2.2. Организация основного производства на горных и обогатительных предприятиях

2.2.1. Организация производства на подземных рудниках

Подземная разработка делится на две стадии: а) подготовки месторождения к добыче; б) добычи (очистных работ).

Стадия подготовки месторождения к добыче делится на подготовку эта­жей и подготовку блоков и камер. Подготовка этажей (капитальные работы) включает проходку стволов, околоствольных камер (рудничного двора, насос­ной, подстанции, электровозного депо и др.), горизонтальных откаточных вы­работок, междуэтажных вентиляционных и ходовых восстающих, монтаж обо­рудования, прокладку кабелей и трубопроводов. Подготовка блоков и камер включает проведение горноподготовительных и нарезных выработок в преде­лах блоков и камер, бурение скважин для отбойки руды. По правилам бухгал­терского учета эти работы относятся к эксплуатационной деятельности.

Как организационный тип подготовка как этажей, так и блоков – это единичное производство. Результатом являются подготовленные к добыче этажи и блоки. Продолжительность подготовки этажа занимает несколько лет, а подготовки блока – от нескольких месяцев до года.

Для организации единичного производства эффективны сетевые графики. Имеется опыт практического применения сетевых графиков как за рубежом, так и в СССР (России), в том числе на рудниках Урала (Гайском, Левихинском, им. III Интернационала и др.). Применение сетевого графика для подготовки камеры рассмотрим на примере полиметаллического рудника (Казахстан).

Практикум. Построить, рассчитать и оптимизировать сетевой график под­готовки камеры, составить календарный план работ. Директивный срок подго­товки камеры 36 дней. Схема расположения выработок в камере показана на рис. 2.1, исходные и расчетные данные по операциям – в табл. 2.2, а сетевой график подготовки камеры – на рис. 2.2.

Таблица 2.2

Операция (наименование проходимой выработки)	Кодированное обозна-чение операции	Трудоемкость операции по норме, чел.-см.	Максимальное число рабочих в забое, чел./сут	Продолжительность, дни	Расчетные данные из сетевого графика
					раннее начало, дни	позднее окончание, дни	резерв времени, дни
Ходок и рудоспуск Орт скреперования Дучки 1, 2 и орт подсечки Дучки 3, 4 и орт подсечки Отрезной восстающий Верхняя часть отрезного восстающего Буровой орт Закладочный ходок Закладочный орт	Б В Г Д Е Ж И К Л	18 99 54 54 48 30 72 30 24	9 9 9 9 6 6 9 6 6	2 11 6 6 8 5 8 5 4	0 2 13 13 19 27 0 27 32	2 13 36 19 27 36 27 32 36	0 0 17 0 0 4 19 0 0
Итого		429

Рис. 2.1. Расположение выработок в камере:

А – существующие выработки (штреки); Б – ходок и рудоспуск; В – орт скреперования; Г – дучки № 1, 2 и орт подсечки; Д – дучки № 3, 4 и орт подсечки; Е – отрезной восстающий; Ж – верхняя часть отрезного восстающего; И – буровой орт; К – закладочный ходок; Л – закладочный орт

Рис. 2.2. Сетевой график подготовки камеры:

t – продолжительность работы; R – резерв времени (дни)

Критический путь составляют работы Б–В–Д–Е–К–Л.

Составление календарного плана работ по подготовке камеры (рис. 2.3).

Определяется среднесуточная потребность рабочих

q = = 11,9 ≈ 12чел.

Планируется (в полном объеме) потребность рабочих на критические работы (на рис. 2.3,а – это работы Б–В–Д–Е–К–Л; на рис. 2.3,б потребность рабочих на критические работы заштрихована).

Рис. 2.3. Планирование подготовки камеры:

а – календарный график работ; б – диаграмма потребности рабочей силы;

9

– потребность рабочей силы на операцию, чел./сут

Оставшиеся ресурсы используются на некритических работах. Из них работе И выделяется 3 человека в сутки, и она выполняется 24 дня; работа Г выполняется с перерывом.

План оптимален как по условию выполнения в директивный срок, так и равномерности загрузки рабочей бригады.

Основной производственный процесс при подготовке этажей и блоков – проведение горных выработок. Это делается последовательно повторяющимися циклами, состоящими из операций бурения шпуров, их заряжания и взрывания, проветривания, уборки отбитой породы, крепления. (В конкретных условиях могут быть и другие операции).

Методика построения циклограммы для проходческих работ подземного рудника отличается от общего случая, изложенного в п. 1.2.5. В общем случае продолжительность цикла складывается из продолжительности составляющих его операций. Продолжительность проходческого цикла определяется из условия, что все операции, кроме взрывных работ и вентиляции, которые выполняются в междусменный перерыв, будут выполнены за 6-часовую рабочую смену. Поэтому для построения циклограммы нужно вначале рассчитать возможный уход за цикл (смену).

Трудоемкость работ V (чел.-час), выполняемых за цикл:

V = S l H_б + S l H_уб + l H_кр , (2.1)

где S – сечение забоя, м²;

l – уход забоя за цикл, м;

H_б – норма времени на бурение, чел.-час/м³;

H_уб – норма времени на уборку горной массы (в массиве), чел.-час/м³;

H_кр – норма времени на крепление, чел.-час/п.м.

Сменный фонд рабочего времени Ф (чел.-часы) проходческого звена:

Ф = n , (2.2)

где n – число рабочих в звене, чел;

Т_см – продолжительность смены, мин;

t_пз – время на подготовительно-заключительные операции, мин.

Совместное решение уравнений (2.1) и (2.2) дает формулу для определе­ния ухода за цикл:

l = n (2.3)

Практикум. Построить циклограмму проходки выработки при следующих условиях: S = 10 м²; H_б = 0,5 чел.-час/м³; H_уб = 0,8 чел.-час/м³; H_кр = 2,9 чел.-час/п.м; Т_см = 360 мин; t_пз = 30 мин; n = 4 чел.

По формуле (2.3) расчетный уход за цикл должен составлять 1,4 м. Тогда:

• продолжительность операции бурения t_б = = 1,7 часа;

• продолжительность операции уборки t_уб = = 2,8 часа;

• продолжительность операции крепления t_кр = = 1 час.

Циклограмма проходки выработки приведена на рис. 2.4.

Операция	Продолжительность операции, час	Время выполнения, час
		Рабочая смена						Между- сменный перерыв
		0 1 2 3 4 5 6 7 8
Подготовительно-заключительные работы Уборка породы Крепление Бурение Заряжание, взрывание Проветривание	0 ,5 2,8 1,0 1,7

Рис. 2.4. Циклограмма проходки выработки

Стадия добычи (очистных работ) включает операции: а) добычи (выпуска руды из блоков); б) транспортировки руды к стволу; в) подъема руды на поверхность; г) закладки пустот. Перечисленные операции выполняются циклично (закладка – непрерывно). Участки основного производства: горноподготовительные, добычные, транспортный, закладочный; вспомогательные: вентиляции, подъема, водоотлива.

Стадия добычи относится к массовому типу. Здесь один вид продукции – добытая руда.

К числу актуальных проблем организации производства для подземных рудников относятся обеспечение пропорциональности добычи и транспортировки и обеспечение непрерывности подготовительных и добычных работ. Причина первой проблемы – в разной динамике часовой производительности процессов добычи и транспортировки. Добыча нарастает постепенно с начала смены и достигает максимума к концу смены. Производительность транспорта равномерна в течение смены. Проблема может решаться за счет создания промежуточных емкостей (бункеров, рудоспусков) или за счет применения самоходной погрузочно-доставочной техники, которая грузит руду из блоков и сама транспорти­рует, тем самым, объединяя два процесса в один, устраняет проблему диспро­порции между их мощностью. В остальных случаях проблема может приводить к неритмичности производства и простоям. Для разрешения указанного противоречия отдел организации производства должен провести серию наблюдений за динамикой процессов добычи и транспортировки, на основе чего предложить организационно-технические мероприятия, обеспечивающие увязку производственных процессов во времени.

Проблема непрерывности подготовительных и добычных работ связана с применяемой на рудниках методикой расчета сроков подготовки блоков. По методике бывшего Минцветмета они рассчитываются так, чтобы рудник имел измеряемый в месяцах норматив запаса подготовленной и готовой к выемке руды. Между тем, этот норматив неадекватно отражает реальную обеспеченность рудника фронтом добычи. В результате фронт до­бычи оказывается нестабильным и, в то же время, выполняется избыточный объем подготовительных работ.

Более обоснованным является метод планирования по опережениям. Суть его в том, что вначале планируется завершающая стадия (в машиностроении – это сборка изделия, на руднике – добыча руды). Затем планируются предшествующие подготовительные операции с необходимыми опережениями их окончания по отно­шению к началу операций завершающей стадии. Пример для горного участка Гайского рудника приведен н

Номер каме- ры

I кв.

II кв.

III кв.

IV кв.

I кв.

II кв.

а рис. 2.5.

Р

18

ис. 2.5. Участковый план горных работ:

− выпуск руды, тыс. т (планируется в первую очередь); − про-

х одческие работы; − бурение скважин; − символ окончания добычи в камере

План добычи составляется ежегодно на 1,5 года вперед. Время выполнения подготовительных работ в камерах планируется так, чтобы они заканчивались к началу добычи. План подготовки камер оптимизируется по критерию равномерности. Так, из рис. 2.5 видно, что в подготовке на участке постоянно находится одна камера. Изложенный метод существенно повышает надежность фронта добычи рудника при уменьшении (примерно на 1/3) потребности оборотных средств в запасах подготовленной и готовой к выемке руды¹.