Ocena zasadności zmiany funkcji szybu L-VI kopalni Lubin

Transkrypt

1 83 CUPRUM nr 4 (69) 2013, s Jerzy Grzesiński 1), Sławomir Hanzel 2), Marek Marzec 1), Zbigniew Sadecki 2) Ocena zasadności zmiany funkcji szybu L-VI kopalni Lubin Streszczenie Analiza programów robót górniczych wykazuje, że w najbliższych latach coraz bardziej będzie wydłużała się droga dojazdu do miejsca pracy załogi oddziałów, zjeżdżających szybami L-VI i L-V (rejon LZ) kopalni Lubin. Sytuacja taka spowodowana jest sczerpywaniem się zasobów złoża w części północno-zachodniej kopalni. W celu ograniczenia strat efektywnego czasu pracy zbadana jest możliwość rozszerzenia funkcji szybu L-VI z funkcji wentylacyjnej (szyb wdechowy) o funkcję zjazdową i materiałową. W artykule dokonano oceny ekonomicznej skutków zmiany funkcji szybu, na podstawie analizy efektywnych czasów pracy, wynikających z długości dróg dojazdu do pól eksploatacyjnych. Słowa kluczowe: szyb, podszybie, zmiana funkcji szybu, ocena ekonomiczna Assessment of the validity of changing the L-VI shaft function of "Lubin" mine Abstract Analysis of mining programs shows that in the coming years the way of transport of miners, who are transported by L-VI and L-V shafts (LZ area) of "Lubin" mine, to mining fields will be elongated more and more. This situation is caused by long-lasting extraction of resources of the deposit in the north-west of the mine. Therefore, the aim of the effective working time loss by extending of the shaft L-VI functions from ventilation (inlet of air) to a transportation function is considered. The paper assesses the economic impact of changing the function of the shaft on the effective working time resulting from the length of the transport roads to the mining fields. Key words: mining, shaft functions, economic assessment Wstęp Szyb L-VI projektowany był w latach jako szyb wydobywczy i materiałowo-zjazdowy. Wieża szybowa i cały zakres wyrobisk podszybia zostały wykonane dla jego planowanych docelowych funkcji. Wykonywane w ostatnim czasie prace studialne oceniały celowość zmiany funkcji szybu L-VI na pierwotnie projektowaną zjazdowo-materiałową, ze wskazaniem zasadności ekonomicznej takiego przedsięwzięcia. 1) KGHM Polska Miedź S.A. O/ZG Lubin, ul. M. Skłodowskiej-Curie 188, Lubin 2) KGHM CUPRUM sp. z o.o. CBR, ul. Gen. Wł. Sikorskiego 2-8, Wrocław

2 84 Jerzy Grzesiński, Sławomir Hanzel, Marek Marzec, Zbigniew Sadecki Określenie docelowych układów transportu w O/ZG Lubin (dla okresu po zaprzestaniu wydobycia w rejonie LZ) oraz analiza czasów przejazdu załogi pozwoliły na opracowanie i porównanie harmonogramów pracy oddziałów eksploatacyjnych, prowadzących roboty wybierkowe w wyżej wymienionym rejonie kopalni, dla scenariuszy zakładających transport ludzi i materiałów szybami rejonu LZ lub szybem L-VI. Zmiany długości efektywnego czasu pracy oddziałów eksploatacyjnych, prowadzących obecnie wydobycie w rejonie LZ, pozwoliły oszacować wielkości zmian kosztów jednostkowych kopalni oraz łączne efekty ekonomiczne związane ze zmianą modelu kopalni. 1. Plan robót górniczych w północno-zachodniej części O/ZG Lubin O/ZG Lubin jest najstarszą kopalnią miedzi, należącą do KGHM Polska Miedź S.A. Swoją działalność rozpoczęła jeszcze w latach 60-tych XX wieku. Z tego też względu złoże w najbliższym sąsiedztwie jej szybów zostało już w znacznej mierze wyeksploatowane. Sytuacja ta dotyczy również Rejonu Lubin Zachodni (LZ), w którym załoga oddziałów wydobywczych, zjeżdżająca szybami L-IV i L-V (G-6, G-7 i G-8), obecnie musi dojeżdżać do znacznie oddalonych pól eksploatacyjnych, zlokalizowanych w północnej części kopalni, pomiędzy granicą obszaru górniczego Lubin I z obszarem górniczym Rudna I, a szybem L-VI. Łączne wydobycie z trzech oddziałów kształtuje się na poziomie około 11 tys. Mg/d (w.s.). W długoterminowym planie robót górniczych (wybrania zasobów) prognozuje się, że już w latach oddziały G-6 i G-7 zakończą eksploatację w rejonie LZ, a rozpoczną roboty wybierkowe w północnej części Rejonu Lubin Główny (LG), na południowy-wschód od szybu L-VI (Rys. 1). G-8 swoją działalność w północnej części rejonu LZ zakończy w 2023 roku i zostanie przeniesiony w Rejon Lubina Wschodniego. 2. Transport ludzi i materiałów rozważane scenariusze W oparciu o długoterminowy program robót górniczych przeprowadzono analizę transportu ludzi do oddziałów prowadzących eksploatację w północnym rejonie kopalni Lubin. Została ona wykonana dla dwóch scenariuszy dróg transportu (rys. 1): 1 zakładający transport ludzi szybami zjazdowo-materiałowymi L-IV i L-V, 2 zakładający transport ludzi szybem L-VI. Długości dróg transportowych, począwszy od szybów, podzielono na trzy odcinki (tab. 1), charakteryzujące się odmiennymi prędkościami przejazdu, tj.: od podszybia szybu do rejonowej komory maszyn ciężkich (KMC), od rejonowej KMC do oddziału eksploatacyjnego, od komory górniczej (KG), przy oddziale eksploatacyjnym, do podszybia szybu.

3 85 Ocena zasadności zmiany funkcji szybu L-VI Tabela 1 Długość dróg transportu ludzi w roku 2018 Szyb zjazdowy LZ G-8 G-7 G-6 L-VI Szyb-KMC [m] KMC-oddział [m] KG-Szyb [m] Różnica LZ Różnica LZ L-VI L-VI Różnica Rys. 1. Schemat dróg transportu w północnym rejonie kopalni Lubin w roku 2018

4 86 Jerzy Grzesiński, Sławomir Hanzel, Marek Marzec, Zbigniew Sadecki Średnie prędkości przejazdów na poszczególnych odcinkach dróg przyjęto równe średnim czasom przejazdów oszacowanym przez służby O/ZG Lubin (tab. 2). Środek transportu Średnie prędkości transportu Jednostka Istniejące drogi dojazdu do szybów LZ i do oddziałów Tabela 2 Nowe drogi poza oddziałami SWT km/h 9 15 SWK, SWS, ŁK, TORO km/h 6 9 PIESZO km/h 3 3 Czasy przejazdów dla obu scenariuszy, obliczono przyjmując założenia dotyczące długości dróg i prędkości przejazdów, jak w tabelach 1 i 2. Z przeprowadzonej analizy wynika, że przy pełnieniu przez szyb L-VI funkcji materiałowo-zjazdowej, istnieje możliwość skrócenia czasów przejazdu do poszczególnych oddziałów od około 1 godz. (73 min.) do około 2 godz. (113 min.) w ciągu jednej zmiany. Prognoza czasów transportu załogi od strony szybów LZ i L-VI w roku 2018 G-8 Szyb zjazdowy Tabela 3 Łącznie KMCoddział Szyb-KMC KG-Szyb w ciągu zmiany [min.] [min.] [min.] [min.] LZ L-VI Różnica G-7 G-6 LZ L-VI Różnica LZ L-VI Różnica Analiza efektywnych czasów pracy oddziałów eksploatacyjnych W analizowanych oddziałach projektuje się 7,5-godzinny, 4-zmianowy system pracy WSP. W oparciu o przyjęte założenia oraz prognozowane czasy transportu załogi (tab. 3), stworzone zostały szczegółowe, dobowe harmonogramy pracy analizowanych oddziałów eksploatacyjnych, pozwalające określić efektywny czas pracy dla scenariusza transportu załogi od strony szybów LZ lub L-VI (tab. 4).

5 87 Ocena zasadności zmiany funkcji szybu L-VI Efektywne czasy pracy analizowanych oddziałów eksploatacyjnych w 2018 roku Szyb LZ L-VI Różnica [min.] [min.] [min.] G ,5 82,5 G-7 177, ,5 G-8 182, ,5 Tabela 4 Efektywny czas pracy dla załogi oddziałów dojeżdżających od strony szybu L-VI wyniesie około 55-58% całkowitego czasu pracy. Natomiast dla pracowników dojeżdżających od strony szybów L-IV i L-V ze względu na zwiększoną długość drogi transportu stanowi to tylko 37-41% całkowitego czasu pracy. 4. Efekt ekonomiczny z tytułu zmiany funkcji szybu L-VI Efekt ekonomiczny z tytułu wydłużenia efektywnego czasu pracy oddziałów eksploatacyjnych wiąże się z pełnieniem przez szyb L-VI funkcji materiałowo-zjazdowej i może być osiągnięty przez: zmniejszenie zapotrzebowania na maszyny górnicze przy utrzymanym poziomie wydobycia (wariant A), zwiększenie wydobycia przy utrzymanym poziomie ilości maszyn górniczych (wariant B). Utrzymanie stałego poziomu wydobycia (tj. około 11 tys. Mg/dobę) w roku 2018 skutkuje zmniejszeniem zapotrzebowania na rodzaj i liczbę maszyn górniczych (jak w tab. 5): wiertnice 3 sztuki, kotwiarki 3 sztuki, ładowarki 2 sztuki, zestawy ładująco-odstawcze (ładowarka + 2 wozy odstawcze) 3 zestawy. Utrzymanie stałego poziomu ilości maszyn wpływa na sumaryczny wzrost wydobycia analizowanych oddziałów (tab. 6) o około 4,7 tys. Mg/dobę (w.s.). Dla wyznaczenia całkowitego efektu ekonomicznego określono koszty, które ulegną zmianie w wyniku pełnienia przez szyb L-VI funkcji materiałowo-zjazdowej. Na zmniejszenie efektu ekonomicznego mają wpływ: nakłady na modernizację kompleksu szybu L-VI (zagospodarowania powierzchni placu szybowego, urządzenia wyciągowe, podszybie), zwiększone koszty utrzymania kompleksu szybu L-VI, z tytułu pełnienia funkcji materiałowo-zjazdowej. Koszty wpływające na poprawę efektu ekonomicznego związane są z: częściową likwidacją rejonu szybowego LZ (likwidacja szybu L-IV, stacji wentylatorów przy szybie L-IV, podsadzkowni i całego kompleksu administracyjno-socjalnego oraz obiektów na powierzchni związanych z transportem materiałów), likwidacją transportu szynowego w rejonie LZ.

6 88 Jerzy Grzesiński, Sławomir Hanzel, Marek Marzec, Zbigniew Sadecki Tabela 5 Zmniejszenie zapotrzebowania na maszyny górnicze przy utrzymaniu poziomu wydobycia dla dwóch wariantów zjazdu załogi: szybami LZ lub szybem L-VI, w roku 2018 Wydobycie dobowe (w.s.) [Mg/d] G G G Razem Dojazd do pola od strony rejonu szybowego Efektywny czas pracy dla jednej zmiany [min./zm.] Zapotrzebowanie na maszyny górnicze Wiertnice Kotwiarki Ładowarki Zestaw (ŁK WO) LZ L-VI 247, Różnica 82, LZ 177, L-VI Różnica 82, LZ 182, L-VI Różnica 67, LZ 175, L-VI 252, Różnica 77, Tabela 6 Zwiększenie wydobycia przy utrzymanym poziomie ilości maszyn dla dwóch wariantów zjazdu załogi: szybami LZ lub szybem L-VI, w roku 2018 wydobycie dobowe (w.s.) [Mg/d] G G G Razem Dojazd do pola od strony rejonu szybowego Efektywny czas pracy dla jednej zmiany [min./zm.] LZ 165 L-VI 247,5 Różnica 82,5 LZ 177,5 L-VI 260 Różnica 82,5 LZ 182,5 L-VI 250 Różnica 67,5 LZ 175,3 L-VI 252,4 Różnica 77,1 Zwiększenie wydobycia przy utrzymanym poziomie ilości maszyn [Mg/d] w.s. Różnica Ponadto na sumaryczny wynik ekonomiczny ma wpływ efekt z tytułu obniżki kosztów maszyn (wariant A) lub zwiększenia wydobycia (wariant B). Sumaryczny efekt ekonomiczny dla analizowanych wariantów przedstawiono w tab. 7.

7 89 Ocena zasadności zmiany funkcji szybu L-VI Tabela 7 Zwiększenie wydobycia przy utrzymanym poziomie ilości maszyn dla dwóch wariantów zjazdu załogi: szybami LZ lub szybem L-VI, w roku 2018 Lp. Wyszczególnienie jedn. Suma w latach wariant A wariant B 1. Zmniejszone koszty utrzymania rejonu szybowego LZ mln zł Likwidacja kosztów transportu szynowego LZ mln zł Amortyzacja od nakładów na modernizację kompleksu szybu L-VI mln zł Zwiększone koszty utrzymania kompleksu szybu L-VI mln zł Obniżka kosztów maszyn mln zł Efekt z dodatkowego wydobycia mln zł Całkowity efekt ekonomiczny mln zł Podsumowanie Szacuje się, że całkowite obniżenie kosztów wydobycia kopalni w latach (z tytułu zmiany funkcji szybu L-VI z wentylacyjnej wdechowej na materiałowo-zjazdową) wyniesie około 400 mln zł. Prognozowane wydobycie w O/ZG Lubin w ww. okresie wyniesie około 110 mln Mg. Daje to zmniejszenie średniego jednostkowego kosztu wydobycia kopalni o około 3,6 zł/mg. Uzyskany wynik uzasadnia celowość zmiany funkcji szybu L-VI. Bibliografia [1] Sadecki Z. i in., 2010, Analiza technicznych i ekonomicznych możliwości przejęcia przez szyb L-VI funkcji materiałowo-zjazdowych w aspekcie uruchomienia eksploatacji w północnej części obszaru górniczego kopalni Lubin. Praca niepublikowana KGHM CU- PRUM sp. z o.o. CBR. [2] Sadecki Z. i in., 2011, Opracowanie docelowego modelu kopalni Lubin po zakończeniu eksploatacji w rejonie szybów zachodnich. Praca niepublikowana KGHM CUPRUM sp. z o.o. CBR.

8 90 Jerzy Grzesiński, Sławomir Hanzel, Marek Marzec, Zbigniew Sadecki