CC BY
53
7. Efimov V.I., Pernikov V.V., Harchenko V.A. Jekolo-go-jekonomicheskaja ocenka jeffektivnosti razrabotki mestorozhdenij otkrytym sposobom. Moskva, 2011.
8. Gridin V.G., Efimov V.I. 40 voprosov po jekologii. Osnovy Jeko-logii / Moskva, 2007.
9. Beljaev A. G., Nabiulin M. F. Opyt raboty OOO «Azot-Chernigovec»: primenenie sistem jelektronnogo vzryvanija «DAVEYTRONIC» na gornodobyvajushhih predprijatijah. Ugol'. №10. 2013. S. 4-6.
УДК52.13.17: 658.5.012.7 /681.3/ 62-529
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГОРНОТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА РАЗРЕЗАХ
АО «ХК «СДС-УГОЛЬ»
Л.В. Рыбак, С.В. Бурцев, В.И. Ефимов, П.М. Федяев
Раскрываются вопросы совершенствования системы для организации работы горнотранспортного оборудования на предприятиях с открытой добычей угля холдинговой компании «СДС-Уголь». Показаны системы автоматического мониторинга за параметрами работы оборудования в реальном режиме времени, программного обеспечения и управления.
Ключевые слова система организации работы, горнотранспортное оборудование, производственные вопросы, повышение производительности.
Для повышения производительности и эффективности использования горнотранспортного оборудования на предприятиях открытой угледобычи АО «ХК «СДС-Уголь» (АО «ХК «Сибирский Деловой Союз») применяются современные технологии дистанционного контроля и управления производственными процессами [1, 2, 3]. Первым шагом в этом направлении стало внедрение автоматизированной системы диспетчеризации горнотранспортного оборудования «Карьер» компании «ВИСТ-Групп» в 2002 году на базе разреза «Черниговец». Внедрение данной системы позволило снизить расход дизельного топлива в течение первого года после внедрения на 40 % и повысить производительность экскаваторного парка на 20 % [4]. На сегодняшний день на всех предприятиях с открытой угледобычей компании «СДС-Уголь» внедрена данная система: технологический автотранспорт на 100 % оснащен системой учета количества перевезенных рейсов, масса перевозимого груза, расхода дизельного топлива, также системой учета расхода дизельного топлива оснащены дизельные экскаваторы, локомотивы, тракторно-бульдозерная техника [5 - 9].
С помощью автоматической системы диспетчеризации «Карьер» (рис. 1) решаются две основные задачи.
Первая задача - повышение эффективности организации работы горнотранспортного оборудования:
проводится контроль работы автотранспорта и экскаваторов в режиме реального времени, позволяющий оперативно изменять распределение автосамосвалов между экскаваторами;
проводится ежечасный анализ выполнения сменного задания по каждому экскаватору и автосамосвалу, позволяющий оперативно определять причины невыполнения сменного задания и принимать соответствующие меры;
проводится контроль давления воздуха и температурного режима в крупногабаритных шинах автосамосвалов с помощью установленных внутри шины датчиков [10];
с помощью инклинометров, установленных на автосамосвалах, проводится оперативный контроль за состоянием технологических автодорог;
с помощью установленных на экскаваторах датчиков высокоточного позиционирования в трех координатах проводится ежесуточный контроль отработки блоков, позволяющий контролировать полноту отработки блока, соблюдение параметров отработки, в случае отклонения от паспорта ведения работ информация оперативно поступает в маркшейдерский отдел предприятия и ИТР участка.
СХЕМА РАБОТЫ СИСТЕМЫ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ АСД «КАРЬЕР»
СПУТНИКИ бИ/ГЛОНАСС
ЛОКАЛЬНАЯ (£ГЬ ПРЕДПРИЯТИЯ
(1ЛКЧ0 сорнра)
■■1111111
ЬОРТОВОЬ ОБОРУДОВАНИЕ латчнч* (ЯЧММИ Н ДР.).
СР5 »ним»
г.жгь |Л|ДО4ато£нап кпнгролтер, рчдношттаннй
Моннгоррн* счСнэты тмпвлвшчм^еге траисдорч ^ ^
СМн4П! ВДЬнй
»
РЙЁЧЙГ ИМ^С|1Ы>г1 [ШИН Гкц^кДа^й и1Мй* рябв^Ы Ы СМ*ку
^ьшкнсгоптма
Рис. 1. Схема работы системы диспетчеризации АСД «Карьер»
Вторая задача - учет и оперативное управление производственными процессами:
выполненные объемы работ экскаваторами и автотранспортом формируются в автоматическом режиме в рапорт о работе предприятия, что позволяет полностью уйти от ручного ввода информации;
простои горнотранспортного оборудования фиксируются в автоматическом режиме, что позволяет анализировать рабочее время каждой единицы техники;
учет объема перевезенной горной массы и расхода дизельного топлива автосамосвалами позволяет анализировать причины отклонения удельного расхода дизельного топлива по каждой машине с учетом условий работы.
На горнотранспортную технику, задействованную в производственном процессе, установлено специальное оборудование (рис. 2):
на автосамосвалах - устройство приема и передачи данных, датчики веса, уровня топлива, давления в шинах и преодолеваемых уклонов, блок сбора данных и интеллектуальная панель.
на экскаваторах - устройство приема и передачи данных, блок сбора данных и интеллектуальная панель, датчики определения местоположения ковша в пространстве (рис. 3, 4).
Рис. 2. Оборудование самосвала
Бортовое оборудование системы, установленное на технологическом оборудовании (экскаваторы, БелАЗы, бульдозеры и др.), получает географические координаты с помощью спутников ГЛОНАСС/ОБР. В режиме реального времени данные о местоположении карьерной техники передаются с бортовых контроллеров в локальную сеть предприятия посредством устройств передачи данных по 'ШБг
Рис. 3. Оборудование экскаватора
Рис.4. Оборудование бульдозера
Затем полученные данные обрабатываются на сервере. Благодаря высокоскоростной системе связи, позволяющей в считанные секунды передавать данные о работе карьерного транспорта на сервер, производственная и тех-
ническая службы предприятия проводят мониторинг работы техники в режиме реального времени и получают оперативную информацию о вывезенных объемах, производительности и простоях, техническом состоянии горнотранспортного оборудования и фактическом положении горных выработок.
Каждую смену в программном комплексе «Карьер» всем единицам карьерной техники выдаются путевые листы и наряды, в течение смены выполняется почасовой контроль выполнения производительности. По завершению смены на основании данных, полученных из системы диспетчеризации, подводятся итоги работы предприятия по вывозу горной массы, расходу дизельного топлива, простоям и т. д.
Программное обеспечение системы диспетчеризации «Карьер» разработано компанией «Вист Групп», дополнено программными комплексами «Технологический график» и «Статистика», разработанными специалистами разреза «Черниговец» [11].
Программное обеспечение «Карьер» (рис. 5) позволяет вести наблюдение за выполнением технологических процессов горнотранспортного оборудования в режиме реального времени с отображением на плане горных работ.
Рис. 5. Программное обеспечение «Карьер» - наблюдение за объектами на плане горных работ
Программное обеспечение «Технологический график» (рис. 6) позволяет контролировать работу автосамосвала в течение смены (местонахождение, скоростной режим, время погрузки, разгрузки, остановки, аварийные простои).
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ «Технологический график»
Контроль работы «тосаиоснпл I течение смены
-■К т ^ Пт.
\ МУ-У*
т 1 г пг ГПЛЛППППЛпЛ/1МПП
\ -/ "
I Г .
I, I—
Г1^
-С., .и'.-. „■■_
Рис. 6. Программное обеспечение «Технологический график»
Программное обеспечение «Статистика» (рис. 7) позволяет сформировать сводный отчет о выполнении планового задания за смену и сутки. В отчет также вносятся в автоматическом режиме данные об удельном расходе дизельного топлива на технологическом автотранспорте и данные о расходе электроэнергии по предприятию за сутки.
Рис.7. Программное обеспечение «Статистика»
Система контроля параметров бурения (рис. 8), установленная на буровых станках, позволила выйти на новый уровень проектирования и контроля производства буровзрывных работ.
Система контроля параметров бурения
А
Ж
К. 1
0-0
* . . - : «"• 0 fc ft- 0
у v
1 Еортно; poumins;
! OPSfflOWCrKwums
j етепюнисаряик:
i иеит«
S bw кн&я&яи ГЛР»«Г[ОЙ
С итмЩ. I uii
Кон грел ируемые показатели для определения удельной энергоемкости:
> номер скважины;
г установленнаяглубина скважины:
> текущая глубина бурения: г скорость бурения;
'г осевое даеление на инструмент; г скорость вращения бурового инструмента;
> утю наклона Бурового пава:
г нагрузку вращателя бурового инструмента;
инструмента;
> давление в гвдросистеме вращателя:
г давление в пщросйстеме осевого давления:
> давление компрессора:
> текущая дата;
> тв*уда время;
> время бурения.
Сбор и анализ параметров и показателей работы буровых станков для определения свойств парод взрываемого блока
Разработка проекта на бурение на
основе прогнозных значений и фактических данных о прочностных свойствах пород взрываемого блока
Подготовка проекта на взрыв по
фактически пробуренным скважинам и данным измерений прочностных характеристик слагающим пород
Рис. 8. Система контроля параметров бурения
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.
Во время отработки блока маркшейдерская служба предприятия и участковый надзор имеют возможность в режиме он-лайн контролировать работу экскаватора в части полноты выемки взорванной горной массы. После отработки блока экскаватором, оснащенным системой высокоточного позиционирования, маркшейдерская служба предприятия получает готовую ЭЭ-модель площадки под бурение. Тем самым процесс буровзрывных работ и отработка блока замыкаются в непрерывный процесс.
Система автоматического мониторинга для контроля за устойчивостью бортов и уступов (рис. 9) позволяет осуществлять контроль над устойчивостью бортов и уступов и решать следующие задачи:
- непрерывное наблюдение опасных зон;
- система оповещений SMS или электронная почта в автоматическом режиме (техническому директору, зам. директору по производству, зам. директору по ПК и ОТ, горному диспетчеру);
- дистанционное управление тахеометром и всем процессом мониторинга (управляет маркшейдерская служба из кабинета);
- расположение помещения станции мониторинга вне зоны деформаций повышает точность наблюдений;
- визуализация результатов измерений в виде графиков и отчетов;
- использование технологии позволяет снизить риски, связанные с обрушением объекта наблюдений.
Рис. 9. Система автоматического мониторинга
Еще один немаловажный проект, реализуемый на основе системы диспетчеризации «Карьер», - организация сквозного учета движения дизельного топлива (рис. 10). В настоящее время проект реализуется на базе разреза «Черниговец». Проект предусматривает автоматизированный учет прихода и расхода топлива как с емкостей склада ГСМ, так и с топливозаправщиков, что, в свою очередь, позволяет осуществлять контроль топлива в любой момент времени, с минимальным влиянием человеческого фактора.
Рис. 10. Система сквозного учета топлива
Таким образом, реализация данного проекта позволит автоматизировать учет движения дизельного топлива, что, в свою очередь, благоприятно скажется на постоянно проводимой всеми предприятиям компании «СДС -Уголь» работе по снижению издержек производства и повышению конкурентоспособности продукции на рынке.
Весь применяемый комплекс технических решений на основе высокоточного позиционирования горнотранспортного оборудования позволяет планомерно решать задачу создания «Умного карьера 21 века». В существующих экономических условиях задачей любого предприятия является оптимизация производственных процессов для получения максимальной прибыли, что, в свою очередь, не может быть достигнуто без применения современных систем управления. Создание «Умного карьера» позволит, в первую очередь, в режиме он-лайн управлять затратами предприятия путем увеличения производительности и снижения издержек. Также система позволяет на 100 % контролировать соответствие ведения горных работ проектным решениям, что, в свою очередь, гарантирует безопасное ведение горных работ [12].
Список литературы
1. 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. Прокопьевск, 2015. С. 120-122.
2. Ефимов В.И. Управление качеством: учеб. пособие. М.: МГГУ, 2014.
382 с.
3. Ефимов В.И., Перников В.В., Харченко В.А. Эколого-экономическая оценка эффективности разработки месторождений открытым способом. М.: МГГУ, 2011. 90 с.
4. Рыбак Л.В., Клебанов А.Ф., Владимиров Д.Я. Система диспетчеризации большегрузных автосамосвалов «КАРЬЕР» на разрезе «Черниговский»: структура, функциональность, экономическая // М.: ГИАБ, 2003. №1. С.52-56.
5. Ефимов В. И. Приоритетные инновационные направления ОАО «ХК «СДС-Уголь» «ТехГорМет-21 век»: сб. тезисов докл. III Международной научно-практ. конф. / Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» СПб., 2012. С. 48-49.
6. 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.
7. 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. 2015. С. 120-122.
8. Ефимов В.И., Попов С.М., Федяев П.М. Методические основы организации подготовки кадров с учетом перспектив инновационного развития угольной отрасли // Повышение качества образования, современные инновации в науке и производстве: сборник трудов международной научно-практической конференции. 2015. С. 122-124.
9. Myaskov A.V., Popov S.M., Efimov V.I. The methodological principles of the organization of public-private partnerships for innovation development of mining enterprises in the economic crisis // Miners week - 2015. Reports of the xxiii international scientific symposium. 2015. С. 178-184.
10. Ефимов В.И., Кротиков О.В.Оценка эффективности эксплуатации крупногабаритных шин на угольных разрезах ОАО «ХК «СДС-Уголь». Из-
вестия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2013. № 2. С.112-117.
11. Клебанов Д.А. Трубецкой К.Н., Ясюченя С.В. Основы создания и научно-технические этапы реализации роботизированной системы грузоперевозок на действующих горных предприятиях // Горный журнал. 2013. №10. С.67-73.
12. Бурцев С.В., Стихуров В.Е., Субботин С.А. Эффективное использование системы prevail на предприятиях компании «СДС-Уголь» // Уголь. 2015. Т. 1073. № 8. С. 51-56.
Рыбак Лев Владимирович, д-р экон. наук, проф., член Совета директоров, l.rybak@sds-ugol.ги,Россия, Москва, АО «СДС-Уголь»,
Бурцев Сергей Викторович, канд. эконом. наук, техн. директор, s. burtsev'asds-ugol.ru, Россия, Кемерово, АО «ХК «СДС-Уголь»,
Ефимов Виктор Иванович, д-р техн. наук, проф., [email protected], Россия, Москва, НИТУ «МИСиС»,
Федяев Павел Михайлович, депутат, [email protected], Россия, Москва, Государственная Дума VII созыва
QUALITY MANAGEMENT OF USING MINING-TRANSPORTATION EQUIPMENT ON OPEN PITS OF SC «HOLDIHG COMPANY «SDS-UGOL»
L. V. Rybak, S. V. Burtsev, V.I. Efmov, P.M. Fedyaev
Questions of improving organization of working mining-transportation equipment for enterprises with open coal mining SC «Holding Company «SBU-Coal» are disclosed. Systems of automatic monitoring equipment operation parameters in real time, software and management are demonstrated.
Key words: system of organization work, mining-transportation equipment, industrial problems, improving productivity.
Rybak Lev Vladimirovich, Dосtor of Economical Science, Full Professor, Member of the Directors Board, [email protected], Russia, Moscow, SC «Holding Company «SBU-Coal»,
Burtsev Sergei Viktorovich, Candidate of Economical Science, Technical Director, s. burtsev@sds-ugol. ru, Russia, Moscow, SC «Holding Company «SBU-Coal»,
Efimov Victor Ivanovich, Doctor of Technical Science, Full Professor, v.efimov'a. mir-trade.ru, Russia, Moscow, Moscow Institute of Steel and Alloys,
Fedyaev PavelMihailovich, Deputy, [email protected], Russia, Moscow, State Duma of the Seventh Convocation
Reference
1. Efimov V.I., Popov S.M., Fedjaev P.M. Metodicheskie osnovy organizacii privlechenija innovacij dlja reshenija jekologo-jekonomicheskih zadach v sovremennyh uslovijah/ Povyshenie kachestva obrazovanija, sovremennye innovacii v nauke i proizvodstve/ Sbornik trudov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. g. Prokop'evsk, 2015. S. 120-122.
2. Efimov V.I. Upravlenie kachestvom / Uchebnoe posobie. M.: MGGU, 2014. 382 s.
3. Efimov V.I., Pernikov V.V., Harchenko V.A. Jekolo-go-jekonomicheskaja ocenka jeffektivnosti razrabotki mestorozhdenij otkrytym sposobom / M.: MGGU, 2011. 90 s.
4. Rybak L.V., Klebanov A.F., Vladimirov D.Ja. Sistema dispetcherizacii bol'shegruznyh avtosamosvalov «KAR''ER» na razreze «Chernigovskij»: struktura, funkcional'nost', jeko-nomicheskaja. M.: GIAB, 2003. №1. S.52-56.
5. Efimov V.I. Prioritetnye innovacionnye napravlenija OAO HK «SDS-Ugol'» / «TehGorMet 21- vek» // Nacional'nyj mi-neral'no-syr'evoj universitet «Gornyj»: sb. tezisov dokl. III Me-zhdunarodnoj nauchno-prakt. Konf. SPb., 2012. S. 48-49.
6. Efimov V.I., Popov S.M., Fedjaev P.M. Formirovanie jekonomiko-pravovyh instru-mentov gosudarstvenno-chastnogo partnerstva dlja innovacionnogo razvitija predprijatij Kuzbassa v uslovijah krizisa. Tula, 2015.
7. Efimov V.I., Popov S.M., Fedjaev P.M. Metodicheskie osnovy organizacii privlechenija innovacij dlja reshenija jekologo-jekonomicheskih zadach v sovremennyh us-lovijah/Povyshenie kachestva obrazovanija, sovremennye innovacii v nauke i proizvodstve. Sbornik trudov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. 2015. S. 120-122.
8. Efimov V.I., Popov S.M., Fedjaev P.M. Metodicheskie osnovy organizacii 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.
9. Myaskov A.V., Popov S.M., Efimov V.I. The methodological principles of the organization of public-private partnerships for innovation development of mining enterprises in the economic crisis. V sbornike: Miners week - 2015. Reports of the xxiii international scientific symposium. 2015. S. 178-184.
10. Efimov V.I., Krotikov O.V.Ocenka jeffektivnosti jekspluatacii krupnogabaritnyh shin na ugol'nyh razrezah OAO «HK «SDS-Ugol'. Izvestija Tul'skogo gosudarstvennogo univer-siteta. Nauki o Zemle. 2013. № 2. S.112-117.
11. Klebanov D.A. Trubeckoj K.N., Jasjuchenja S.V. Osnovy sozdanija i nauchno-tehnicheskie jetapy realizacii robotizirovannoj sistemy gruzoperevozok na dejstvujushhih gornyh predprijatijah / Gornyj zhurnal. 2013. №10. S.67-73.
12. Burcev S.V., Stihurov V.E., Subbotin S.A. Jeffektivnoe ispol'zovanie sistemy prevail na predprijatijah kompanii «SDS-Ugol'». Ugol'. 2015. T. 1073. № 8. S. 51-56.
