Экономическая эффективность производства ферритовых стронциевых порошков на ОАО Олкон (diplom)

Посмотреть архив целиком


Оглавление

Оглавление 4

Раздел 1. Характеристика и экономическая оценка состояния ОАО «Олкон» 5

Глава 1. Общие сведения о предприятии 5

1.1. Месторасположение объекта 5

1.2. Транспортный комплекс 6

1.3. Дробильно-обогатительная фабрика 7

1.4. Энергокомплекс 10

1.5. Ремонтно-подготовительное производство ОАО «Олкон» 11

1.6. Основные виды продукции ОАО «Олкон» 11

Глава 2. Геологическая характеристика Оленегорского месторождения и горнотехнические условия разработки месторождения 15

2.1. Месторасположение и геологическая характеристика месторождения 15

2.2. Гидрогеологическая характеристика месторождения 17

2.3. Физико-механические свойства руд и вмещающих пород 18

Глава 3. Современное состояние и перспективы развития Оленегорского карьера 19

3.1. Вскрытие и система разработки 19

3.2. Буровые работы 21

3.3. Выемка и погрузка горной массы 23

3.4. Карьерный транспорт 23

3.5. Отвальное хозяйство 24

3.6. Хвостовое хозяйство 25

3.7. Механизация производственных процессов Оленегорского карьера ОАО «Олкон» 26

3.8. Расчет бульдозерного отвала 38

3.9. Пропускная и провозная способность транспортной системы 40

3.10. Ремонт горного оборудования 42

3.11. Водоотлив 43

3.12. Энергоснабжение карьера 56

3.13. Безопасность жизнедеятельности 56

3.14. Охрана окружающей среды 71

Глава 4. Анализ хозяйственной деятельности ОАО «Олкон» 80

4.1. Экономические показатели работы ОАО «Олкон» в 2002 г. 80

4.2. Анализ финансовой деятельности ОАО «Олкон» 83

4.3. Анализ ресурсов ОАО «Олкон» 92

Раздел 2. Разработка бизнес-плана направленного на повышение экономическая эффективность производства ферритовых стронциевых порошков на ОАО «Олкон» 95

Глава 1. Расширение производства ферритовых стронциевых порошков 95

1.1. Предпосылки расширения производства 95

1.2. Современное состояние производства и реализации ферритовых порошков и магнитотвердых материалов 97

1.3. Сырьевая база производства ферритовых порошков на ОАО «Олкон» 99

1.4. Технология производства ферритовых стронциевых порошков и состав основного технологического оборудования 101

1.5. Определение экономической эффективности расширения производства ферритовых стронциевых порошков 106

1.6. Обеспечение экологической и технической безопасности 120

Выводы 121

Раздел 3. Экономические показатели работы ОАО «Олкон» на 2003-2005 гг. 122

Глава 1. Экономические показатели работы 122

1.1. Объем продаж на 2003-2005 гг. 122

1.2. Численность персонала и оплата труда 123

1.3. Себестоимость производства и реализация по видам продукции 123

1.4. Расчет прибылей и убытков 124

Глава 2. Плановые показатели работы с учетом расширения производства ферритовых стронциевых порошков 125

2.1. Объем продаж на 2003-2005 гг. 125

2.2. Численность персонала и оплата труда 126

2.3. Себестоимость производства и реализация по видам продукции 126

2.4. Расчет прибылей и убытков 127

Заключение 128

Список использованных источников 129


Раздел 1. Характеристика и экономическая оценка состояния ОАО «Олкон»

Глава 1. Общие сведения о предприятии

1.1. Месторасположение объекта

Район расположен в центральной части Кольского полуострова и носит наименование Заимандровского железорудного района. Климат района, несмотря на Заполярье, относительно мягкий, вследствие влияния теплого атлантического течения. Зима продолжительная, а лето - дождливое и короткое. Среднемесячная температура воздуха: в июле - +13°С, в феврале - до -17°С. Среднегодовая сумма осадков - 588мм. Господствующие ветра: западные, юго-восточные, северные.

ОАО «Олкон» расположено в г.Оленегорске Мурманской области. Промплощадка комбината связана железнодорожной веткой, протяженностью 4,5км с Октябрьской железной дорогой. Автомобильная асфальтированная трасса Санкт-Петербург - Мурманск проходит в 3-х км от города. Расстояние до областного центра - г.Мурманска по автотрассе - 110км, по железной дороге - 115км

ОАО «Олкон» отрабатывает открытым способом пять карьеров: Оленегорский, Кировогорский, Бауманский, XV-летия Октября, Ком­сомольский. Карьеры расположены в средне холмистой местности с пологими асимметричными возвышенностями, абсолютные отметки рельефа в районе каждого карьера изменяются от 110-220 мм до 220-350 м, отно­сительные превышения составляют 20-130 м. Добываемая руда представлена железистыми кварцитами магнетитового и гематит-магнетитового состава. Внутреннее строение залежей характеризуется частыми переслое­ниями железистых кварцитов с прослоями некондиционных руд, пустых пород, а также многочисленными жилами пегматитов и диабазов.

Общий объем добычи руды в год составляет 10 млн. тонн. На по­грузке горной массы используются экскаваторы ЭКГ-10, ЭКГ-8И. Отработка всех карьеров производится 15 метровыми уступами. Размер куска руды, отправляемой на ДОФ, 1200 мм, выход негабарита 0,5-0,7%.

Для бурения взрывных скважин применяются станки СБШ-250МН.

Применяемая сетка бурения скважин под взрывание 5м х 6м до 7м х 7м, диаметр скважин 250 мм. Глубина бурения 17м, скважин первого ряда-18м.

Массовые взрывы в карьерах производятся 1 раз в неделю.

На комбинате внедрена передовая ресурсосберегающая технология производства горячельющихся водонаполненных взрывчатых веществ (ГЛТ-20, акватол Т-20ГК), что дает значительное снижение затрат на производство взрывных работ. Производство взрывчатых веществ местного производства составляет 75% от общего объема используемых ВВ.


1.2. Транспортный комплекс

Применяемый вид транспорта: железнодорожный, автомобильный и конвейерный комплекса циклично-поточной технологии. Для перевозок железнодорожным транспортом задействованы тя­говые агрегаты с думпкарами 2ВС-105, на погрузке железорудного кон­центрата тепловозы.

Внутрикарьерные перевозки горной массы осуществляются Управлением автомобильного транспорта.

Автомобильный транспорт представлен автосамосвалами грузо­подъемностью 120-130 тонн Белорусского автозавода.

Расстояние транспортировки руды составляет 2-3 км, вскрыши от 1,6 до 2,2 км. Высота подъемов колеблется от 20 до 160 м.


1.3. Дробильно-обогатительная фабрика

На дробильно-обогатительную фабрику ОАО «Олкон» поступает руда пяти месторождений в суммарном объеме 9,7 млн. тонн.

Руда Оленегорского месторождения отличается от руды других месторождений более высоким содержанием гематита, а также более крупной вкрапленностью зерен полезных компонентов, что обеспечива­ет ее лучшую обогатимость в сравнении с рудами остальных месторож­дений (Кировогорского, Бауманского и месторождения ХV-лет Октября, Комсомольского).

Ввиду отработки запасов руды Оленегорского месторождения на­растает тенденция к увеличению в переработке бедных по содержанию Fе общ. тонко- вкрапленных руд месторождений Бауманского, XV-летия Октября, Кировогорского и Комсомольского.

Дробильно-обогатительная фабрика состоит из 4-х основных участков: дробления, обогащения, обезвоживания и сушки хвостового хозяйства. Основными коммуникациями, связывающими главные участки являются конвейерные галереи. Корпус обогащения и обезвоживания связаны пульпопроводами, главный корпус и насосные хвостового хозяйства – хвостовыми лотками.

Дробление руды, поступающей на ДОФ, осуществляется в двух потоках:

- первый представлен комплексом циклично-поточной техноло­гии с 3-х стадийной схемой дробления, крупное дробление ру­ды находится непосредственно в Оленегорском карьере,

- второй (III технологическая нитка дробления) - представлен четырех стадийной схемой дробления преимущественно тон­ковкрапленных руд.

Дробление руды осуществляется на обоих потоках в открытом цикле с предварительным грохочением перед мелким дроблением.

Основное технологическое оборудование первого потока (ком­плекса ЦПТ) :

• крупное дробление - щековые дробилки с размером загрузочного отверстия 1500х2100 мм;

• среднее дробление - конусные дробилки с диаметром конуса 2200 мм;

• мелкое дробление - конусные дробилки с диаметром конуса 2200 мм.

Грохочение перед стадией мелкого дробления осуществляется на 2-х ситных инерционных грохотах с площадью сита 4,5 м2.

Технологическая схема второго потока (III нитка дробления) от­личается от вышеизложенного только операцией крупного дробления, осуществляемого в две стадии: первая стадия в щековой дробилке с раз­мером загрузочного отверстия 1500х2100 мм, вторая стадия в конусной дробилке с диаметром конуса 2200 мм.

В связи с изменением сырьевой базы и снижением доли оленегорской руды в общем объеме переработки, а также исходя из возможной производительности потоков дробления, в настоящее время около 3,0 млн.тонн в год тонковкрапленной руды Кировогорского месторождения завозится в Оленегорский карьер и поступает на ДОФ совместно с оленегорской рудой через комплекс ЦПТ.

Схемы измельчения и обогащения различны для руды, поступаю­щей через комплекс ЦПТ и тонковкрапленных руд других месторожде­ний, поступающих через III нитку дробления.

Для извлечения гематита технологическая схема обогащения ру­ды, поступающей с комплекса ЦПТ, включает, кроме магнитного, грави­тационный цикл и содержит следующие операции на каждой из шести технологических секций:

1) измельчение в две стадии: первая - в стержневой мельнице (МСЦ 2,7х3,6), вторая - в шаровой мельнице (МШР 2,7х4,4);

2) классификация в 2-х спиральном классификаторе с диаметром спирали 2м;

3) магнитная сепарация в три приема на барабанных магнитных сепараторах с диаметром барабана 90 см и длиной 250 см при напряженности магнитного поля 1500 эрстед;

4) классификация чернового магнетитового концентрата на дуговых грохотах (диаметр отверстия сита 0,5-0,8 мм);

5) гравитационное обогащение промпродукта магнитной сепарации на 3-х камерных диафрагмовых отсадочных машинах в два приема.

Магнетитовый концентрат шести технологических секций доизмельчается в двух шаровых мельницах (МШР 3,6х4,0) и дообогащается на 2-х стадиях магнитной сепарации на барабанных магнитных сепараторах с циркуляционной камерой.

Технологическая схема обогащения тонковкрапленных руд месторождений Кировогорского, Бауманского, и им. ХV-летия Октября содержит следующие операции на каждой из пяти технологических секций:

1. Измельчение в две стадии:

первая - в стержневой мельнице (МСЦ 3,2 х 4,5), вторая - в шаровой мельнице (МШР 3,6 х 4,0);

2. Классификация чернового магнетитового концентрата в гидроциклонах диаметром 1000 мм;

3. Магнитная сепарация в два приема на барабанных магнитных сепараторах при напряженности магнитного поля 1500 эрстед;

4. Дешламация слива гидроциклонов в дешламаторах диаметром 5,0 м;

5. Доводка магнетитового концентрата в два приема на барабанных магнитах сепараторах с циркуляционной камерой.

Конечный продукт отделения обогащения - магнетито-гематитовый концентрат крупностью около 60 % класса - 0,071мм с со­держанием Fе общ.-65,7% - направляется в отделение обезвоживания и сушки.

Схема обезвоживания предусматривает сгущение концентрата до 55% твердого в электромагнитных сепараторах диаметром 1500 мм и фильтрацию сгущенного продукта на дисковых вакуум-фильтров (ДУ-2,5). Кек вакуум-фильтров с содержанием воды около 8% поступает на сушку в сушильные барабаны диаметром 2,8 м, длиной 14 м, где в качестве топлива используется мазут. Сушка осуществляется разбавленными дымовыми газами, образующимися при сгорании мазута, путем его прямого контакта с концентратом. Железорудный концентрат с содержанием Fе общ.-65,7%, с влагой в зимний период 1,5%, летний-8% (с 16 апреля по 15 октября не сушится) отгружается потребителям.

В состав ОАО «Олкон» входит щебеночно-ферритовый комплекс (ЩФК), который включает в себя: щебеночное производство (I-II нитки дроб­ления) и цех по производству ферритовых стронциевых порошков.


1.4. Энергокомплекс

Энергокомплекс представлен теплоцехом, электроцехом и участ­ками телемеханики, автоматизации и диспетчеризации. Энергокомплекс обеспечивает бесперебойное электро и тепло­снабжение, горячее водоснабжение, надежную работу и ремонты теле­механики, автоматики, связи и электрооборудования. В состав энергоцеха входит центральная котельная, которая обес­печивает отоплением и горячим водоснабжением промплощадку и го­род. В центральной котельной установлено четыре паровых котла Бел­городского котельного завода марки БелКЗ 75/39-100/1 ЗФБ. Котлы имеют камерные топки, оборудованные пылеугольными горелками. Химводоочистка котельной оснащена натрий катионитовыми фильтрами. Бойлерная на котельной используется для централизованно­го теплоснабжения города и цехов комбината. На компрессорной станции установлено четыре воздушных ком­прессора. Распределение сжатого воздуха по потребителям производит­ся по трубопроводам. На кислородной станции установлено три кислородных компрес­сора и две кислородные установки. Транспортировка кислорода потре­бителям производится в кислородных баллонах емкостью 6м .


1.5. Ремонтно-подготовительное производство ОАО «Олкон»

Кроме перечисленных структурных подразделений ОАО «Олкон» в своем составе имеет ремонтно-механический и цех по подготовке про­изводства и складского хозяйства.

1.6. Основные виды продукции ОАО «Олкон»

Основной вид деятельности ОАО «Олкон» - производство и про­дажа железорудного концентрата. Железорудный концентрат крупно­стью около 60% класса - 0,071 мм с содержанием железа общего - 65,7%, является сырьем для металлургических комбинатов.

Одним из путей повышения эффективности производства комби­ната является углубление переработки добываемых руд, выпуск новых видов продукции.

Практическим решением данной проблемы на комбинате является:

- выпуск из вскрышных пород щебня в объеме 1500 тыс. м в год в со­ответствии с требованием ГОСТов:

- для балластного слоя ж. д. пути (фракция 5-25 мм, 25-60 мм);

- для строительных работ (фракция 5-20 мм)

- производство ферритовых стронциевых порошков на базе высокока­чественных железорудных концентратов (суперконцентратов) собст­венного производства и небольших добавок карбоната стронция отече­ственного производства в объеме 3500 тн в год.

Кроме того, комбинат обеспечивает промплощадку и потребности города в теплоэнергии, сжатом воздухе, кислороде.


1.6.1. Продукция дробильно-обогатительной фабрики

Железорудный концентрат

Полезные ископаемые, добытые из недр земли, обычно подверга­ются предварительной обработке (обогащению), так как они по содер­жанию основного металла не всегда удовлетворяют требованиям метал­лургии.

Результатом обогащения железосодержащих руд является железорудный концентрат. Физические свойства концентрата: порошкообразное вещество с объемной насыпной массой 2,8-3,0 т/м3; содержание воды в концентрате зависит от времени года и согласно ТУ содержание воды зимой -1,5%, летом-8%; отгрузка осуществляется в открытых полувагонах.

Постоянным партнером - основным потребителем железорудного концентрата (ЖРК) ОАО «Олкон» является Череповецкий металлур­гический комбинат (ОАО «Северсталь»).

Качество поставляемого ЖРК должно соответствовать требовани­ям технических условий (ТУ-14-9—208-81).


Высококачественный железорудный концентрат (суперконцентрат)

Сырьем для получения суперконцентрата являются руды Оленегорского месторождения, которые отличаются относительно крупной вкрапленностью минералов и отсутствием тонкого и тесного взаимного прорастания рудных и нерудных зерен. Магнетит имеет постоянный хи­мический состав, кроме того, что имеет особо важное значение - хими­ческую чистоту кристаллической решетки.

В настоящее время комбинат производит высококачественный концентрат с содержанием железа не менее 72% и с содержанием дву­окиси кремния 0,3%, после соответствующих операций по доводке со­держание двуокиси кремния снижается до 0,15% и менее.

Институтом «Механобр» и ОАО «Олкон» разработана, освоена и осуществлена в промышленных условиях технология производства вы­сококачественного концентрата (суперконцентрата) с содержанием же­леза общего - 72%, и содержанием двуокиси кремния 0,3%, пригодного для использования в производстве высококачественного железного по­рошка методом восстановления.

Научно-производственным объединением "Тулачермет" разра­ботана и освоена в опытно-промышленных условиях технология произ­водства железного порошка технических марок методом восстановления Оленегорского суперконцентрата.

Окатыши из Оленегорского суперконцентрата восстанавливаются до степени металлизации 95-98%. При этом содержание остаточного ки­слорода составляет 0,8-1,4%. По содержанию кремния губчатое железо соответствует техническим требованиям по химическому составу на железный по­рошок марки ПЖ4 по ГОСТ 9849-74.

При содержании в суперконцентрате кремнезема в пределах 0,14-0,22% из него можно получать железные порошки марки ПЖ1-ПЖЗ. Порошковая металлургия, как отрасль науки и техники, открывает широкие возможности для создания новых материалов, для совершенст­вования технологии трудоемкости и значительной экономии металла.





Глава 2. Геологическая характеристика Оленегорского месторождения и горнотехнические условия разработки месторождения

2.1. Месторасположение и геологическая характеристика месторождения

Оленегорское месторождение расположено в центральной части Кольского полуострова, в 6 км к северо-западу от станции Оленегорск Октябрьской железной дороги, на территории Мончегорского района Мурманской области РФ.

Рельеф района отличается широким развитием сильно заболоченных низменностей, чередующихся с небольшими возвышенностями. Абсолютные отметки рельефа изменяются от 470 до 190 м. Для района месторождения характерно большое обилие озер, речек, ручьев. Вечная мерзлота отсутствует.

Изучение района месторождения было начато в 1932 году и продолжается с небольшими перерывами по настоящее время. Месторождение разведано канавами с поверхностями и наклонными колонковыми скважинами на глубину, расположенными на параллельных профилях вкрест простирания рудного тела. Месторождение детально разведано до глубины 1300 м от поверхности (горизонт -1100 м).

В соответствии с Классификацией запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых Оленегорское месторождение железных руд отнесено ко 2-ой группе, а породы вскрыши - к 1-ой группе. Месторождение детально разведано и подготовлено для дальнейшего промышленного освоения открытым и подземным способом.

В геологическом строении района принимают участие метаморфический комплекс Кольской серии нижнего архея, представленный разнообразными гнейсами, кварцитами, амфиболитами, прорванный многочисленными дайками архея и нижнего протерозоя, перекрытый рыхлыми четвертичными отложениями верхнего и современного отделов.

Железистые кварциты приурочены к средней (Заимандровской) подтолще нижней толщи Кольской серии. Заимандровский железорудный район занимает восточную-юго-восточную окраину Кольско-Норвежского метаблока, главная структура которого вмещает основные железорудные месторождения, имеющие промышленное значение. Оленегорское месторождение является наиболее крупным из всех выявленных в районе.

Общее простирание рудного тела северо-западное(130 ) с падением на юго-запад под углом 50-90о.

Рудное тело представляет собой пережатую синклинальную складку, ось которой погружается на юго-восток, осложненную более мелкой изоклинальной складчатостью вплоть до микроскладчатости, дизьюнктивными нарушениями, зонами трещиноватости, рассланцевания и милонитизации.

Рудное тело условно разделяется на рудную залежь, представляющую собой замковую часть синклинальной складки и три рудных пласта в крыльях складки.

Таблица 1.1

Параметры рудных тел

Наименование

Размеры, м

Мощность,

от –90

средняя

по склонению

по падению

по простиранию

Рудная залежь

4300

550

3900

10-300

100

Юго-западный

1440

780

1200

20-80

50

Средний

740

820

700

5-30

17,5

Северо-восточный

780

800

560

10-74

42


Вмещающими породами, залегающими согласно с рудным телом, являются гнейсы различного состава, относящиеся к нижней толще Кольской серии нижнего архея. Интрузивные образования, секущие рудное тело, и гнейсы, представлены гранитами, пегматитами и основными породами. Контакты рудных тел со вмещающими породами постепенные.

Внутреннее строение рудного тела сложное, характеризуется частым переслаиванием железистых кварцитов с прослоями и линзами некондиционных руд и пустых пород, а также многочисленными жилами пегматитов и дайками основных пород.

Руды месторождения характеризуются наличием двух основных типов: магнетитового и гематито-магнетитового, не имеющих какой-либо четкой закономерности в их пространственном распределении. Соотношение этих типов в контуре открытых работ составляет 63:37 процентов соответственно.

В настоящее время добыча руды в карьере производится валовая, без распределения на типы и сорта.


2.2. Гидрогеологическая характеристика месторождения

Гидрогеологические условия месторождения простые, что обусловлено слабой обводненностью руды и вмещающих пород.

В районе месторождения развиты два типа подземных вод: поровые и трещинные, взаимосвязанные между собой и образующие единый водоносный горизонт. Воды безнапорные.

Поровые воды приурочены к четвертичным моренным отложениям небольшой мощности, в среднем 2-7 м.

Трещинные воды приурочены к трещиноватым протерозойским кристаллическим породам (гнейсам, кварцитам) и имеют повсеместное распространение.

Коэффициент фильтрации изменяется от 0,0006 до 3 м/сут.

Осушение месторождения осуществляется средствами карьерного водоотлива.

Фактические величины водопритоков в карьер изменяются от 300-600 м /ч., иногда достигая 1000 м /ч. В настоящее время уровень подземных вод снижается до 230-250 м.

По химсоставу подземные воды гидрокарбонатные магниево-кальциевые, ультрапресные с минерализацией 0,13-0,19 мг/л. Воды нейтральные и слабощелочные pH 6,6-7,8, обладают выщелачивающей агрессивностью.

С глубины 200 м в водах встречены: никель - до 6 мг/л, медь до 12 мг/л и кобальт до 1 мг/л. Воды содержат фтор – 0,6-0,2 мг-экв/л, железо закисное до 1,5 мг/л.

Водоприток в природную впадину на висячем боку карьера составляет: нормальный приток 50 м3/ч, максимальный 825 м3/ч.


2.3. Физико-механические свойства руд и вмещающих пород

Таблица 1.2

Свойства руд и вмещающих пород

Тип руд и пород

Предел

прочнос-

ти по одноосному сжатию

Коэфф.

Крепости по Протодъяконову

Коэфф. Крепости по методу толчения

Абразивность

Дроби-

мость

1

2

3

4

5

6

Магнетитовый кварцит (сахаровидный)

1223

11

1,4

19,8

9,3

Магнетитовый кварцит (перекристализованный)

1627

16

0,7

13,9

17,6

Амфиболито-магнетитовый кварцит

1540

15

1,1

12,8

12,1

Гематито-магнетитовый кварцит (сахаровидный)

1339

10

1,4

21,0

8,4

Гематито-магнетитовый кварцит

2424

17

1,8

19,4

5,9

Гематито-магнетитовый кварцит (сливной)

2792

18

2,2

27,8

5,4

Слаборудный кварцит

1939

17

5,8

12,6

5,5

Пегматиты

2054

15

5,5

17,8

5,3

Диабаз

4270

21

38,8

32,6

1,0

Гнейс

1881

15

3,7

14,3

3,4


Влажность руды, поступающей на обогатительную фабрику составляет 1.0-1.5%.

Глава 3. Современное состояние и перспективы развития Оленегорского карьера

3.1. Вскрытие и система разработки

Оленегорский карьер вскрыт системой железнодорожных и автомобильных съездов. В настоящее время железнодорожная транспортная система отстроена в постоянном положении до отметки +50м. Разработка карьера с применением железнодорожного транспорта предусматривается до отметки +50м с сохранением существующей железнодорожной транспортной схемы. Заведение железнодорожного транспорта на нижележащие горизонты нецелесообразно в связи с уменьшением на них длины фронта работ. С 1995года использование железнодорожного транспорта в забоях прекратилось. В дальнейшем вскрытие и отработка рабочих горизонтов карьера предусмотрено с использованием в забоях только автомобильного транспорта.

Пунктами доставки горной массы автотранспортом являются:

- дробильно-перерузочный узел (ДПУ) руды на концентрационном горизонте +74м;

- экскаваторный перегрузочный склад скальных пород, пригодных для производства щебня, с автомобильного на железнодорожный транспорт с - отметкой разгрузки +140м в южном торце карьера;

- экскаваторный перегрузочный склад скальных пород, пригодных для производства щебня с отметкой разгрузки +80м и внутренний отвал в выработанном пространстве северного участка.

К моменту доработки карьера вскрытие глубинных горизонтов со стороны ДПУ осуществляется спирально-петлевой системой автотранспортных съездов. От отметки +80м и примерно до отметки –70м съезды укладываются в конечном борту со стороны висячего бока залежи, затем следуют в обратном направлении по борту со стороны висячего бока залежи и далее по спирали до дна карьера на отметке –220м.

Со стороны северного участка (перегрузочный пункт на отметке +74м и внутренний отвал) предусмотрена система съездов по борту со стороны висячего ока залежи до встречи на отметке –10м с основной системой съездов.

Кроме того, предусмотрена дополнительная система автомобильных съездов с отметки +125м южного участка по борту со стороны висячего бока залежи до отметки +74м северного участка. Эта система обеспечивает дополнительный заезд в карьер автомобильным транспортом, а также при необходимости, дополнительную транспортную связь рудных забоев с ДПУ через площадку дополнительного экскаваторного склада привозных руд на горизонте +98м в юго-восточном борту карьера.

Подготовка новых горизонтов предусматривается путем проходки съездной траншеи с образованием котлована.

Разработка карьера ведётся уступами высотой 15м. Высота уступа принята в соответствии с параметрами экскаватора ЭКГ-8И.

Углы откосов рабочих уступов, исходя из физико-механических свойств горных пород и "Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом", должны быть не круче 80о. Уступы со стороны лежачего бока рудной залежи в основным имеют углы откосов уступов 40-55о при проектных 55-60о, со стороны висячего бока – 40-60о при проектных 55-60о.

3.2. Буровые работы

Руда и вмещающие породы скальные, крепостью 11-14 по шкале проф. Протодьяконова, требуют применения для их разработки буровзрывных работ. Бурение скважин предусматривается станками шарошечного бурения типа СБШ-250МН. Буровые работы предусматривается проводить по непрерывной рабочей неделе в 3 смены в сутки по 8 часов.

Постановка уступов в предельное положение под устойчивыми углами производится с предварительным щелеобразованием. Бурение скважин отрезной щели предусматривается станками шарошечного бурения типа СБШ-250, позволяющим бурить скважины под углами от 0 до 45 от вертикали длиной до 60 м.

Для бурения взрывных скважин при проходке съездных траншей, выравнивания подошвы уступов предусматриваются буровые станки типа СБУ-125. Объем бурения мелких скважин принят в размере 1% от общего объема бурения.

Все разрабатываемые породы скальные и разработка их производится с предварительным рыхлением буровзрывным способом. Для бурения скважин применяются буровые станки типа СБШ-250МН годовая производительность которых составляет 33-35 тыс. пог.м.

Взрывные работы на карьере производятся взрывным цехом комбината 1 раз в неделю.

В последние годы на карьере наряду с шахтными ВВ граммонитом 30/70 и гранулотолом применяются водонаполненные ВВ типа ГЛТ-20.

Основные показатели по буровым работам приведены в таблице 1.3.


Таблица 1.3

Основные показатели по БВР

Наименование

показателей

Единица

Измерения

Величина показателей

При примен. ГЛТ

Высота уступа

М

15

Коэффициент крепости


12-16

Наклон скважины к горизонту

Град.

60-75

Диаметр скважин

Мм

245

Расстояние между скважинами

М

7,0-7,0

Расстояние между рядами

М

6,5-6,5

Глубина скважин с перебуром

М

15-18

Суммарная глубина скважин с учетом потерь

М

2432

Производительность станка в смену

М

90

Годовая производительность станка

тыс.м

37,0

Стойкость шарошечных долот

М

110

Годовой расход шарошечных долот

шт.

1690

Число буровых смен в сутки

см.

3

Количество станков

шт.

6


Оленегорский карьер является высокомеханизированным производством. Для механизации вспомогательных работ используются: станции для перегона экскаваторов и буровых станков, опороперевозчики. Для содержания дорог в карьере используются грейдеры, посыпочные и поливочные автосамосвалы, тяга для транспортировки неисправной техники, топливозаправщики.


3.3. Выемка и погрузка горной массы

Для погрузочных работ предусматривается использование экскаваторов типа ЭКГ-8И и ЭКГ-10.

Для выполнения планируемых объёмов перегрузки, равных 1200тыс.м3 необходим 1 экскаватор. Кроме того, на карьере на отметке +98м восточного борта предусматривается перегрузочный склад руды Кировогорского и Бауманского карьеров, на котором на котором предусматривается один экскаватор типа ЭКГ-8И.


Ширина рабочей площадки принята 40 м. Минимальная ширина рабочей площадки, обеспечивающая безопасную работу горно-транспортного оборудования, должна быть не менее 30 м.

3.4. Карьерный транспорт

Автомобильный транспорт представлен в основном автосамосвалами БелАЗ-75191, грузоподъёмностью 110т.

Оленегорский комбинат имеет развитую сеть автомобильных дорог. Автосамосвалы работают только на внутрикарьерных перевозках. Автомобильные перевозки в рабочей зоне карьера осуществляется по системе временных съездов с уклоном 8о/оо, шириной проезжей части 18м с устройством выравнивающего слоя из щебня толщиной 20см.

В настоящее время на Оленегорском карьере применяются различные виды транспорта:

по руде – комбинированный автомобильно-конвейерный транспорт (циклично-поточная технология);

по породе – автомобильный (во внутренний отвал), автомобильно-железнодорожный, железнодорожный.


3.5. Отвальное хозяйство

Разработка месторождений традиционным способом, когда отсутствует принцип комплексного использования горной массы, сопровождается образованием огромного количества отвалов.

Вскрышные и вмещающие породы, накапливающиеся в отвалах, в течение длительного времени не перерабатываются, разрушаются в результате естественных процессов до пылевидного состояния и в таком виде вздымаются в атмосферу, кроме того, некоторая часть пород вымывается. Таким образом, отвалы являются дополнительным антропогенным источником загрязнения воздушного и водного бассейнов. В не меньшей степени этому способствуют и отходы обогащения железных и полиметаллических руд, образуя огромные хвостохранилища.

Отвалообразование предусматривается осуществлять бульдозерами ДЗ-118 на тракторе ДЭТ-250. Общая площадь, занятая отвалами - 950 га. Рекультивация земель, отведенных под отвалы предусматривается после окончания разработки месторождения.

В соответствии с "Нормами технологического проектирования" установлен парк технологических бульдозеров, предназначенных для:

зачистки рабочих площадок, планировки подъездов к экскаваторам в карьере;

работы на перегрузочных складах породы;

работы на внутренних автомобильных отвалах.

3.6. Хвостовое хозяйство

Хвостохранилище обогатительной фабрики ОАО «ОЛКОН» в бассейне бывшего озера Хариусного на расстоянии 3км южнее ОФ пущено в эксплуатацию в 1955г. Площадка хвостохранилища расположена между низовой дамбой, перегораживающий ручей железный, и верховой плотиной, отсекающей водосборную площадь вокруг озера Узкого.

Ложе хвостохранилища заторфовано до глубины 0.5-1.0м. Подстилающими грунтами являются пески гравелистые и средней крупности, супеси и суглинки моренные мощностью 4.5-17.0м.

Среднегодовая норма осадков 566мм/год, в т.ч. в весенне-летний период 318мм и в осенне-зимний период 248мм. Среднемноголетняя величина испарения 337мм/год.

Хвостохранилище образовано пионерной дамбой длиной около 4км, высотой до 5м с отметкой гребня 170м, построенной в 1955году. В дальнейшем хвостохранилище наращивалось намывным способом крупнозернистой частью хвостов ОФ и в настоящее время отметка гребня намывной дамбы составляет 193м, высота дамбы 30м. Площадь хвостохранилища 1.98км2.

Превышение гребня намывной дамбы над уровнем воды в хвостохранилище превышает 1.5м на всей длине. Минимальная ширина пляжа намывной дамбы 200м. Наибольшая крутизна низового откоса намывной дамбы составляет 1;3.7.

Вокруг водоприемного колодца отсыпана защитная дамба с подъездной автодорогой и площадкой обслуживания. Выноса мелких частиц фильтрационной водой не отмечено.

Пионерная дамба и верховые дамбы отсыпались из местного моренного грунта. Площадь хвостохранилища на отметке заполнения 193м составляет 11км2. Подача хвостов обогатительной фабрики комбината на хвостохранилище осуществляется системой гидротранспорта, используется гидравлическая укладка хвостов. Система гидротранспорта хвостов состоит из двух пульпонасосных №1 и №2 с насосами 20Гр и пульпопроводами Ду1200мм. Основной объём хвостовой пульпы перекачивается по пульпопроводу диаметром 1200мм. В настоящее время первая система гидротранспорта не эксплуатируется. С целью уменьшения потерь воды на фильтрацию предусматривается укладка хвостов на южный борт хвостохранилища.

Часть дренажных стоков и аварийный перелив пульпонасосной поступает в аккумуляционный бассейн, отгороженный дамбой в акватории Колозера. Имеются системы оборотного водоснабжения из хвостохранилища на озере Хариусном и из аккумуляционного бассейна Колозера. Сюда же производиться сброс промстоков обогатительной фабрики (2435.5м3/час).

3.7. Механизация производственных процессов Оленегорского карьера ОАО «Олкон»

3.7.1. Расчет необходимого парка буровых станков

Определим линию наименьшего сопротивления по подошве

, (1.1)

где m – количество ВВ, размещающегося в 1м;

m=7,85d2l, (1.2)

где d – действительный размер скважин, дм (2,45); l – плотность заряжания ВВ в скважине, кг/дм3 (1,1).

m=7,852,451,1=52 кг/м

p – коэффициент перебура скважин (0,375); Z – коэффициент забойки скважин (0,6); к – относительное расстояние между скважинами, м (0,9); h – высота уступа, м (15); g – удельный расход ВВ, кг/м3 (0,9)

Абсолютное расстояние между скважинами:

a=kW=0,98=7,2м

Проверим линию сопротивления по подошве по условиям техники безопасности:

W htg+b, (1.3)

где b – минимально допустимое расстояние от оси скважин до верхней бровки уступа, м (3); - угол откоса уступа, град (70)

W=8 150364+3=8,5 – в расчете принимаем 8м

Величина перебура

Lп=pa=0,3757,2=2,7 м – в расчете принимаем 3м (1.4)

Глубина скважины

lc=h+lп=15+3=18 м (1.5)

Масса заряда в скважине

Qз=qWah=0,987,215=778 кг (1.6)

Длина заряда

(1.7)

Длина забойки

lзаб=lс-lз=18-15=3м (1.8)

Выход горной массы с 1 п.м. скважины

, (1.9)

где a = c = 7,2м

Годовой объем бурения

,т.м/год, (1.10)

где Qв и Qр – соответственно производительность карьера по вскрыше и руде, м3; п – коэффициент потерь скважин (1,1); Vв и Vр – выход горной массы с 1м скважин по породе и руде

т.м/год

Сменная производительность бурового станка:

, м/см, (1.11)

где к=3,75 – коэффициент пропорциональности; F=30 – осевое усилие долота; n=81 – число оборотов бурового инструмента; =0,5 – коэффициент использования станка во времени; Т=8 час – продолжительность рабочей смены; f=16 – коэффициент крепости руды; f=12 – коэффициент крепости породы; d=24,4 – диаметр долота

По породе м/см

По руде м/см

Количество станков, необходимых для бурения горной массы

, шт., (1.12)

где кн=1,1 – коэффициент неравномерности работ; nсм=3 – число смен в сутки; Тр=210 – число рабочих дней в году; Рсм – сменная производительность бурового станка

По породе

По руде

С учетом коэффициента резерва 1,3 необходимо 4 буровых станка.


3.7.2. Погрузочные работы

Сменная производительность экскаватора

, (1.13)

где Е=10 – емкость ковша экскаватора, м3; Т=8 – продолжительность рабочей смены, час; кн=0,73 – коэффициент наполнения ковша; кр=1,5 – коэффициент разрыхления породы; Тц – время рабочего цикла экскаватора, сек.

Тцчпр, сек, (1.14)

где Тч – время черпания, сек

(1.15)

=0,5 - средний размер куска взорванной массы, м

Тп – время поворота, сек

(1.16)

Тпасп=26 – паспортная продолжительность операции поворота, сек; и п – соответственно действительный и паспортный угол поворота экскаватора, град

Тр=15 – время разгрузки, сек

Тц=12+26+15=53 сек

Годовая производительность экскаватора

Qгод=QсмNсм, м3, (1.17)

где Nсм=745 – число рабочих смен в году

Qгод= 1586,7745=1182т.м3


3.7.3. Выбор типа автосамосвала

Оптимальный весовой модуль:

(1.18)

где tц=0,5 – время цикла экскаватора при повороте стрелы на 900, мин;

с=tз(tц+tдв+tр+tз), (1.19)

tз=1- время замены груженного автосамосвала порожним у экскаватора, мин; tдв – время движения автосамосвала с грузом и порожняком за один рейс, мин (14,1и 16 соответственно плечу откатки 1,5 км (вскрыше) и 2,2 км (руда); tр=2 – время разгрузки автосамосвала на приемном пункте, мин

Для породной откатки:

Для рудной откатки:

Средневзвешенное значение весового модуля по годовому грузообороту:

(1.20)

где Ар и Ав=761 и 2900 – соответственно производительность карьера по руде и по вскрыше, м3/год; Lр и Lв=2,2 и 1,5 – соответственно средневзвешенное плечо откатки по руде и по вскрыше, км

Определим наиболее подходящую грузоподъемность автосамосвала:

qа=qев, (1.21)

qе – масса породы в ковше экскаватора, т

qе=Екэ, (1.22)

кэ=0,6 – коэффициент экскавации для скальных пород; =2,7 – плотность породы в целике, т/м3

qе=100,62,7=16,2 т

Тогда оптимальная грузоподъемность автосамосвала по техническим условиям составит:

Qа=16,29=145,8 т

Выбираем ближайший в параметрическом ряду автосамосвал грузоподъемностью 120 т. Значение объемного модуля комплекса определяем как:

0=вкн , (1.23)

кн=0,73 – средний коэффициент наполнения ковша экскаватора в заданных условиях

0=9,40,73=7

Вместимость кузова автосамосвала:

, (1.24)

кнк – коэффициент наполнения кузова ковша с учетом ”шапки”.


3.7.4. Тяговый расчет

Сила тяги автосамосвала рассчитывается для движения его на руководящем уклоне по формуле:

(1.25)

где Nдв=956 – мощность дизельного двигателя, кВт; V=18 – скорость движения автосамосвала вверх по руководящему уклону, км/ч; тр=0,85 – КПД трансмиссии; к=0,8; ом=0,95 – коэффициент, учитывающий величину отбора мощности от главной передачи для питания бортовых систем автосамосвала

Сила тяги не должна превышать силу тяги, определенную из условия сцепления колеса с дорогой:

Fк1000Рсц,

Где Рсц – сцепной вес автосамосвала, кН; =0,75 – коэффициент сцепления ведущих колес с дорожным покрытием

Сцепной вес автосамосвала определяем по формуле:

Рсц=(mа+qа)q, (1.26)

mа=90 – собственная масса автосамосвала, т; qа – расчетная масса груза в кузове, т; =0,65 – коэффициент, учитывающий часть веса автосамосвала с грузом, приходящуюся на ведущие колеса

qа=q+qт ,

q - грузоподъемность автосамосвала, т (120); qт –масса тары, т (210)

Рсц=0,65(90+330)9,81=2678,1 кН

F 10002678,10,75=2008575


3.7.5. Определение скорости движения автосамосвала

Для укрупненных расчетов принимаем по условию уклон всех автосъездов iр=80%, тогда динамический фактор автомобиля:


для движения вверх по съезду с грузом

D1 = w0ip = 400,8=32Н/кН; (1.27)

для движения с грузом по горизонтальной площадке

D2 = w0 = 40Н/кН

для движения без груза

D3 = w0 ,

где w0 и w0 – удельное сопротивление движению в грузовом и порожнем направлениях.

Среднетехническая скорость движения автосамосвала

(1.28)

Безопасная скорость движения на поворотах

, (1.29)


R=12 – радиус кривой, м; fск=0,3 – коэффициент бокового скольжения; iв=0,06 – поперечный уклон виража


3.7.6. Определение тормозного пути автосамосвала

Тормозной путь автосамосвала определяется по формуле

(1.30)

где V=30 – скорость движения автосамосвала, км/ч; =0,075 – коэффициент инерции вращающихся масс


К величине тормозного пути добавляем путь, проходимый автосамосвалом за время реакции водителя и приведения тормозов в действие tр.в.

S0=0,278V0tр.в.= 0,278300,7=5,8м (1.31)

SТобщ=23,8+5,8=29,6м


3.7.7. Эксплуатационные расчеты

3.7.7.1. Определение расхода топлива

Расход топлива карьерными автосамосвалами является важнейшим экономическим показателем эксплуатации карьерного автотранспорта. Расход топлива автосамосвалами пропорционален выполненной им работе и определяется по эмпирической зависимости