2016. № 1. С. 67-72.
6. Palka D., Stecuta K. Concept of technology assessment in coal mining // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. 261. 012038. P. 1-8. DOI: 10.1088/17551315/261/1/012038.
7. Развитие технологии и организации производства в условиях кризиса / Г.Н. Шаповаленко, С.В. Тесемников, Э.А. Косьяненко, А.С. Довженок // Уголь. 2015. № 2. С. 36-38.
URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/022015.pdf (дата обращения: 15.09.2019).
8. Кулецкий В.Н., Каинов А.И., Макаров А.М. Совершенствование планирования горных работ с использованием критериев и показателей эффективности и безопасности производства // Уголь. 2014. № 3. С. 73-75. URL: http://www. ugolinfo.ru/Free/032014.pdf (дата обращения: 15.09.2019).
9. Rybak A., Wtodarczyk E. Analysis of work efficiency in hard coal mining in Poland. CBU international conference on innovations in science and education. Prague, Czech Republic: 2018. P. 417-423. DOI: 10.12955/cbup.v6.1192.
10. Benchmarking of mining companies extracting hard coal in the Upper Silesian Coal Basin / M. Vanek, P. Bora, E.W. Maruszewska, A. Kasparkova // Resources Policy. 2017. Vol. 53. P. 378-383. DOI: 10.1016/j.resourpol.2017.07.010 .
11. Исайченков А.Б. Новые достижения ОАО «Разрез Туг-нуйский» // Уголь. 2011. № 11. С. 20-22. URL: http://www. ugolinfo.ru/Free/112011.pdf (дата обращения: 15.10.2019).
12. Першин Г.Д., Караулов Н.Г., Уляков М.С. Выбор способа подготовки высокопрочного камня к выемке с учетом условий залегания природных трещин в массиве // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015. № 1. С. 111-121.
13. Patterson S.R., Kozan E., Hyland P. An integrated model of an open-pit coal mine: improving energy efficiency decisions // International Journal of Production Research. 2015. Vol. 54(14). P. 4213-4227. DOI: 10.1080/00207543.2015.1117150.
14. Bedottia А., Pastoria М., Casolia Р. Modelling and energy comparison of system layouts for a hydraulic excavator. 73rd Conference of the Italian Thermal Machines Engineering Association (ATI 2018). Pisa, Italy. 2018. P. 26 -33. DOI: 10.1016/j. egypro.2018.08.015.
SURFACE MINING
UDC 622.271:322 © A.I. Dobrovolskiy, E.I. Leonov, A.V. Kutovoy, V.Yu. Zalyadnov, N.G. Karaulov, M.E. Yusupov, 2019 ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2019, № 10, pp. 72-78 DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-10-72-78
Title
increasing the efficiency of developing a coal mine by optimizing technological parameters in difficult mining and geological conditions
Authors
Dobrovolskiy A.I.1, Leonov E.I.1, Kutovoy A.V.', Zalyadnov V.Yu.2, Karaulov N.G.2, Yusupov M.E.2
1 "Urgalugol" JSC, set. Chegdomyn, Khabarovsk Territory, 682030, Russian Federation
2 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Magnitogorsk State Technical University named after G.I. Nosova", Magnitogorsk, 455000, Russian Federation
Authors' Information
Dobrovolskiy А.I., PhD (Engineering), General Director, e-mail: Urgalugol@suek.ru
Leonov E.I., Director Surface mining department, e-mail: leonovei@suek.ru Kutovoy A.V., Chief Engineer Surface mining department, e-mail: urgalugol@suek.ru
Zalyadnov V.Yu., PhD (Engineering), Associate Professor of "Development of mineral deposits" department, e-mail: zalyadnov@mail.ru Karaulov N.G., PhD (Engineering), Associate Professor of "Development of mineral deposits" department, e-mail: n_karaulov@mail.ru Yusupov M.E., Student, Institute of Mining and Transport, e-mail: E1em2010@yandex.ru
Abstract
The paper provides general information on the Urgalsky coal deposit, which is developed by surface mining and underground mining by the SUEK company "Urgalugol" JSC. The enterprise development plan provides for an increase in production in the coming years, not less than three times, with priority in favor of an open development method. One of the perspectives for its development
is the"Bureinsky"open-pit mine, the production volume of which in recent years has been at least 3 million tons per year. However, the Urgalskoye field, including the "Bureinsky" open pit, is characterized by difficult mining and geological and mining conditions. To increase the efficiency and competitiveness of the enterprise in the market, as well as to meet planned targets, one of the tasks currently being solved by management is to find solutions to increase the productivity of the equipment used. The article provides a comparative analysis of the characteristics of mining conditions and the parameters of the development systems characteristic of the open-pit mines:"Bureinsky","Pravoberzhny","Chernogorsky", "Tugnuisky". As a result of the comparison, the main mining conditions that reduce the economic efficiency of the Bureinsky open pit are identified. The research of applied technological schemes and solutions to improve the efficiency of mining the collapse of blasted rock mass by Komatsu PC-2000 excavator in the conditions of the Bureinsky opencast is presented. The proposed schemes of operation of the equipment make it possible to increase the productivity of the excavator by more than 10%, mainly due to a decrease in the cycle time of its operation. Along with an increase in productivity, the recommended schemes help to reduce the costs associated with the repair of an excavator, resulting in a significant reduction in unit costs for excavation and loading operations.
Keywords
Section, Hydraulic excavator, Mining conditions, Camber of blasted rock mass, Flow chart, Productivity, Efficiency.
References
1. Dobrovolskiy A.I., Feofanov G.L. & Shivyryalkina O.S. Razvitiye OAOTIrgalugol'": osnovnyye napravleniya i rezultaty [Development of "Urgalugol" JSC: main directions and results]. Gorny Informatsionno-Analiticheskiy Byulleten (nauchno-teknicheskii zhurnal) - Mining Informational and Analytical Bulletin (scientific and technical journal), 2015, No. 10, Special issue No. 45-2, pp. 240-252. (In Russ.).
2. Dobrovolskiy A.I., Galimyanov A.A., Shevkun E.B. & Leshchinskiy A.V. Razrabotka gruppy ugol'nykh plastov s valovym rykhleniyem vskryshnykh porod [Development of a group of coal seams with gross loosening of overburden]. Gorny Informatsionno-Analiticheskiy Byulleten (nauchno-teknicheskii zhurnal) - Mining Informational and Analytical Bulletin (scientific and technical journal), 2015, No. 10, Special issue No. 45-1, pp. 424-432. (In Russ.).
3. Prusek S., Turek M., Dubinski J. & Jonek-Kowalska I. Increasing Productivity - a Way to Improve Efficiency of Operational Management in Hard Coal Mines. Archives of Mining Sciences, 2018, Vol. 63, No. 3, pp. 567-581. DOI: 10.24425/123675 .
4. Burmistrov K.V., Zalyadnov V.Yu., Yakshina V.V. et al. Sovremennyye ten-dentsii razrabotki ugol'nykh mestorozhdeniy [Current trends in the development of coal deposits]. Aktualnyyeproblemysovremennoy nauki, tekhnikii obrazovaniya - Actual problems of modern science, technology and education, 2015, No. 1, pp. 3-6. (In Russ.).
5. Pikalov V.A., Sokolovskiy A.V., Vasilets V.N. et al. Obosnovaniye effektivnykh parametrov kombinirovannogo otkryto-podzemnogo sposoba razrabotki ugol'nykh mestorozhdeniy [Justification of the effective parameters of the combined open-underground method of developing coal deposits]. Gornyi Zhurnal - Mining Journal, 2016, No. 1, pp. 67-72. (In Russ.).
6. Palka D. & Stecuta K. Concept of technology assessment in coal mining. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2019, pp. 1-8. DOI: 10.1088/1755-1315/261/1/012038.
7. Shapovalenko G.N., Tesemnikov S.V., Kosiyanenko E.A. & Dovzhenok A.S. Razvitie tekhnologii i organizacii proizvodstva v usloviyah krizisa [Develop-
ment of Technologies and Production Organization During the Recession]. Ugol' - Russian Coal Journal, 2015, No. 2, pp. 36-38. Available at: http://www. ugolinfo.ru/Free/022015.pdf (accessed 15.09.2019). (In Russ.).
8. Kuletsky V.N., Kainov A.I., Makarov A.M. Sovershenstvovanie planirovaniya gornyh rabot s ispol'zovaniem kriteriev i pokazateley effektivnosti i bezopas-nosti proizvodstva [Improvement of underground operation planning using criteria and measures of production efficiency and safety]. Ugol' - Russian Coal Journal, 2014, No. 3, pp. 73-75. Available at: http://www.ugolinfo.ru/ Free/032014.pdf (accessed 15.09.2019). (In Russ.).
9. Rybak A. & Wtodarczyk E. Analysis of work efficiency in hard coal mining in Poland. CBU international conference on innovations in science and education. Prague, Czech Republic, 2018, pp. 417-423. DOI: 10.12955/cbup.v6.1192.
10. Vanek M., Bora P., Maruszewska E.W. & Kasparkova A. Benchmarking of mining companies extracting hard coal in the Upper Silesian Coal Basin. Resources Policy, 2017, Vol. 53, pp. 378-383. DOI: 10.1016/j.resourpol.2017.07.010.
11. Isaychenkov A.B. Novye dostizheniya OAO "Razrez Tugnuyskiy" [New achievements of "Tugnuyskiy Open-pit" JSC]. Ugol' - Russian Coal Journal, 2011, No. 11, pp. 20-22. Available at: http://www.ugolinfo.ru/Free/112011. pdf (accessed 15.09.2019). (In Russ.).
12. Pershin G.D., Karaulov N.G. & Ulyakov M.S. Vybor sposoba podgotovki vys-okoprochnogo kamnya k vyemke s uchetom usloviy zaleganiya prirodnykh treshchin v massive [The choice of a method of preparing a high-strength stone for excavation, taking into account the conditions of occurrence of natural cracks in mass activity]. Fiziko-tekhnicheskiye problemy razrabotki poleznykh iskopayemykh - Journal of Mining Science, 2015, No. 1, pp. 111-121. (In Russ.).
13. Patterson S.R., Kozan E. & Hyland P. An integrated model of an open-pit coal mine: improving energy efficiency decisions. International Journal of Production Research, 2015, Vol. 54(14), pp. 4213-4227. DOI: 10.1080/00207543.2015.1117150.
14. Bedottia A., Pastoria M. & Casolia P. Modelling and energy comparison of system layouts for a hydraulic excavator. 73rd Conference of the Italian Thermal Machines Engineering Association (ATI 2018). Pisa, Italy, 2018, pp. 26-33. DOI: 10.1016/j.egypro.2018.08.015.
Received August 28,2019
Владивостокские школьники познакомились с трудом горняков
СУЭК
СИБИРСКАЯ УГОЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ
Профсоюзный комитет совместно с администрацией ООО «Приморскуголь» организовал для школьников из Владивостока экскурсию на угольный разрез Павловского буроугольного месторождения в разрезоуправлении «Новошахтинское».
Посещение разреза состоялось в рамках проводимых на предприятии мероприятий по профессиональной ориентации. Дети сотрудников ООО «Приморскуголь» в возрасте от 8 до 14 лет в сопровождении работников разрезоуправления
и профсоюзных активистов смогли оценить труд горняков, посмотреть на угольный разрез со смотровой площадки, увидеть тяжелую горнотранспортную технику в работе, подержать в руках полезное ископаемое - твердое топливо, а также сфотографироваться в кабине автосамосвала БелАЗ грузоподъемностью 130 т.
Мероприятие, проведенное при строгом соблюдении всех правил безопасности, сопровождалось рассказом о работе угледобывающего предприятия с целью продемонстрировать школьникам преимущество выбора шахтерской профессии. После окончания экскурсии для ребят был организован вкусный обед в столовой раз-резоуправления.
