книги из ГПНТБ / Переверзев, М. П. Повышение эффективности производства на комплексно механизированных и автоматизированных шахтах (обзор)

Строительство гидрошахт будущего позволит комплексно ре­ шать вопросы добычи, доставки и переработки угля на основе применения малооперационной технологии. Затраты на гидротранспортировку угля по сравнению с железнодорожным транс­ портированием более низки и составляют 0,889 коп/ткм против 0,19 коп/ткм при электровозной тяге и 0,31 коп/ткм при тепло­ возной тяге.

Эффективность и перспективность подземной гидравлической добычи подтверждается обобщением и анализом опыта работы гидрошахт ФРГ, Японии и США. Положительный опыт дальнего гидротранспортирования угля за последние годы накоплен в Анг­ лии, Канаде, США и Японии. В этих странах применение гид­ ромеханизации позволило повысить производительность труда в

технологии, так и в соответствующих условиях на гидрошахтах. Это обстоятельство должно служить постоянным источником по­ вышения производительности труда.

Шахтам как предприятиям высокого уровня специализации должна соответствовать самая передовая техника, технология и организация производства и труда, уровень которых возможно оценивать показателями экономической эффективности.

Развитие внутрипроизводственной специализации на шахтах состоит в том, что технологическая цепь добычи угля расчле­ няется на производственные процессы, которые выполняются спе­ циализированными участками и цехами. Главная особенность специализации в период научно-технического прогресса заклю­ чается в концентрации отдельных стадий производственного процесса и укрупнении участков и цехов. Создание высокопроиз­ водительного горношахтного оборудования, позволяющего агре­ гировать множество производственных операций, позволяет поновому подойти к исследованию проблемы внутрипроизводствен­ ной специализации и кооперирования.

На шахтах создаются крупные специализированные участки очистных работ, внутришахтного транспорта, которые объединяют однородные технологические звенья.

В угольной промышленности стала складываться новая фор­ ма организации труда — специализированные комплексные бри­ гады, в которых каждый рабочий бригады освоил несколько смежных профессий. Такие бригады работают на передовых шах­ тах, во многих решающих технологических звеньях добычи угля. Благодаря этой прогрессивной форме организации на многих шахтах республики достигнуты высокие показатели работы как в отдельных звеньях (проведение горных выработок, добыча уг­ ля в очистных забоях), так и в целом по шахте.

20

Большие резервы повышения производительности труда на шахтах заключены в снижении трудовых и стоимостных затрат на проведение и содержание горных выработок. За годы девятой пятилетки в угольной промышленности УССР предусмотрено снижение трудоемкости работ по проведению выработок на 21%, содержанию и ремонту выработок на 38%.

При проведении выработок в основном механизирована толь­ ко одна производственная операция — погрузка угля и породы. Уровень механизации здесь достиг 65%.

Проведение выработок в последующие годы сопровождается усложнением горнотехнических и производственных условий, а увеличение глубины разработки затруднит поддержание горных выработок. Увеличение сечения выработок, рост числа вырабо­ ток, проводимых смешанным забоем и по породе, обусловливают многотипность применяемого проходческого оборудования.

Повышение уровня проведения горных выработок с механизи­ рованной погрузкой горной массы в основном достигается за счет расширения области применения имеющихся средств меха­ низации.

На шахтах УССР для механизации подготовительных работ применяется следующее горнопроходческое оборудование: погру­ зочные машины ППМ-4, ППН-5, УП-3; буро-погрузочные маши­ ны 1ПНБ-2, 2ПНБ-2; проходческие комбайны ПК-3, ПК-9 .и ШБМ; бурильные установки БУ-1 и БУР-2. Начаты промышлен­ ное испытание и внедрение проходческих комбайнов «Ясиноватец», ЮР-69, ПК-9Р й др.

В табл. 7 приведена динамика за годы восьмой пятилетки среднего уровня проведения подготовительных выработок с ме­

'лексной механизации всех работ проходческого цикла. Так, в ос­ новных горизонтальных выработках, проводимых с помощью по­ грузочных машин, ручной труд составляет от 66,4 до 78,9%, в том числе по операциям: крепление от 15,04 до 22,60%; бурение шпуров 12,80—15,68%; заряжание и взрывание шпуров 14,15— 16,75%; уборка горной массы 7,84—10,69%; настилка временного пути 3,50—5,25%; устройство канавки 7,47—11,18%; подготови­ тельно-заключительные операции 5,60—6,65%.

В настоящее время за счет совершенствования организации работ и широкого распространения скоростных методов проведе­

ниями роста производительности труда в угольной промышленно­ сти в свете решений XXIV съезда КПСС в девятой пятилетке темпы проведения выработок на решающих направлениях долж­ ны быть доведены до 200 м в месяц, всех основных — до 150 м в месяц.

Обеспечение таких темпов проведения выработок будет дос­ тигнуто за счет увеличения объемов комбайновой проходки (до 24%), оснащения всех остальных забоев буро-погрузочными ком­ плексами и широкого внедрения скоростных методов проведения по опыту бригад-скоростников.

Наряду с обеспечением высоких скоростей прохождения гор­ ных выработок следует сокращать трудовые и стоимостные зат­ раты, взыскивания и используя для этого все резервы производ­ ства. Только в этом случае будет повышена эффективность про­ ведения горных выработок и в целом всего угледобывающего производства.

Для установления качественного и количественного влияния различных факторов на трудовые и стоимостные показатели про­ ведения горных выработок построены и исследованы экономико­ математические модели производительности труда, стоимостных затрат на проведение горных выработок и месячного фонда за­ работной платы проходчиков. В общем виде исследование сведе­ но к установлению математической зависимости производитель­ ности труда проходчиков Р, затрат на проведение 1 м выработ­ ки г или месячного фонда заработной платы одного проходчика 3 от следующих показателей; длины проводимой выработки I, вы­ нимаемой мощности пласта т, угла падения пласта а, сечения выработки S, количества рабочих в бригаде N и скорости проведе­ ния выработок в месяц v, т. е. к исследованию зависимости вида

22

В приведенном выражении изучается влияние одних и тех же показателей на разные экономические категории: производи­ тельность труда, стоимостное затраты на проведение выработок и заработную плату, для того чтобы в последующем можно было оценить их качественное и количественное воздействие на иссле­ дуемые показатели.

Экономико-математические модели были построены методом многофакторного регрессионного анализа для следующих групп выработок:

откаточных штреков, пройденных по пласту угля узким ходом; вентиляционных и промежуточных штреков, пройденных с

уборкой породы в лаву; вентиляционных и промежуточных штреков, пройденных узким

ходом; уклонов; бремсбергов.

Экономико-математические модели производительности труда, затрат на проведение 1 м выработки и месячной заработной пла­ ты проходчика при проведении откаточных штреков представле­ ны соответственно следующими уравнениями:

проведение откаточных штреков и заработной платой проходчи­ ков, с одной стороны, и определяющими их показателями, с дру­ гой, существует устойчивая связь.

В результате анализа можно сделать вывод, что для повыше­ ния производительности труда проходчиков целесообразно уве­ личение месячных темпов подвигания забоев.

Экономико-математические модели производительности труда, затрат на проведение 1 м выработки и месячной заработной пла­ ты проходчика при проведении промежуточных (вентиляционных) штреков с уборкой породы в лаву следующие:

23

Значения совокупного коэффициента корреляции зависимостей соответственно равны 0,990; 0,798 и 0,897, а Их надежность — 446; 12,4 и 26,0. Высокие значения коэффициентов характеризуют достаточно устойчивую связь между исследуемыми экономически­ ми показателями и влияющими на них факторами.

Экономико-математические модели производительности труда, затрат на проведение 1 м выработки и месячной заработной пла­ ты проходчиков при проведении промежуточных (вентиляцион­ ных) штреков узким ходом имеют следующий вид:

3,41 и 4,6.

Экономико-математические модели производительности труда, затрат на проведение 1 м уклона и заработной платы проходчика

затрат на проведение 1 м бремсберга и месячной заработной пла­ ты проходчика имеют вид:

Коэффициенты множественной корреляции соответственно рав­ ны 0,816; 0,841 и 0,675, а их надежность— 10,68; 12,52 и 5,40.

Анализ полученных экономико-математических моделей и практического опыта проведения горных выработок н-а антраци-

24

товых шахтах позволяет сформулировать ряд экономических требований к технологическому процессу проведения горных вы­ работок. Эти требования в основном сводятся к следующему:

концентрация операций проходческого цикла, т. е. уменьше­ ние числа операций в технологическом процессе за счет совме­ щения различных операций;

непрерывность технологического процесса; создание .условий, локализующих возможные нарушения про­

изводственного процесса; безопасность условий труда и повышение комфорта работаю­

щего.

В качестве основных направлений следует считать макси­ мальное расширение области применения проходческих комбай­ нов и комплексов проходческого оборудования для тех условий, где они способны эффективно применяться, и разработку средств

.ных канавок и др.).

По пятилетнему плану на шахтах Украины намечается дове­

замены устаревших погрузочных машин новыми ковшовыми ма­ шинами 1ППН-5, 2ППН-5 и ППН-2 производительностью 60 ж3/ч и погрузочными машинами непрерывного действия 1ПНБ-2 и 2ПНБ-2 производительностью 20 мг\ч. Это позволит повысить производительность труда проходчиков на 35—40%.

Более широкое применение получат проходческие комбайны ТОР-69 и «Ясиноватец», которые предназначены для проведения выработок арочной или круглой формы сечением в проходке 10,8 м2 по породам средней крепости.

При разработке угля на глубоких горизонтах влияние горного давления и пучения пород может быть снижено путем проведе­ ния выработок широким забоем. Для механизации выемки угля в раскоске и для закладки породы в раскоску или лаву приме­ няется гидрозакладочный агрегат АП-2. В промышленной экс­ плуатации находятся скреперные закладочные установки ЗУ-1М; в стадии промышленных испытаний — добычно-закладочный ком­ плекс ДЗКПоследний состоит из комбайна КА-70, установлен­ ного на Г-образном конвейере, и закладочной установки «Титан».

Анализировались две группы технологических схем проходки выработок широким забоем: при проведении выработки впереди линия очистных работ с нижней раскоской (I группа) и вслед за лавами с закладкой породы в лаву (II группа). В каждой груп­ пе рассмотрены различные средства механизации работ по вы­ емке угля (табл. 8).

Анализ затрат на проведение 1 м штрека с закладкой поро­ ды показал, что основное влияние на стоимостные показатели и

25

Т аб л и ц а 8

трудовые затраты оказывают такие факторы, как технологиче­ ская схема, применяемые средства механизации, мощность пла­

ных работ стоимостные и трудовые затраты на проведение 1 м в зависимости от сечения увеличиваются по линейному закону, а с ростом мощности пласта и скорости они уменьшаются по гипер­ болическому закону. Интенсивность роста или снижения затрат зависит от применяемых средств механизации. Характер изме­ нения стоимостных и трудовых затрат по II группе схем анало­ гичен I группе и отличается только абсолютными значениями.

Применение комплекса ДЗК и отдельно дробильно-закладоч­ ной установки «Титан», а также агрегата АП-2 по сравнению с буро-взрывной выемкой угля и скреперной закладкой породы экономически выгодно при проведении штреков сечением свыше 7,2 м2 по пластам мощностью 0,8—1,5 м со скоростью не менее 100 м/месяц. При сечениях штреков до 7,2 м2, мощности пластов 0,5—1,3 м и скорости проведения менее 100 м/месяц целесообраз­ но использовать скреперные закладочные установки ЗУ-1М.

На основании проведенных исследований разработаны моде­ ли, позволяющие в конкретных условиях определить стоимост­ ные С и трудовые Т затраты на проведение 1 м штрека в зави­ симости от применяемых схем и средств механизации:

26

Т а б л и ц а 9

Пределы изменения факторов-аргументов по сечению штреков

1,5 м. Скорость проходки выработки для вариантов I—А и II—Л равна 50—125 м, для остальных вариантов — 75—175 м.

Трудоемкость работ по содержанию и ремонту горных выра­ боток в общей трудоемкости работ по добыче угля составляет 10,5%. За годы девятой пятилетки она будет снижена на 38% в среднем по шахтам УССР, однако все еще будет составлять око­ ло 49 чел.-смен на 1000 тдобычи угля.

Одной из особенностей технологии подземного способа добы­ чи угля является относительно большой объем поддерживаемых горных выработок. В настоящее время на каждые 1000 т суточ­ ной добычи на шахтах комбината «Ворошиловградуголь» под­ держивается 5300 м, а на шахтах комбината «Свердловантрацит» — 5100 м горных выработок. Отличительной особенностью рассматриваемого производственного процесса, относящегося к числу вспомогательных в технологии угледобычи, является наи­ более высокая доля ручного труда. На содержании и ремонте горных выработок 99% рабочих заняты тяжелым и ручным

трудом.

Выполненный анализ структуры стоимостных затрат на содер­

каждого фактора, определяющего величину затрат на содержа­ ние и ремонт горных выработок. (

Затраты на поддержание горных выработок включают в себя расходы на перекрепление выработок, на приведение рельсовых путей в нормальное для эксплуатации состояние, на ремонт во-

27

доотводных канавок и содержание выработок. Для анализа из общего числа обследованных выработок отобрано 840 вырабо­ ток, которые были сгруппированы в зависимости от условий под­

начение выработки, характеристика боковых пород, способ уп­ равления кровлей в лаве,' к, которой примыкает выработка, вид крепи выработки, способ охраны выработки и порядок отработ­ ки выемочного поля. Всего было получено 15 групп выработок, каждой из которых: присущи определенные свойства. По каждой группе выработок получены аналитические выражения для опре­ деления затрат на поддержание.

Источником информации при выборке фактических затрат на поддержание каждой выработки служила , первичная докумен­

тах Ворошиловградской области.

Затраты на поддержание 1 м выработки в год в зависимости от горногеологических и горнотехнических факторов, влияние ко­

Дисперсионный анализ, расчет и построение эмпирических ли­ ний регрессии подтвердили наличие линейной связи между зат­ ратами на поддержание выработок и влияющими показателями.

Степень влияния показателей, включенных в уравнение, по относительной величине на величину затрат определяется коэф­

у — среднее значение функции.

Анализ затрат на поддержание откаточных штреков на нак­ лонных пластах. Все отобранные к анализу откаточные штреки, поддерживаемые на наклонных пластах, по перечисленным вы­ ше признакам были разделены на пять групп. В табл. 10 пред­ ставлена группировка выработок по признакам.

Присвоенным в таблице номерам групп выработок соответ­ ствуют номера моделей, указанные в скобках......

28

Т а б л и ц а 10

Построение и расчет всех регрессионных моделей произведе­ ны путем нахождения зависимости между затратами на поддер­

гр а д ; мощность пласта т, м; глубина заложения выработки 'от

ной по 46 выработкам. Статистическая характеристика включен­

<39