Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка и повышение эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Оценка и повышение эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера"

На правах рукописи

ВОРСИНА Елена Владимировна

ОЦЕНКА И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ДОБЫЧИ УГЛЯ НА МАЛЫХ РАЗРЕЗАХ СЕВЕРА

Специальность: 25.00.22-Геотехнология подземная, открытая и строительная

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нерюнгри - 2006

Работа выполнена на кафедре "Горное дело" Технического института (филиала) ГОУ ВПО "Якутский государственный университет им. М.К. Аммосова" в г. Не-рюнгри

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Квагинидзе Валентин Суликоевич Официальны« оппоненты:

доктор технических наук, профессор Костроммн Михаил Витальевич кандидат технических наук, доцент Зыков Николай Васильевич

Ведущая организация

Открытое акционерное общество холдинговая компания "Якутуголь", г. Нерюнгри

Защита состоится 19 октября 2006 г. в 14.00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.299.01 при Читинском государственном университете по адресу: г. Чита, ул. Алексаддро-Заводская, 30, зал заседаний ученого совета.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30,

ЧитГУ, ученому секретарю совета Д 212.299.01

Факс:(3022)26-43-93; Web-server: www.chiteu.ru: E-mail: root@chitgu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Читинского государственного университета

Автореферат разослан -/¿••сентября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета *—ч ур

канд. геол.-минерал. наук, доцент Н.П.Котова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Минерально-сырьевой основой Южно-Якутского ТПК является крупное Нерюнгринское месторождение, отрабатываемое открытым способом ОАО ХК "Якутуголь" с производительностью около 8 млн. т/год. Месторождение расположено в наиболее детально изученном Алдано-Чульманском угленосном районе (АЧУР) Южно-Якутского каменноугольного бассейна. Район г. Нерюнгри в экономическом плане считается освоенным, но до полной отработки вышеупомянутого месторождения остается не более 20 лет. В связи с проблемой восполнения выбывающих в будущем мощностей на Нерюнгринском разрезе и дальнейшего использования объектов производственной и социальной инфраструктуры, все больший интерес в регионе приобретает добыча углей малыми разрезами.

Огработка небольших месторождений имеет ряд своих преимуществ: небольшие сроки разведки при малых затратах на нее; существенно меньшие капиталовложения на строительство при быстром вводе предприятий в эксплуатацию; применение простых технологических схем разработки; легко демонтируемое геологоразведочное, горное, обогатительное и вспомогательное оборудование с возможностью перемещения и использования на новых месторождениях; небольшой срок отработки месторождений; несложная организация работы вахтовым методом; более благоприятная экологическая обстановка с небольшими затратами на нее; наиболее гибкое реагирование на изменение экономической и рыночной конъюнктуры.

В настоящее время, в восточной части АЧУРа действуют несколько малых разрезов с проектной мощностью 100-400 тыс.т/ год. Но, очевидно, что для наиболее полной компенсации выбывающих в будущем мощностей на Нерюнгринском разрезе, объемов угля добываемых этими предприятиями недостаточно.

Тема исследования, направленная на повышение экономической эффективности и конкурентоспособности малых разрезов Севера, актуальна и результаты ее будут способствовать более широкому и эффективному освоению небольших угольных месторождений, не только в АЧУРе, но и в восточных регионах России со схожими условиями разработки.

Пель работы — разработка методологических положений оценки уровня эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера и организационно-технологических мероприятий повышающих этот уровень.

Идея работы заключается в обосновании организационно-технологических мероприятий, повышающих уровень эффективности функционирования малых разрезов Севера на основе его оценки по единичным и комплексному показателям и использования установленных зависимостей этого уровня от значимых факторов.

Объект исследования — предприятия открытой угледобычи с производственной мощностью до 500 тыс. т / год ("Малые разрезы") АЧУРа ЮжноЯкутского каменноугольного бассейна.

Предмет исследования — эффективность эксплуатации угольных месторождений малыми разрезами в условиях Севера.

Задачи исследований:

- провести анализ условий и эффективности разработки угольных месторождений малыми разрезами Севера;

- разработать методику оценки уровня эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера;

- исследовать влияние внешних факторов на эффективность технологии добычи угля на малых разрезах Севера;

- разработать комплекс рекомендаций организационно-технологического характера по повышению эффективности работы малых разрезах Севера;

- провести экономическую оценку эффективности разработанных мероприятий.

Методы исследований: анализ и обобщение литераггурных, геологоразведочных и практических данных, безэкспертный метод оценки, обработка данных и получение зависимостей с помощью методов математической статистики и аппарата теории вероятности, производственный эксперимент.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанная математическая модель позволяет оценить уровень эффективности работы малых разрезов Севера по единичным и комплексному показателям.

2. Эффективность работы малых разрезов Севера находится в полиномиальной зависимости от календарного месяца года, и экспоненциальных зависимостях от угла падения угольного пласта и от вместимости ковша добычного экскаватора и в степенной зависимости от мощности разрабатываемых угольных пластов.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и реко~ мендаиий. полученных в диссертации, подтверждаются обобщением достаточного объема исследуемого материала по нескольким малым разрезам, сходимостью полученных с помощью методов математической статистики результатов оценки работы малых разрезов с показателями их практики, положительными результатами внедрения предложенных для малых разрезов Севера рекомендаций в производственных условиях.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Проведен анализ условий и эффективности разработки угольных месторождений малыми разрезами Севера.

2. Разработана методика оценки уровня эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера.

3. Определены факторы, наиболее влияющие на уровень эффективности работы малых разрезов Севера.

4. Разработан и экономически оценен ряд рекомендаций по применяемому выемочно-погрузочному оборудованию, созершенствованию системы его технического обслуживания и ремонта и оптимизации буровзрывного способа подготовки пород к выемке на малых разрезах Севера, повышающий уровень эффективности их работы.

Практическая ценность состоит в том, что:

- внедрение предложенных мероприятий позволило повысить эффективность работы малых разрезов, ведущих разработку в условиях Севера в среднем на 20 %;

- отдельные разделы диссертации используются в ТИ (ф) ГОУ ВПО "ЯГУ им. М.К. Аммосова" при чтении лекций по дисциплинам: "Открытая разработка угольных и рудных месторождений в условиях Севера", "Процессы открытых горных работ", Торные машины и механизмы". "Эксплуатация и ремонт горного оборудования в условиях Севера".

Личный вктад автора. состоит в:

- сборе, обобщении и анализе достаточно большого объема материала условий и эффективности разработки угольных месторождений малыми разрезами Севера;

- разработке методики оценки уровня эффективности работы малых разрезов Севера;

- определении зависимостей эффективности работы малых разрезов Севера от влияния погодно-климатических условий разработки, угла падения и мощности разрабатываемых угольных пластов, вместимости ковша добычного экскаватора;

- разработке и реализации комплекса организационно-технологических мероприятий по оптимизации буровзрывного способа подготовки пород к выемке, системы ремонта и технического обслуживания горного оборудования, а также рекомендации по рациональному выбору выемочно-погрузочного оборудования на малых разрезах Севера.

Реализация работы. Разработаны и внедрены на малых разрезах Нерюн-гринского района (ООО СП "Эрэл", АОЗТ разрез "Олонгринский", ЗАО "Малые разрезы Нерюнгри", ОАО УДП "Денисовское") рекомендации по применяемому выемочно-погрузочному оборудованию, по совершенствованию буровзрывной подготовки горных пород к выемке и системы технического обслуживания и ремонта экскаваторов. Отдельные разделы диссертационной работы используются при обучении студентов ТИ (ф) ГОУ ВПО "ЯГУ им. М.К. Аммосова" в г. Нерюнгри по специальности 130403 65 "Открытые горные работы".

Апробаиия работы. Основное содержание работы и ее отдельные положения докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на техническом совете ОАО ХК "Якутуголь", на технических советах малых разрезов Нерюнгринского улуса РС (Я) (ООО СП "Эрэл", АОЗТ разрез "Олонгринский", ЗАО "Малые разрезы Нерюнгри", ОАО УДП "Денисовское"), на научном семинаре ТИ (ф) ГОУ ВПО "ЯГУ им, M.FC. Аммосова", на V региональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов (Нерюнгри, 2004 г.), на VII межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию ЯГУ им. М.К. Аммосова (Нерюнгри, 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 107 наименований и

приложения. Работа содержит 147 страниц машинописного текста, включает 9 рисунков и 23 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертационная работа содержит:

Введение, в котором обоснована актуальность работы н объекта исследования, изложены цель и идея работы, задачи и методы исследований, научные положения, достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, научная новизна и практическая ценность работы, личный вклад автора, а также реализация и апробация работы.

Глава 1 посвящена анализу экономико-географических, климатических, гидрогеологических, горно-геологических и горнотехнических условий разработки и показателей работы малых разрезов Нерюнгринского района.

В главе приведены общие требования к открытым горным работам и обзор литературы (Анистратов Ю.И., Арсентьев А.И., БрюховецкиЙ О.С., Виниц-кий К.Е., Кутузов Б.Н., Манкевич В.В., Мельников Н.В., Молчанов П.В., Новожилов М.Г., Орлов Е.И., Репин Н.Я., Ржевский В.В., Родионов J1.E., Симкин Б.А., Томаков П.И., Хохряков B.C., Хронин В.В., Шестаков В.А., Щадов М.И. и др.) по технологии открытой разработки, в т. ч. на угольных разрезах и в сложных условиях.

Критический анализ работ по этим вопросам показал, что недостаточно рассмотрены вопросы разработки угольных месторождений в северных условиях, добычи угля из маломощных и сложного строения пластов, с учетом последних достижений техники и технологии открытых горных работ, а описанные направления совершенствования технологии добычи угля в большинстве научных трудов устарели. При этом отсутствует методика оценки эффективности применяемой технологии на действующем горнодобывающем предприятии. На этой основе сформулированы цель и задачи работы.

Глава 2. В этом разделе приведена предлагаемая безэкспертная методика, позволяющая оценить уровень эффективность работы малых разрезов Севера по единичным и комплексному показателям с определением достижимого уровня. Установлены зависимости комплексного показателя эффективности работы малых разрезов от величины удельных показателей и от уровня эффективности по единичным показателям.

Глава 3, в которой исследованы климатические, горно-геологические и горнотехнические факторы, оказывающие наибольшее влияние на эффективность работы малых разрезов Нерюнгринского района.

Глава 4. Приведены основные направления и принципы совершенствования технологии добычи угля на малых разрезах. Разработан комплекс рекомендаций для малых разрезов Севера по применяемому выемочно-погрузочному оборудованию, совершенствованию системы технического обслуживания и ремонта горного оборудования и оптимизации буровзрывного способа подготовки пород к выемке. Приведено описание производственного эксперимента и экономически оценен эффект от внедрения предложенных ре-

комендаций.

Заключение содержит основные научные и практические результаты диссертационной работы.

На основе выполненных исследований обоснованы следующие защищаемые научные положения:

1. Разработанная математическая модель позволяет оценить уровень эффективности работы малых разрезов Севера по единичным и ком~ плексному показателям.

Для оценки уровня эффективности применяемой технологии добычи угля на малых разрезах Севера используются функциональный критерий, удельные величины базовых, единичных и комплексных показателей.

Оценка эффективности технологии добычи на действующем малом разрезе, за основу которой принята безэкспертная методика оценки качества горных машин, разработанная на кафедре "Технология и комплексная механизация" МГТУ, предусматривает следующую последовательность выполнения работ:

1. Определение функционального критерия малого разреза Севера.

Под термином функциональный критерий понимается количественная мера оценки добычи угля малым разрезом в конкретных условиях эксплуатации месторождения.

В качестве функционального критерия целесообразно использовать показатель, характеризующий основное функциональное назначение объекта. Главным назначением угледобывающего предприятия является добыча угля. Но основное содержание открытых горных работ составляет способ удаления покрывающих пустых пород, представляющий собой часто более сложный и трудоемкий процесс, чем непосредственно извлечение полезного ископаемого. Поэтому при расчете функционального критерия малого разреза необходимо учитывать фактические объемы как добычи угля т), так и вскрышных работ (У« м3) за какой либо период времени. Для общей технической оценки горной породы как объекта разработки используется показатель трудности разрушения породы по В.В. Ржевскому (Пр), определяющий относительное сопротивление горной породы при воздействии внешних усилий, характерного для всех процессов открытых горных работ. Функциональный критерий малых разрезов можно выразить следующим образом:

А = = 0,05 к.™ [к-ф (а,ж + аеяв + ар) + Ю'3 у й, м3/т,

где к,1*" - текущий коэффициент вскрыши, мэ/т; к^ — коэффициент, учитывающий трещиноватость горных пород; ссж, <тедв, стр - пределы прочности породы при одноосном сжатии, сдвиге и одноосном растяжении, МПа; у — плотность, кг/м3; £ - ускорение свободного падения, м/с2.

2. Формирование номенклатуры показателей для оценки технологии до-

бычи угля.

Качество оценки эффективности технологии добычи угля на малых разрезах во многом зависит от номенклатуры используемых показателей. Показатели (Р), принятые для оценки, определяются методом ранговой корреляции, как наиболее значимые из числа пригодных для оценки эффективности технологии добычи. В соответствие с этим методом на основании опросных анкет составляется и преобразовывается матрица рангов единичных показателей, строится гистограмма ранжирования и определяется уровень значимости. Наиболее значимыми показателями выявлены прибыль предприятия и себестоимость добычи 1 тугля.

3. Определение удельных величин показателей, принятых для оценки:

где 1 - порядковый номер параметра из числа (п) принятых для оценки эффективности технологии добычи на малых разрезах Севера; ^ — порядковый номер малого разреза из числа выбранных для оценки.

4. Выбор базовых показателей эффективности добычи угля на малых разрезах.

Для качественной оценки применяемой технологии добычи угля на малом разрезе необходимо иметь эталон — модель малого разреза, принятого за эталон (базу) с таким уровнем эффективности технологии добычи, к которому следует стремиться. Базовые показатели эффективности технологии добычи на малом разрезе определяются по удельным показателям qlj, значения которых заносятся в таблицу-матрицу. Из полученных ьтых столбцов таблицы-матрицы выбираются наилучшие (наименьшие или наибольшие) значения удельных величин параметров. Совокупность данных величин представляет собой базовую динамическую модель малого разреза, обладающего наиболее высокими показателями, уже достигнутыми различными предприятиями, но не имеющими аналогов в виде одного малого разреза:

(я,в)= . Яш. Я,б> ••■> Я«ьЛ

5. Определение уровня эффективности технологии добычи по единичным показателям, представляющий собой степень соответствия достижимому уроню по одному из наиболее значимых показателей:

для увеличивающих показателей:

Яц . Ял

для уменьшающих показателей:

Я» ч»

>

6. Определение уровня эффективности технологии добычи по комплексному показателю.

Для определения комплексных показателей эффективности технологии добычи угля на малых разрезах по совокупности выбранных единичных показателей необходимо определить коэффициент и долю участия каждого единичного показателя в их общей сумме для рассматриваемого 3-го малого угледобывающего предприятия.

Доля участия а^ каждого единичного показателя эффективности технологии добычи угля рассматриваемого малого разреза в их общей сумме при п выбранных показателях определяется по формуле:

V л >-|

Доля участия каждого единичного показателя эффективности применяемой технологии добычи угля базового малого разреза равна:

1

С целью исключения влияния количества выбранных для сравнения показателей определяем коэффициент участия уу каждого единичного показателя в значении комплексного показателя эффективности технологии добычи угля на малом разрезе:

Л =

1 -а*

Коэффициент участия каждого единичного показателя базового малого разреза в значении комплексного показателя эффективности уш = 1.

Суммарное значение единичных показателей эффективности технологии добычи З-того малого разреза с учетом его коэффициентов участия при сложении их по правилу векторов в п-мерном пространстве подсчитывается по формуле:

Суммарное значение единичных показателей эффективности технологии базового малого разреза:

Комплексный показатель эффективности применяемой технологии добычи угля представляет собой степень соответствия уровня эффективности рассматриваемого объекта наиболее достижимому уровню:

У/в V "

7, На основании проведенных исследований были установлены зависимости комплексного показателя эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера от уровня эффективности по единичным показателям и от величины удельных показателей (табл. 1) вида:

К0 = аку + Ь,

К,«—

Я}

где а, Ь, с и — коэффициенты, определяемые путем решения системы нормальных уравнений.

Таблица 1

Расчетные зависимости К = f (П)

№ Показатель, П Уравнение Коэффициент корреляции, К

1 к, К = 0,7628 к,+ 0,1285 0,92

2 к2 К. = 0,7543 к2 + 0,0497 0,51

3 <\1 К = -0,280бЛ), + 0,7881 0,89

4 <*2 К = 5,2669/ч2 + 0,0488 0,51

Основные результаты расчетов по методике для малых разрезов Севера приведены в табл.2.

Таблица 2

Основные результаты расчетов при оценке эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера

Преприятие Функциональный критерий, X Удельные показатели Уровень эффективности по единичным показателям Доля и коэффициент участия единичного показателя в значении комплексного Комплексный показа тель,

41 Я: к, кг 3| У) 32 Уз

ООО СП "Эрэл": - участок "Угольный" - участок "Инаглинский" 60,1 55,4 4,271 7,896 6,972 7,313 0,541 0,999 1,000 0,953 0,351 0,512 1,298 0,976 0,649 0,488 0,702 1,024 0,702 0,976

АОЗТ разрез "Олонгрин-ский" 57,1 0,399 10,849 0,051 0,643 0,073 1,854 0,927 0,146 0,094

ЗАО "Малые разрезы Нерюнгри" 38,3 7,900 12,189 1,000 0,572 0,636 0,728 0,364 1,272 0,728

ОАО УДП "Денисовское", участок открытых горных работ 44,7 4,305 13,247 0,545 0,526 0,509 0,983 0,491 1,017 0,535

2. Эффективность работы малых разрезов Севера находится в полиномиальной зависимости от календарного месяца года, в экспоненциальных зависимостях от угла падения угольного пласта и от вместимости ковша добычного экскаватора и в степенной зависимости от мощности разрабатываемых угольных пластов.

Анализ влияния логодно-климатических условий Севера на объемы добычных и вскрышных работ (рис. 1) по данным годовых обобщений наглядно показал уменьшение последних на анализируемых малых разрезах в период года с отрицательной температурой окружающей среды (с октября по март). В летний же период года наблюдается значительное повышение объемов добычи и вскрыши, приближающееся к достижимому уровню.

200-| 160

я

120

80-

40

О 20

В —уголь; О- вскрышные породы;

/, 2 ~ линия тренда добычных и вскрышных работ, соответственно.

1 2 3 4 5 б 7 в 9 ю и и Месяцы

Рис, /. Характер изменения объемов вскрыши и добычи угля в течение года на малых разрезах Севера

В течение календарного года изменения объемов добычи и вскрыши описываются, соответственно, следующими зависимостями:

Оаоб = -0,0063М6 - 0,0023М! - 10,341М4 +

+ 260,52М3 - 2420,6М2 + 11466М + 1052,8,

(З^р = 0,0002М6 - 0,006М5 + 0,0759м" -

- 0,3156М3 - 4,1859М2 + 51,758М + 7,424,

(К. - 0,63); (Я = 0,71);

где Рдоб - месячный объем добычи, т; О^р - месячный объем вскрыши, тыс. м ; М — порядковый номер месяца в году; Я - коэффициент корреляции.

График зависимости объемов добычи от угла падения угольного пласта для малых разрезов Севера (рис. 2) показывает, что больший угол падения снижает эффективность работы разреза, согласно экспоненциальной зависимости вида:

Одоб = 348,94е -°'033а, (Я = 0,94),

где а - угол падения пласта, град.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Угол падения, град.

Рис. 2. Зависимость объемов добычи угля от угла падения пласта на малых разрезах Севера

Следовательно, при современном уровне развития техники и технологии горнодобывающей промышленности, разработка наклонных и крутых угольных пластов в условиях Севера является неэффективной и дорогостоящей. Поэтому в северных регионах, при равных экономико-географических факторах, предпочтение следует отдавать, прежде всего, разработке угольных месторождений или их участков с горизонтальным и пологим залеганием пластов.

На малых разрезах добыча угля, как правило, осуществляется из маломощных пластов. При увеличении мощности угольного пласта и количества одновременно отрабатываемых пластов, эффективность работы малых разрезов повышается, согласно установленной степенной зависимости (рис 3):

С>дсЛ = 8,2092т 2'1286, (Я = 0,73),

где ш - мощность разрабатываемого на участке угольного пласта; при нескольких пластах - суммарная мощность одновременно разрабатываемых угольных пластов, м.

600

I

£ 500 *

3 400 н

=T 300 rs

vg 200

ж

5 loo

vo

О 0

0 1 2 3 4 5 6 7

Мощность угольных пластов, м

Рис. 3. Зависимость объемов добычиугля от мощности разрабатываемых угольных пластов на малых разрезах Севера

Наибольшая эффективность работы малых разрезов Севера (рис. 4) достигается при использовании экскаваторов с вместимостью ковша 1,5-2,5 м3. Зависимость годовых объемов добычи на малых разрезах Севера от вместимости применяемого экскаватора имеет вид:

Qflo6 = 565,48е-°^18Е (R = 0,79),

где Е - вместимость ковша экскаватора, м3.

3 600 н. 500

0

? 400

1 300 «О % 200

| 100 V0

О о

0 1 2 3 4 5 6

Вместимость ковша, м3

Рис. 4. Зависимость объемов добычи угля от вместимости ковша выемочпо-погрузочного оборудования на малых разрезах Севера

Используя результаты анализа влияния внешних факторов, возможно выдвинуть ряд рекомендаций, направленных на повышение эффективности работы малых разрезов Севера.

Основной рекомендацией на ближайшую перспективу по используемому на добычных работах малых разрезах Севера выемочно-погрузочному оборудованию является эксплуатация экскаваторов с вместимостью ковша до 2,5 м3 и оборудованием "обратная лопата". Такие экскаваторы требуют небольших капитальных вложений, могут вести селективную разработку сложноструктурных и сложнозалегающих угольных пластов, мобильны. Они обладают более широким диапазоном возможностей по образованию различных форм выработок и откосов забоев, что позволяет им работать без оставления в почве пласта различных призм недобора. Нижнее черпание позволяет осуществлять опережающую выемку пласта. Все это способствует сокращению эксплуатационных потерь угля при разработке маломощных пластов.

При использовании на добыче экскаваторов типа "обратная лопата" с вместимостью ковша до 2,5 м3 эффективность работы малых разрезов в среднем на 25 % выше, чем при применении механических лопат ЭКГ-5А.

Учитывая сложные условия эксплуатации оборудования в условиях Севера, наряду с ограничением режима работы в зимний период, рекомендуется переработка годовых графиков ремонта экскаваторов на малых разрезах с учетом периода года с наиболее низкими температурами окружающей среды. Плановые ремонты экскаваторов необходимо выставлять по графикам или осуществлять в неплановом порядке в календарный период с декабря по февраль, включительно, даже при недостижении необходимой наработки машины. Данное предложение позволяет повысить эффективность работы малых разрезов на 12 %.

Корректировка графиков ТО и Р должна производится индивидуально для каждого отдельного экскаватора, эксплуатируемого на малом разрезе Севера. При этом должны учитываться следующие факторы:

- техническое состояние машины и ее фактическая наработка (тыс. м3) с начала эксплуатации (или после капитального ремонта) и от последнего текущего ремонта; машины, суммарная наработка которых от последнего аварийного ремонта является наибольшей, необходимо ремонтировать в первую очередь;

- вид и продолжительность ремонта, который при переработке графика ТО и Р должен попасть на зимний период;

- использование экскаватора на вскрыше или добыче, общее их количество, а также нахождение остальных вскрышных или добычных экскаваторов на данный период времени в ремонте;

- установленный проектом режим горных работ на разрезе и планируемый объем работ для данной машины на год;

- мощность ремонтной базы малого разреза, ее организация, наличие необходимого числа ремонтных рабочих, количества вспомогательного оборудования и запасных частей и т. п.

Условия разработки угольных пластов на всех рассматриваемых малых разрезах, за исключением разреза "Олонгринекий", предполагают применение

технологии с перевалкой вскрыши в выработанное пространство. Но весь объем вскрышных пород вывозится средствами автотранспорта. Переход на бестранспортную технологию вскрышных работ при использовании драглайнов с номинальной вместимостью ковша 10-20 м3, требует больших капитальных затрат, но позволяет более чем в 2 раза снизить эксплуатационные расходы и повысить производительность труда на малых разрезах, повышая тем самым общую эффективность производства в среднем на 15 %.

При взрывании породы в зонах контакта с маломощными пластами параметры буровзрывных работ и способы их производства должны исключать или значительно снижать разубоживание угля и способствовать максимально возможному его извлечению. Этим условиям в наибольшей степени отвечает взрывание в наклонных скважинах небольшого диаметра. Эта рекомендация не требует значительных затрат по ее внедрению, т. к. все буровые станки, эксплуатируемые на малых разрезах Нерюнгринского района по технической характеристике предназначены для бурения скважин с направлением к вертикали 0; 15 и 30°. Снизить затраты на взрывные работы возможно также частичным применением (до 70-80 % от общего расхода) ВВ местного приготовления (си-бирит 1000(1200), грану лит У П-1, гранулит РП-1).

Некоторое повышение эффективности действия взрыва в мерзлом породном массиве, достигается путем рассредоточения скважинных зарядов воздушными промежутками или с помощью инертного материала. Применение рассредоточенных зарядов повышает сложность процесса заряжания и снижает производительность труда взрывников. Но заряды ВВ с воздушными промежутками повышают равномерность дробления, до 10 раз снижают выход негабаритного материала, в 2 раза уменьшают размер среднего куска и до 10 % расход ВВ.

Применение на малых разрезах Севера наклонных взрывных скважин с рассредоточенным воздушным промежутком зарядом ВВ местного приготовления позволяет повысить эффективность основного производства в среднем на 10 %.

Внедрение предложенных рекомендаций влечет за собой увеличение удельного показателя прибыли в среднем на 14 %, комплексного показателя на 2,7 % и уменьшение удельного показателя себестоимости добычи 1 т угля на 11 %. Зависимость годового экономического эффекта от величины комплексного показателя имеет вид: ЭГ=21724К, (R=0,96). Величина удельного годового эффекта в среднем по предприятиям составила 65,8 руб. на 1 т добываемого угля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации решена актуальная научно-техническая задача разработки методики оценки уровня эффективности добычи угля на малых разрезах Севера и организационно-технических мероприятий, повышающих этот уровень.

Основные научные и практические результаты заключаются в следую-

шем:

1. Анализ условий разработки угольных месторождений малыми разрезами Севера позволил определить их как сложные. Специфика их разработки заключается в том, что месторождения находятся в суровых климатических условиях и отрабатываемые пласты сложные, небольшой мощности и требуют специальных методов выемки и подготовки к ней. На участках, разрабатываемых малыми разрезами, возможно увеличение годовой добычи.

2. Разработана методика оценки эффективности работы малых разрезов Севера, позволяющая оперативно оценить ее уровень по единичным и комплексному показателям, проанализировать варианты при изменениях технологических решений по добыче угля и выбрать из них оптимальный.

3. Проведенные исследования выявили, что основными факторами, влияющими на эффективность работы малых разрезов Севера, являются погод-но-климатические условия эксплуатации месторождений, мощность, количество и угол падения разрабатываемых угольных пластов, вместимость ковша добычного оборудования.

Эффективность работы малых разрезов Севера находится в полиномиальной зависимости шестой степени от календарного месяца года, в экспоненциальных зависимостях от угла падения угольного пласта и вместимости ковша добычного экскаватора и в степенной зависимости от мощности разрабатываемых пластов. Наибольшая эффективность работы малых разрезов достигается при разработке нескольких горизонтальных или пологих угольных пластов в летний период года и при использовании экскаваторов с вместимостью ковша до 2,5 м3 типа "обратная лопата".

4. Разработаны следующие рекомендации по повышению эффективности работы малых разрезов: применение на добыче строительных экскаваторов с вместимостью ковша до 2,5 м3; переработка годовых графиков технического обслуживания и ремонта экскаваторов с учетом жесткости погодно-климатических условий; переход на бестранспортную технологию вскрышных работ {на участках "Угольный", "Инаглинскнй", "Китаянка") при использовании драглайнов с вместимостью ковша 10-20 мэ; подготовка горной массы к выемке буровзрывным способом при использовании наклонных скважинных зарядов ВВ местного приготовления с рассредоточением воздушным промежутком.

Годовой экономический эффект от внедрения мероприятий и рекомендаций по повышению уровня работы участков "Угольный" и "Инаглинский" ООО СП "Эрэл", АОЗТ разрез "Олонгринский", ЗАО "Малые разрезы Нерюнгри" и ОАО УДП "Денисовское" составил, соответственно: 15,20; 20,05; 4,15; 16,71; 14,24 млн. руб. или в среднем по предприятиям 65,8 руб. на 1 т добываемого угля.

Результаты диссертационной работы используются в производственной практике малых разрезов Нерюнгринского района.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ворсина, Е.В. Актуальность добычи угля малыми разрезами в условиях Севера И Материалы V региональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Нерюнгри, 2004. С. 37-39. (объем 0,19 пл.),

2. Ворсина, Е.В. Особенности горнотехнических условий на малых разрезах Южной Якутии } Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГТУ, 2004. - Ks 10. - С. 19-21. (объем 0,19 пл., авт. вкл. - 0,13 пл.).

3. Ворсина, Е.В. Комплекс требований к открытой разработке угольных месторождений в условиях Севера / Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия.

- М.: МГГУ, 2005. - № 2. - С. 38-47. (объем 0,63 пл., авт. вкл. - 0,44 пл.).

4. Ворсина, Е.В. Выбор показателей для оценки эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера / Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия. - М.: МГГУ, 2005. - № 4 - С. 133-139. (объем 0,44 пл., авт. вкл. - 0,31 п.л.).

5. Ворсина, Е.В. Влияние жесткости погодно-климатических условий эксплуатации на эффективность работы малых разрезов Севера / Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия. - М.: МГГУ, 2005. - № 4 - С. 140-144. (объем 0,31 пл., авт. вкл. - 0,19 пл.).

6. Ворсина, Е.В, Анализ применяемого оборудования на малых разрезах Севера / Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия. - М.: МГГУ,

2005. - № 4 - С. 145-150. (объем 0,38 пл., авт. вкл. - 0,25 пл.).

7. Ворсина, Е.В. Оценка эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера / Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия. - М.: МГГУ, 2006.1. - С. 151-158. (объем 0,5 пл., авт. вкл. - 0,31 пл.).

8. Ворсина, Е.В. Функциональный критерий, используемый при оценке эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера / Е.В. Ворсина // Материалы VII межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию Якутского государственного университета им. М.К. Аммосова — Нерюнгри, 2006. — С. 3233. (объем 0,13 пл.).

9. Ворсина, Е.В. Исследование влияния внешних факторов на эффективность работы малых разрезов Севера / Е.В. Ворсина// Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия. - М.: МГГУ,

2006. - № 2. - С. 114-117. (объем 0,25 пл.).

10. Ворсина, Е.В. Рекомендации по совершенствованию системы технического обслуживания экскаваторов / Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия.

- М.: МГГУ, 2006. - № 4. - С. 271-277. (объем 0,44 пл., авт. вкл. - 0,31 пл.).

ВОРСИНА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Изд. лиц. № 000053 от 20.09.1997 Подписано в печать 12.09.2006 г. Формат 1/16. Бумага писчая. Гарнитура «Тайме». Печать офсетная, Усл.печл. 1,13. Тираж 100 экз. Заказ № 1248.

Отпечатано в ГУП «Нерюнгринская гортипография». г, Нерюнгри, ул. Северная, 8.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Ворсина, Елена Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ.

1.1. Условия разработки угольных пластов на малых разрезах Севера.

1.2. Показатели работы малых разрезов.

1.3. Анализ работ по технологии разработки угольных пластов.

1.4. Требования к открытой разработке угольных месторождений.

Выводы.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ

ДОБЫЧИ УГЛЯ НА МАЛЫХ РАЗРЕЗАХ СЕВЕРА.

2.1. Определение функционального критерия.

2.2. Выбор показателей для оценки эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера.

2.3. Выбор базовых показателей для оценки эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера.

2.4. Определение уровня эффективности технологии по единичным показателям.

2.5. Определение комплексного показателя эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера.

Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ, ГОРНОГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ МАЛЫХ РАЗРЕЗОВ СЕВЕРА.

3.1. Влияние жесткости погодно-климатических условий эксплуатации угольных месторождений на эффективность работы малых разрезов Севера.

3.2. Исследование влияния горно-геологических факторов на эффективность работы малых разрезов Севера.

3.2.1. Влияние угла падения угольных пластов.

3.2.2. Влияние мощности разрабатываемых угольных пластов

3.3. Влияние вместимости ковша добычного выемочно-погрузочного оборудования на эффективность работы малых разрезов Севера.

Выводы.

4. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ УРОВНЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ

РАБОТЫ МАЛЫХ РАЗРЕЗОВ СЕВЕРА.

4.1. Методика проведения производственного эксперимента.

4.1.1. Анализ существующих типов выемочно-погрузочного оборудования. Подбор оптимальной вместимости ковша добычного экскаватора.

4.1.2. Совершенствование системы технического обслуживания и ремонта.

4.1.3. Совершенствование технологии открытой разработки на малых разрезах Севера.

4.1.4. Оптимизация буровзрывной подготовки горных пород к выемке.

4.2. Результаты исследований.

4.3. Экономическая эффективность от внедрения мероприятий и рекомендаций.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка и повышение эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера"

Актуальность работы. Минерально-сырьевой основой Южно-Якутского I' ТПК является крупное Нерюнгринское месторождение, отрабатываемое открытым способом ОАО ХК "Якутуголь" с производительностью около 8 млн. т/год. Месторождение расположено в наиболее детально изученном Алдано-Чульманском угленосном районе (АЧУР) Южно-Якутского каменноугольного бассейна. Район г. Нерюнгри в экономическом плане считается освоенным, но до полной отработки вышеупомянутого месторождения остается не более 20 лет. В связи с проблемой восполнения выбывающих в будущем мощностей на Нерюнгринском разрезе и дальнейшего использования объектов производственной и социальной инфраструктуры, все больший интерес в регионе приобретает добыча углей малыми разрезами.

Отработка небольших месторождений имеет ряд своих преимуществ: ^ небольшие сроки разведки при малых затратах на нее; существенно меньшие капиталовложения на строительство при быстром вводе предприятий в эксплуатацию; применение простых технологических схем разработки; легко демонтируемое геологоразведочное, горное, обогатительное и вспомогательное оборудование с возможностью перемещения и использования на новых месторождениях; небольшой срок отработки месторождений; несложная организация работы вахтовым методом; более благоприятная экологическая обстановка с небольшими затратами на нее; наиболее гибкое реагирование на изменение экономической и рыночной конъюнктуры.

В настоящее время, в восточной части АЧУРа действуют несколько малых разрезов с проектной мощностью 100-400 тыс.т / год. Но, очевидно, что для наиболее полной компенсации выбывающих в будущем мощностей на Нерюнгринском разрезе, объемов угля добываемых этими предприятиями недостаточно.

Тема исследования, направленная на повышение экономической эффективности и конкурентоспособности малых разрезов Севера, актуальна и результаты ее будут способствовать более широкому и эффективному $ освоению небольших угольных месторождений, не только в АЧУРе, но и в восточных регионах России со схожими условиями разработки.

Цель работы - разработка методологических положений оценки уровня эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера и организационно-технологических мероприятий повышающих этот уровень.

Идея работы заключается в обосновании организационно-технологических мероприятий, повышающих уровень эффективности функционирования малых разрезов Севера на основе его оценки по единичным и комплексному показателям и использования установленных зависимостей этого уровня от значимых факторов.

Предмет исследования - эффективность эксплуатации угольных месторождений малыми разрезами в условиях Севера.

Объект исследования - предприятия открытой угледобычи с производственной мощностью до 500 тыс. т / год ("малые разрезы") АЧУРа Южно-Якутского каменноугольного бассейна.

Задачи исследований:

- провести анализ условий и эффективности разработки угольных месторождений малыми разрезами Севера;

- разработать методику оценки уровня эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера;

- исследовать влияние внешних факторов на эффективность технологии добычи угля на малых разрезах Севера;

- разработать комплекс рекомендаций организационно-технологического ' характера по повышению эффективности работы малых разрезах Севера;

- провести экономическую оценку эффективности разработанных мероприятий.

Методы исследований: анализ и обобщение литературных, геологоразведочных и практических данных, безэкспертный метод оценки, обработка данных и получение зависимостей с помощью методов w математической статистики и аппарата теории вероятности, производственный эксперимент.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанная математическая модель позволяет оценить уровень эффективности работы малых разрезов Севера по единичным и комплексному показателям.

2. Эффективность работы малых разрезов Севера находится в полиномиальной зависимости от календарного месяца года, в экспоненциальных зависимостях от угла падения угольного пласта и от вместимости ковша добычного экскаватора и в степенной зависимости от мощности разрабатываемых угольных пластов.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и г' рекомендаций, полученных в диссертации, подтверждаются обобщением достаточного объема исследуемого материала по нескольким малым разрезам, сходимостью полученных с помощью методов математической статистики результатов оценки работы малых разрезов с показателями их практики, положительными результатами внедрения предложенных для малых разрезов Севера рекомендаций в производственных условиях.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Проведен анализ условий и эффективности разработки угольных месторождений малыми разрезами Севера.

2. Разработана методика оценки уровня эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера.

3. Определены факторы, наиболее влияющие на уровень эффективности работы малых разрезов Севера.

4. Разработан и экономически оценен ряд рекомендаций по применяемому выемочно-погрузочному оборудованию, совершенствованию системы его технического обслуживания и ремонта и оптимизации буровзрывного способа подготовки пород к выемке на малых разрезах Севера, повышающий уровень эффективности их работы.

Практическая ценность состоит в том, что: внедрение предложенных мероприятий позволило повысить эффективность работы малых разрезов, ведущих разработку в условиях Севера в среднем на 20 %;

- отдельные разделы диссертации используются в ТИ (ф) ГОУ ВПО "ЯГУ им. М.К. Аммосова" при чтении лекций по дисциплинам: "Открытая разработка угольных и рудных месторождений в условиях Севера", "Процессы открытых горных работ", "Горные машины и механизмы", "Эксплуатация и ремонт горного оборудования в условиях Севера".

Личный вклад автора, состоит в:

- сборе, обобщении и анализе достаточно большого объема материала условий и эффективности разработки угольных месторождений малыми разрезами Севера;

- разработке методики оценки уровня эффективности работы малых разрезов Севера;

- определении зависимостей эффективности работы малых разрезов Севера от влияния погодно-климатических условий разработки, угла паденияи мощности разрабатываемых угольных пластов, вместимости ковша добычного экскаватора;

- разработке и реализации комплекса организационно-технологических мероприятий по оптимизации буровзрывного способа подготовки пород к выемке, системы ремонта и технического обслуживания горного оборудования, а также рекомендации по рациональному выбору выемочно-погрузочного оборудования на малых разрезах Севера.

Реализация работы. Разработаны и внедрены на малых разрезах Нерюнгринского района (ООО СП "Эрэл", АОЗТ разрез "Олонгринский", ЗАО "Малые разрезы Нерюнгри", ОАО УДП "Денисовское") рекомендации по у применяемому выемочно-погрузочному оборудованию, по совершенствованию буровзрывной подготовки горных пород к выемке и системы технического обслуживания и ремонта экскаваторов. Отдельные разделы диссертационной работы используются при обучении студентов ТИ (ф) ГОУ ВПО "ЯГУ им. М.К. Аммосова" в г. Нерюнгри по специальности 130403 65 "Открытые горные работы".

Апробация работы. Основное содержание работы и ее отдельные положения докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на техническом совете ОАО Ж "Якутуголь", на технических советах малых разрезов Нерюнгринского улуса PC (Я) (ООО СП "Эрэл", АОЗТ разрез "Олонгринский", ЗАО "Малые разрезы Нерюнгри", ОАО УДП "Денисовское"), на научном семинаре ТИ (ф) ГОУ ВПО "ЯГУ им. М.К. Аммосова", на V региональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов (Нерюнгри, 2004 г.), на VII межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию ЯГУ им. М.К. Аммосова (Нерюнгри, 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 107 наименований и приложения. Работа содержит 147 страниц машинописного текста, включает 9 рисунков и 23 таблицы.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Ворсина, Елена Владимировна

выводы

1. Рассмотрено перспективное выемочно-погрузочное оборудование применимое для малых разрезов Севера, а также его основные достоинства и недостатки. Для разработки маломощных сложноструктурных пластов угля малых разрезах Севера рекомендуется применение строительных гидравлических экскаваторов с емкостью ковша до 2,5 м и оборудованием обратная лопата. При использовании экскаваторов такого типа на добыче эффективность работы малых разрезов в среднем на 25 % выше, чем при применении механических лопат ЭКГ-5А.

2. Предложена корректировка графиков ремонта и ТО экскаваторов малых разрезов Севера с учетом климатических условий. Плановые ремонты экскаваторов рекомендуется выставлять по графикам или осуществлять в неплановом порядке в календарный период года с наиболее низкими температурами окружающей среды - с декабря по январь, включительно. Данное предложение позволяет повысить эффективность работы малых разрезов на 12 %.

3. Рассмотрены основные направления и принципы дальнейшего совершенствования технологии открытых горных работ на малых разрезах Севера. Для участков "Угольный", "Инаглинский" ООО СП "Эрэл" и "Китаянка" ЗАО "Малые разрезы Нерюнгри" переход на бестранспортную технологию вскрышных работ, при использовании драглайнов с вместимостью ковша 10-20 м , повышает эффективность работы малых разрезов в среднем на 15 %.

4. Рекомендовано взрывание горных пород наклонными скважинами при применении ВВ местного приготовления (сибирит 1000 (1200), гранулит УП-1, гранулит РП-1) с оставлением воздушного промежутка, что позволяет повысить эффективность добычи угля на малых разрезах в среднем на 10 %.

5. Годовой экономический эффект от внедрения мероприятий и рекомендаций по повышению уровня работы участков "Угольный" и "Инаглинский" ООО СП "Эрэл", АОЗТ разрез "Олонгринский", ЗАО "Малые разрезы Нерюнгри" и ОАО УДП "Денисовское" составил соответственно 15,20; 20,05; 4,15; 16,71; 14,24 млн. руб. или в среднем по предприятиям 65,8 руб. на 1 т добываемого угля. Внедрение предложенных рекомендаций влечет за собой увеличение удельного показателя прибыли в среднем на 14 %, комплексного показателя на 2,6 % и уменьшение удельного показателя себестоимости добычи 1 т угля на 11 %. Зависимость годового экономического эффекта от величины комплексного показателя имеет вид: ЭГ=21724К, (R=0,96).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации решена актуальная научно-техническая задача разработки методики оценки уровня эффективности добычи угля на малых разрезах Севера и организационно-технических мероприятий повышающих этот уровень.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Анализ условий разработки угольных месторождений малыми разрезами Севера позволил определить их как сложные. Специфика их разработки заключается в том, что месторождения находятся в суровых климатических условиях и отрабатываемые пласты сложные, небольшой мощности и требуют специальных методов выемки и подготовки к ней. На участках, разрабатываемых малыми разрезами возможно увеличение годовой добычи.

2. Разработана методика оценки эффективности работы малых разрезов Севера, позволяющая оценить ее уровень по единичным и комплексному показателям, проанализировать варианты при изменениях технологических решений по добыче угля и выбрать из них оптимальный.

3. Проведенные исследования выявили, что основными факторами, влияющими на эффективность работы малых разрезов Севера являются погодно-климатические условия эксплуатации месторождений, мощность, количество и угол падения разрабатываемых угольных пластов, вместимость ковша добычного оборудования.

Эффективность работы малых разрезов Севера находится в полиномиальной зависимости шестой степени от календарного месяца'года, в экспоненциальных зависимостях от угла падения угольного пласта и вместимости ковша добычного экскаватора и в степенной зависимости от мощности разрабатываемых пластов. Наибольшая эффективность работы малых разрезов достигается при разработке нескольких горизонтальных или пологих угольных пластов в летний период года и при использовании экскаваторов с вместимостью ковша до 2,5 м3 типа обратная лопата.

4. Разработаны следующие рекомендации по повышению эффективности работы малых разрезов: применение на добыче строительных экскаваторов с о вместимостью ковша до 2,5 м ; переработка годовых графиков технического обслуживания и ремонта экскаваторов с учетом жесткости погодно-климатических условий; переход на бестранспортную технологию вскрышных работ (на участках "Угольный", "Инаглинский", "Китаянка") при использовании драглайнов с вместимостью ковша 10-20 м3; подготовка горной массы к выемке буровзрывным способом при использовании наклонных скважинных зарядов ВВ местного приготовления с рассредоточением воздушным промежутком.

Годовой экономический эффект от внедрения мероприятий и рекомендаций по повышению уровня работы участков "Угольный" и "Инаглинский" ООО СП "Эрэл", АОЗТ разрез "Олонгринский", ЗАО "Малые разрезы Нерюнгри" и ОАО УДП "Денисовское" составил, соответственно: 15,20; 20,05; 4,15; 16,71; 14,24 млн. руб. или в среднем по предприятиям 65,8 руб. на 1 т добываемого угля.

Результаты диссертационной работы используются в производственной практике малых разрезов Нерюнгринского района.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Ворсина, Елена Владимировна, Нерюнгри

1. Томаков, П.И. Открытая разработка угольных и рудных месторождений / П.И. Томаков, В.В.Манкевич. М.: МГГУ, 1995. - 611 с.

2. Тропко, JI.A. Стратегия развития угольной отрасли. Проблемы и пути их решения // Уголь. 2003. - № 3. - С. 3-5.

3. Ковальчук, А.Б. Состояние рынка угля в России, ближние и дальние перспективы / А.Б. Ковальчук, В.П. Пономарев, С.М. Романов // Уголь. 2002. -№1. - С. 57-66.

4. Реструктуризация угольной промышленности (Теория. Опыт. Программы. Прогноз.) / Ю.Н. Малышев и др. М.: компания "Росуголь", 1996. -536 с.

5. Итоги работы угольной промышленности за 2002 год // Уголь. 2003. -№ 3. - С. 66-73.

6. Ворсина, Е.В. Актуальность добычи угля малыми разрезами в условиях Севера // Материалы V региональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. Нерюнгри, 2004. С. 37-39.

7. Наркелюн, Л.Ф. Об освоении мелких месторождений полезных ископаемых Читинской области / Л.Ф. Наркелюн, А.Д. Канищев // Материалы III научно-технической конференции. ЧитГТУ, 2000.

8. Добрынин, А.А. Разработка мелких месторождений перспективный путь развития горного дела в Сибири // Горный журнал. - 2001. - №5. - С. 3-6.

9. Ржевский, В.В. Открытые горные работы в сложных условиях / В.В. Ржевский, Ю.И. Анистратов, С.А. Ильин. М.: Недра, 1964. - 296 с.

10. Батугин, Б.А. Закономерности развития горного дела / Б.А. Батугин, В. Л Яковлев. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1992. - 116 с.

11. Квагинидзе, B.C. Эксплуатация карьерного и транспортного оборудования в условиях Севера / B.C. Квагинидзе. М.: МГГУ, 2002. - 243 с.

12. Квагинидзе, B.C. Управление качеством эксплуатации карьерного горно-транспортного оборудования в условиях Севера / B.C. Квагинидзе. Якутск: ЯФСО РАН, 2001.- 188 с.

13. Шубин, Г.В. Липкость и намерзаемость связных горных пород в процессе их разработки и перемещения / Г.В. Шубин, А.В. Самохин, М.М. Иудин. Якутск: ЯГУ, 2000. 153 с.

14. Бычев, М.И. Угли Якутии и перспективные направления их использования / М.И. Бычев, В.Л. Яковлев, Г.И. Петрова. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1996. -120 с.

15. Ефремов, Э.И. Оценка экономической эффективности освоения угольных ресурсов Якутии. Якутск: ЯНЦ СО РАН, - 1993. -146 с.

16. Угольная база России: справ.: в 5 т. /М.: ЗАО "Геоинформмарк", 1999. Т. 5. Книга 2: Угольные бассейны и месторождения Дальнего Востока России (Республика Саха, Северо-Восток, о. Сахалин, п-ов Камчатка). - 638 с.

17. Ворсина, Е.В. Особенности горнотехнических условий на малых разрезах Южной Якутии / Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 2004. - № 10. - С. 19-21.

18. Атлас месторождений топливно-энергетического сырья республики Саха (Якутия) / А.И. Матвеев и др. М.: Лицом к лицу, 1996. - 146 с.

19. Желинский, В.М. Мезозойская угленосная формация Южной Якутии / В.М.Желинский. Новосибирск, 1980. - 146 с.

20. Горно-транспортная часть проекта отработки участка "Инаглинский" ООО СП "Эрэл". Н.: "Сибгипрошахт", 1991. 235 с.

21. Проект "Поддержание мощности уч. Угольный по открытой добыче угля" ООО СП "Эрэл" Нерюнгри: ПКБ ОАО ХК "Якутуголь", 2002. - 125 с.

22. Горно-транспортная часть проекта отработки Олонгринского месторождения АОЗТ "Олонгринский" "Сибгипрошахт", 1990. - 92 с.

23. Горно-транспортная часть проекта отработки пласта К4 Денисовского месторождения. "Сибгипрошахт", 1989. - 102 с.

24. Корректировка проекта строительства УДП "Денисовское". Пояснительная записка. Том 1. Книга 1. Новосибирск: "Гипроуголь", 2002. - 143 с.

25. Горно-транспортная часть проекта отработки пласта К,4 Денисовского месторождения. Участок "Китаянка", ЗАО "Малые разрезы Нерюнгри". . Новосибирск: "Сибирский горный институт по проектированию шахт, разрезов и обогатительных фабрик", 2000. - 110 с.

26. Региональная программа социально-экономического развития Нерюнгринского региона на 2002-2006 г. Нерюнгри, - 2002. - 50 с.

27. Килячков, А.П. Технология горного производства / А.П. Килячков. -М.: Недра, 1985.-400 с.

28. Анистратов, Ю.И. Технология открытых горных работ / Ю.И. Анист-ратов. М.: Недра, 1984. - 287 с.

29. Брюховецкий, О.С. Технология и комплексная механизация разработки месторождений полезных ископаемых / О.С. Брюховецкий, Ж.В. Бунин, И.А. Кавалев. М.: Недра, 1989. - 300 с.

30. Мельников, Н. В. Краткий справочник по открытым горным работам / Н.В. Мельников. М.: Недра, 1982. - 414 с.

31. Мельников, Н.В. Открытая разработка месторождений. Избранные труды. / Н.В. Мельников. М.: Наука, 1985. - 280 с.

32. Теория и практика открытых разработок / Н.В. Мельников и др. М.: Недра, 1973.- 636 с.

33. Молчанов, П.В. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых / П.В. Молчанов. М.: Недра, 1967. - 192 с.

34. Пахомов, Е.М. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых / Е.М. Пахомов, М.И. Буянов. М.: Недра, 1990. - 250 с.

35. Размыслов, Ю.С. Разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом / Ю.С. Размыслов. М.: Недра, 1991. - 174 с.

36. Ржевский, В.В. Открытые горные работы. Часть I. Производственные процессы /В.В. Ржевский. М.: Недра, 1985. - 509 с.

37. Ржевский, В.В. Открытые горные работы. Часть II. Технология и комплексная механизация / В.В. Ржевский. М.: Недра, 1985. - 549 с.

38. Рогатин, Н.Н. Технология и механизация открытых горных работ / Н.Н. Рогатин. М.: Недра, 1982. - 277 с.

39. Родионов, JI.E. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых / JI.E. Родионов. М., 1961. - 295 с.

40. Симкин, Б.А. Технология и процессы открытых горных работ / Б.А. Симкин. М.: Недра, 1970. - 216 с.

41. Справочник. Открытые горные работы / К.Н. Трубецкой и др. М.: Горное бюро, 1994. - 590 с.

42. Томаков, П.И. Технология, механизация и организация открытых горных работ / П.И. Томаков, И.К. Наумов. М.: МГГУ, 1992. - 464 с.

43. Хохряков, B.C. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых / B.C. Хохряков. М.: Недра, 1991. - 336 с.

44. Хронин, В.В. Проектирование карьеров /В.В. Хронин. М.: Недра, 1993.-448 с.

45. Шестаков, В.А. Проектирование горных предприятий / В.А.Шестаков. М.: МГГУ, 1995.- 508 с.

46. Совершенствование методов проектирования и планирования горных работ в карьере / под ред. Н.В. Мельникова. М.: Наука, 1981. - 280 с.

47. Методология проектирования горных предприятий: справ. / под ред. И.К. Станченко. М.: Недра, 1986. - 429 с.

48. Арсентьев, А.И. Вскрытие и системы разработки карьерных полей / А.И. Арсентьев. М.: Недра, 1981.-278 с.

49. Советов, Г.А. Основы бурения и горного дела / Г.А. Советов, Н.И. Жабин. М.: Недра, 1991. - 368 с.

50. Федоренко, П.И. Буровзрывные работы / П.И. Федоренко. М.: Недра, 1991.-272 с.

51. Кутузов, Б.Н. Разрушение горных пород взрывом / Б.Н. Кутузов. М.: МГИ, 1992.-516 с.

52. Кутузов, Б.Н. Разрушение горных пород взрывом (взрывные технологии в горной промышленности) / Б.Н. Кутузов. М.: МГГУ, 1994. - 448 с.

53. Кутузов, Б.Н. Основные вопросы интенсификации процессов взрывания массивов горных пород при добыче полезных ископаемых. Дробление горных пород взрывом / Б.Н. Кутузов. М.: Недра, 1984. - 448 с.

54. Справочник по буровзрывным работам / под ред. М.Ф. Друкованого. -М.: Недра, 1976.- 631 с.

55. Условия эксплуатации месторождений твердых полезных ископаемых Крайнего Севера / В.Н. Скуба и др.. Новосибирск: Наука, 1982. - 155 с.

56. Орлов, Е.И. Открытые горные работы на угольных разрезах /Е.И. Орлов. М., - 1961. - 224 с.

57. Ляхов, Г.М. Разработка угольных месторождений / Г.М. Ляхов. М.: Недра, 1984. - 248 с.

58. Репин, Н.Я. Подготовка и экскавация вскрышных пород угольных разрезов / Н.Я. Репин. М.: Недра, 1978. - 256 с.

59. Беляков, Ю.И. Проектирование экскаваторных работ / Ю.И. Беляков. -М.: Недра, 1983.- 349 с.

60. Малышева, Н.А. Разработка маломощных и сложных угольных пластов открытым способом / Н.А. Малышева, П.И. Томаков, С.А. Дранников. -М.: Недра, 1975.-240 с.

61. Новожилов, М.Г., Теория и практика открытой разработки горизонтальных месторождений / М.Г. Новожилов, B.C. Эскин, Г.Я. Корсунский. М.: Недра, 1978. - 325 с.

62. Крамкин, И.С. Разработка пологих угольных пластов в неустойчивых породах / И.С. Крамкин. М.: Недра, 1986. - 207 с.

63. Виницкий, К.Е. Оптимизация технологических процессов на открытых разработках / К.Е. Виницкий. М.: Недра, 1976. - 280 с.

64. Развитие техники и технологии открытой угледобычи / под ред. М.И. Щадова. М.: Недра, 1987. - 237 с.

65. Новые решения в технике и технологии добычи угля открытым способом / под ред. Н.В. Мельникова, К.Е. Виницкого. М.: Недра, 1976. - 424 с.

66. Ворсина, Е.В. Комплекс требований к открытой разработке угольных месторождений в условиях Севера / Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия. М.: МГГУ, 2005. - № 2. - С. 38-47.

67. Агошков, М.И. Экономика горнорудной промышленности / М.И.Агошков, E.JI. Гольдман, Н.А. Кривенков. М.: Недра, 1986. - 264 с.

68. Галиев, Ж.К. Экономика предприятия. Общий курс с примерами из горной промышленности/ Ж.К. Галиев. М.: МГГУ, 2001. - 304 с.

69. Правила безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом / Госгортехнадзор России М.: НТЦ "Промышленная безопасность", 2000.

70. Горная энциклопедия / под. ред. Е. А. Козловского. М.: Сов. энциклопедия, 1991.-Т5.-541 с.

71. Томаков, П.И. Экология и охрана природы при открытых горных работах / П.И. Томаков и др. М.: МГГУ. - 1994. - 418 с.

72. Архипов, Н.А. Добыча угля и рациональное природопользование / Н.А. Архипов, Е.А. Ельчанинов, Д.Г. Горбачев. М.: Недра, 1987. - 287 с.

73. Ворсина, Е.В. Оценка эффективности технологии добычи угля на малых разрезах Севера / Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия. М.: МГГУ, 2006.-№ 1.-С. 151-158.

74. Солод, Г.И. Управление качеством горных машин / Г.И. Солод, Я.М. Радкевич. М.: МГИ. - 1985.- 95 с.

75. Солод, Г.И. Технология машиностроения и ремонт горных машин / Г.И. Солод, В.И. Морозов, В.И. Русихин. М.: Недра. - 1986. - 255 с.

76. Лидин, Г.Д. Горное дело: терминологический словарь / Г.Д. Лидин, Л.Д. Воронина, Д.Р. Каплунов и др. М.: Недра, 1990. - 694 с.

77. Методические указания по определению уровня качества промышленной продукции. М.: ВНИИС, 1970. - 114 с.

78. Боровиков, А.А. Математическая статистика / А.А. Боровиков. М.: Наука, 1984. - 471 с.

79. Калинина, В.Н. Математическая статистика / В.Н. Калинина, В.Ф. Панкин. М.: Высш. шк., 2001. - 336 с.

80. Мюллер, П. Таблицы по математической статистике / П. Мюллер, П. Нойман, Р. Шторм. М.: Финансы и статистика, 1982. - 271 с.

81. Нелинейная корреляция и регрессия / С.Н. Воловельская и др. Киев: Техника, 1971. - 216 с.

82. Львовский, Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул / Е.Н. Львовский. М.: Высш. шк., 1988. - 239 с.

83. Ржевский, В.В. Основы физики горных пород / В.В. Ржевский, Г.Я. Новик. М.: Недра, 1984. - 359 с.

84. Бельченко, Е.Л. Физические процессы при разработке связных много-летнемерзлых пород / Е.Л. Бельченко. М.: МГГУ, 2000. - 199 с.

85. Махно, Д.Е. Эксплуатация и ремонт карьерных экскаваторов в условиях Севера / Д.Е. Махно. М.: Недра, 1984. - 133 с.

86. Квагинидзе, B.C. Оценка и повышение ремонтной технологичности металлоконструкций карьерных механических лопат на угольных разрезах Севера / B.C. Квагинидзе. М.: МГГУ, 1996. - 215 с.

87. Ворсина, Е.В. Исследование влияния внешних факторов на эффективность работы малых разрезов Севера / Е.В. Ворсина // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия. М.: МГГУ, 2006.-№2.-С. 114-117.

88. Пихлер, М. Wirtgen Surface Miner в Индии. Опыт селективной разработки угольных месторождений / М. Пихлер, Ю.Б. Панкевич // Горная промышленность. 2003. - № 4. - С. 40-47.

89. Шемякин, С.А. Повышение эффективности послойно-полосовой технологии открытых горных работ с применением выемочных машин фрезерного типа и скреперов / С.А. Шемякин, А.Ю. Чебан, Е.С. Клигунов // Горный журнал. 2003. -№ 4-5. - С.44-49.

90. Сейтбаев, Ш.А. Опыт эксплуатации гидравлических экскаваторов на карьере "Мурунтау" / Ш.А. Сейтбаев, А.Р. Кабиров, В.О. Мальгин // Горный журнал. 2003. - № 8. - С. 73-75.

91. Ворсина, Е.В, Анализ применяемого оборудования на малых разрезах Севера / Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационноаналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия. М.: МГГУ, 2005.-№ 4-С. 145-150.

92. Кох, П.И. Надежность горных машин при низких температурах / П.И. Кох. -М.: Недра, 1972.- 190 с.

93. Ремонт карьерных экскаваторов / Е.М. Титиевский и др.. М.: Недра, 1992.-238 с.

94. Справочник механика открытых работ. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт оборудования. / под ред. М.И. Щадова. М.: Недра, 1987. -420 с.

95. Ремонтные нормативы оборудования открытых горных работ. Гипрошахт

96. Положение о планово-предупредительном ремонте оборудования открытых горных работ на предприятиях угольной промышленности СССР. Рекомендации по разработке. Челябинск.: НИИОГР, 1990. - 39 с.

97. Справочник молодого машиниста экскаватора / Донской В.М. и др..- М.: Высш. шк., 1988.-320 с.

98. Ворсина, Е.В. Рекомендации по совершенствованию системы технического обслуживания экскаваторов / Е.В. Ворсина, B.C. Квагинидзе // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия.- М.: МГГУ, 2006. № 4. - С. 271-277.

99. Егупов, А.А. Взрывные работы в условиях многолетней мерзлоты / А.А. Егупов. М.: Недра, 1981. - 186 с.

100. Дроговейко, И.З. Разрушение мерзлых пород взрывом / И.З. Дрого-вейко. М.: Недра, 1981.-283 с.

101. Растегаев, И.К. Машины для вечномерзлых грунтов / И.К. Растегаев. М.: Машиностроение, 1986. - 216 с.

102. Смирницкий, Е.К. Экономические показатели промышленности / Е.К. Смирницкий. М.: Экономика, 1980. - 432 с.