Обработка показателей добычи и отгрузки углей с шахт, связанных поставками на ЦОФ "Карагандинская" за период 1996-1999 годы, содержащиеся в годовых отчетах по форме 25-тп,учетниках производственно-хозяйственной деятельности, позволили установить основные показатели добычи и отгрузки углей на ЦОФ "Карагандинская" .
За исследуемый период на ЦОФ "Карагандинская" отгружались угли марок К и КЖ. Общий объем поставок углей обеих марок не превышает производственной мощности фабрики, равной 3200 тыс. тонн в год.
2.2 Технология и показатели переработки углей на ЦОФ “Карагандинская”
В карагандинском бассейне находится в эксплуатации обогатительные фабрики и установки, обогащающие угли марок КЖ, К, ОС, Д,ДГ для целей коксования и энергетики.
В бассейне применяются прогрессивные методы обогащения угля: тяжелые среды, отсадка, флотация. На обогатительных фабриках применяется раздельное обогащение крупного и мелкого угля, обогащение угля в неклассифицированном виде и обогащение крупного угля с выделением при этом необогащенного и частично обогащенного отсева.
Обогатительные фабрики и установки Карагандинского угольного бассейна работают по замкнутому циклу водоснабжения через наружные шламовые отстойники и сбросов за пределы этих отстойников не имеют. На фабриках применяются различные водошламовые схемы.
Флотационные отделения фабрик оснащены в основном высокопроизводительными флотационными машинами типа МФУ-2-63, МФУ-12, МФУ6-6.
Основная часть угля в карагандинском угольном бассейне обогащается методом отсадки и в тяжелых средах.
ЦОФ "Карагандинская" является старейшей фабрикой в бассейне. Фабрика была сдана в эксплуатацию в 1936 году. Методы обогащения : отсадка и флотация.
Особенностью технологической схемы ЦОФ "Карагандинская " является обогащение неклассифицированного угля на отсадочных машинах ОМ-18 и флотацией с получением четырех товарных продуктов : концентрата для коксования, крупного концентрата, промпродукта и отходов.
Зольность основных продуктов обогащения колеблется в незначительных пределах и остается практически на одном и том же уровне.
Ухудшение показателей переработки угля на обогатительной фабрике и шахтах, поставляющих уголь на переработку, дает предпосылки для дальнейшего исследования с целью определения параметров оптимального функционирования комплекса шахта или группа шахт обогатительная фабрика.
2.3 Анализ исследований, направленных на совершенствование развития горных работ, повышение качества перерабатываемых углей
В схеме шахта - обогатительная фабрика рядовой уголь выступает как сырье, в результате переработки которого образуется конечный продукт угольной отрасли. И для оптимизации качества углей, направляемых на обогащение , необходимо определить какие мероприятия по снижению или усреднению зольности добываемого угля целесообразно осуществить непосредственно на шахте до передачи угля на обогатительные фабрики Решение этой задачи в огромной степени зависит от правильного выбора и оценки перспективы направления развития горных работ, которое должно обеспечивать систематическое возобновление очистного фронта с целью достижения заданных объемов добычи угля необходимого качества и марочного состава.
Первыми исследованиями по оперативному управлению горными работами на шахте были исследования, предпринятые в МГИ под руководством А.С. Бурчакова [4,5,6]. В серии этих работ использовались различные модификации сетевых методов с оптимизацией во времени, трудовым ресурсам и стоимости.
Вопросам распределения месячной добычи между очистными забоями шахты посвящены исследования О.И. Ниязова [7]. Критерием оптимальности в рассматриваемой постановке задачи является минимум общешахтных затрат. В ограничениях модели учитывается пропускная способность технологических звеньев шахты, а так же выполнение требования по качеству угля.
Разработка и совершенствование методов календарного планирования развития горных работ велись в ведущих институтах СНГ, таких как МГИ,ИГД им. А.А. Скочинского,ДонУГИ, ВНИИУголь,Центрогипрошахт,ЦНИЭИуголь,ИЭПАН УССР, ДГИ,КарПТИ, ИГД СО АН СССР и др. Исследователями, внесшими значительный вклад в решение перечисленных задач были П. В. Авдулов, Н.И. Иванов, К.Н. Адилов, Э.И. Гойзман,А.В. Стариков, В.М. Еремеев, Е.И. Рогов, В.Н. Вылегжанин и др.
В работе С.Д. Качармина [8] процесс очередности отработки запасов рассматривается как дискретный многошаговый, причем на каждом из них осуществляется выбор нового выемочного поля взамен отработанного, с учетом возможности его подготовки и окончательной отработки запасов в старой лаве. Здесь же учитывается наличие трудовых и материальных ресурсов для горнопроходческих работ, возможность выполнения планового объема добычи по шахте и пропускных способностей транспортных звеньев. Критерием оптимальности служит минимум суммарной прибыли по шахте за период отработки столба.
Значителен и весом вклад в разработку методов оптимального воспроизводства очистного фронта на угольных шахтах чл.-корр. АН Республики Казахстан К.Н. Адилова. В работах [9,10] для условий Карагандинского бассейна им разработаны методы расчета календарных планов воспроизводства очистного фронта с учетом оптимального резерва времени на подготовку очистных забоев. Особенно весом вклад К. Н. Адилова в создание методов расчета надежности технологических схем разработки угольных пластов, а также резервирования очистного фронта.
Представляет интерес работа А.М. Арабаджева [11], где предложена методика составления перспективного плана развития горных работ для шахт, разрабатывающих одиночные пласты. В работе задача перспективного планирования ставится как целесообразное распределение добычи угля между очистными забоями, т.е. отыскания такого их сочетания, которое обеспечило бы наиболее эффективную степень ведения горных работ.
Для описания экономико-математической модели и при ее реализации для выбора оптимального варианта календарного плана используется метод последовательного конструирования, анализа и отсеивания вариантов, разработанный В.С. Михальченко.
Перспективам повышения технического уровня горно-подготовительных работ на угольных шахтах посвящены работы [12,13].
РезниченкоС.С. в работе [14] отмечает, что в настоящее время интенсивно развиваются методы оптимального планирования горных работ. В то же время разработка оптимального плана развития горных работ и его главных параметров важнейшее, но не единственное условие решения поставленной проблемы. Необходимо также создать условия, при которых предприятию в целом и отдельным его подразделениям было бы невыгодно отклоняться от найденного оптимального режима.
Наиболее тщательно вопрос планирования очистных работ в рамках производственной программы и использования ЭВМ разработан в ФРГ. Учитывая особенности горного производства, авторы опубликованной работы [15,16] Шик Д. и Клинген Б. четко формулируют задачу производственного планирования как максимальное исчерпание запасов месторождений, эффективное ведение очистных работ с учетом требований рынка и экономически выгодной разработки этих запасов. Результатом решения задачи на ЭВМ являются объем добычи, скорость подвигания очистных забоев и качество угля по отдельным очистным участкам.
Значительные исследования проведены в ЦНИЭИуголь по экономико-математическому обеспечению подсистемы оперативного управления производственным комплексом угольная шахта - ОФ в рамках ОАСУ –Уголь [17,18]. Кроме того, исследованиями, проведенными в ЦНИЭИуголь, установлено влияние качества угля на показатели работы обогатительной фабрики [19], однако отсутствуют положения о системе управления качеством угля на шахте, что является основной предпосылкой оптимального функционирования комплекса. В работе КвашинойГ.В. [20] разработана экономико-математическая модель формирования прибыли на шахте от реализации угольной продукции. Исходя из условий поставки и наличия на шахтах обогатительных установок, рассчитывается стоимость угля, отправляемого потребителю в рядовом виде (1 вариант) и стоимость продуктов обогащения (2 вариант), стоимость угля в рассортированном виде (3 вариант), стоимость угля при комбинации перечисленных вариантов. Рассмотренные варианты представляют функционально и структурно экономико-математическую модель реализационной стоимости удельной продукции по шахте.
Исходными материалами для расчетов являлись графики ввода и выбытия забоев в планируемом году, технические возможности того или иного звена, структурные колонки отрабатываемых пластов, планы горных работ, различные виды нормативов. Проведены довольно глубокие исследования , но область рассмотрения данного вопроса не охватывает комплекса шахта - обогатительная фабрика, когда обогатительная фабрика находится на отдельном балансе.