книги из ГПНТБ / Строительство железорудных шахт

проходятся мелкошпуровым способом с помощью перфораторов на пневматических колонках. Кроме того, протяженность нарезных выработок на 1000 т руды составляет 7—10 м и в течение послед­ них лет существенно не сократится. 50—60% нарезных работ свя­ зано с образованием днищ блоков, причем наиболее трудоемкой является проходка дучек и воронок.

Снижение трудоемкости проходки будет обеспечено совершен­ ствованием конструкций систем разработки, сокращением объема выработок на 1000 т руды и применением более производительного оборудования.

Увеличение длины выемочного блока на шахте «Магнетитовая» с 60 до 75 м позволило снизить трудоемкость подготовки блока на 17—20%.

201

При проходке откаточных выработок уборка взорванной гор­ ной массы производится, как правило, погрузочными машинами типа ПМЛ на рельсовом ходу: в подэтажных выработках уборку производят скреперными установками с лебедками ЛС-16, ЛС-20 и др. Вместо этой морально устаревшей техники осваивается са­ моходное оборудование.

Крепление выработок — наименее механизированный производ­ ственный процесс. Основными видами крепи в откаточных выра­

ную (металлическую, деревянную) крепь возводят вручную, бето­ нирование частично механизировано.

Отбойку руды (90% всей добычи) на железных рудниках Урала производят с помощью глубоких скважин. Скважины бу­ рят станками НКР-100, НКР-180, БА-100. Производительность бу­ ровых станков в крепких рудах пока не превышает 20 м на отра­

на бурение и взрывание скважин и, во-вторых, от параметров

РУДЫ.

На железорудных шахтах Урала преобладает скреперная до­ ставка руды. Затраты труда на выпуск и доставку руды за пяти­ летие (1966—1970 гг) снижены на 20—25% благодаря оснащению очистных забоев более мощными скреперными лебедками, увели­ чению грузоподъемности откаточных средств, улучшению ка­ чества дробления руды, совершенствованию режима очистной выемки.

Время скреперования составляет 30—40% продолжительности смены. Остальное рабочее время затрачивается на вторичное дроб­ ление руды, ликвидацию зависаний в дучках и проветривание. Часть простоев скреперных лебедок вызывается организационно­ техническими неувязками.

Хотя скреперная доставка обоснованно считается отживающей, в текущем десятилетии этот вид доставки сохранится, поэтому важно увеличить сменную производительность скреперных уста­ новок.

Совершенствование процессов доставки и погрузки руды про­ ектируется в двух направлениях — применением самоходного обо­ рудования и внедрением установок непрерывного действия.

В настоящее время введен в эксплуатацию опытно-промышлен­ ный участок с новой технологией очистных работ на шахте «Юж­ ная» Гороблагодатского рудоуправления, проведены промышлен-

202

ные испытания системы на шахте «Северо-Песчанская» Богослов­ ского рудоуправления.

Применение самоходного оборудования позволяет создавать наиболее гибкие системы разработки с минимальным объемом работ по проходке подготовительных и нарезных выработок в пустых породах, при этом обеспечивается высокая степень кон­ центрации горных работ и сокращается, в сравнении с вариантами скреперной доставки, рабочий парк оборудования. Проходка под­ готовительных и нарезных выработок с применением самоходных агрегатов снижает трудоемкость проходческих работ.

Проектами предусматривается комплексная механизация на

пневмозарядчиками ЗДУ, ЗАС-1 смонтированными на самоходных тележках, агрегатами для штангового крепления и торкретирова­ ния выработок ПН-1 и БМ-60м, погрузочными машинами ППН-4, ПНБ-ЗК для погрузки крупнокусковой руды, самоходными ваго­ нами ВС-15, погрузочно-доставочными машинами ПДИ-ЗД и ДК-2,8 для доставки руды до рудоперепусков.

Расчетами, проведенными для разнообразных горнотехниче­ ских условий, установлено, что применение самоходного оборудо­ вания дает значительный технико-экономический эффект. При комплексном использовании самоходного оборудования производи­ тельность труда одного рабочего по шахте составит 25—30 т/челсмену.

На шахте «Северо-Песчанская» для проведения испытаний си­ стемы подэтажного обрушения с одностадийной выемкой и тор­ цовым выпуском руды в условиях железорудных месторождений Урала и для определения работоспособности различных типов са­ моходного оборудования был организован опытный блок. Запасы опытного блока № 3 (гор. —80 м) составляли 136 тыс. т.

После отработки 42 тыс. т были определены предварительные технико-экономические показатели по опытному блоку.

Проектом предусматривалось применение следующего оборудо­ вания:

на бурении взравных скважин — самоходная буровая установка СБУ-70у;

на погрузке и доставке руды — два комплекса: первый — с электроприводом, состоящий из погрузочной машины ПНБ-ЗК п самоходной вагонетки ЗВС-15; второй — погрузочно-доставочная машина с дизельным приводом ПДН-ЗД, созданная и изготовлен­ ная институтом НИПИГОРМАШ.

Проходку выработок производили с использованием вышепе­ речисленного оборудования.

Фактически из-за отсутствия оборудования скважины бурили ■ буровыми станками НКР-100 и частично ЛК-68, что приводило к повышенному выходу негабарита.

203

Погрузку руды в одном из очистных забоев производили по­ грузочной машиной ПНБ-ЗК в вагонетку электровозной откатки УВБ-4 емкостью 4 м3, в которой руда транспортировалась до рудо­ спуска.

В другом забое применяли погрузочно-доставочную машину ПДН-ЗД, впервые используемую в данных условиях в отечест­ венной практике.

Представляют интерес результаты хронометражных наблюде­ ний за работой машин ПНБ-ЗК и ПДН-ЗД. Собственно погрузка занимает 44% (ПНБ-ЗК) и 30% для ПДН-ЗД. Транспортирование и разгрузка — соответственно 17 и 32%. Средняя производитель­ ность погрузочной машины ПНБ-ЗК составила 180—220 т/смену, погрузочно-доставочной машины ПДН-ЗД 280—350 т/смену при работе машин в течение смены 4,3—4,4 ч.

Часовая производительность машины ПДН-ЗД в 1,5—1,7 раза выше производительности ПНБ-ЗК. С учетом того, что машина ПДН-ЗД имеет автономный привод и обслуживается одним чело­ веком, ее преимущества в данных условиях неоспоримы.

Предварительная оценка системы в целом позволяет сделать вывод, что подэтажное обрушение с торцовым выпуском руды с применением мощного высокопроизводительного самоходного оборудования может оказаться наиболее целесообразным для ус­ ловий разработки Северо-Песчанского и других железорудных месторождений Урала.

Полученные технические показатели в опытном блоке № 3 на шахте «Северо-Песчанская» достаточно высоки, но они не яв­ ляются предельными для данной системы, так как отсутствовало некоторое необходимое оборудование, не были освоены технологи­ ческие процессы и применяемая техника.

Показатели системы подэтажного обрушения на шахте «Севе­

204

Удельный вес затрат труда на откатку руды в общей трудо­ емкости подземной добычи колеблется от 14 до 20%.

Трудоемкость откатки слагается из затрат труда на собственно откатку, на текущий ремонт и содержание оборудования и на поддержание откаточных выработок, причем непосредственно на откатку приходится около 40% затрат труда и на текущий ремонт оборудования и поддержание выработок — примерно по 30%.

Откатка горной массы от погрузочных пунктов к дробильным

иподъемным установкам осуществляется железнодорожным транс­ портом. В основном применяют электровозы сцепным весом 14 тс

ивагонетки грузоподъемностью 10 т. Запроектирован переход на электровозы сцепным весом 25—35 тс и вагонетки грузоподъем­

ностью 25 т.

На снижение трудоемкости собственно откатки в последние годы повлияло увеличение грузоподъемности откаточных сосудов и возрастание объемов перевозок.

На путевых работах, на текущем ремонте и содержании отка­ точных выработок пока применяют ручной труд (см. табл. 18).

Простои электровозов во время погрузки и разгрузки руды достигают 30—40% времени рейса. Эти простои вызваны главным образом сравнительно низкой производительностью скреперных ле­ бедок и производством взрывных работ на горизонтах скреперо­ вания. В пунктах разгрузки транспорт нередко простаивает из-за недостаточной емкости приемных бункеров.

Для снижения трудоемкости откатки внутришахтный транспорт должен быть сосредоточен на концентрационных горизонтах, рас­ полагаемых как минимум через один этаж, а с промежуточных горизонтов руда должна перепускаться по специальным рудо­ спускам.

На обслуживание подземных дробильных установок и выдачу руды скиповыми подъемами затрачивается не более 10% затрат труда по шахте, причем свыше одной трети затрат труда прихо­ дится на дежурно-ремонтный персонал.

Автоматизация некоторых подъемных и дробильных установок привела к замене полностью механизированного труда контролем за работой автоматизированных установок, при этом затраты труда не сократились.

В общешахтном • вспомогательном и обслуживающем хозяй­ стве затраты труда на обслуживание водоотлива и вентиляции не­ сколько возрастают в связи с углублением горных работ.

§30, Действующие основные фонды, фондоотдача

ифондовооруженность труда

Стоимость основных промышленно-производственных фондов железорудных шахт Урала на 1 января 1971 г. составила 125,2 млн. руб. Динамика добычи руды и стоимости основных фон­ дов в 1960—1970 гг. приведена в табл. 20.

205

Т а б л и ц а 20

Приведенные данные рассчитаны на основе отчетных показате­ лей. Если данные по добыче вполне сопоставимы, то по основным фондам этого сказать нельзя. За период 1960—1970 гг. имело место удорожание горно-капитальных работ и увеличение стои­ мости оборудования. Элиминирование влияния этих факторов на динамику основных фондов дает увеличение основных фондов за десять лет не в 2,87, а в 2,1—2,2 раза при росте добычи в 1,66 раза. Таким образом, бесспорным является тот факт, что прирост стоимости основных фондов опережает увеличение объе­ мов производства.

По действующей классификации основные фонды промышлен­ ных предприятий делятся на пассивную часть (здания, сооружения и передаточные устройства) и активную часть (силовые и рабочие машины, оборудование, транспортные средства). В железорудной промышленности СССР активная часть промышленно-производст­ венных фондов составляет в среднем около 30%, по шахтам 15—20%, по уральским шахтам около 15%.

Классификация основных фондов по видам (здания, сооруже­ ния и т. д.) и по степени воздействия на предмет труда (активная и пассивная части) недостаточна для анализа технико-производ­ ственной структуры основных фондов шахт.

Основные фонды нами классифицируются не только по видам, но и по участкам производства. Такая классификация позволяет выявить фондоемкость, степень использования основных фондов и фондовооруженность труда на основных участках производства и дает возможность при необходимости кулькулировать себестои­ мость по производственным процессам с учетом амортизации.

Современная структура основных фондов шахт Урала по видам и по участкам производства показана в табл. 21.

При распределении основных фондов по видам придержива­ лись в основном общепринятой классификации.

1. Производственные здания (административно-бытовые комби­ наты, мастерские, компрессорные и др.).

2.Сооружения и передаточные устройства. В этой группе (как

ив основных фондах всей шахты) главное — горно-капитальные выработки. Сюда не относятся копры, эстакады, бункера, подъезд­

ные пути и др. Передаточные устройства — установки для пере­ дачи энергии, перемещения жидких, газообразных или сыпучих ве­ ществ (линии электропередач, газоводопроводы и пр.).

206

3.Силовые и рабочие машины и оборудование. Силовые машины

иоборудование вырабатывают, преобразуют или распределяют тот или иной вид энергии. Это оборудование электроподетанций (трансформаторы, распределительные устройства, преобразователи тока), компрессоры, электродвигатели не в комплекте с рабочими машинами и др. Рабочие машины и оборудование непосредственно воздействуют на предмет труда. Это машины и оборудование,

используемое на проходческих работах, на бурении скважин, уборке и доставке горной массы, оборудование подземных дробильных комплексов и др.

4.Транспортные средства шахт — средства для перемещения грузов. К ним относятся электровозы, вагонетки, конвейеры и др.

5.Основные фонды, не вошедшие в указанные выше группы, отнесены к прочим. Сюда вошли инструменты всех видов, произ­ водственный и хозяйственный инвентарь и др. Удельный вес про­

чих основных фондов совершенно незначителен (0,1% общей стои­

мости) .

По участкам производства основные фонды распределены на четыре группы.

1. Горные (добычные и горноподготовительные) участки. Ос­ новные фонды горных участков — это машины и оборудование, работающие в забоях. Других основных фондов на горных участ­ ках нет. На долю горных участков, являющихся решающим зве­ ном технологического процесса, приходится немногим более 3% основных фондов шахт.

2. Внутришахтный транспорт. Сюда относятся горно-капиталь­ ные выработки, по которым производится откатка руды, транс­ портные средства и силовые машины, связанные с внутришахтным

207

транспортом. На внутришахтном транспорте задолжено около одной трети основных фондов.

3.Подземное дробление и подъем. В эту группу входят основ­ ные фонды от бункеров подземных дробильных комплексов до эстакад на поверхности. Это камерные выработки и стволы, под­ земные дробильные и подъемные установки.

На этих процессах, как и на внутришахтном транспорте, занято около 30% основных фондов шахт.

4.Вспомогательное и обслуживающее хозяйство. Прежде всего, это объекты шактной поверхности, сооружения и оборудование вентиляции, водоотлива, связи и пр. Доля основных фондов вспо­ могательного и обслуживающего хозяйства — около 40%.

В основных технологических звеньях (добыча—откатка—подъ­ ем) находится 60—65% основных фондов. Наиболее фондоем­ кими участками в технологическом процессе добычи руды яв­

ляются внутришахтный транспорт, подземное дробление и подъем, на долю которых суммарно приходится около 60% фондов. Около 40% основных фондов сосредоточено во вспомогательном и обслу­ живающем хозяйстве. Почти две трети основных фондов шахт составляют горно-капитальные выработки, в то время как доля забойного оборудования не превышает 4%.

Эффективность использования основных фондов отражается по­

За десять лет как в целом по железорудным шахтам СССР, так и по уральским шахтам фондоотдача, рассчитанная как от­

208

ношение годовой добычи сырой руды к действующим основным фондам, уменьшилась почти в два раза.

Снижение фондоотдачи объясняется рядом объективных и субъ­

ные установки.

На некоторых шахтах Урала имели место «прососы» свежего воздуха с поверхности через обрушения. В связи с этим была внедрена нагнетательно-всасывающая система вентиляции вместо ранее применявшейся всасывающей, что потребовало проходки не­ скольких стволов, оборудованных вентиляторными установками.

Стоимость водоотливных установок с увеличением глубины раз­ работки зависит от схемы водоотлива и изменения водообильности месторождения. Некоторые месторождения, особенно Высокогор­ ское, отличаются повышенной обводненностью. Здесь необходимо проведение опережающего дренажа при помощи дорогостоящих водопонизительных скважин и специальных дренажных выработок. Так, на шахте «Магнетитовая» ежегодные капитальные вложения на дренаж составляют около 0,5 млн. руб.

С понижением горных работ глубже 700—800 м начинаются проявления горного давления, что вызывает необходимость усиле­ ния крепи, проходки дополнительных горно-капитальных вырабо­ ток и т. д.

По нашим расчетам, фондоемкость подземных работ на же­ лезорудных шахтах Урала с углублением эксплуатационных гори­ зонтов на каждые 100 м повышается на 7—12%.

2. Удорожание оборудования шахт. Техническое перевооруже­ ние рудников происходит непрерывно. От забойных машин до подъемных установок шахты оснащаются новым оборудованием, увеличение стоимости которого значительно превышает рост про­ изводительности. После 1960 г. цены на оборудование возросли

всреднем на 30%.

3.Не соответствующее росту производственной мощности уве­ личение части основных фондов, к которой относятся горно-ка­ питальные выработки. С одной стороны, повышение фондоемкости добычи руды обусловлено повышением объемов горно-капитальных работ и с другой — удорожанием 1 м3 выработок.

Объемы выработок возрастают потому, что с увеличением про­ изводственной мощности растет производительность подземных установок, а машиностроительной промышленностью не учитывается

специфика подземных работ: нет, например, малогабарит­ ных дробилок, сконструированных специально для подземных усло­ вий, скипы не изготавливаются из легких сплавов, что позволило бы увеличить их емкость и сократить объемы работ на проходке стволов и т. д.

Сечение откаточных выработок (квершлагов, штреков) увели­ чено в последние годы на 10—15% в целях создания безопасных условий для передвижения людей при внедрении более мощных транспортных средств, а также для улучшения вентиляции шахт.

Увеличение стоимости горно-капитальных выработок на 30— 40% произошло из-за введения новых единичных расценок на гор­ но-капитальные работы и увеличение общешахтных расходов, от­ носящихся к проходке выработок.

Перечисленные выше факторы, отрицательно воздействующие на фондоотдачу, отнесены к объективным, так как их действие проявляется независимо от эксплуатационной деятельности шахт.

в период эксплуатации. Вследствие этого нередко возникает не­ обходимость в проходке дополнительных выработок, изменяются некоторые технологические параметры отработки блоков, создаются неожиданные осложнения в организации производственного процесса.

2.Медленное освоение шахтами проектной производственной мощности. Фактические сроки достижения намеченной произво­ дительности превышают запроектированные в 1,5—2,0 раза. По этой причине, во-первых, недоиспользуются капиталоемкие основ­ ные фонды и, во-вторых, появляются дополнительные, не преду­ смотренные проектами затраты.

3.Недостаточная концентрация горных работ. Очистные и под­ готовительные работы рассредоточены, как правило, на трех-четы­ рех горизонтах, в работе одновременно находится неоправданно большое число забоев, участков и блоков, отрабатываются так называемые «пиковые» запасы руды на ранее отработанных го­ ризонтах.

4.Плохая увязка горно-капитальных и эксплуатационных ра­

бот на действующих шахтах. Это является одной из причин срав­ нительно низких скоростей проходки капитальных выработок и, в первую очередь, основных рудоподъемных стволов. В результате почти на всех шахтах дробильные и водоотливные комплексы со­ оружены на каждом эксплуатационном горизонте, а для выдачи руды на вышележащие горизонты построены специальные конвей­ ерные линии.

5. Невысокий уровень (40—50%) использования некоторых ви­ дов технологического оборудования (буровые станки, скреперные

лебедки и др.).

Одним из показателей использования основных фондов яв­ ляется фондовооруженность труда.

210