В сложившихся сложных экономических условиях предприятия по добыче и производству щебня постоянно стремятся повышать эффективность производственных процессов.
Экскавация и транспортировка горной массы от забоя до дробильно-сортировочного завода является одной из основных операций горнодобывающего производства. Доля этих операций в итоговой себестоимости продукции составляет до 30%. Таким образом, снижение затрат на добычу и транспортировку позволяет существенно влиять на итоговую себестоимость и повышать рентабельность.
Нашей компанией накоплен большой практический опыт по повышению эффективности процессов экскавации и транспортировки полезного ископаемого. Для достижения данной цели нами разработано и используется комплексное решение, состоящее из нескольких инструментов.
Первый этап.
На первоначальном этапе выполняется обоснование структуры парка. Под структурой парка понимается типоразмер и соответствие выемочных и транспортных машин, их количественный состав. В зависимости от горно-геологических условий, технологических особенностей и плановой производительности карьера по добыче, просчитываются варианты применения машин различных типоразмеров.
Соответствие параметров выемочного и транспортного оборудования – залог эффективной эксплуатации
Для каждого варианта определяется удельная себестоимость. Итоговая себестоимость добычи и транспортировки полезного ископаемого зависит от производительности оборудования, соответствия параметров выемочных и транспортных машин, эксплуатационных затрат (расход топлива, затраты на ТО, плановые и аварийные ремонты), затрат на заработную плату, капитальных затрат на приобретение оборудования. В конечном итоге предпочтение отдается варианту с минимальным значением себестоимости.
Второй этап.
После определения структуры парка и поставки оборудования в карьер проводятся его испытания по определению фактических режимов работы в процессе его эксплуатации.
Основной целью испытаний являются определение производительности оборудования, поиск путей ее увеличения, определения топливной эффективности, определение возможных негативных факторов в технологическом процессе добычи и транспортировки полезного ископаемого.
Под каждый конкретный случай разрабатывается методика и программа испытаний. В процессе их проведения фиксируются все временные интервалы основных и вспомогательных операций экскаватора и самосвалов в забое и на выгрузке, а также выполняется взвешивание загруженных самосвалов в каждом цикле транспортировки.
Перед испытаниями снимается план трассы движения самосвалов, определяется длина каждого участка и перепады высот (уклоны). Для этих целей используется современный высокоточный GPS приемник. Выполняется установка весов, через которые фиксируется каждый рейс самосвала и определяется перевозимая масса. Продолжительность испытаний, как правило, укладывается в одну рабочую смену. В процессе проведения замеров их влияние на производительность добычного, транспортного оборудования и дробильно-сортировочного завода минимально, время взвешивания находится в интервале 4- 8% от суммарного времени цикла транспортировки.
По результатам испытаний выявляется полная картина всего процесса добычи и транспортировки полезного ископаемого до дробильно-сортировочного завода. Основными оценочными характеристиками являются следующие параметры:
Анализ фактических значений перечисленных выше параметров позволяет оценить потенциал возможностей машин, определить возможные критические точки при их использовании и, при необходимости, провести необходимую корректировку режимов работы.
Этап 3.
Выполнение постоянного мониторинга режимов работы оборудования проведением технических замеров довольно сложный, трудоемкий и дорогостоящий процесс, поэтому компания Caterpillar успешно развивает направление дистанционного мониторинга фактических показателей работы оборудования. Для этих целей разработан бортовой компьютерный модуль VIMS (Vital Information Management), обрабатывающий и сохраняющий показания датчиков систем и агрегатов машины (ДВС, АКПП, гидросистема, система подвески и другие). С помощью данного инструмента можно определить производительность оборудования, удельный расход топлива, распределение времени цикла, долю рабочего и холостого режима работы ДВС и многие другие параметры работы. Также
модуль VIMS позволяет отслеживать техническое состояние машин. Часть информации, сохраненной модулем VIMS, можно обработать программным продуктом Caterpillar FPO (Fleet Production Optimization). С практической точки зрения Caterpillar FPO позволяет проводить анализ качества карьерных дорог. Анализ основан на показаниях датчиков давления системы подвески самосвала, частоты вращения коленчатого вала ДВС, выбранной передачи АКПП и показаниях датчиков тормозной системы. По разработанному алгоритму определяются динамические нагрузки, действующие на раму самосвала, которые сопоставляются со скоростью движения и выбранной передачей АКПП, в результате чего определяется качество дорожного полотна с привязкой к конкретному участку. По результатам выполнения данной процедуры выполняется устранение недостатков дорожного полотна. Данный инструмент успешно применяется на многих карьерах мира, эксплуатирующих оборудование Caterpillar, и позволяет существенно увеличить
производительность оборудования, снизить затраты на топливо, резину и увеличить ресурс работы самосвалов.
Заключение.
Описанный выше комплексный подход по определению структуры парка оборудования, анализу фактических режимов работы и применению специализированных инструментов позволяет достигать оптимальных значений производительности комплекса оборудования экскаватор-самосвал и способствует снижению затрат на владение (затраты на топливо, резину, ремонты), тем самым обеспечивает минимальное значение себестоимости добычи и транспортировки горной массы
