Анализ и проектирование карьерного поля №5 Экибастузского бассейна

Пылеулавливающие установки, вентиляторы и другое оборудование, а также аппаратура должны проходить своевременный планово предупредительный ремонт.

Рабочие должны быть ознакомлены и проинструктированы по правилам применения средств обеспыливания и по уходу за ними. В случаях, когда технические мероприятия не могут обеспечить снижения запыленности воздуха на рабочих местах до предельно-допустимых концентраций, обязательно применение индивидуальных средств защиты от пыли.

На угольных разрезах в условиях положительных и отрицательных температур целесообразно применять одноразовые распираторы "Лепесток", предназначенные для защиты органов дыхания от мелкодисперсных аэрозолей с высокой запыленностью и влажностью воздуха в кабинах и рабочих зонах.

Пожарная безопасность

Добыча и переработка твердых горючих полезных ископаемых сопровождается выделением пыли, которая способна образовывать с воздухом пожаро- и взрывоопасные смеси, называемые аэрозолями при взвешенном состоянии пыли и аэрогелями при осевшей пыли.

Пожар - это неконтролируемое горение, развивающееся во времени и пространстве за пределами специальных очагов и наносящих материальный ущерб.

К рудничным относятся пожары, возникающие в горных выработках карьеров, в массиве и на складах полезных ископаемых.

По происхождению рудничные пожары разделяются на эндогенные, возникающие от внешних тепловых источников - открытого огня, короткого замыкания, трения.

Экзогенные пожары возникают от неосторожного или халатного обращения с огнем, курения в пожаро- и взрывоопасных помещениях, нарушения правил огневых работ, искрения и перегревов в электрооборудовании и электросетях, неправильной эксплуатации электроустановок и отопительных устройств, нарушений при ведении взрывных работ и др. Возможными очагами пожаров на карьерах могут быть электроустановки и электрокабели, складские производственные и административно-бытовые помещения, склады, целики и навалы угля, породы и других материалов.

Возникновение пожаров на карьерах может привести к значительному материальному ущербу, связанному с уничтожением огнем зданий, машин, сооружений, готовой продукции и других ценностей. Кроме того, пожары могут быть причиной травмирования и гибели людей. При горении наиболее распространенных твердых веществ и материалов температура обычно не превышает 1300 градусов по Цельсию. Опасными факторами пожаров, воздействующими на людей, являются открытый огонь и искры, высокая температура воздуха и предметов, дым и вредные продукты горения, пониженная концентрация кислорода, обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок, а также взрывы.

Пожарная безопасность предусматривает такое состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случаях его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.

Предотвращение экзогенных пожаров достигается за счет мероприятий по предупреждению образования горючей среды и источников зажигания. Чтобы не допустить образования горючей смеси, необходимо правильно выбирать вещества, материалы, оборудование с концентрацией содержания пожаро- и взрывоопасных веществ в воздухе. Образование в горючей среде источников зажигания можно предупредить путем установления специальных требований к эксплуатации машин, оборудования, применения электрооборудования соответствующего классу пожаро- или взрывоопасное помещений и установок; ликвидации условий самовозгорания веществ и материалов; установления максимально допустимой температуры нагревания веществ, материалов и конструкций; применения неискрящего инструмента при работе с легко воспламеняющимися или взрывающимися веществами.

На каждом разрезе, разрабатывающем угли, склонные к самовозгаранию, должны осуществлятся мероприятия по своевременному обнаружению очагов самовозгорания угля.

Основными признаками, свидетельствующими об интенсивном протекании окислительно-восстановительных процессов с выделением тепла, могут быть следующие: отпотевание поверхности потенциально пожароопасных участков, выделение пара в зимнее время.

Для нахождения центра очага самонагревания и его зоны может быть применен электрометрический метод оперативного прогноза, основанный на измерении потенциалов естественного электрического поля (ЕЭП) на поверхности угольного массива. Увеличению потенциала ЕЭП соответствует рост температуры внутри угольного массива. По изменению потенциала ЕЭП можно судить о динамики процесса самонагревания.

В качестве дополнительного способа обнаружения очагов самонагревания рекомендуется применять газоаналитический метод, основанный на измерении содержания угарного газа (СО) на пожароопасных участках с помощью газоопределителя ГХ-4, снабженного комплектом индикаторных трубок на СО.

При обнаружении признаков самонагревания угля должны быть приняты меры, предусмотренные первой частью плана профилактики и тушения эндогенных пожаров на разрезе.

Эндогенным пожаром следует считать случай горения в разрезе, на штабле и отвалах, возникшего в результате естественного перехода процесса самонагреваний в самовозгорание и сопровождающиеся появлением открытого огня раскаленного угля, дыма или устойчивого содержания окиси углерода в пробах воздуха.

Все вновь возникающие эндогенные пожары нужно регистрировать по форме. В десятидневный срок после обнаружения эндогенного пожара составляет акт расследования аварий. Акт составляют комиссия под председательством лица, уполномоченного техническим директором объединения, маркшейдера, заместителя главного инженера по ТБ и начальника участка ВПТБ разреза. Ответственность за своевременное техническое оформление акта на возникший пожар возлагается на заместителя главного инженера по ТБ.

К акту прилагаются:

а) выкопировка из маркшейдерского плана горных работ в М 1:1000 или 1:2000 с указанием места очага и границ пожара;

б) оперативный план по локализации и ликвидации пожара;

в) перечень затрат на локализацию и ликвидацию эндогенного пожара.

Акт со всеми приложениями следует составлять в трех экземплярах и рассылать производственному объединению.

Меры при тушении пожаров

До начала работ по тушению пожаров необходимо тщательно обследовать запожаренный участок и наметить организационно-технические мероприятия.

Все работы по ликвидации пожаров и их последствий могут производиться только при постоянном охлаждении горящего участка.

При тушении водой или антипирогенами расстояние от людей до очага пожара и их местонахождение определяются лицом технического надзора в каждом конкретном случае и должно быть не менее 10 м.

Тушение пожара производится рабочими, прошедшими инструктаж с указанием конкретных мер безопасности, под руководством лиц технического надзора.

В процессе работы по тушению пожаров с использованием экскаваторов и бульдозеров двери и окна кабин должны быть тщательно закрыты; в кабинете периодически должна замеряться температура и состав воздуха.

Зона, в которой проводятся работы по ликвидации пожара, периодически орошается водой для предотвращения распространения пожара в сторону работников.

При тушении пожаров на откосах и верхних бровках уступов должны соблюдаться требования ЕПБ.



15. Промышленная экология

Промышленная экология предусматривает внедрение безотходных технологий.

Полностью безопасных и безвредных производств пока не существует, так как в реальных условиях во многих случаях могут возникать опасные и вредные производственные факторы. Экибастузские угли относятся к первой группе пыльности (удельное пылевыделение менее 50 г/т), общее количество образующейся пыли весьма велико от 10 до 30 см, так как в единицу времени происходит переработка большого объема горной массы.

Добыча угля на разрезе «Восточный» производится роторными экскаваторами с погрузкой на конвейера.

Основными источниками интенсивного пылевыделения и загрязнения рабочих зон и окружающей природной среды при работе роторных экскаваторов является:

* выемка угля ротором в забое;

* узлы перегрузки горной массы и додрабливающие устройства;

* ленточные конвейеры;

* погрузка горной массы в вагоны.

Наибольшая интенсивность пылевыделения в атмосферу разреза имеет место при дроблении угля и погрузке его в железнодорожные вагоны. При разработке угольного забоя и погрузке угля в вагоны в окружающую природную среду выделяется до 70% пыли от общего пылеобразования по комплексу.

Принимаемые на роторных экскаваторах способы борьбы с пылью включает в себя: пылеподавление путем орошения водой мест пылеобразования в летнее время, а в зимнее время борьба с пылеобразованием не проводится, так как в это время года породы промерзают, и появляется снежный покров, поэтому применяют бульдозеры для расчистки трасс.

Источники загрязнение атмосферы

Одним из источников загрязнения атмосферы на отвалах является пыль, образующая в процессе разгрузки вскрышных пород из транспортных средств при переэкскавации в отвал. Кроме того, при длительном нахождении пород в отвале и под воздействием различных факторов происходит пылеобразование на отвалах.

Основным источником загрязнения атмосферы на отвалах являются газы, образующие при самовозгорании, так называемой, внутренней вскрыши с зольностью более 60%, складируемой вместе с инертными породами.

В настоящее время борьба с эндогенными пожарами на внешних отвалах ТОО «Богатырь Аксес Комир» сводится преимущественно к ликвидации действующих очагов пожаров. На внешних отвалах практически единственным способом, позволяющим предотвратить самовозгорание углесодержащей горной массы, является ее изоляция инертными породами вскрыши. Этот способ при правильной организации отвальных работ позволяет с достаточной степенью эффективности предотвратить самовозгорание или значительно снизить скорость протекания окислительно-восстановительной реакций.

Организационно-технические мероприятия ТОО «Богатырь Аксес Комир» по охране окружающей среды

В настоящее время организационно-технические мероприятия по охране окружающей природной среды ТОО «БАК» осуществляет совместно с общественными и контролирующими организациями, а также с проектными и научно-исследовательскими институтами.

Источниками загрязнения атмосферы вредными газами и пылью являются разрезы, отвалы, усреднительные склады, котельные и т.п.

В ТОО «БАК» организована служба охраны природы и комплексного использования сырьевых ресурсов, составной частью которой является осуществление ведомственного контроля природоохранной деятельностью, наряду с вопросами планирования и регламентирования мероприятий по охране природы, а также управления качеством окружающей среды.

Руководство службой осуществляет технический директор ТОО «Богатырь Аксес Комир». Имеется распределение управленческих и производственных функций по выполнению природоохранных работ между всеми звеньями службы. Создана санитарно-профилактическая лаборатория (СПЛ). В состав СПЛ входят: группа окружающей природной среды и охраны природы.

Группа охраны окружающей природной среды осуществляет контроль выбросов вредных веществ от организованных источников: за содержанием в воздухе пыле, сернистого ангидрида, окислов азота, окиси углерода, за эффективностью работы пылегазоочистного оборудования.

Технические мероприятия, обеспечивающие уменьшения выбросов в атмосферу

К техническим мероприятиям отнесены технические средства, обеспечивающие уменьшение выбросов в атмосферу за счет применения газо- и пылеочистных устройств, методов пылеподавления и специального порядка работ. К принятым в работе основным технологическим мероприятиям, обеспечивающим уменьшение загрязнения воздушной среды, относятся переход от временно применяемой селективной технологии угледобычи на проектную (с уменьшением в несколько раз эксплуатационных потерь угля, что снижает количество сгораемой в отвалах угольной массы и уменьшает загрязнение атмосферы. Уменьшение вредных выбросов в атмосферу от реализации технологических мероприятий составит в 2010 году 30,3 тыс. тонн в год по данным приведенным в таблице 15.1



Таблица 15.1

Вредные выбросы в атмосферу

Годы	Уменьшено выбросов за счет применения технологических мероприятий, т/год	В том числе:
		При проведении горных работ и отвальных работ, т/год	Изменении источников теплоснабжения, т/год
1995	-	-	-
2000	27255,214	14399,670	12855,214
2005	29470,244	16614,700	12855,214
2010	30314,044	17458,500	12855,214

Экологическая оценка мероприятий по охране воздушного бассейна

Экологические особенности города Экибастуза ставят перед людьми, живущими в этом регионе существенные неудобства. Экибастуз расположен в полупустыне с ограниченным растительным покровом. Степи покрыты в основном скудными зелеными растениями, что вынуждает усиленно бороться с загрязнением, с помощью озеленения городских улиц и парков. Кроме красоты деревья, кустарники и цветы помогают очистить и улучшить воздух города.

Для уменьшения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу предусмотрены технологические и технические мероприятия.

Технологические мероприятия включают в себя изменения технологии производства, которые одновременно уменьшают вредное воздействие на окружающую среду

Приведем общие фактические объемы выбросов вредных веществ по всем источникам в таблице 15.2.

Таким образом, общая сумма фактических объемов выбросов вредных веществ составляет 0,067 тонн в год и 0,071 грамм в секунду.

Рекультивация земель, нарушенных горными работами рассматривается в разделе 9.

Таблица 15.2

Общие фактические объемы выбросов вредных веществ

Вредные вещества	Взрывные работы	Вывоз горной массы	Сварочные работы	Резка металла
1	2	3	4	5
Пыль: т/год г/сек	0,0058 0,016	0,044 1,04
Оксид углерода: т/год г/сек	0,012 0,98		0,002 0,0005	0,016 0,018
Оксид азота: т/год г/сек	0,018 1,5		0,0014 0,003	0,017 0,017
Сварочный аэрозоль: т/год г/сек			0,017 0,04	0,033 0,035
Оксид марганца: т/год г/сек			0,0007 0,0002	0,001 0,001
Итого: т/год г/сек	0,0358 2,496	0,044 1,04	0,0211 0,0437	0,067 0,071

Современный карьер - сложная динамическая система, в нем осуществляются технические процессы по выемке из недр земли и доставке к местам назначения полезного ископаемого и вскрышных работ.

Вредные выбросы не превышают предельно допустимых норм (таблица 15.2). Но уменьшению их препятствуют климат и месторождение разреза и другие сложные производственные процессы.

16. Технологический комплекс. Поверхность

До 1965 г. выемка угля в Экибастузском бассейне осуществлялась только одноковшовыми экскаваторами с ковшом емкостью 3 и 4,6 м3. В настоящее время на добычных работах применяются одноковшовые экскаваторы ЭКГ-4,6Б, ЭВГ-4И, ЭКГ-4у, но объем добычи угля этими экскаваторами уменьшился до 15-18%. При разработке пластов 1 и 2, когда в них отсутствуют породные прослойки значительной мощности, осуществляется валовая выемка угля. При этом мелкие породные прослойки смешивают с угольными пачками и попадают в товарную угольную массу при сохранении заданного показателя зольности. Селективная выемка угольных пачек и породных прослойков применяется при разработке пород между междупластий и сложноструктурного пласта 3. Минимальная мощность раздельно вынимаемого породного прослойка (степень селекции) принята равной 0,5м. Степень засорения угольной массы при выемке породных прослойков мощностью более 0,5м соответствует утвержденным кондициям при выемке угля одноковшовыми экскаваторами.

При угле падения слоев пласта до 30 градусов применяется схема с погрузкой угля в железнодорожные вагоны при одновременной перевалке породы к откосу уступа или железнодорожному пути и использованию бульдозера для сталкивания породы с верхней части забоя.

При углах падения более 30 градусов применяется схема с непосредственной погрузкой угля в железнодорожные вагоны, а породы в думпкары.

Селективная выемка угля с нарезкой фронта добычных работ по простиранию при продвигании его вкрест простирания может осуществляться по следующим технологическим схемам:

- узкими торцовыми заходками по простиранию с поочередной отгрузкой угля и породы в железнодорожный состав или на конвейер;

- узкими боковыми заходками по простиранию с поочередной отгрузкой угля и породы в железнодорожный состав или на конвейер: с одного положения оси передвижения экскаватора без использования и с использованием управляемого обрушения, с двух положений оси передвижения экскаватора;

- нормальными торцовыми заходками по простиранию с погрузкой угля и породы в железнодорожный состав при наличии двух путей или на конвейер (через погружатель);

- сдвоенными торцовыми заходками с погрузкой угля и породы в железнодорожный состав или на конвейер (через перегружатель);

- широкими торцовыми заходками с погрузкой угля и породы двумя элеваторами на двухниточной конвейер;

- спаренными широкими торцовыми заходками.

Практика показывает, что для обеспечения качественной селективной разработки наклонных и крутых сложноструктурных пластов разрезную траншею необходимо располагать у выхода кровли верхнего угольного пласта под насосы, а перемещения пласта под насосы, а перемещение фронта добычных работ должно осуществляться от кровли верхнего пласта к нижнему.

При несогласном залегании пластов с забоем возможна валовая или раздельная (выборочная) выемка угля из мощных пачек.

Выбор рациональных технологических схем разработки сложноструктурных угольных пластов роторными экскаваторами должен осуществляться на основании технико-экономического анализа с учетом возможных потерь и разбужевание угля, принятой степени селекции (минимальной мощности угольной пачки или породного прослойка, селективная выемка которого целесообразна по техническим возможностям экскаваторов и экономическим факторам), технических возможностей экскаваторов и их использования по производительности.

На разрезе отвалы выделены в самостоятельные участки в составе вскрышных разрезов. Складирование вскрышных пород на отвалах осуществляется в один ярус при двустороннем развитии криволинейного фронта работ. Это позволяет создавать необходимое число тупиков и иметь независимый железнодорожный путь для каждого тупика, что обеспечивает возможность постоянного прироста длины фронта работ и независимость работы отвальных экскаваторов. Широко применяется схема отвалообразования механической лопатой с укладкой породы ниже горизонта пути. Отсыпка отвального яруса ведется двумя подступами при укладке породы ниже горизонта пути.

Структура управления компании «Богатырь Аксес Комир» представляет собой следующее:

- исполнительный аппарат 609 человек;

- разрез «Богатырь» 995 человек;

- разрез «Степной» 790 человек;

- автотранспортный цех 274 человека;

- комбинат общественного питания 82 человека;

- служба безопасности и охраны 220 человек;

- Богатырское ПТУ 897 человек;

- Восточное ПТУ 646 человек;

- путевая машинная станция 106 человек;

- завод РГТО 557 человек;

- управление тепловых сетей 425 человек;

- ТЭЦ 722 человека.

Таким образом, общий штат трудящихся составляет 6323 человека.

Разрез «Богатырь» в структурном отношении является специализированным горным предприятием по добыче угля.

Отработку вскрыши в горном пространстве этого разреза осуществляет специализированный вскрышной разрез «Степной».

Транспортировка угля из разреза- железнодорожным транспортом осуществляется специализированным погрузочно-транспортным управлением- БПТУ;

транспортировка вскрыши - железнодорожным транспортом осуществляется специализированным транспортным управлением - ВПТУ;

транспортировка угля с углесборочных станций Богатырская, Молодежная, Соединительная на станции Акбидаик и Экибастуз-2 осуществляется специализированным коммерческим транспортным управлением - ЭПТУ.

Действующая узкая технологическая специализация в структуре управления Богатырским комплексом обусловлена громадной мощностью по добыче угля, сложностью управления качеством угля, отсутствием интегрированной автоматизированной системы управления и не сопряженностью масштабов производства и уровня технологической и профессиональной культуры исполнителей и руководителей по всей высоте иерархической лестницы.

Основной ремонтной базой объединения является завод по ремонту горно-транспортного оборудования (РГТО). Поддержание мощностей по транспортировке угля и вскрыши может происходить по двум направлением:

- постоянное приобретение подвижного состава, т.е. пополнение парка локомотивов, думпкаров путевой техники, не развивая ремонтную базу;

- развитие ремонтной базы, производя все виды ремонтов подвижного состава и путевой техники и тем самым, обеспечивая объемы транспортировки угля и вскрышных пород.

17. Автоматизация производственных процессов и управление производством

К основным технологическим особенностям карьеров, как объектов автоматизации следует отнести: территориальную рассредоточенность технологических звеньев, непрерывное технологическое развитие производства, приводящее к подвижности производственных объектов, жесткую взаимосвязь всех технологических процессов, начиная от выемки горной массы до ее транспортировки; существенное влияние на производственные процессы, связанные с характером горно-геологических условий; необходимость обеспечения безопасной и бесперебойной работы производственных процессов.

Автоматизация технологических процессов на карьерах производится с целью осуществления управления отдельными рабочими операциями, контроля работы и защиты наиболее ответственных узлов и учета работы машин в системе оперативно-диспетчерского управления.

Основные автоматизируемые процессы цикличной технологии на открытых разработках - бурение, выемка горной массы, погрузка и транспортирование ее железнодорожным или автомобильным транспортом.

Для выемки горной массы и погрузки ее в транспортные сосуды применяются одноковшовые и роторные экскаваторы.

Одноковшовый экскаватор является универсальной машиной, способной выполнять работы в сложных горно-геологических условиях. На карьерах применяются в основном прямая мехлопата и драглайн. Последовательность выполнения операций, органы и приемы управления, методы и средств контроля, производственной ситуации для обеих машин близки, поэтому основные принципы автоматизации управления ими имеют незначительные отличия.

Автоматизация управления рабочим процессом одноковшовогоэкскаватора связана с принципиальными и техническими трудностями, поскольку рабочий процесс экскаватора характеризуется большой неопределенностью производственной ситуации. Известна, что наиболее эффективна и легко осуществима автоматизация процессов с высокой повторяемостью производственной ситуации. Поэтому достоинства одноковшового экскаватора (универсальность и приспосабливаемость к изменению условий работы) в отношении его автоматизации представляются как недостатки. Ведь система управления, которой оборудуется экскаватор, должна обладать такой же приспосабливаемостью к изменению производственной ситуации, как и сама машина. Высокая адаптация машиниста экскаватора, как звена управляющей системы, объясняется прежде широкими адаптационными возможностями человека.

Анализ управления одноковшовым экскаватором показывает. Что логика управления им очень сложна, количество используемой информации велико, а технические средства получения этой информации (например, аналог зрительного анализатора) в настоящее время отсутствуют. Поэтому полное отстранение человека от управления современным одноковшовым экскаватором неосуществимо. Следовательно, автоматизация одноковшового экскаватора должна быть направлена не на отстранение человека о управления, а на улучшение функционирования системы управления, включающей человека, расширение ее функциональных возможностей и улучшения качественных показателей. Необходимо создавать комбинированные системы управления, сочетающие достоинства человека-оператора и автоматических устройств. Такие системы основаны на иерархическом принципами с двумя уровнями управления. На верхнем уровне управления машинист осуществляет формирование и контроль выполнения программы работы электроприводов экскаватора, а также непосредственное управление основными приводами на отдельных участках рабочего процесса.

Нижний уровень включает локальные системы управления основными приводами экскаватора, которые работают по заданиям и программам верхнего уровня на тех участках рабочего процесса, где требуется выполнение достаточно точных и быстрых управляющих воздействий и где все разнообразие производственных ситуаций может быть учтено программой работы, задаваемой верхним уровнем.

Упрощенная структурная схема двухступенчатой системы управления экскаватором показана на рисунке 7.1. Штриховые линии относятся только к драглайнам, штрихпунктирные - только к прямым лопатам, сплошные- общие для обоих типов экскаваторов.

На верхнем уровне управления 1 формируются задающие воздействия и программы движения всех механизмов объекта управления 3 при выполнении отдельных операций, поступающие на входы автоматических систем управления электроприводами, задается порядок работы этих систем, контролируется отработка заданий и корректируются путем прямых управляющих воздействий на приводы механизмов выходные переменные процесса. При выполнении операций копания на верхнем уровне с помощью управляющей вычислительной машины 22 определяются и передаются на входы систем управления приводами подъема и напора (тяги) программы движения этих механизмов во всех фазах копания, начальные и конечные координаты фаз копания и другие. При выполнении процесса транспортирования определяются лимитирующая операция, программа движения всех механизмов, обеспечивающая максимальное быстродействие по лимитирующей операции, координаты начала торможения и другие. Так как некоторые операции экскаватора характеризуются большой повторяемостью, то программа движений механизмов в этих операциях может осуществляться путем прогнозирования. Так, например, при транспортировании программа движения механизмов может быть составлена на основе записи этих движений в предыдущих циклах (в простейшем случае - в последнем цикле). Поскольку в каждом цикле начальная и конечная точки движения ковша смещены, то, если смещение лежит в некоторой наперед заданной области, программа может предусматривать или начальный выход на предыдущую траекторию, или экстраполировать достаточно близкую к ней новую траекторию.

Контроль выполнения программы и корректировка траекторий движения всех механизмов, особенно в начальных и конечных стадиях, принадлежат машинисту 23 и останутся за ним при любом уровне автоматизации современного экскаватора. Такая корректировка должна производится машинистом путем прямого воздействия на командо-аппараты управления экскаватором. Машинист должен осуществлять выбор алгоритмов и программ управления, оперативный ввод рабочей информации. Условия и технические средства взаимодействия машиниста экскаватора и машинной части системы управления экскаватором, которые еще необходимо решить.

Нижний уровень управления 2 содержит части систем управления основными приводами 7-9, формирующие сигналы управления, пропорциональные требуемой скорости вращения приводов на основе программы верхнего уровня и информации о состоянии объекта. Такое выделение части системы управления электроприводом является условным (в состав звеньев 4-6 также входят элементы системы управления 10-21) и принято ля того, чтобы отразить возможность непосредственной корректировки скорости каждого привода машинистом экскаватора. Ключи выбора режимов 24-26 переключаются машинистом.

Системы управления основными электроприводами экскаватора должны обеспечивать выполнение этим и приводом заданной программы движения. К качеству регулирования электропривода предъявляются следующие основные требования:

- частота вращения двигателя не должна уменьшаться с ростом нагрузки;

- момент привода и ток цепи при погрузках не должны превышать заданных значений;

- момент двигателя должен изменяться плавно;

- входные управляющие сигналы должны обеспечивать высокую точность работы.

18. Экономическая часть

1. Обоснование режима работы карьера

Режим работы карьера оказывает влияние на величину технико-экономических показателей.

Различают годовой и суточный режим работы. Годовой режим работы принимаем непрерывным. При непрерывном режиме число дней работы карьера в году (Тр) составляет:

Тр=Тк-Тпр-Трем, (18.1)

Где Тк- календарное число дней в году,

Тпр- число праздничных дней в году,

Т рем - число ремонтных дней в году.



Т р =357-9-70=278 дней

Суточный режим работы определяется количеством рабочих смен в сутки и их продолжительностью.

Так, на процессах, связанных с выемкой, транспортировкой угля и вскрышей количество дней работы составляет 357 дней или 514 смен (357*2); а на остальных работах -278 дней или 278 смен (278*1) или 3336 часов (278*12).

2. Численность работающих трудящихся и производительность труда

Явочная численность повременно оплачиваемых рабочих определяется путем расстановки их по рабочим местам в соответствии с нормами обслуживания и учетом количества рабочих мест, необходимых для выполнения запланированного объема работ, и числа рабочих смен.

Коэффициент списочного состава при продолжительности отпуска рабочих 42 дня при непрерывном режиме работы равен 1,8, а при пятидневном режиме -1,5.

Расчет численности трудящихся ведется в зависимости от коэффициента списочного состава, количества горно-транспортного оборудования и штатного расписания карьера и приведен в таблице 18.1.

Производительность труда рабочих (среднемесячная) по добыче полезного ископаемого (П) определяется по формуле:

Аг - годовая производственная мощность карьера по добыче полезного ископаемого, тыс/т.

Среднемесячная производительность труда одного трудящегося (Птр.д) по добыче и горной массе рассчитывается по формуле:



Таблица 18.1

Расчет численности трудящихся

№ п/п	Наименование профессий и должностей	Смены	Явочный состав	K сп		Списочный состав в сутки
1	2	3	4	5	6	7
1 2	Экскаваторный участок:
1	Машинист экскаватора	6	6	12	1,8	22
2	Помощник маш. экскават.	8	8	16	1,8	29
	Буровзрывной участок:
1	Машинист бурстанка	3	3	6	1,5	9
2	Помощник бурстанка	3	3	6	1,5	9
3	Взрывник	6	-	6	1,5	9
4	Водитель МЗ-4	2	-	2	1,5	3
5	Водитель ЗС-1М	2	-	2	1,5	3
6	Бурильщик шпуров	2	-	2	1,5	3
	Внутрикарьерный транспорт:
1	Локомотивные бригады	32	32	64	1,8	115
	Итого по основному производству:	64	52	116
	Рабочие условно-постоянной группы (40%)		46		81
	Всего рабочих по разрезу			162		283
	Руководящие работники (15%)			24		42
	Всего трудящихся по разрезу			186		325

Сменная производительность труда рассчитывается только для рабочих (явочного состава):

Где QcyT- объем работ за сутки по добыче полезного ископаемого или вскрыше, т или м 3 ,

Чяв - явочная численность рабочих в сутки.

Таким образом,

Псм.доб. = (15000/357)/1 16= 0,36 т/см

Псм.горн.мас.= (25500/357) /116 =0,62 м 3 /см

Таким образом, численность рабочих по разрезу составляет 325 человек.

3. Капитальные затраты на строительство карьера

Капитальные затраты на строительство карьера производятся по расчетам стоимости горно-вскрышных работ, основного и вспомогательного оборудования по добыче и транспортировке полезного ископаемого и вскрыши; внутри карьерных железнодорожных путей, объектов подсобного и обслуживающего назначения, энергетического и транспортного хозяйства и связи (главы 2-5 сводного месячного расчета). Остальные капитальные вложения, входящие в сводный сметный расчет (главы 1,6-12) рассчитываются в процентах от определенных сумм глав сводной сметы.

Капитальные затраты на горно-вскрышные работы

К горно-вскрышным работам относятся объемы вскрышных работ и по строительству траншей, выполняемые в период строительства карьера и необходимые для ввода его в эксплуатацию. Объемы горно-вскрышных работ при определении капитальных затрат принимаются на основе объемов работ, запроектированных в технологической части дипломного проекта. Объем капитальной вскрыши (в м3) принимается равным объему вскрыши до сдачи карьера в эксплуатацию. Стоимость проведения единицы объема горных работ определяется на основе:

- укрупненных показателе сметной стоимости 1м 3 вскрыши и 1м 3 траншей;

- единых расценок на вскрышные и транспортные работы, установленных для территориального района, в котором расположен карьер;

- показателей утвержденных проектов аналогичных объектов.

Расчет капитальных затрат на горно-вскрышные работы приведен в таблице 18.2.

Таблица 18.2

Капитальные затраты на горно-вскрышные работы

Наименование выработки	Общий объем выработки, тыс. м3	Стоимость 1м3 выработки, тнг	Общая стоимость тыс. тнг
Капитальные траншеи	3 114,0	1 400,44	4 360,98
Разрезные траншеи	1 490,1	1 232,73	1 836,89
Капитальные вскрытия	8531,0	1 047,87	8 939,38
Неучтенные работы (20% от учтенных)			3 027,45
Всего	13 135,1		18 164,7

Капитальные затраты на приобретение оборудования

Капитальные затраты на приобретение, монтаж и демонтажоборудования принимается на основе расчетов, выполненных всоответствующих разделах дипломного проекта. Капитальные затраты на приобретение того или иного вида оборудования (Коб) определяется по формуле:

Коб = Поб*(1+Кгр+Км+Кдм+Кзп+Кк+Кскл), (18.5)

где Поб - отпускная цена оборудования (франко-вагон станция отправителя);

Кгр - коэффициент, учитывающий расходы на транспортируемое оборудование от завода-изготовителя до горного предприятия (Кгр=0,05);

Км - коэффициент, учитывающий расходы на монтаж оборудования (Км =0,18);

Кдм - коэффициент, учитывающий расходы на демонтаж оборудования (Кдм = 0,05%);

Кзп - коэффициент, учитывающий расходы на запасные части к оборудованию (Кзп = 0,037);

Кк - коэффициент, учитывающий расходы на комплектацию оборудования (Кк = 0,02);

Кскл - коэффициент, учитывающий заготовительно-складские расходы (Кскл=0,012).

Отпускные цены оборудования (Поб) принимаются по соответствующим документам. Для определения общего количества оборудования принимаются следующие коэффициенты резерва: буровые станции - 1,2; экскаваторы - 1,1; электровозы - 1,1; вагоны - 1,25; автосамосвалы - 1,3; бульдозеры - 1,2.

Капитальные затраты на приобретение и монтаж оборудования сводится в таблицу 18.3.

Капитальные затраты на приобретение единицы оборудования, кроме отпускной цены включает затраты на транспортировку, монтаж-демонтаж, запасные части, комплектующие и заготовительно-складские расходы.

Таблица 18.3

Капитальные затраты на приобретение и монтаж оборудования

Наименование оборудования	Кол-во оборудования	Капитальные затраты на приобретение ед. оборудования /тенге	Общая стоимость оборудования, тыс. тенге
1	2	3	4
Буровые станции	4	1 622 595	6 490,380
Экскаваторы	6	14 177479	85 064,874
Электровозы	32	16246535	519889,120
Бульдозеры	4	750 067	3 000,268
ИТОГО	46	32 796 676	614444,642
Неучтенное оборудование (20% от учтенных)	9		122 888,928
Всего	55		737333,570

Капитальные затраты на строительство внутрикарьерных железнодорожных путей

Стоимость строительства внутрикарьерных железнодорожных путей определяется исходя из их потребности, рассчитанной в технологической части дипломного проекта и стоимости 1км железнодорожных путей принятый по укрупненным расценкам или по проекту аналогу.

Таким образом, капитальные затраты на строительство внутрикарьерных железнодорожных путей составляют 680 000 тыс. тенге.

Капитальные затраты на строительство зданий и сооружений объектов подсобного и обслуживающего назначения

Капитальные затраты на строительство зданий и сооружений объектов подсобного и обслуживающего назначения определяются на основе объемов строительных работ и стоимости единицы этих объемов. Объем строительных работ определяется в технологической части дипломного проекта, а стоимость единицы объема на основе:

- укрупненных показателей стоимости 1м3 (1м2) здания или сооружения 1 км инженерных коммуникаций, 1км железнодорожных путей;

- показателей стоимости зданий и сооружений по утвержденным проектам

- единых районных единичных расценок.

В капитальные затраты на объекты обслуживающего и подсобного назначения включается стоимость строительства АБК, ремонтно-складского хозяйства, эстакады, галерей, а также расходы на природоохранные работы, ТБ и промсанитарию и приводятся по форме таблицы 18.4.

Таблица 18.4

Капитальные затраты на строительство зданий и сооружений Объектов подсобного и обслуживающего назначения

Наименование зданий и сооружений, ед. изм.	Объем	Стоимость ед. объема, тенге	Общая стоимость, тыс. тенге
Здание АБК, м3	10.325	42.330,00	437 057 ,25
Ремонтно-складское хозяйство,м3	17.245	15.304,23	263 921,45
ИТОГО	27.570	57 634,23	700 978,87
Неучтенные работы: (природоохранные, ТБ и промснитарии) 20% от учтенных	5514		140 195,74
ВСЕГО	33084		841 174,61

Капитальные затраты на объекты энергетического хозяйства

Объекты энергетического хозяйства включают мини электроснабжения, трансформаторные подстанции и киоски и другое. Капитальные затраты на строительство мини-электроснабжения определяются их потребностью и укрупненной стоимостью 1 км, а трансформаторные подстанции и киоски - качеством и стоимостью по проекту аналогу. Неучтенные объекты энергетического хозяйства принимаются 15% от учтенных.

Таким образом, капитальные затраты на объекты энергетического хозяйства составляют 191 176,05 тыс. тенге.

Капитальные затраты на объекты транспортного хозяйства и связи

Объекты транспортного хозяйства и связи включают подъездные пути, железнодорожный транспорт, объекты связи

Таким образом, капитальные затраты на объекты транспортного хозяйства и связи составили 247 404,29 тыс. тенге.

Сводный сметный расчет

Капитальное вложение на строительство (реконструкцию, техперевооружение и т.д.) приводится по главам сводного сметного расчета в таблице 18.5.

Таблица 18.5

Сводный сметный расчет на строительство карьера

Номера глав сводного сметного расчета	Наименование глав, объектов, работ и затрат	Сумма затрат, тыс. тенге	Порядок расчета
1	2	3	4
1	Подготовка территории строительства, включая затраты на рекультивацию, возмещения убытков землепользователей		4% от суммы глав 2-5
	Итого по главе 1	108.610,13
2	Основные объекты строительства, в т.ч.: черновскрышные работы, основное и вспомогательное оборудование по расчету Внутрикарьерные ж/д пути	18.164,7 737.333,57 680.000,00	табл. 18.2 табл. 18.3 (раздел 18.3)
	Итого по главе 2	1.435.498,3
3	Объекты подсобного и обслуживающего назначения, в т.ч. здания, сооружения, природоохранные работы, ТБ и профсанитария	841.174,61	табл. 18.4
	Итого по главе 3	841.174,61
4	Объекты энергетического хозяйства (линии электроснабжения, трансформаторные Подстанции и киоски и др.)	191.176,05	по расчету (раздел 18.5)
	Итого по главе 4	191.176,05
5	Объекты транспортного хозяйства и связи (подъездные и внутренние автодороги; здания и сооружения связи)	247.404,29	по расчету (раздел 18.6)
	Итого по главе 5	247.404,29
	Итого по главам 2-5	2.715.253,22
	Итого по главам 1-5	2.823.863,35
6	Наружные сети и сооружения водоснабжения, канализации, тепло- и газоснабжения, Котельные	225.909,07	8% от суммы глав 1-5
	Итого по главе 6	225.909,07
7	Благоустройство и озеленение территории	28.238,63	1% от суммы глав 1-5
	Итого по главе 7	28.238,63
	Итого по главам 1-7	3.078.011.05
8	Временные здания и сооружения	123.120,44	4% от суммы глав 1-7
	Итого по главе 8	123.120,44
	Итого по главам 1-8	3.201.131,49
9	Прочие работы и затраты	320.113,15	8-10% от суммы глав 1-8
	Итого по главе 9	320.113,15
	Итого по главам 1-9	3.521.244,64
10	Содержание дирекции (технический надзор) строящегося предприятия-	35.212,45	1 % от суммы глав 1-9
	Итого по главе 10	35.212,45
11	Подготовка эксплутационных кадров для вновь строящихся и реконструируемых предприятий	566,00	Ютыс. тенге на 1 квалиф.рабочего; 20% от численности Рабочих
	Итого по главе 11	566,00
12	Проектные и изыскательские работы и авторский надзор, в т.ч.: а) проектные и изыскательские работы б) авторский надзор	92.340,33 704.248,93	3% от суммы глав 1-7 20% от суммы глав 1-9
	Итого по главе 12	796.589.26
	Итого по главам 1-12	4.353612,35
	Резерв средств на непредвиденные работы и затраты	130608,37	3% от суммы Глав 1-12
	Всего по сводному сметному расчету и непредв.работы	4484220,72
	Возвратные суммы, всего в т.ч. учитывающие стоимость
	а) Материалов и деталей, получаемых от разборки временных зданий и сооружений	18.468,07	15% главы 8
	б) Попутной добычи полезного ископаемого в период строительства	400.000,00	по расчету
	Итого возвратные суммы	418.468,07
	ВСЕГО	4 .065 752,65

На основе общей суммы капитальных затрат на строительство карьера по сводному сметному расчету (Кобщ) определяются удельные капитальные затраты (Куд) на добычу полезного ископаемого

4. Расчет себестоимости добычи полезного ископаемого

На разрезах себестоимость добычи 1т полезного ископаемого включает затраты как собственно на добычу, так и на производство вскрышных работ. В этом заключается специфика открытых горных работ и расчет эксплуатационных расходов (себестоимость) по некоторым элементам производится на реальные физические объемы работ- объемы переработанной горной массы.

Расчет годовых эксплуатационных расходов производится по каждому из экономических элементов:

- материалы;

- услуги производственного характера;

- топливо;

- электроэнергия;

- Итого материальные затраты (сумма строк 1-4)

- расходы на оплату труда;

- отчисления от фонда оплаты труда;

- амортизация основных фондов;

- прочие расходы;

- Итого производственная себестоимость (сумма строк 5-9);

- Внепроизводственные расходы

- Полная себестоимость (годовые эксплутационные расходы) (сумма стр. 10-11

Ниже приведем методику расчета себестоимости для карьеров по каждому элементу на основании фактических отчетных данных предприятий-аналогов.

Материалы

Годовая стоимость материалов определяется на основании удельной стоимости материалов (Сд), отнесенной к 1 м3 горной массы:

C%= 53,7*25 500 = 1 353 285 тыс. тенге

Услуги производственного характера

Расчет себестоимости по элементу " Услуги производственного характера" производится аналогично расчету элемента "Материалы"

Топливо

Расчет себестоимости по элементу "Топливо" производится аналогично расчету элемента "Материал" и производится на 1 м3 горной массы.

С\р = 10,04 *25 500 =255 909,94 тыс. тенге

Электроэнергия

Расчет годовых эксплуатационных расходов по данному элементу производится также исходя из удельных затрат на 1 м горной массы.

Годовые эксплутационные расчеты по элементу "электроэнергия" (С эnp ) определяется по формуле:

Ср=С *Ппр, тыс.тенге (18.13)

С 'пр = 14,73 *25 500 = 375 532,86 тыс. тенге.

Расходы на оплату труда

Расходы по оплате труда определяются на основании фактической среднегодовой заработной платы одного работающего по списку и проектной списочной численности работающих, определенной в дипломном проекте.

Расчеты производятся по следующим формулам. Размер фактической среднегодовой заработной платы одного работающего по списку (Зтр):

Проектные годовые расходы на оплату труда (От пр) составляет:

Отпр = 3тр *Ч р, тыс. тенге (18.15)

где Чпр тр- списочная численность работающих по дипломному проекту ,чел.

О т пр = 173,95 * 325= 56 533,75 тыс. тенге.

Отчисления от фонда оплаты труда на социальное страхование

По данному элементу предусматриваются следующие направления:

* отчисления в пенсионный фонд;

* отчисления на социальное страхование;

* отчисления в ФОМС;

* отчисления в фонд содействия занятости.

В сумме все отчисления составляют 31,5% от затрат на оплату труда.

Амортизация основных фондов

Расчет суммы амортизации производится на основе определения фактического размера среднего процента амортизационных отчислений по предприятию-аналогу (Нм) за последний отчетный год по формуле:

Внепроизводственные расходы

Внепроизводственные расходы связаны только с транспортировкой и сбытом полезного ископаемого и по этому расчет этих затрат производится на объем добычи, а не всей горной массы. Фактические затраты по внепроизводственным расходам на 1т добычи (Вф) определяются исходя из следующей формулы:

ВФ

Вф = --------, тенге/т, (18.19)

ДФ

где ВФ - фактическая сумма затрат по элементу "Внепроизводственные расходы" за последний отчетный год по предприятию-аналогу, тыс. тенге;

ДФ- фактический годовой объем добычи полезного ископаемого по

предприятию-аналогу, тыс. тонн.

5347958

Вф = ---------- = 407,15 тенге/т или 0,407 тыс.тенге/т

13 135,1

Тогда проектная себестоимость" (годовые расходы) по данному элементу (Впр) определяется по формуле:

Впр = Вф*Аг, тыс. тенге, (18.20)

где А г - годовой объем добычи полезного ископаемого по дипломному проекту, тыс. тенге.

Впр= 0,407*7 507 075,7 = 3 055 379,81 тыс.тенге,

Полная себестоимость определяется по формуле:

Cмпp+Cyпxпp+Cтпp+Cэпp+ Отпр + Опр+Апр+Впр, тенге/т,, (18.21)

С = (1353285+708131,47+255909,94+375532,86+53402,65+17808,13+

+463526,1+3055379,81)/15000 = 418,87 тенге/т

Таблица 18.6

Расчет себестоимости 1 тонны угля

№п/п	Элементы затрат	Годовая сумма затрат, тыс. тенге	Затраты на 1т добычи, тенге
1	2	3	4
1	Материалы	1.353.285,00	90,22
2	Услуги производственного характера	708.131,47	47,21
3	Топливо	255.909,94	17,06
4	Электроэнергия	375.532,86	25,04
5	Итого материальных затрат (сумма 1-4)	2.692.859,27	179,52
6	Расходы на оплату труда	53.402,65	3,56
7	Отчисления от фонда оплаты труда	17.808,13	1,19
8	Амортизация основных фондов	463.526,10	30,90
9	Прочие расходы		0,00
10	Итого производственная себестоимость (сумма строк 5-9)	3.226.609,85	0,00
11	Внепроизводственные расходы	3.055.379,81	203,69
12	Полная себестоимость (сумма строк 10 и 11)	6 282 975,96	418,87

5. Прибыль и рентабельность работы предприятия

Прибыль и рентабельность являются одним из важнейших показателей, оценивающих уровень экономической эффективности работы предприятия.

Прибыль от реализации продукции рассчитывается по формуле:

П= (Ц-С)*Аг, тыс.тенге, (18.22)

где П - годовая прибыль от реализации продукции, тыс.тенге;

Ц - цена реализуемой продукций, тен/т;

С - полная (коммерческая) себестоимость 1т продукции, тен/т;

Аг - годовая производительность карьера (объем реализуемой продукции), тыс. тенге.

П = (472,4 - 418,87)/1000)*7 507 075,7 = 401 853,76 тыс. тенге,

Таким образом, годовая прибыль разреза составляет 401 853,76 тыс. тенге.

Рентабельность продукции отражает уровень эффективности издержек производства и определяется по формуле:

6. Технико-экономические показатели по дипломному проекту

По результатам выполненного проекта основные технико-экономические показатели приводятся в таблице 18.7.

Таблица 18.7

Технико-экономические показатели работы проектируемого карьера

№п/п	Наименование показателей	Единица Измерения	Количественное значение
1	2	3	4
1	Годовая производственная мощность карьера
	а) по полезному ископаемому	тыс. т	15000
	б) по вскрыше	тыс.м3	10500
	в) по горной массе	тыс.м3	25500
2	Запасы карьера:
	а) балансовые	млн. т	702
	б) промышленные	млн. т	700
3	Срок службы карьера	Лет	48
4	Средний коэффициент вскрыши	Мт	0,7
5	Глубинные разработки	М	210
6	Режим работы:
	а) число дней работы в году		357
	б) число добычных смен в сутки		2
7	Численность трудящихся, в т.ч. рабочих	Человек	307(116)
8	Среднемесячная производительность Труда рабочего по добыче	т/мес	4,07
9	Капитальные вложения (сметная Стоимость строительства)	Тенге/т	6.409,92
10	Себестоимость добычи 1т полезного Ископаемого	Тенге/т	418,87
11	Годовая балансовая прибыль	тыс. тенге	401853,76
12	Рентабельность работы предприятия	%	9,85



Заключение

Современный карьер - сложная динамическая система, в нем осуществляется технологические процессы по выемке из недр земли.

Все процессы происходят в рабочей зоне карьера и поэтому необходимо правильно планировать и выполнять все работы.

Принятые решения в дипломном проекте по вскрытию карьерного поля являются необратимыми, если выбранные система разработки и ее элементы которое выполняются, то изменить их в дальнейшем очень трудно. Это предопределяет ход горных работ и эффективность работы карьерного оборудования. Поэтому принятие решений по данному комплексу тщательно готовилось и проверялось на основе знаний горной науки и других отраслей знаний. Решения по проектированию проведены в соответствии с нормами и стандартами.



Список использованных источников

1. СН-245-71 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий», М. Стройиздат, 1972

2. Арсентьев А.И. «Определение производительности и границ карьеров» - М.: «Недра» Госгортехиздат, 1961 г.

3. Виницкий К.Е. «Оптимизация технологических процессов на открытых разработках» - М.: «Недра» Госгортехиздат, 1976 г.

4. «Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом» - М.: «Недра» 1972 г.

5. «Единые правила безопасности при взрывных работах» - М.: «Недра» , 1984 г.

6. «Краткий справочник по открытым горным работам» / Под ред. Мельникова Н.В. - М.: «Недра» 1972 г.

7. Никитин B., Битюков Н. «Проветривание карьеров» - М.: «Недра» 1975 г.

8. Новожилов М.Г., Хохряков B.C., Пчелкин Г.Д., Эскин B.C. «Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых» - Части 1 и 2, - М.: «Недра» 1971 г.

9. «Правила технической эксплуатации при разработке угольных и сланцевых месторождений открытым способом» - М.: «Недра» 1972 г.

10. Ржевский В.В. «Открытые горные работы» - М.: «Недра» 1985 г.

11. Ушаков К.З., Михайлов В.А. «Аэрология карьеров» - М.: «Недра» 1975 г.

12. «Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных разрезах» - М.: «Недра» 1982 г.

Размещено на Allbest.ru