Технико-экономические показатели работы горнотранспортного оборудования, определённые на базе данных, полученных дистанционным способом

Бабий Ю. И., директор ООО «Гран»
Москалевич В. И., гендиректор
ООО «Микросет»
Пятаков В. Г., гл. научн. сотр.
АО «Иргиредмет», д.т.н.

 Благодаря бурному развитию электроники её достижения всё шире используются в совершенствовании самых различных областях производства.

Одно из направлений – автоматизированный сбор данных. Полученная при помощи автоматических систем информация может принести предприятию большую пользу, например, стать основной для определения технико-экономических показателей работы горнотранспортного оборудования.

 

Продолжение серии статей:

1. «Опыт дистанционного сбора данных работы горного оборудования при разработке россыпного месторождения золота»

2. «Расчёт себестоимости машино-суток горного оборудования с использованием данных, полученных дистанционным способом»

 

Дистанционный сбор данных проводился в течение трёх месяцев (август, сентябрь, октябрь) 2021 года на полигонах ООО «Гран», расположенных в Тенькинском районе Магаданской области. Показатели каждой машины, включённой в наблюдения, снимались с периодичностью 3 секунды. Эта информация поступала на «ленту событий», затем автоматически обрабатывалась и выдавалась в виде средних за сутки показателей. Как отмечалось в предыдущих статьях, под дистанционным наблюдением находились бульдозеры, экскаваторы, автосамосвалы и один колёсный погрузчик. Ниже приведены основные показатели указанных машин, выявленные с помощью дистанционного сбора данных.

Во всех представленных ниже таблицах объёмы разрабатываемой породы и производительности операций приведены для породы в целиковом состоянии. Так как в ходе сбора данных измерялся объём пород в разрыхленном виде, то при расчётах введён коэффициент разрыхления 1,3.

 

Бульдозеры Д-375А, 4 шт.

Сразу следует заметить, что сбор, обработка и анализ данных по бульдозерам представляет собой достаточно сложную задачу. Бульдозер — это универсальная машина, которая используется на самых разных работах. Поэтому в ходе смены бульдозер может по распоряжению горного мастера сняться с основных операций (вскрышные или добычные работы) и переключиться на вспомогательные работы (планировка дорог, проходка канав, выполаживание отвалов, буксировочные работы и проч.). По этой причине «лента событий» не всегда даёт пригодную для обработки информацию. В части совершенствования программного обеспечения сбора данных по бульдозеру уже намечены конкретные меры. Тем не менее уже полученные по бульдозерам данные имеют, по нашему мнению, достаточную ценность.

Основные результаты представлены в табл. 1.

 

Таблица 1. Показатели бульдозеров-рыхлителей Д-375

Номер машины

Кол-во полных

Суток работы на рыхлении и формировании бурта, сут.

Суточная производительность на рыхлении и формировании бурта, м3/сут.

Дальность перемещения породы

при формировании бурта, м

Суточная себестои-
мость эксплуатации машины, руб./маш.-сут.

Себе-
стоимость рыхления породы и её перемещение в бурт, руб./м3

Себе-
стоимость рыхления породы, руб./м3

Себе-
стоимость перемещения разрыхленной породы в бурт, руб./м3

№2

30

1555

31

80011

51,4

22,3

29,1

№5

38

3857

32

99902

29,9

18,0

11,9

№6

67

2782

28

107884

38,8

9,1

29,7

№7

37

3030

36

121012

39,9

25,1

14,8

Среднее взвешенное

2859

31

105018

37,6

16,6

21,0

 

Из трёхмесячных наблюдений выделены дни, когда бульдозеры занимались основной для них работой, — это рыхление мёрзлого массива и перемещение разрыхленных пород в бурт. В табл. 1 приведены среднесуточные показатели за период наблюдений, который составлял от 30 суток для бульдозера №2 до 67 суток для №6. За период наблюдений менялись механические свойства пород на различных полигонах, глубина талого слоя при рыхлении, дальности перемещения разрыхленного слоя (от 20 до 60 м) и другие условия. В связи с этими обстоятельствами «красивые» закономерности получить не удалось, но в целом технико-экономические показатели представляются реальными и достаточно обоснованными. К этим показателям можно отнести:

- суточную производительность на двух совмещаемых и одновременно выполняемых операциях — рыхление и перемещение породы в бурт — 2859 м3/сут.;

- себестоимость рыхления и перемещения 1 м3 породы (при среднем расстоянии перемещения 31 м) — 37,6 руб./м3.

Не выявлены закономерности себестоимости 1 м3 на операциях рыхления и перемещения пород по отдельным бульдозерам. По средним показателям рыхление примерно на 25% дешевле, чем перемещение породы на расстояние 31 м.

В качестве менее важных показателей можно указать следующие:

- длина заезда бульдозера при рыхлении массива изменялась от 15 до 200 м;

- расстояние перемещения разрыхленной породы в бурт изменялось от 20
до 80 м;

- средняя скорость движения бульдозера в процессе перемещения грунта

 в бурт – 1,8 км/ч;

- средняя скорость движения бульдозера при операции рыхления — 1,7 км/ч.

 

Гидравлические экскаваторы 

Получена и обработана информация по четырём экскаваторам с ковшом 1 м3 и по одному экскаватору с ковшом 1,5 м3. В обработку включены только те сутки, когда экскаваторы работали на загрузке автосамосвалов и не отвлекались на другие работы (табл. 2).

 

Таблица 2. Показатели гидравлических экскаваторов обратная лопата на загрузке автосамосвалов

Номер машины и вместимость ковша (м3)

Количество полных суток работы на загрузке автосамосвалов за период наблюдений, сут.

Суточная производительность

на загрузке, а/см,

м3/сут.

Количество

загружаемых а/см

в сутки, шт.

Себе-
стоимость

машино-суток

экскаватора, руб./маш.-сут.

Себе-
стоимость погрузки, руб./м3

№4 (1 м3)

35

1448

125

47998

33,2

№5 (1 м3)

79

1671

159

39067

23,4

№6 (1 м3)

61

1525

123

38602

25,3

№7 (1 м3)

56

1432

178

39909

27,9

Среднее взвешенное

1529

146

40606

26,2

№8 (1,5 м3)

71

2205

211

45179

20,5

 

По всем показателям «выигрывает» экскаватор с ковшом 1,5 м3 перед меньшими экскаваторами:

- суточная производительность больше на 44%;

- количество загружаемых автосамосвалов за сутки больше также на 44%;

- себестоимость погрузки 1 м3 породы в автосамосвал меньше на 28%.

 

Посменный учёт показателей работы экскаваторов даёт возможность оценить качество работы каждого экскаваторщика. Для оценки степени квалификации экскаваторщиков использованы данные по 16 суткам в сентябре. За этот период персонал экскаваторщиков не менялся, что позволило точно оценить их работу.

В табл. 3 приведены показатели работы восьми экскаваторщиков. Так как под погрузку подавались автосамосвалы различной грузоподъёмности, то в качестве критерия уровня мастерства экскаваторщика принят объём породы, загружаемой за 1 мин. чистого времени работы на операции загрузки. Лучший показатель —
2,80 м3/мин., худший — 1,84 м3/мин., разница — 52%. Такие данные могут быть использованы руководством предприятия при оценке зарплаты работников.

 

Таблица 3. Показатели уровня квалификации машинистов экскаваторов (для экскаваторов с ковшом 1 м3)

Условный номер машиниста экскаватора*

Продолжительность загрузки а/см, мин. : сек.

Объём погруженной породы в а/см, м3

Объём породы, загружаемой

за 1 мин, м3/мин.

Место машиниста экскаватора по уровню квалификации

4-1

4 : 54

11,07

2,26

4

4-2

5 : 30

12,08

2,20

6

5-1

6 : 02

14,08

2,31

3

5-2

6 : 39

14,94

2,25

5

6-1

6 : 21

12,08

1,90

7

6-2

6 : 57

12,79

1,84

8

7-1

4 : 32

12,07

2,66

2

7-2

4 : 23

12,26

2,80

1

*Примечание: первая цифра — номер экскаватора, вторая — номер смены

 

Автосамосвалы

 

В дистанционный сбор данных были включены восемь КамАЗов грузоподъёмностью 20 т, шесть Shacman (КНР) грузоподъёмностью 20 т и три FAW (КНР) грузоподъёмностью 23 т.

Практически все автосамосвалы за период наблюдений (3 месяца) находились в работе.

Среднесуточные показатели работы автосамосвалов за этот период представлены в табл. 4.

 

Таблица 4. Средние показатели автосамосвалов за август, сентябрь и октябрь

Марка и номер автосамосвала

Количество суток наблюдений, сут.

Объём перевезённой породы за сутки

Среднее расстояние транспорти-ровки, км

Количество м3*км за сутки,

м3*км/сут.

Объём перевозимой породы за один рейс, м3

Средняя* скорость передвижения за сутки, км/ч

Себе-
стоимость машино-суток, руб./маш.-сут.

Себе-
стоимость перевозки

1 м3 породы, руб./м3

КамАЗ №1

91

383

0,96

368

11,8

3,19

22967

59,9

КамАЗ №2

92

462

0,86

397

12,2

3,00

21950

47,5

КамАЗ №3

92

458

0,85

389

12,2

3,00

22612

49,4

КамАЗ №4

76

418

0,86

355

11,5

3,12

22815

54,5

КамАЗ №5

92

407

0,97

395

11,2

3,38

23410

57,5

КамАЗ №6

92

383

1,11

425

11,2

3,63

23328

60,9

КамАЗ №7

92

317

1,41

447

10,5

4,00

28220

89,1

КамАЗ №8

84

351

1,30

456

10,7

4,02

26478

75,5

Среднее

-

397

1,04

404

11,4

3,33

23972

60,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Shacman №9

91

307

1,36

418

11,5

3,67

22252

72,4

Shacman №10

92

313

1,31

410

12,0

3,88

20839

66,6

Shacman №11

91

442

1,48

654

12,8

4,45

21396

48,4

Shacman №12

92

441

1,38

609

12,7

4,19

21463

48,6

Shacman №13

91

411

1,18

485

12,0

3,72

20715

50,4

Shacman №14

92

434

1,38

599

12,7

4,14

20935

48,2

Среднее

-

391

1,35

529

12,3

4,01

21267

54,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FAW №15

92

674

1,08

728

14,6

4,54

21540

32,0

FAW №16

91

612

1,25

765

14,6

4,94

20955

34,3

FAW №17

83

423

1,19

503

12,7

3,80

20873

47,2

Среднее

-

570

1,17

665

14,0

4,43

21123

37,1

*Примечание: средняя скорость передвижения определена как отношение пройденного за сутки расстояния в километрах к количеству часов работы двигателя в сутки (20-22 ч)

 

 Из табл. 4 следует, что по всем технико-экономическим показателям худшие показатели у автосамосвала КамАЗ. Если сравнивать два одинаковых по грузоподъёмности автосамосвала — КамАЗ и Shacman, то КамАЗ уступает конкуренту по следующим позициям:

- по количеству выполненных за сутки м3*км — 23%;

- по объёму перевозимой породы за один рейс — 8%;

- по средней скорости передвижения — 18%;

- по себестоимости перевозки 1 м3 — 11%.

 

Хорошие показатели продемонстрировал 23-тонный автосамосвал FAW (3 шт.). Так, все перечисленные выше показатели у FAW значительно лучше, чем у Shacman, а себестоимость перевозки 1 м3 горной массы на 60% ниже, чем у КамАЗа, хотя дальность транспортировки у КамАЗов была меньше на 12 %.

 

В результате наблюдений получена зависимость себестоимости транспортировки 1 м3 горной массы от расстояния для трёх указанных марок автосамосвалов (рис. 1). В приведённый график вошли самые разнообразные условия работы предприятия, например перевозка песков из верховий ручьев в долинную часть к промприбору на расстояние более 1,5 км.

Из представленного графика можно сделать два основных вывода:

- себестоимость перевозки пород на расстояние 300–500 м составляет
25–30 руб./м3 и с увеличением расстояния возрастает примерно на 6% на каждые
100 м;

- себестоимость перевозки у КамАЗов примерно на 30% выше, чем у FAW, и на 17% выше, чем у Shacman.

 

Колёсный погрузчик WA-420, 3,3 м3

 

Предприятие располагает несколькими погрузчиками, но в дистанционный сбор данных был включен один.

Указанный погрузчик использовался в двух вариантах:

- загрузка автосамосвалов из буртов;

- доставка песков из буртов к промывочной установке.

Основное время погрузчик работал в «смешанном» режиме, то есть в течение суток он привлекался на выполнение обоих видов работ.

Для анализа показателей работы погрузчика были выбраны сутки, когда он работал только на одном виде работ. Так, на загрузке автосамосвалов выявлено
22 дня, а на подаче песков к промывочной установке — 24 дня. В табл. 5 и 6 представлены показатели погрузчика на обоих видах работ, а на рис. 2 приведена зависимость себестоимости доставки 1 м3 песков к промывочной установке от дальности транспортировки.

 

Таблица 5. Показатели погрузчика WA-420 при загрузке автосамосвалов

Количество полных суток работы погрузчика на загрузке а/см, сут.

Объём загруженной породы за сутки, м3

Количество загруженных,

а/см за сутки, шт.

Объём загруженной породы в кузов

а/см, м3

Себестоимость маш.-сут.,

руб./маш.-сут.

Себестоимость погрузки 1 м3,

руб./м3

22

1895

163

11,6

39959

19,5

 

Таблица 6 . Показатели погрузчика WA-420 при подаче песков к промприбору

Количество полных суток работы на подаче песков
к п/пр, сут.

Объём перевезённых песков за сутки,
м3/сут.

Дальность транспортировки песков,
м

Себестоимость машино-суток,
руб./маш.-сут.

Себестоимость доставки 1 м3 песков к п/пр.,
руб./м3

24

1259

90–160

средняя — 126

42814

34,0

 

На загрузке автосамосвалов себестоимость 1 м3 оказалась ниже, чем у экскаваторов. С увеличением вместимости ковша до 4–5 м3 можно ожидать снижение себестоимости погрузочных работ. То есть погрузчик в режиме загрузки автосамосвалов выглядит предпочтительнее, чем экскаваторы.

На подаче песков к промывочной установке на короткие расстояния погрузчик явно выгоднее чем комплекс экскаватор-автосамосвал. Так, при расстоянии
140–150 м себестоимость доставки 1 м3 песков составит 37 руб., а для комплекса экскаватор-самосвал — около 45–50 руб. Однако с увеличением расстояния себестоимость 1 м3 у погрузчика растёт быстрее, чем у автосамосвала, поэтому при определённом расстоянии погрузчик окажется менее эффективным.

 

Краткие выводы

Для основного оборудования, применяемого при разработке россыпей (бульдозеры, экскаваторы, автосамосвалы, погрузчики), получены важнейшие показатели их работы — суточная производительность и себестоимость.

На главной операции — рыхление массива и перемещение разрыхленного грунта — суточная производительность бульдозера Д-375А составила 2859 м3/сут. при себестоимости 37,6 руб./м3.

Суточная производительность 1-кубовых экскаваторов на загрузке автосамосвалов в среднем составила 1529 м3/сут. при себестоимости 1 м3
26,2 руб./м3. Более предпочтительным оказался 1,5-кубовый экскаватор — суточная производительность 2205 м3/сут. при себестоимости 20,5 руб./м3.

Суточная производительность автосамосвалов и себестоимость перевозки составили:

- КамАЗ — 397 м3/сут. — 60,4 руб./м3;

- Shacman — 391 м3/сут. — 54,4 руб./м3;

- FAW — 570 м3/сут. — 37,1 руб./м3.

По всем показателям КамАЗ значительно уступает китайским автосамосвалам.

Колёсный погрузчик WA-420 в режиме загрузки автосамосвалов имеет меньшую себестоимость по сравнению с 1-кубовым экскаватором — 19,5 против 26,2 руб./м3. При подаче песков на промывочную установку погрузчик более выгоден, чем комплекс экскаватор-автосамосвал на коротких расстояниях (200–250 м).

 Окончание следует

-------------------------------------------------------------------------------------

 

СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ДЛЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 

 

ООО «Микросет» (Москва) — поставщик промышленного компьютерного оборудования и разработчик специализированного программного обеспечения.
На рынке с 1991 года. С 2013 года внедряет системы мониторинга и управления производством на золотодобывающих предприятиях.

 

+7 906 789 47 88, lv@microset.ruwww.b2mine.ru

 


-0+4
Уникальные посетители статьи: 860, комментариев: 8       

Комментарии, отзывы, предложения

Сергей, 28.04.22 13:16:24

Спасибо! Очень интересная статья для тех, кто умеет считать деньги.

Магадан, 29.04.22 01:55:29

Полезные расчёты, спасибо. Кто прочитает, тот учтет, если сможет.

Тем, кто считать деньги не умеет, сейчас не выжить. Сусуманзолото и тот в ФАС пожаловался на рост цен. Но что сегодня можно установить, чтобы повысить эффективность техники и снизить затраты? Сезон уже тут. Есть решения сегодня?

Техрук, 29.04.22 16:48:40 — Авторам

Спасибо, интересно, надо изучить.

КАС, 30.04.22 08:11:42 — Авторам

Это что, реклама китайской техники? Понятно, у Иргиредмета давние связи с Китаем. А сравнения с Комацу не пробовали сделать?

Виталий, 30.04.22 18:03:59

В ЕАО быстренько достроили второй мост в Китай. Запустили 27-го первый поезд. Теперь все попрет в Китай и из Китая еще больше и без конкуренции.

Виктор, 04.05.22 07:21:23 — Авторам

Хотелось бы прочитать не только о горной технике, которую все знают на своей шкуре, а о системах мониторинга, которые могут отслеживать затраты и расходы. К сожалению, об этих системах в статье написано очень мало. Как это дело устроено? Насколько сложно, где взять специалистов?

Василий, 06.05.22 17:18:21 — Виктор

Виктор, мы постарались в статьях описывать общие принципы работы систем мониторинга горной техники, в этих описаниях никуда без самой горной техники. Она разная и особенно хорошо отражается суть работы системы мониторинга в сравнении различных производителей. Более подробно про расходы и затраты опишем в следующей статье, выйдет совсем скоро! Если у вас возникнут вопросы или желание обсудить содержимое статей, звоните +7-906-789-47-88 Василий

СНС, 09.05.22 07:41:46 — Авторам

У вас новое дело, фактически революционное. На предприятиях всегда обходились без ваших датчиков и без ваших данных. Современная связь и интернет пришли на предприятия сравнительно недавно. Связь работала на старых радиостанциях, а потом на телефоне с минимальными возможностями передачи информации.

Потому большинство людей недостаточно хорошо представляет себе суть и значение вашей работы. У вас новейшая техника и технология, надеюсь, вам удастся продолжать их совершенствование и практическое применение. Желаю успеха.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Технико-экономические показатели работы горнотранспортного оборудования, определённые на базе данных, полученных дистанционным способом »


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "девять прибавить 1":