Исследование закономерностей изменения показателей работы карьерных самосвалов



Предыдущая | Следующая

 

Исследование закономерностей изменения показателей работы карьерных самосвалов в течение срока их эксплуатации В настоящее время доля перевозок автомобильным карьерным транспортом в общем объеме транспортной работы на горных предприятиях мира достигает 75 %.
Каждый самосвал парка в течение срока его службы выполняет определенную транспортную работу, измеряемую в тонно-километрах (ткм). При этом каждый самосвал конкретной модели имеет свои конструктивные особенности и технические характеристики, а также присущие только данному конкретному самосвалу особенности заводской сборки, определяющие динамику изменения показателей его работы в течение срока службы.
Техническое состояние конкретного самосвала является фактором, определяющим эффективность его работы и парка карьерных самосвалов в целом, и соответственно объем выполняемой транспортным подразделением горного предприятия работы. При этом самосвал, как и любая машина, в течение срока службы изнашивается, и эффективность ее использования, характеризуемая производственными и экономическими показателями, изменяется.
ОАО СУЭК совместно с НТЦ «Горное Дело» проводит комплекс работ по созданию комплексной системы управления структурой парка карьерной техники, обеспечивающей поддержание затрат на формирование и содержание парка карьерной техники на уровне, при котором достигаются минимальные затраты на добычу полезного ископаемого в течение всего периода эксплуатации предприятия.
При формировании рациональной структуры парка карьерных самосвалов горного предприятия необходимо решить задачу определения срока эксплуатации самосвала, при котором достигается максимальная эффективность его использования, и за пределами которого дальнейшая эксплуатация данного самосвала нерациональна. В этой связи целью первого этапа работ является разработка методики обоснования рациональных сроков эксплуатации карьерных самосвалов.
В рамках данной статьи, приводятся результаты исследований закономерностей изменения показателей работы карьерных самосвалов в течение срока их службы на разрезах ОАО СУЭК.
Анализ показателей, характеризующих техническое состояние и уровень организации эксплуатации карьерных самосвалов в течение срока их службы, показал необходимость систематизации и уточнения формулировок с целью совершенствования процесса управления карьерным автомобильным транспортом. В этой связи в данной статье рассматривается ряд терминов технических, производственных и экономических показателей, характеризующих работу самосвалов.
Показатели использования технического потенциала техники Техническая готовность — суммарное время наработки на отказ карьерной техники, определяемое сложением продолжительности всех временных интервалов, в течение которых единица техники готова к работе, вне зависимости от фактического использования ее рабочего потенциала. Техническая готовность самосвала определяется количеством и временем простоев на ремонте для устранения технических отказов и простоев по организационным причинам, влияющим на готовность самосвала (отсутствие за пасных частей, механиков, площадей в боксе и т. д.), характеризуется показателем объема наработки.
Для оценки уровня технической готовности техники на горных предприятиях используется коэффициент технической готовности КТГ, который рассчитывается как отношение числа исправных в данный момент единиц техники к их списочному составу1.
Однако такой подход не дает возможность определить реальный потенциал технической готовности самосвала и парка в целом, так как методы расчета и принимаемые показатели различаются.
Возникает вопрос при анализе КТГ: «на что делим?».
Поэтому, исходя из практики работы авторов по техническому сервису карьерной техники, рекомендуется применять натуральный (измеряемый) показатель, характеризующий техническое состояние самосвала: объем наработки часов технической готовности за период времени (мес., год) Тчтг.
Объем наработки часов технической готовности — суммарное количество часов технической готовности самосвала за конкретный период времени.
Годовой фонд календарного времени — 8760 ч.
Годовой фонд рабочего времени предприятия — отличается от календарного количеством выходных дней (350 дней, 305 дней и т. д.), при которых данное предприятие не работает, а также количеством рабочих часов в сутках — 2024 ч/сут. Годовой фонд рабочего времени составляет 6100-8400 ч.
Использование в учете показателя объема наработки часов технической готовности позволит корректно определять и коэффициент технической готовности, который определяется в нашем случае отношением объема наработки ЧТГ к фонду рабочего времени. Разработана методика определения часов технической готовности, которая апробирована специалистами ООО НТЦ «Горное Дело» при реализации договоров на полное сервисное обслуживание карьерных самосвалов на Жайремском ГОКе (Казахстан), Комбинате «Печенганикель», УК «Прокопьевскуголь», ОАО «Междуречье», ОАО «Гайский ГОК».
Коэффициент технической готовности — показатель, определяемый отношением объема наработки часов технической готовности к календарному или рабочему фонду времени, принятому на конкретном предприятии.
В свою очередь техническая готовность самосвала определяет объем наработки часов работы самосвалов на линии. Объем наработки часов работы техники на линии — общее количество часов работы техники за период времени (сутки, месяц, квартал, год), в течение которых фактически используется потенциал техники. Современные методики, применяемые ведущими компаниями — производителями карьерных самосвалов и другой техники, при расчетах производительности самосвалов, обосновании структуры парка и его динамики в течение заданного периода времени, используют показатель «объем наработки самосвалов на линии в течение срока его службы». Так, фирма Катерпиллар при расчетах общего объема транспортной работы карьерных самосвалов в течение срока службы принимает общий объем наработки часов на линии для САТ785 — Т tрл = 90000 ч.
Коэффициент использования во времени Кип — определяется отношением времени наработки на линии самосвала к принятому фонду рабочего времени. Этот коэффициент отражает уровень организации эксплуатационной службы транспортного предприятия и условия эксплуатации карьерного автотранспорта. При этом интересный факт. Если десять лет назад мировой уровень объема наработки часов самосвала на линии в год составлял — 5000 ч, Кип = 0,57, то в настоящее время мировые производители карьерной техники готовы обеспечить более 7500 ч наработки на линии в год.
Производственные показатели, характеризующие работу самосвалов Производственные показатели характеризуют фактические результаты работы конкретной единицы самосвала и парка в целом на карьере.
Производительность самосвала — определяет объем выполненной работы конкретного самосвала, среднесписочного самосвала парка или модели парка за период (смена, сутки, месяц, год). Производительность измеряется: в тоннах, в м3, в тонно-километрах.
Пробег самосвала — количество километров (в сутки, в месяц в год), пройденных за период времени в целом по парку, по типам самосвалов и конкретного самосвала, среднесписочного.
Выработка на один час работы самосвала на линии в ткм и в тоннах (для самосвалов ткм/ч) — показатель, характеризующий реальное использование рабочего потенциала техники в карьере и производительность самосвалов.
Объем перевезенной горной массы в т и транспортной работы, выполненной самосвалом в ткм, легко вычисляется умножением выработки самосвала за один час работы на соответствующий объем наработки за конкретный календарный период времени:
Q = В??? tРЛ, где: В t — выработка самосвала за час работы на линии ткм/ч, T tРЛ — время работы самосвала на линии, ч.
Экономические показатели работы парка карьерных самосвалов В практике работы горных предприятий для оценки эффективности работы самосвалов применяются показатели удельных затрат на объем выполненных или планируемых к выполнению работ.
Удельные затраты на транспортирование горной массы самосвалами (в целом по парку и по моделям) на тонну перемещаемой горной массы, руб/т.
Удельные затраты на транспортирование горной массы самосвалами (в целом по парку и по моделям) объем транспортной работы (на ткм грузооборота), руб/ткм.
Удельные затраты на технический сервис на объем транспортной работы (на ткм грузооборота). В расчет затрат на технический сервис включаются только затраты на запасные части, материалы на ТО, ФОТ ремонтного персонала и затраты на аренду и содержание ремонтных площадей и оборудования по ремонту и обслуживанию техники, услуги сторонних организаций по ремонту техники.
Опыт работы в области полного сервисного обслуживания карьерной техники позволил выработать показатель, позволяющий производить оценку затрат на технический сервис техники.
Удельные затраты на транспортирование горной массы на час технической готовности определяются отношением суммарных затрат на транспортирование к общему объему наработки часов технической готовности парка, или по конкретной модели. Данный показатель, при рассмотрении его динамики во времени, характеризует изменение технического состояния конкретной техники (износ), а также усреднено по группам техники и парка в целом.
Все рассмотренные выше показатели, характеризующие работу карьерных самосвалов, зависят от технических характеристик модели самосвала и динамики изменения технического состояния самосвала в течение срока эксплуатации (в определенных горнотехнических и климатических условиях разработки месторождения).
В течение срока эксплуатации самосвала происходит закономерное увеличение количества отказов в связи с износом несущих конструкций, основных узлов и агрегатов, электро — и гидросистем, а соответственно растет количество воздействий и трудозатрат по их устранению и затрат на запасные части и материалы для поддержания заданной технической готовности техники (рис. 1).
При этом динамика изменения объема наработки часов готовности для каждой модели самосвала разная, что обусловлено, прежде всего, конструктивными особенностями техники, качеством применяемых МТР, организацией технического сервиса, уровнем квалификации персонала. Для каждого конкретного типа и модели самосвала существует своя кривая изменения часов технической готовности и соответственно производительности в течение срока службы в конкретных горнотехнических условиях эксплуатации В этой связи в процессе разработки методики определения рациональных сроков службы карьерных самосвалов решалась задача исследования закономерностей изменения показателей работы различных моделей карьерных самосвалов в конкретных условиях горных предприятий.
Для определения зависимостей показателей: коэффициента технической готовности, объема наработки часов на линии, выработки за час работы на линии, удельных затрат на транспортирование горной массы в зависисмости от срока эксплуатации самосвалов использовались данные о работе БелАЗ-7555, БелАЗ-7540, БелАЗ-7512 и др. на предприятиях ОАО «СУЭК», ОАО «Ураласбест», АК «Алроса», Комбинат «Печенганикель» Кольской ГМК, Ковдорский ГОК, ОАО «Карельский Окатыш», Норильская ГМК, ОАО «Междуречье», и других2.
По результатам регрессионного анализа зависимостей коэффициента технической готовности от срока эксплуатации самосвалов БелАЗ установлена устойчивая тенденция уменьшения значений объема наработки часов технической готовности.
При этом скорость изменения значений КТГ для самосвалов. При этом интенсивность падения показателей зависит от уровня организации системы управления техническим состоянием самосвалов на предприятиях (рис. 3).
По данным АК «Алроса», техническая готовность у БелАЗ-7548А в течение срока эксплуатации от 2 до 9 лет изменяется от 0,85 до 0,73 (то есть на 16 % с интенсивностью порядка — 1,8 % в год), у БелАЗ-75121 в течение 7 лет — с 0,85 до 0,71 (то есть на 20 % со скоростью порядка — 3 % в год).
На основе данных об изменении технического состояния самосвалов БелАЗ75121, БелАЗ-75131 и САТ-785 на карьере ОАО «Карельский окатыш» можно проследить тенденции и соотношение значений показателей технической готовности между собой (рис. 4.).
Из графика следует, что с увеличением наработки самосвала (в км пробега и в часах) техническая готовность всех моделей падает. Техническая готовность самосвалов САТ-785 снижается в течение срока службы на 12 %, что обусловлено реализованной тактикой технического сервиса по наработке агрегатов. Более резкое падение технической готовности самосвалов БелАЗ-75121 по сравнению с другими моделями весьма характерно вследствие более низкой надежности двигателя и других элементов.
При анализе зависимостей коэффициента использования самосвалов на разрезах «СУЭК» подтвердилась устойчивая тенденция уменьшения их технической готовности с ростом срока эксплуатации При этом уровень организации ТО и Р, квалификация и оснащенность разреза «Тугнуйский», очевидно, дают свои результаты в объеме наработки на линии по сравнению с разрезом «Черногорский». Показатели технической готовности самосвалов на разрезе «Тугнуйский» в среднем почти в 1,5-1,8 раза выше (по БелАЗ — 7548).
Проведенные исследования зависимостей выработки за час работы на линии раз срока службы на 12 %, что обусловлено реализованной тактикой технического сервиса по наработке агрегатов. Более резкое падение технической готовности самосвалов БелАЗ-75121 по сравнению с другими моделями весьма характерно вследствие более низкой надежности двигателя и других элементов.
При анализе зависимостей коэффициента использования самосвалов на разрезах «СУЭК» подтвердилась устойчивая тенденция уменьшения их технической готовности с ростом срока эксплуатации При этом уровень организации ТО и Р, квалификация и оснащенность разреза «Тугнуйский», очевидно, дают свои результаты в объеме наработки на линии по сравнению с разрезом «Черногорский». Показатели технической готовности самосвалов на разрезе «Тугнуйский» в среднем почти в 1,5-1,8 раза выше (по БелАЗ — 7548).
Проведенные исследования зависимостей выработки за час работы на линии раз выработки на час в ткм, падением производительности (рис. 7).
Анализ экономических показателей работы карьерных самосвалов на горных предприятиях России показал тенденцию увеличения удельных затрат на транспортирование с увеличением срока эксплуатации самосвалов. Увеличение доли затрат на технический сервис является закономерной тенденцией, можно сказать, законом динамики структуры затрат на транспортирование горной массы карьерными самосвалами в течение срока их эксплуатации. С увеличением срока эксплуатации самосвала затраты на технический сервис и их доля для обеспечения работоспособности машины увеличиваются. В течение пяти лет эксплуатации самосвалов БелАЗ-7548 доля затрат на технический сервис увеличивается до 30-35 % (см. рис. 7).
Учитывая стабильную тенденцию на снижение объема наработки часов на линии (см. рис. 5) и соответственно про изводительности (см. рис. 1), удельные затраты на технический сервис после пяти лет эксплуатации самосвалов резко растут (см. рис. 7). При этом каждый конкретный самосвал имеет свою динамику изменения технического состояния, что определяет необходимость персонифицированного подхода к учету всех рассмотренных показателей в течение срока службы, что обеспечит точное прогнозирование рациональных сроков его службы (рис. 8, 9).
Техническая готовность и производительность карьерных самосвалов закономерно уменьшаются с увеличением срока эксплуатации техники.
Интенсивность изменения объема наработки часов технической готовности и работы на линии, производительности зависит от конструктивной надежности карьерной техники и уровня организации технического сервиса на горном предприятии и доли затрат на технический сервис в общей структуре себестоимости.
Проведенными исследованиями установлено, что при неизменных условиях транспортирования горной массы выработка за 1 ч работы на линии практически не зависит от срока эксплуатации самосвала.
Для определения производительности самосвала в течение будущего периода эксплуатации (прогнозный грузооборот) необходимо использовать регрессионные модели, построенные на фактических данных наработки самосвала на линии или фактической его производительности.
Увеличение доли затрат на технический сервис является закономерной тенденцией динамики структуры за трат на транспортирование горной массы карьерными самосвалами в течение срока их эксплуатации.
Каждый конкретный самосвал имеет свою динамику изменения технического состояния, что определяет необходимость персонифицированного подхода к учету всех рассмотренных показателей в течение срока службы для определения точного срока его службы.