Эксплуатация горных машин и оборудования при разработке угольного разреза «Майрыхский» со специальной частью «Нормирование расхода топлива карьерными самосвалами

ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ 10
1.1 Общие сведения о районе месторождения 10
1.2 Геология и гидрогеология месторождения 12
1.3 Запасы полезного ископаемого и его качество, объем вскрыши. Глубина и производственная мощность разреза 16
1.4 Общие сведения об организации работ в карьере, себестоимость продукции 20
1.5 Вскрытие месторождения 22
1.4 Подготовка полезного ископаемого к выемке 28
1.5 Выемочно-погрузочные работы 34
1.6 Отвалообразование 38
2 МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ КАРЬЕРА 42
2.1 Расчет бурового оборудования 42
2.2 Определение парка буровых станков 45
2.3 Выемка полезного ископаемого 48
3 КАРЬЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ 67
3.1 Общие сведения 67
3.2 Экономико-математическое моделирование выбора погрузочно-транспортного комплекса для заданных условий 70
4 СТАЦИОНАРНЫЕ МАШИНЫ 80
4.1 Расчёт длины и геометрической высоты нагнетательного трубопровода 80
4.2 Расчёт необходимой производительности насосной станции, выбор труб для построения внешней сети водоотливной установки 81
4.3 Выбор насосов 83
4.4 Анализ рабочего режима водоотливной установки 87
4.5 Выбор электродвигателей, определение годовых и удельных затрат электроэнергии на водоотлив 90
5 ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ГОРНЫХ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ 92
5.1 Режим работы предприятия 92
5.2 Выбор и расчет необходимого количества оборудования 93
5.3 Определение количества и видов ремонта оборудования 93
5.5 Расчет численности ремонтного персонала. 98
5.6 Расчет станочного оборудования 100
5.7 Проектирование ремонтной базы 101
5.7.1 Расчет производственных площадей 101
5.7.2 Определение параметров проекта здания ремонтной базы 103
5.7.3 Управление механической службой 104
5.8 Ремонт зубьев ковша экскаватора Liebherr R9100 105
5.9 Обоснование выбора способа восстановления детали 106
5.10 Технология восстановления детали и необходимое оборудование 113
5.11 Технологическая карта восстановления детали 115
6 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. НОРМИРОВАНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА КАРЬЕРНЫМИ САМОСВАЛАМИ 118
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА 132
7.1 Технические и организационные мероприятия по охране труда 132
7.2 Правила безопасности 135
7.2.1 Правила безопасности при выемочно-погрузочных работах 135
7.2.2 Правила безопасности при транспортировании горной массы 136
7.3 Охрана окружающей среды 138
7.3.1 Мероприятия по охране атмосферного воздуха 138
7.3.2 Экологический мониторинг 139
7.3.3 Мероприятия по охране поверхностных и подземных вод 140
7.3.4 Мероприятия по охране окружающей среды при складировании (утилизации) отходов производства 141
7.3.5 Рекультивация земель 141
7.4 План ликвидации аварий 142
8 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 144
8.1 Организация и управление производством карьера «Майрыхский» по добыче угля 144
8.1.1 Организация управления производством и производственная структура Майрыхского разреза 144
8.1.2 Режим и организация работ карьера 146
8.2 Расчет основных технико-экономических показателей процесса добычи угля 148
8.2.1 Расчет суммы капитальных вложений и амортизационных отчислений 148
8.2.2 Организация труда и заработной платы работников карьера 150
8.2.2.1 Расчет численности работников карьера 150
8.2.2.2 Расчет фонда заработной платы работников карьера 150
8.3 Расчет себестоимости добычи угля 153
8.3.1 Вспомогательные материалы 153
8.3.2 Расчет расходов по статье «Энергия на технологические цели» 156
8.3.3 Основная заработная плата производственных рабочих 157
8.3.4 Отчисления в фонды социального страхования 157
8.3.5 Амортизация 157
8.3.6 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 157
8.3.7 Цеховые расходы 158
8.4 Прибыль, рентабельность, фондоотдача, фондоемкость 158
8.5 Показатели эффективности карьера «Майрыхский» 160
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 161
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 163

Весь текст будет доступен после покупки

Угольная промышленность остаётся одним из ключевых секторов топливно-энергетического комплекса России, обеспечивая энергетическую безопасность и сырьевую базу для ряда отраслей. Эффективность добычи угля во многом определяется уровнем технической оснащённости предприятий, грамотным выбором и эксплуатацией горного оборудования, а также оптимизацией технологических процессов. В условиях растущих требований к экономической результативности и экологической ответственности особую значимость приобретают вопросы рационального использования ресурсов — в том числе топлива, потребляемого карьерной техникой.
Актуальность темы обусловлена следующими факторами:
- высокой долей топливных затрат в себестоимости открытой угледобычи (карьерные самосвалы потребляют значительный объём дизельного топлива);
- необходимостью снижения эксплуатационных издержек при сохранении производительности;
- требованиями экологического регулирования (сокращение выбросов парниковых газов и загрязняющих веществ);
- потребностью в научно обоснованных методах нормирования расхода топлива с учётом специфики горно-геологических и технологических условий.
Объект исследования — процесс эксплуатации горных машин и оборудования на угольном разрезе «Майрыхский».
Предмет исследования — методы нормирования расхода топлива карьерными самосвалами в условиях открытого способа добычи угля.
Цель работы — проанализировать эксплуатацию горного оборудования на разрезе «Майрыхский» и разработать обоснованные нормы расхода топлива для карьерных самосвалов, позволяющие оптимизировать эксплуатационные затраты и повысить экономическую эффективность производства.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- изучить геологические и горно-технические условия разработки месторождения;
- проанализировать применяемую технологию ведения горных работ и парк оборудования (буровое, выемочно-погрузочное, транспортное).
- оценить текущие показатели эксплуатации карьерных самосвалов, включая расход топлива;
- выявить факторы, влияющие на расход топлива (рельеф, грузоподъёмность, состояние дорог, режимы работы и др.);
- разработать методику нормирования расхода топлива с учётом специфических условий разреза;
- предложить мероприятия по снижению топливных затрат и оценить их экономическую эффективность.
Методологическая база исследования включает:
- анализ нормативно-технической документации (ГОСТы, ПТЭ, отраслевые методики);
- статистическую обработку эксплуатационных данных;
- методы математического моделирования и экономико-технического анализа;
- опыт отечественных и зарубежных предприятий по оптимизации топливных затрат.
Научная новизна работы заключается в адаптации методов нормирования расхода топлива к конкретным горно-геологическим и технологическим условиям разреза «Майрыхский», что позволяет повысить точность расчётов и обоснованность управленческих решений.
Практическая значимость результатов состоит в возможности их использования:
- для формирования реалистичных топливных норм при планировании производственной деятельности;
- для контроля и снижения эксплуатационных затрат;
- для разработки программ энергоэффективности на угольных разрезах со схожими условиями.
Структура работы. Выпускная квалификационная работа состоит из введения, восьми разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. В первых разделах рассматриваются общие сведения о предприятии, геологическая характеристика месторождения и технология горных работ. Далее анализируется механическое оборудование, транспорт и стационарные машины. Отдельный раздел посвящён технологии ремонта и восстановлению деталей. Специальная часть посвящена нормированию расхода топлива карьерными самосвалами. В заключительных разделах освещены вопросы безопасности, охраны труда и экономической эффективности предложенных решений.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ

1.1 Общие сведения о районе месторождения

Бейское каменноугольное месторождение расположено в южной части Минусинского угленосного бассейна, на правом берегу реки Абакан и по административному делению входит в состав Алтайского и Бейского районов республики Хакасия. Лицензионный участок Майрыхский расположен в северной части Бейского месторождения и входит в состав Алтайского района [1].
Район разреза является одним из наиболее освоенных в экономическом отношении территорий Хакасской Республики. В 40 км к северо-востоку расположен республиканский центр город Абакан, а в 30 км к юго-востоку - город Саяногорск (рисунок 1.1).



Рисунок 1.1 – Обзорная карта расположения участка Майрыхский

Ближайшие населенные пункты: село Аршаново – в четырёх километрах к северо-западу.
С промышленными районами Сибири Минусинский бассейн связан железными дорогами: Абакан-Ачинск обеспечивает выход на Транссибирскую железнодорожную магистраль; Южно-Сибирская ветвь связывает Минусинский бассейн с Кузбассом, а через станцию Тайшет с Забайкальем и Дальним Востоком. Через юго-западную часть Бейского месторождения проходит железнодорожная ветка от Южно-Сибирской магистрали на Саяно-Шушенскую ГЭС.
В 15 км северо-восточнее от месторождения проходит ЛЭП-110, которая связывает города Назарово-Абакан-Тайшет, а через Бейское месторождение проходит ЛЭП-500, подающая электроэнергию с Саяно-Шушенской ГЭС на город Абакан.
Участок Майрыхский расположен между участками Аршановский 1 (на западе) и Северо-Западный Кирбинский (на востоке). На севере участок ограничен выходами пластов под наносы, с юга граница участка проходит по изолинии линейного коэффициента вскрыши девять м/м. Нижней границей является подошва угольного пласта 11, самого нижнего пласта, по которому произведен подсчет запасов в границах лицензии.
Верхней границей участка недр принята нижняя граница почвенного слоя, а при его отсутствии – граница земной поверхности и дна водоемов и водотоков. Нижней границей является граница подсчёта запасов.
Площадь участка недр составляет 14,2 квадратных километров.
Жилые здания в лицензионных границах отсутствуют. Промышленные здания, сооружения и объекты инфраструктуры созданы недропользователь ООО «Угольная Компания «Разрез Майрыхский» в рамках строительства и эксплуатации угольного разреза.
Все земельные участки в контуре горного отвода находятся в собственности ООО «УК «Разрез Майрыхский», общая площадь земельных участков, составляет 2050,2 гектар.
В соответствии с СП 131.13330.2020, Участок Майрыхский входит в климатический район I, подрайон I В.
На характере климата Хакасско-Минусинской котловины в целом, и территории расположения объекта, сказывается расположение участка в глубине огромного Евразийского материка, большое удаление от морских и океанических влияний, южное широтное положение, изолированность с запада, юга и востока горными поднятиями Кузнецкого Алатау, Западного и Восточного Саян и открытость с севера в сторону Западно-Сибирской равнины.
Климат Хакасско-Минусинской котловины характеризуется как резко континентальный, с холодной, малоснежной зимой и засушливым, жарким летом, большим количеством ясных дней и сильными юго-западными и северо-восточными ветрами. Летом котловина находится в зоне влияния северного сибирского максимума, поэтому поверхность сильно нагревается, а зимой в зоне активного влияния азиатского максимума, и по причине температурных инверсий, оказывается переохлажденной [2].
Кузнецкий Алатау, Западный и Восточный Саяны являются преградой для переноса воздушных масс с запада на восток. Кузнецкий Алатау, расположенный между Кузнецкой котловиной и Хакасско-Минусинской котловиной и вытянутый в меридиональном направлении, выступает естественным барьером на пути двигающихся в глубь Сибири западных, насыщенных влагой воздушных потоков. Последние, охлаждаясь при движении вверх по западному склону, освобождаются от основной массы влаги. На восточный склон они опускаются обезвоженными и нагретыми (динамический нагрев). В связи с этим, Хакасско-Минусинская котловина получает в несколько раз меньше влаги, чем смежные с ней Салаир и Кузнецкая котловина [2].
Орографические условия оказывают существенное влияние и на распределение тепла и влаги: в долинах и котловинах происходит трансформация воздушных масс, приводящая в летнее время к сильному прогреву приземных масс воздуха до 30-35°С и более, зимой здесь формируются плотные и холодные воздушные массы.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Балязин И. В. Анализ динамики разработки Бейского угольного месторождения в Койбальской степи (Республика Хакасия) с применением дистанционных методов исследования // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. 2020. Т. 31. С. 3–15. https://doi.org/10.26516/2073-3402.2020.31.3
2. Участок «Майрыхский» Бейского каменноугольного месторождения. Горнотранспортная часть ООО «УПР АО „Красноярскуголь“ 390-732-14-ОВОС.ТЧ. Том 1.
3. Косолапов АИ, Кисляков ВЕ, Федотов АС и др. Условия и проблемы разработки Бейского месторождения каменного угля. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(1):25-29. https://doi.org/10.56195/2079-3332-2025-25-1-25-29.
4. Проектная документация «Участок «Майрыхский» Бейского каменноугольного месторождения. Горнотранспортная часть» (далее действующая ПД), разработана ООО «Управление проектных работ АО «Красноярскуголь» в 2016 г., положительное заключение ФАУ «Главгосэкспертиза России» №250-16/КРЭ-2742/06 от 09.08.2016 г.).
5. «Технический проект разработки участка «Майрыхский Бейского каменноугольного месторождения. Дополнение №4» (далее действующий ТП), разработан ООО «Управление проектных работ АО «Красноярскуголь» в 2019 г., протокол ЦКР-ТПИ Роснедр №352/19-стп от 03.12.2019 г.).
6. Технико-экономическое обоснование постоянных разведочных кондиций для подсчёта балансовых запасов и подсчёт балансовых запасов участка «Майрыхский» Бейского каменноугольного месторождения. [Текст и Граф.] /отв. исполн. Д.В. Шепунов / ООО «УПР АО «Красноярскуголь». – Красноярск, 2015 г.
7. Ржевский, В. В. Открытые горные работы. Ч. 1. Производственные процессы : учебник для вузов / В. В. Ржевский. – Москва : Недра, 1985. – 509 с.
8. Ржевский, В. В. Открытые горные работы. Ч. 2. Технология и комплексная механизация : учебник для вузов / В. В. Ржевский. – Москва : Недра, 1985. – 548 с.
9. Трубецкой, К. Н. Справочник «Открытые горные работы» / К. Н. Трубецкой. – Москва : Горное бюро, 1994. – 590 с.
10. Синьчковский, В. Н. Технология открытых горных работ : учебное пособие / В. Н. Синьчковский, В. Н. Вокин, Е. В. Синьчковская. – Красноярск : ИПК СФУ, 2009. – 508 с.
11. Синьчковский, В. Н. Практикум по курсу «Процесс открытых горных работ» : учебное пособие / В. Н. Синьчковский, Ю. В. Ромашкин. – Красноярск : ГУЦМиЗ, 2006. – 156 с.
12. Поздняков, З. Г. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания / З. Г. Поздняков, Б. Д. Росси. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Недра, 1977. – 253 с.

Весь текст будет доступен после покупки