CC BY
63
5. Efimov V.I., Popov S.M., Fedjaev P.M. Formirovanie jekonomiko-pravovyh instrumen-tov gosudarstvenno-chastnogo partnerstva dlja innovacion-nogo razvitija predprijatij Kuzbassa v uslovijah krizisa. Tula, 2015.
6. Efimov V.I., Popov S.M., Fedjaev P.M. Metodicheskie osnovy orga-nizacii priv-lechenija innovacij dlja reshenija jekologo-jekonomicheskih zadach v sovremennyh uslovijah.-povyshenie kachestva obrazovanija, sovremennye inno-vacii v nauke i proizvodstve. Sbornik trudov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. 2015. S. 120-122.
7. Efimov V.I., Popov S.M., Fedjaev P.M. Metodicheskie osnovy orga-nizacii podgotovki kadrov s uchetom perspektiv innovacionnogo razvitija ugol'noj otrasli. V sbornike: Povyshenie kachestva obrazovanija, sovremennye innovacii v nauke i proizvodstve. Sbornik trudov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. 2015. S. 122-124.
8. Myaskov A.V., Popov S.M., Efimov V.I. The methodological principles of the organization of public-private partnerships for innovation development of min-ing enterprises in the economic crisis. V sbornike: MINERS WEEK 2015. REPORTS OF THE XXIII INTERNATIONAL SCIENTIFIC SYMPOSIUM. 2015. S. 178-184.
9. Rybak L.V. Issledovanie vozmozhnosti povyshenija jekspluatacion-nyh harakteristik kar'ernogo avtotransporta za schet upravlenija rashodami gorjuche-smazochnyh material ov. M.: GIAB, 2003. №11. S.131-132.
10. Rybak L.V. Ocenka urovnja povyshenija jekspluatacionnyh harakteri-stik kar'ernogo transporta za schet sokrashhenija rashodov na shiny. M.: GIAB, 2003. №11. S.129-130.
11. Efimov V.I., Krotikov O.V. Ocenka jeffektivnosti jekspluatacii krupnogabaritnyh shin na ugol'nyh razrezah OAO «HK «SDS-Ugol'».- Izve-stija Tul'skogo gosudarstvennogo univer-siteta. Nauki o Zemle. 2013. № 2. S. 112-117.
УДК 622271:622233:622235
СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ВЫСОКОТОЧНОГО БУРЕНИЯ
НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ
Л.В. Рыбак, С.В. Бурцев, В.И. Ефимов
Рассмотрена система контроля параметров бурения, установленная на буровых станках ООО «АЗОТ МАЙНИНГ СЕРВИС», позволяющая совершенствовать процесс проектирования и контроля производства буро-взрывных работ. Сбор и анализ параметров и показателей работы буровых станков определяет механические свойства пород. На основе данной информации ведется подготовка проектов производства взрывных работ с учетом свойств пород слагающих массив, а также регулируется удельный расход ВВ, в зависимости от крепости породы на предприятиях с открытой добычей угля АО «ХК «СДС-Уголь».
Ключевые слова: высокотехнологичные буровые станки импортного производства Atlas Copco: DML, DM-45; система высокоточного позиционирования ОАО «ВИСТ Групп»; проектирование буровзрывных работ; регулируемый удельный расход ВВ.
Для повышения производительности и эффективности использования горно-транспортного оборудования на предприятиях открытой угледобычи [1] АО «ХК «СДС-Уголь» (АО «ХК «Сибирский Деловой Союз») применяются современные технологии дистанционного контроля и управления производственным процессом
Система контроля параметров бурения, установленная на буровых станках позволила выйти на новый уровень проектирования и контроля производства буро-взрывных работ. Сбор и анализ параметров и показателей работы буровых станков, позволяющие определить механические свойства пород, ложатся в основу при разработке проектов на бурение на нижележащих горизонтах в части прочностных характеристик слагающих пород, а также при подготовке проектов на взрыв - использование этой информации позволяет составлять проекты производства взрывных работ с учетом свойств пород слагающих массив, то есть регулировать удельный расход ВВ, в зависимости от крепости породы [2, 3].
Учитывая, что буровзрывные работы это совокупность производственных процессов по разрушению горных пород в массиве с помощью взрыва (бурение скважин, заряжание скважин, взрывные работы), особое внимание уделяется всем трем направлениям.
При достигнутом совместном решении между АО «ХК «СДС-Уголь» и ООО «АЗОТ МАИНИНГ СЕРВИС», была разработана программа повышения эффективности буровзрывных работ включающая в себя следующие основные позиции.
1. Внедрение системы высокоточного позиционирования буровых станков;
2. Внедрение специализированной программы для проектирования буровзрывных работ I Blast-7.
I. Система высокоточного позиционирования буровых станков
Бурение взрывных скважин осуществляется высокотехнологичными буровыми станками импортного производства Atlas Copco: DML; DM-45. Комплекс буровых работ включает в себя: расчет и проектирование оптимальных параметров буровзрывных работ с учетом характеристик горных пород; расстановку буровых станков; бурение скважин.
Учитывая, что бурение скважин является первоначальным этапом к подготовке взорванной горной массы, при эффективном управлении буровыми работами, в последствие достигаются следующие результаты - безопасность при массовом взрыве; качество подготовленной горной массы, выраженное в полученном гранулометрическом составе горной массы, влияющем в дальнейшем на производительность погрузочно-транспортного оборудования; снижение негативного воздействия на окружающую среду [4, 5].
С установкой системы высокоточного позиционирования буровых станков можно смело утверждать об эффективности использования бурового оборудования [6-11]. Монтаж и настройка оборудования осуществлялось ОАО «ВИСТ Групп» [12].
Данная система состоит из:
- интеллектуальной панели установленной в кабине бурового станка, служащей для отображения проекта на буровые работы (рис. 1);
- навигационного приемного оборудования;
- датчиков определения осевого давления;
- датчика определения скорости вращения;
- датчиков определения угла наклона скважины;
- наборов датчиков определения глубины бурения;
- программного обеспечения для визуализации бурения.
Рис. 1. Интеллектуальная панель
Интерфейс программы представлен на рис. 2.
Рис. 2. Пример интерфейса программного обеспечения (желтый цвет - план, зеленый - факт)
Фотография установленного оборудования в кабине бурового станка приведена на рис. 3.
¿ш-Д [ {
■вн. г
яР : ■ в
(И • . Г« 1 А: 90 N1 4980151 Л ■
ТЯ57 я1и ||
ЮГйар
9
1
Рис. 3. Оборудование, установленное в кабине бурового станка
Установленная система высокоточного позиционирования позволяет машинисту бурового станка с точностью определить местонахождение проектной скважины (погрешность до 10 см), произвести бурение в полном соответст-
вии с проектом на буровые работы. Кроме этого, проектная и фактическая глубина бурения отображается как в навигационном приемном оборудовании в кабине машиниста бурового станка, так и через специальную программу в мониторе инженера по буровзрывным работам. Это позволяет в любое время суток дистанционно по сети Wi-Fi получать информацию по фактическим параметрам бурения в режиме реального времени. Данная система позволяет учитывать фактическую высотную отметку поверхности блока (с учетом рельефа местности), и в случае отклонения от проектных параметров, в автоматическом режиме происходит определение глубины скважины с учетом проектного горизонта. Учитывая возможность определения фактических координат устьев скважин, угла наклона скважин, а также положения скважин на уровне проектного горизонта, инженер по буровзрывным работам в режиме трехмерного моделирования определяет фактическую линию сопротивления по подошве, минимальное расстояние между скважинами по подошве уступа, в связи, с чем производится расчет массы заряда взрывчатого вещества исходя из условий:
- строгого соблюдения проектных решений;
- безопасного проведения взрывных работ (снижение разлета кусков породы и т.д.);
- качественного дробления массива;
- минимизации вредного влияния на окружающую среду [5].
Ожидаемый эффект от применения системы высокоточного позиционирования следующий.
1. Повышение эффективности использования бурового станка, связанно с высокоточной навигацией и позиционированием станка в точном соответствии с проектом, а также за счет сокращения времени на переезды по блоку.
2. Увеличение производительности бурового станка. Объясняется возможностью оперативного контроля глубины обуриваемой скважины машинистом бурового станка, что в свою очередь снижает объемы перебуривания.
3. Повышение эффективности выполнения буровых работ за счет точного исполнения проекта на буровые работы (соответствие проектного расположения скважины, ее глубины).
4. Мониторинг выполнения буровых работ в режиме реального времени. Отображение в любой момент информации о количестве забуренных скважин, выполненном объеме буровых работ, расположением фактических скважин на местности, а также оставшийся объем буровых работ до окончания бурения блока.
5. Увеличив производительность и эффективность использования бурового станка снижается расход дизельного топлива, расход долотьев и штанг на 1 метр бурения.
6. Снижение стоимости 1 п.м. бурения.
II. Внедрение специализированной программы для проектирования буровзрывных работ I Blast-7
Следующим этапом повышения качества подготовки 1 м3 горной массы является внедрение в течение 2015 года специализированной программы по проектированию буровзрывных работ.
Данная программа позволяет решать следующие задачи:
1) проектирование буровзрывных работ, включающее в себя расчет необходимых параметров БВР (массы скважинного заряда, конструкции заряда, расстояния между скважинами в ряду и радами скважин и т.д.);
2) прогнозировать траекторию разлета и развала горной массы;
3) прогнозировать гранулометрический состав взорванной горной массы при проектировании, сравнивать с фактическим результатом, и производить дальнейшую корректировку параметров БВР;
4) прогнозировать скорость смещения грунта в основании охраняемых объектов;
5) производить расчет безопасных расстояний.
Список литературы
1. Ефимов В.И., Перников В.В., Харченко В.А. Эколого-экономическая оценка эффективности разработки месторождений открытым способом. М.: МГГУ, 2011. 90 с.
2. Беляев А. Г., Набиулин М. Ф. Опыт работы ООО «Азот-Черниговец»: применение систем электронного взрывания «DAVEYTRONIC» на горнодобывающих предприятиях // Уголь. №10. 2013. С. 4-6.
3. Кутузов Б.Н., Беляев А.Г., Пасынков В.И. Стратегические этапы совершенствования буровзрывных работ на разрезе ЗАО «Черниговец» // Уголь. №10. 2009. С. 8-9.
4. Рыбак Л.В., Ефимов В.И. Производство и окружающая среда. М.: МГГУ, 2012. 301 с.
5. Рыбак Л.В. Экология и экономика природопользования. М.: МГГУ, 2012. 365 с.
6. Автоматизированная система управления буровыми работами VG Drill. М: 2014 г., www.vistgroup.ru/products/vg drill.
7. Ефимов В.И. Приоритетные инновационные направления ОАО ХК «СДС-Уголь» / «ТехГорМет 21 век». / Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»: сб. тезисов докл. III Международной научно-практ. конф. СПб., 2012. С. 48-49.
8. Ефимов В.И. Управление качеством: учебное пособие. М.: МГГУ, 2014. 382 с.
9. Ефимов В.И., Рыбак Л.В. Управление персоналом: учебное пособие. М., 2009.
10. Ефимов В.И., Попов С.М., Федяев П.М. Формирование экономико-правовых инструментов государственно-частного партнерства для инновационного развития предприятий Кузбасса в условиях кризиса. Тула. 2015.
11. Ефимов В.И., Попов С.М., Федяев П.М. Методические основы организации привлечения инноваций для решения эколого-экономических задач в современных условиях // Повышение качества образования, современные инновации в науке и производстве: сборник трудов Международной научно-практической конференции. Г. Прокопьевск, 2015. С. 120-122.
12. Клебанов А.Ф., Бондаренко А.В. Перспективные решения в автоматизации открытых горных работ» // Сборник тезисов докладов IV Международной научно-практической конференции «Техгормет-21 век». Санкт-Петербург, 2013. С.38.
Рыбак Лев Владимирович, д-р экон. наук, проф., член Совета директоров, [email protected], Россия, Москва, АО «СДС-Уголь»,
Бурцев Сергей Викторович, канд. эконом. наук, техн. директор, s.burtsev@,sds-ugol.ru, Россия, Кемерово, АО «ХК «СДС-Уголь»
Ефимов Виктор Иванович, д-р техн. наук, проф., [email protected], Россия, Москва, НИТУ «МИСиС»
CONTROL SYSTEM OF PRECISION DRILLING ON OPEN PIT MINES L.V. Ryhak, S.V. Burtsev, V.I. Efimov
The monitoring system of parameters of drilling installed on drilling rigs of "AZOT MIN -ING SERVICE" LL C, allowing to improve process of design and control of production of drilling-and-hlasting works is considered. Collecting and the analysis of parameters and indicators of operation of drilling rigs defines mechanical properties of hreeds. On the hasis of this information preparation of projects of production of explosive works taking into account properties of the breeds composing the massif is conducted and also the specific expense of explosive, depending on breed fortress at the enterprises with open-pit mining of coal of SBU-Coal Holding Company is regulated.
Key words: Hi-tech drilling rigs of import production Atlas Copco: DML, DM-45, system of high-precision positioning of VIST Group JSC, design of drilling-and-hlastingworks, adjustable specific consumption of explosives.
Ryhak Lev Vladimirovich, Doctor of Economical Science, Professor, Member of Board of Directors, [email protected], Russia, Moscow, JSC «HC «SDS-Ugol»,
Burcev Sergei Viktorovich, Candidate of Economical Science, Vice General Director, [email protected], Russia, Kemerovo, JSC «HC «SDS-Ugol»,
Efimov Victor Ivanovich, Doctor of Science, Professor, v. efimov@,mirtrade.ru, Russia, Moscow, National Research Technological University "MISiS"
Reference
1. Efimov V.I., Pernikov V.V., Harchenko V.A. Jekologo-jekonomicheskaja ocenka jef-fektivnosti razrabotki mestorozhdenij otkrytym sposobom / M.: MGGU, 2011. 90 s.
2. Beljaev A. G., Nabiulin M. F. Opyt raboty OOO «Azot-Chernigovec»: primenenie sistem jelektronnogo vzryvanija «DAVEYTRONIC» na gornodoby-vajushhih predprijatijah-Ugol'. №10. 2013. S. 4-6.
3. B.N. Kutuzov, A.G. Beljaev, V.I. Pasynkov Strategicheskie jetapy so-vershenstvovanija burovzryvnyh rabot na razreze ZAO «Chernigovec» - Ugol'. №10. 2009. S. 8-9.
4. Rybak L.V., Efimov V.I «Proizvodstvo i okruzhajushhaja sreda». M.: MGGU, 2012.
301 s.
5. Rybak L.V.Jekologija i jekonomika prirodopol'zovanija». M.: MGGU, 2012. 365 s.
6. Avtomatizirovannaja sistema upravlenija burovymi rabotami VG Drill. M: 2014 g., www.vistgroup.ru/products/vg_drill.
7. Efimov V.I. Prioritetnye innovacionnye napravlenija OAO HK «SDS-Ugol'» / «Teh-GorMet 21- vek». / Nacional'nyj mineral'no-syr'evoj universitet «Gornyj»: sb. tezisov dokl. III Mezhdunarodnoj nauchno-prakt. Konf. SPb., 2012. S. 48-49.
8. Efimov V.I. Upravlenie kachestvom / Uchebnoe posobie. M.: MGGU, 2014. 382 s.
9. Efimov V.I., Rybak L.V. Upravlenie personalom. Uchebnoe posobie / Moskva, 2009.
10. Efimov V.I., Popov S.M., Fedjaev P.M. Formirovanie jekonomiko-pravovyh instru-mentov gosudarstvenno-chastnogo partnerstva dlja innovacion-nogo razvitija predprijatij Kuzbassa v uslovijah krizisa. Tula. 2015.
11. Efimov V.I., Popov S.M., Fedjaev P.M. Metodicheskie osnovy orga-nizacii priv-lechenija innovacij dlja reshenija jekologo-jekonomicheskih zadach v sovremennyh uslovijah // V sbornike: Povyshenie kachestva obrazovanija, sovre-mennye innovacii v nauke i proizvodstve. Sbornik trudov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. G. Prokop'evsk, 2015. S. 120122.
12. Klebanov A.F., Bondarenko A.V. Perspektivnye reshenija v avtoma-tizacii otkrytyh gornyh rabot» // Sbornik tezisov dokladov IV Mezhdunarod-noj nauchno-prakticheskoj konferencii «Tehgormet-21 vek». Sankt-Peterburg, 2013. S.38.
УДК 622.283
ОБЛЕГЧЕННЫЕ КРЕПИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ
Ф.И. Ягодкин, А.Ю. Прокопов, В. А. Ткачев
Выполнен анализ статистических данных о технико-экономических показателях проходки вертикальных стволов. Определены основные природные и технологические факторы, влияющие на стоимость сооружения и производительность труда проходчиков. Предложены варианты облегченных крепей вертикальных стволов, описаны примеры их успешного применения при строительстве стволов в Донбассе и Карагандинском угольном бассейне.
Ключевые слова: вертикальный ствол, крепь ствола, анкер, набрызгбетон, нагрузки на крепь, устойчивость горных пород
По данным ЦНИИПодземмаш, в 90-е годы прошлого века в горнодобывающей промышленности СССР проходилось ежегодно более 25 км вертикальных стволов. В процессе их строительства извлекалось 1150 м горной породы, укладывалось 250 тыс. м бетона, расходовалось более 110 тыс. т цемента и 50 тыс. т стали.
