Model symulacyjny odstawy urobku dla prac przygotowawczych w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A.

Szkoła Eksploatacji Podziemnej 2014, Materiały Konferencyjne Model symulacyjny odstawy urobku dla prac przygotowawczych w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A. dr inż. Arkadiusz Kowalski Politechnika Wrocławska mgr inż. Darosław Kubiak, mgr inż. Łukasz Szwancyber, dr Jolanta Sobol-Wojciechowska, mgr inż. Paweł Śliwiński KGHM Polska Miedź S.A. STRESZCZENIE: Celem artykułu jest przedstawienie zagadnienia modelowania i symulacji w aspekcie koncepcji opracowanego modelu symulacyjnego, umożliwiającego optymalizację procesu odstawy urobku z oddziału wydobywczego dla prac przygotowawczych w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A. Autorzy artykułu nakreślają stanowisko, iż optymalna organizacja procesu odstawy urobku dla tego rodzaju prac wymaga uwzględnienia wielu zmiennych czynników i parametrów. Zatem, zdaniem autorów, odpowiedzią na te wyzwania jest zastosowanie rozwiązań wykorzystujących komputerowe techniki symulacyjne. Niniejsze opracowanie zawiera szczegółową charakterystykę środków odstawy oponowej, które stosowane są powszechnie w systemie eksploatacji komorowo-filarowego (takich jak: wóz odstawczy, ładowarka kopalniana: ŁK2, ŁK3, ŁK4), jak również nakreślenie głównych celów budowy modelu odstawy urobku dla prac przygotowawczych oraz topologię wiązki 3 lub 5 chodnikowej w modelu symulacyjnym. Obejmuje także opisy: sposobu wyszukania najlepszego rozwiązania oraz otrzymanych w tym działaniu wyników. Głównym celem budowy modelu odstawy urobku dla prac przygotowawczych jest optymalizacja doboru rodzaju środków transportu oponowego w funkcji kosztów (przy: zmieniających się długości dróg odstawy, ilości przewożonego urobku na zmianę) oraz ocena ekonomicznego uzasadnienia zastosowania przenośników taśmowych (dla różnych wariantów długości) wraz z rozmieszczeniem wysypów już podczas prowadzenia prac przygotowawczych, w celu osiągnięcia minimalizacji kosztów. SŁOWA KLUCZOWE: model symulacyjny, optymalizacja, proces odstawy urobku, prace przygotowawcze, wiązka chodnikowa WPROWADZENIE Współczesne przedsiębiorstwo produkcyjne, ze względu na: występujące warunki silnej, globalnej konkurencji rynkowej, wzrastające wymagania jakościowe oraz minimalizację kosztów wytwarzania, wymaga ustawicznej poprawy oraz intensyfikacji elastyczności technologicznej. Odbywa się to poprzez wdrażanie systemów automatycznych [4] oraz szeregu innych rozwiązań, które poprawią ogólną efektywność przedsiębiorstwa. Poprawne zaprojektowanie lub modernizacja procesów i poszczególnych prac, w celu uzyskania oczekiwanych efektów w tym efektów wymiernych, związanych z ekonocznością i wydajnością niejednokrotnie wymaga przeprowadzenia badań symulacyjnych. 1

Symulacja stanowi imitację operacji i zmian w systemie bądź też w procesie. Zachowanie samego systemu i jego zmian w wyniku zachodzenia procesów może być poznane i rozpatrywane przy wykorzystaniu modelów symulacyjnych [6]. Istotne jest bowiem, że systemy istniejące, jak też dopiero projektowane mogą być z powodzeniem przedstawiane i analizowane przy wykorzystaniu symulacji [1]. Konieczność skrócenia czasu przygotowania produkcji, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów jednostkowych wytwarzania, powoduje, że przedsiębiorstwa produkcyjne muszą podejmować rozmaite działania w zakresie automatyzacji i optymalizacji projektowania z zastosowaniem technologii informatycznych, poprzez opracowywanie np. modeli symulacyjnych. Zauważyć należy, że modelowanie i symulacja procesów dotychczas znajdowały zastosowanie głównie do produkcji masowej i wielkoseryjnej. Jednakże, relatywnie szybki rozwój systemów komputerowych, wzrost dostępności profesjonalnego oprogramowania oraz rozwój metod służących rozwiązywaniu algorytmów optymalizacyjnych umożliwiły stosowanie technik symulacyjnych również do produkcji jednostkowej i małoseryjnej [5], [9], jak również do modelowania pojedynczych procesów, istotnych z punktu widzenia core biznesu przedsiębiorstwa. Należy nadmienić, że modelowanie aktualnie stosuje się coraz powszechniej w procesach podejmowania decyzji, w celu optymalizacji procesów i parametrów. Uważa się zatem, iż opracowanie odpowiedniego modelu umożliwia poznanie funkcjonowania aktualnego i docelowego systemu. Symulację stosuje się powszechnie na etapie projektowania, eksploatacji bądź też modernizacji systemów. Ułatwia ona zrozumienie poszczególnych procesów oraz wykrycie cech i nieprawidłowości, których często nie można zaobserwować bezpośrednio na systemach rzeczywistych [3], [7], [8]. Autorzy opracowania poprzez symulację procesów technologicznych rozumieją imitację operacji rzeczywistych lub sposobu ich działania, celem zobrazowania zachodzących zależności między poszczególnymi składowymi tych procesów [2]. Formułuje się tym samym przesłanie, iż niezbędna jest optymalizacja poszczególnych procesów w oddziale wydobywczym w tym procesu odstawy urobku, przez regulacje parametrów poszczególnych operacji charakteryzujących prace przygotowawcze. Zaprezentowany w niniejszym artykule model symulacyjny umożliwia ukazanie wycinka postępowania w zorganizowany, uproszczony sposób, w celu lepszego zrozumienia złożonej rzeczywistości przedsiębiorstwa produkcyjnego w tym przypadku procesu odstawy urobku dla prac przygotowawczych w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A. Na tej podstawie podjęto próbę rozwiązania problemu optymalizacyjnego jednego z procesów zarządzania produkcją zakładu górniczego. 1. CHARAKTERYSTYKA ŚRODKÓW ODSTAWY OPONOWEJ STOSOWANYCH W SYSTEMIE WYBIERANIA KOMOROWO-FILAROWEGO Do środków odstawy oponowej w systemie eksploatacji komorowo-filarowego należy zaliczyć różnego typu ładowarki kopalniane, odstawiające urobek samodzielnie lub w zestawach z wozami odstawczymi. 1.1. Charakterystyka wozu odstawy WO Wóz odstawczy szufladowy WO (oznaczenie zgodne z nomenklatura producenta: CB4PCK) przeznaczony jest do transportu urobku w kopalniach rud i surowców mineralnych. Specjalne rozwiązania konstrukcyjne spełniają wymagania warunków kopalnianych. Charakteryzują się możliwością pracy w wyrobiskach o małej wysokość oraz dużą zwrotnością wozu, co pozwala na przejazd szerokimi chodnikami krzyżującymi się pod kątem 90. Dla wozów w wersji 272. A szerokość chodnika wynosi tylko 4,70 m, zaś dla pozostałych wersji 4,85 m. Wóz odstawczy szufladowy składa się z dwóch zasadniczych członów: napędowego (ciągnika), 2

transportowego (naczepy-skrzyni ładunkowej), połączonych ze sobą przegubem o dwóch osiach obrotu: pionowej i poziomej. Między członami wbudowane są dwa cylindry hydrauliczne, które sterowane są przy pomocy kierownicy poprzez obrotowy rozdzielacz hydrauliczny i wzmacniacz, umożliwiający skręt wozu o 55 w obie strony. Układ wydechowy wyposażony jest w katalizator oraz tłumik. Nad stanowiskiem operatora znajduje się osłona zabezpieczająca przed spadającymi odłamami calizny stropowej. Konstrukcja skrzyni ładunkowej pozwala na dogodny załadunek i wyładunek urobku. Rys. 1. Samojezdny Wóz Odstawczy szufladowy CB4 PCK [10] Figure 1. Haul truck CB4 PCK [10] Duża zwrotność i wytrzymałość maszyny zapewnia wysoką skuteczność wykonywanych prac, do których należy: transport urobku w podziemiach kopalń rud i surowców mineralnych, wyładunek urobku z naczepy, transport materiałów pomocniczych (przy transporcie długich elementów należy klapę zabezpieczać sworzniami). Wóz odstawczy przystosowany jest do poruszania się w wyrobiskach zabezpieczonych obudowami kotwionymi o wymiarach minimalnych (dla wysokości wozu 1 890 mm z oponami 20,5 R25): szerokość wyrobiska: 4 700 mm, wysokość wyrobiska: 2 090 mm. Wyładunek urobku możliwy jest w wyrobiskach o wysokości min. 2 500 mm (ze względu na konieczność uniesienia klapy skrzyni), zaś załadunek urobku na wóz w wyrobiskach o wysokości 1 900 mm plus wysokość łyżki ładowarki. Za normalne warunki pracy wozu przyjęto: pochylenie wzdłużne: 8, pochylenie poprzeczne: 5, pojemność skrzyni ładunkowej: 11,1 m 3, ładowność maksymalna: 20 ton. 1.2. Charakterystyka ładowarek produkcyjnych. W Oddziałach Górniczych KGHM Polska Miedź S.A. do załadunku i odstawy urobku wykorzystuje się ładowarki oponowe. Maszyny są podzielone na trzy grupy wg kryterium pojemności łyżki: ŁK2: pojemność łyżki 2,5 4 m 3, 3

ŁK3: pojemność łyżki 4 7 m 3, ŁK4: pojemność łyżki powyżej 7 m 3. W eksplantacji wykorzystuje się maszyny różnych producentów (KGHM ZANAM, Atlas Copco, Sandvik), jednak podstawowe rozwiązanie konstrukcyjne maszyn są bardzo porównywalne. Ładowarka kopalniana jest przegubową maszyną górniczą na podwoziu oponowym, składającą się z dwóch zasadniczych członów: napędowego i roboczego. Oba człony połączone są ze sobą ułożyskowanym przegubem, który umożliwia skręt maszyny w obie strony. Pomiędzy członami wbudowane są siłowniki hydrauliczne realizujące skręt maszyny. Siłowniki sterowane są z kabiny operatora poprzez rozdzielacz hydrauliczny sterowany kołem kierowniczym. Układ napędowy ładowarki realizowany jest na dwa mosty i składa się z: silnika spalinowego i układu przeniesienia napędu na mosty napędowe (poprzez wały przegubowe). Na ramie ciągnika zamocowana jest kabina operatora-kierowcy typu kapsuła. Jest to konstrukcja zamknięta. Fotel operatora jest usytuowany poprzecznie do kierunku jazdy. Takie usytuowanie fotela zapewnia możliwie najlepszą widoczność przy jeździe ładowarką do przodu jak i do tyłu. Członem roboczym ładowarki jest platforma o konstrukcji samonośnej spawanej z blach stalowych, która osadzona jest na przednim moście napędowym. Układ roboczy składa się z: wysięgnika, łyżki, dwóch siłowników hydraulicznych podnoszenia wysięgnika, dwóch siłowników hydraulicznych wychyłu łyżki oraz cięgien tworzących układ prostowodów, zapewniających równoległe prowadzenie napełnionej łyżki przy podnoszeniu. Układ ten zapewnia wyładunek łyżki niezależnie od położenia wysięgnika. Układ roboczy wyposażono w centralny system smarowania. Olej w układzie roboczym dodatkowo filtrowany jest poprzez agregat filtrujący z pompą napędzaną elektrycznie. Ładowarka wyposażona jest w stałą instalację gaśniczą z systemem automatycznej detekcji. Stała instalacja gaśnicza służy do ochrony przeciwpożarowej maszyny. Poniżej zestawiono fotografię oraz parametry dla maszyny klasy ŁK3 produkcji KGHM ZANAM, LKP-0903. Rys. 2. Ładowarka Kołowa LKP-0903 [10] Figure 2. Loader LKP-0903 [10] 4

Ładowarka LKP-0903, przeznaczona jest do załadunku i odstawy urobku z przodków eksploatacyjnych w wyrobiskach podziemnych zakładów górniczych niemetanowych, wydobywających rudy metali nieżelaznych i/lub surowce mineralne. Oznaczenie ładowarki: LKP-0903, gdzie: L - ładowarka, K - kołowa, P - przegubowa, 090 - wielkość znamionowa - udźwig Q = 90 kn, 3 - oznaczenie wersji konstrukcyjnej trzecia. Dobra stateczność maszyny oraz odpowiednio dobrany układ napędowy umożliwiają zastosowanie tej maszyny do eksploatacji złóż w wyrobiskach o pochyleniach wzdłużnych (w kierunku jazdy) do 15 oraz w wyrobiskach o pochyleniach poprzecznych do 8. Duża zwrotność maszyny umożliwia swobodny przejazd w chodnikach krzyżujących się pod kątem 90. Obowiązującym kierunkiem jazdy dla ładowarki jest kierunek jazdy ciągnikiem do przodu, a jedynie w miejscach manewrowania dopuszcza się jazdę łyżką do przodu. Ładowarka wyposażona została w kabinę operatora, która zapewnia operatorowi siedzącemu na stanowisku pracy ochronę przed zgnieceniem przy pionowym uderzeniu maszyny odłamkiem skalnym z energią równą 60 kj (zgodnie z normą PN-92/G-59001). Konstrukcja kabiny umożliwia jej montaż na maszynie w dwóch wariantach wysokości. Zmianę wysokości ładowarki może dokonać użytkownik we własnym zakresie poprzez obniżenie lub podniesienie punktu mocowania kabiny do ramy ciągnika. Dlatego też wysokość wyrobiska, w którym może poruszać się maszyna, zależy od wysokości, na jakiej mocowania jest kabina operatora oraz od rozmiaru zastosowanych kół. W zależności od warunków pracy stosuje się ładowarkę z wysuwną przegrodą o pojemności 4,0 m 3 lub 4,5 m 3, co przy normatywnej wadze usypowej urobku na poziomie 1,8 t/ m 3 daje ładowność 7,2 do 8,1 ton. W warunkach kopalni O/ZG Lubin przyjmuje się ustalony empirycznie wskaźniki ładowności łyżki na poziomie 5,5 tony. Przy zastosowaniu kół z oponami o rozmiarze 20,5 R25 wysokość ładowarki kształtuje się następująco: kabina mocowana w dolnym położeniu (wysokości maszyny 1 750 mm) minimalna wysokość wyrobiska wynosi 1 950 mm, kabina mocowana w górnym położeniu (wysokości maszyny 2 000 mm) minimalna wysokość wyrobiska wynosi 2 200 mm. W skład układu napędowego wchodzą następujące części: silnik spalinowy wysokoprężny z układem ssącym, wydechowym oraz paliwowym, układ przekładnia hydrokinetyczna (zmiennik momentu) skrzynia biegów, mosty napędowe (hamulce wielopłytkowe mokre ), wały napędowe, łożysko pośrednie. W ładowarce zabudowano silnik spalinowy typu TCD 2013 L 06 2V Deutz. Moment obrotowy z silnika spalinowego przenoszony jest przez przekładnię hydrokinetyczną poprzez wał napędowy do skrzyni biegów (oba komponenty firmy Dana Spicer Off-Highway), zaś następnie poprzez wały napędowe na mosty napędowe. Wały napędowe łączone są z zespołami za pomocą kołnierzy skręcanych śrubami, osiowane przy pomocy występów w kołnierzach. Układ przekładnia hydrokinetyczna skrzynia biegów pracuje na bazie wspólnego układu hydraulicznego. Skrzynia biegów jest sterowana mechaniczne cięgnami Morse a. W ładowarce zabudowano mosty napędowe z hamulcami zasadniczymi wielopłytkowymi mokrymi. 5

Poniższa tabela przedstawia porównanie najistotniejszych parametrów ładowarek i ich zestawów z wozami odstawy, istotnych z punktu widzenia modelowania symulacyjnego procesów odstawy. Dane dotyczę średniej ładowności oszacowano dla warunków eksploatacji kopalni O/ZG Lubin. Tabela 1. Porównanie najistotniejszych parametrów Table 1. Comparison of the most important parameters efektywny czas pracy na zmianie [min] LK2 LK3 LK4 1xLK2+ 1xWO 1xLK2+ 2xWO 1xLK3+ 2xWO 1xLK2+ 3xWO 1xLK2+ 4xWO 210 210 210 210 210 210 210 210 sumaryczny czas załadunku [min] 0,5 0,5 1 1,5 1,5 1,25 1,5 1,5 sumaryczny czas rozładunku [min] 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 ładowność ŁKx / WO [Mg] 4,6 5,5 10,9 13,7 13,7 13,7 13,7 13,7 czas załadunku [min] 0,5 0,5 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 czas rozładunku [min] 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 prędkość jazdy z urobkiem [km/h] 5 5 7 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 prędkość jazdy bez urobku [km/h] 7 7 9 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5 liczba łyżek na wóz 3 3 2,5 3 3 liczba WO w zestawie [szt.] 1 2 2 3 4 2. GŁÓWNE CELE BUDOWY MODELU ODSTAWY UROBKU DLA PRAC PRZYGOTOWAWCZYCH Optymalizacja doboru rodzaju środków transportu oponowego prowadzona była dla wiązek 3 i 5 chodnikowych, w funkcji kosztów przy: zmieniających się długości dróg odstawy, ilości przewożonego urobku na zmianę. Istota optymalizacji odstawy urobku w przypadku prac przygotowanych polega na połączniu oceny ekonomiczności zastosowania przenośników taśmowych oraz odstawy oponowej. Wykorzystując opracowane narzędzie symulacyjne, możliwy jest optymalny kosztowo dobór środków odstawy (zestawów maszyn). Można dokładnie wyznaczyć, o jaką długość oraz kiedy należy wydłużyć przenośnik taśmowy, aby istotnie skrócić drogę odstawy w ekonomicznie uzasadniony sposób. Zostają wyznaczone i porównane koszty odstawy oponowej i taśmowej dla różnych wariantów wydłużeń taśmociągów w wiązce chodników. Pomysł znajduje uzasadnienie w przypadku rozpoczęcia eksploatacji pola zaraz po zakończeniu przygotowania chodnika. Zauważyć można liczne możliwości opracowanego modelu: odwzorowuje topologię wiązki 3 lub 5 chodnikowej, wyliczając minimalne drogi odstawy, dobiera środek odstawy (na podstawie ilości zmianowej urobku i drogi odstawy) optymalny pod względem kosztowym, dokonuje wizualizacji optymalnego doboru środków odstawy oponowej na mapce pola, umożliwia dobranie środków odstawy, dostępnych na KMC (Komora Maszyn Ciężkich), wyliczenie harmonogramu prac w wiązce 5 chodnikowej, uwzględnienie sposobu prowadzenia robót górniczych (liczbę strzelań w przodku/ doba). 6

3. TOPOLOGIA WIĄZKI 3 LUB 5 CHODNIKOWEJ W MODELU SYMULACYJNYM Na poniższych rysunkach przedstawiona jest topologia (umiejscowienie kraty dla sytuacji wyjściowej wraz z odległościami dla odstawy oponowej) wiązki 3 lub 5 chodnikowej oraz dobrane środki odstawy naniesione na mapę. A B Rys 3. Topologia wiązki 5 chodnikowej (A) oraz dobór środków odstawy oponowej (B) Figure 3. Topology sidewalk bundles 5 (A) and the selection of haulage the tire (B) Analogiczne wygląda topologia wiązki 3 chodnikowej oraz dobrane środki odstawy. A B Rys 4. Topologia wiązki 3 chodnikowej (A) oraz dobór środków odstawy oponowej (B) Figure 4. Topology sidewalk bundles 3 (A) and the selection of haulage the tire (B) Wynikiem prowadzonych badań symulacyjnych dla konkretnej wiązki chodnikowej przygotowywanej do eksploatacji jest optymalny kosztowo dobór ładowarek i zestawów ładowarka plus wozy odstawy do zaplanowanego wydobycia rudy. Dobór ten odbywa się na podstawie zbudowanego harmonogramu eksploatacji chodnika, gdzie zostaje zadana ilość urobku do wywiezienia oraz wyliczona odległość od punktu załadunku do najbliższego punktu rozładunku. 7

Rys. 5. Dobór środków odstawy oponowej ze względu na zmienny poziom wydobycia i odległość, prowadzony aż do osiągnięcia końca wiązki 5 chodnikowej. Figure 5. Selection of mining haulage due to the variable levels of production and distance to discharge, run until the end of the bundles 5 of sidewalk 4. WYSZUKIWARKA NAJLEPSZEGO ROZWIĄZANIA Ideę skrócenia dróg transportowych dla prac przygotowawczych, dzięki zastosowaniu różnej długości przenośników taśmowych i przesunięciu punktów wysypowych, ukazują poniższe rysunki. Rys. 6. Wariant wyjściowy odstawa tylko oponowa Figure 6. Output Option - transportation ore only the tire machines Rys. 7. Podział chodnika na odcinki dla celów obliczeniowych 8

Figure 7. Dividing the length the sidewalk on sections for calculation purposes Poszukiwany jest wariant minimalizacji sumy kosztów odstawy oponowej, taśmowej oraz kosztów utrzymanie dróg odstawy. Badanie symulacyjne opiera się na różnych długościach przenośników taśmowych, wydłużanych o 100 m, co wiąże się ze skróceniem drogi odstawy oponowej. Koszty odstawy taśmowej i oponowej wyliczane są na zasadzie zsumowania kosztów na wszystkich możliwych długościach odcinków. Należy nadmienić, że do wyliczenia kosztów utrzymania dróg odstawy przyjęto wartość 10 000 PLN na miesiąc na każde 100 m drogi (jest to wartość szacunkowa). 5. OTRZYMANE WYNIKI Rysunek 8 prezentuje wyniki otrzymane na podstawie przyjętych założeń: dla wiązki 5 chodnikowej o długości drogi odstawy równej 2000 m. Na podstawie analizy uzyskanych wyników zauważyć należy, że dla wszystkich zakresów odległości po uwzględnieniu sumy kosztów (eksploatacji taśmociągu, wybudowania punków wysypowych, wybudowania i wydłużania taśmociągu, odstawy oponowej i utrzymania dróg odstawy) wariant uwzględniający wyłącznie odstawę oponową jest zdecydowanie najkorzystniejszą opcją. Koszty odstawy oponowej zrównują się z kosztami odstawy przy zastosowaniu taśmociągu dopiero dla wiązki chodników o długości powyżej 3200 m. Wyniki dla wiązki 3 chodnikowej zaprezentowane są na rysunku 9. Odstawa oponowa jest w tym wypadku jeszcze korzystniejsza (zastosowanie przenośników taśmowych czyni odstawę ponad dwukrotnie droższą), zaś mniejsza ilość urobku do przewiezienia obniża jej koszty i ogranicza sens ekonomiczny zastosowania przenośników taśmowych oraz zabudowania punktów wysypowych. Rysunek 8. Koszty odstawy dla różnych wariantów rozmieszczenia krat, dla wiązki 5 chodnikowej na długości 2000 m Figure 8. The haulage costs for various variants position of discharge points, bundles 5 sidewalks for the length of 2000 m 9

Rysunek 9. Koszty odstawy dla różnych wariantów rozmieszczenia krat, wiązka 3 chodnikowej długości 2 000 m Figure 9. The haulage costs for various variants position of discharge points, bundles 5 sidewalks for the length of 2 000 m Na podstawie analiz można wysnuć wniosek, iż redukcja kosztów odstawy oponowej, nawet o około 70%, którą obserwujemy w przypadku montażu krat co 300 m (dla krat rozmieszczonych co 300 m), nie pokrywa nakładów koniecznych na zabudowę przenośnika taśmowego w większości przeanalizowanych przypadków. Wyjątkiem jest wiązka 5 chodnikowa, dłuższa niż 3 200 m. Wynika to z faktu, że koszt transportu urobku rośnie nieproporcjonalnie szybciej wraz z zwiększaniem się odległości. Analiza umożliwia zaprezentowanie generalnego wniosku stanowiącego, że możliwe jest osiągnięcie znacznej redukcji kosztów odstawy oponowej, jeżeli bezpośrednio po zakończeniu prac przygotowawczych uruchomiona zostanie eksploatacja przyległego pola, wówczas infrastruktura taśmowa zostanie wykorzystana do odstawy urobku z przyległego pola). W takim przypadku budowanie od razu przenośnika taśmowego wraz z punktami wysypowymi jest jak najbardziej racjonalnym z ekonomicznego punktu widzenia działaniem, pozwalającym czerpać oszczędności finansowe służące minimalizacji kosztów, spowodowanych skróceniem drogi odstawy dla transportu oponowego. 7. PODSUMOWANIE Autorzy, poprzez zapisy ujęte w niniejszym artykule, dążyli do przybliżenia znaczenia i rosnącej popularności modelowania symulacyjnego, które może być wykorzystane do optymalizacji wybranych procesów w tym przypadku odstawy urobku dla prac przygotowawczych w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A. Opisywane w artykule badania realizowane są w ramach prac nad projektem pn.: "Adaptacja i implementacja metodologii Lean w kopalniach miedzi", na podstawie umowy o dofinansowanie zawartej z Narodowym Centrum Badan i Rozwoju Nr NR09-0011-10/2011. Wykonany model symulacyjny odstawy urobku, w środowisku arkusza kalkulacyjnego, umożliwia odwzorowanie topologii wiązki 3 lub 5 chodnikowej oraz wyliczenie minimalnej długości drogi odstawy, jak również dobór środków odstawy na podstawie ilości zmianowej urobku i drogi odstawy optymalny pod względem kosztowym. Jego działanie pozwala również na: 10

uzyskanie wizualizacji optymalnego doboru środków odstawy oponowej na mapce pola, dobranie środków odstawy (dostępnych na KMC), wyliczenie harmonogramu prac w wiązce 5 lub 3 chodnikowej, przy uwzględnieniu sposobu prowadzenia robót górniczych. Istotne znaczenie ma fakt, iż prezentowany model symulacyjny umożliwia osiągnięcie redukcji kosztów odstawy oponowej o ok. 20%, poprzez wykorzystanie optymalnego kosztowo doboru środków odstawy (lub zestawów maszyn). Pozwala także na dokładne wyznaczenie terminu i długości modyfikacji przenośnika taśmowego, w celu istotnego skrócenia drogi odstawy w ekonomicznie uzasadniony sposób. Reasumując, opracowany model, w przypadku jego implementacji w przedsiębiorstwie, daje możliwość uzyskania wielu wymiernych korzyści. Oczywiście możliwy jest jego dalszy ewolucyjny rozwój, zgodnie z potrzebami i oczekiwaniami przedsiębiorstwa. LITERATURA [1] Banks J. 1999: Introduction To Simulation, Simulation Conference Proceedings, 1999 Winter, vol.1, str.7-13. [2] Kowalski A., Sobol-Wojciechowska J., Szwancyber Ł., Śliwiński P. 2013: Komputerowe techniki symulacyjne do optymalizacji procesu odstawy urobku w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A, Wiadomości Górnicze, 7-8/2013, str.427. [3] Law A. 2007: Simulation Modeling and Analysis, 4th ed., McGraw-Hill. [4] Lonkwic P. 2008: Linie produkcyjne nowoczesne systemy produkcji, Design News Polska, nr 5, str. 54 58. [5] Sawik T. 1996: Planowanie i sterowanie produkcji w elastycznych systemach produkcyjnych, Warszawa, WNT. [6] Saudon B. 2000: Applied system simulation: a review study, Information Sciences Journal, str. 174. [7] Smith C. 1994: Performance Engineering, Encyclopedia of Software Eng., J.J. Marciniak ed., John Wiley&Sons, str. 794-810 [8] White P., Ingalls R. 2009: Introduction To Simulation. Proceedings of the 2009 Winter Simulation Conference M. D. Rossetti, R. R. Hill, B. Johansson, A. Dunkin and R. G. Ingalls, eds., IEEE, str. 12-23 [9] Zdanowicz R. 2002: Modelowanie i symulacja procesów wytwarzania, Gliwice, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. [10] KGHM ZANAM Sp. z o.o., Materiał przedsiębiorstwa, Polkowice, The simulation model haulage for the preparatory work in the mines of KGHM Polish Copper S.A. The purpose of this article is to present the concept of a simulation model allow for optimization of the process haulage branch mining for the preparatory work in the mines of KGHM Polska Miedź SA. The authors emphasize that the optimal organization haulage process for this type of work requires consideration of many variables which requires the use of solutions using computer simulation techniques. The study contains a detailed description of the tire haulage, as well as outlines the main assumptions of the model construction haulage for the preparatory work taking into account the topology of the bundles 3 or 5 sidewalks in the simulation model. The main objective of construction of the model haulage for the preparatory work is: optimize the selection of the type of tire transport as a function of the cost of the varying length into of road haulage, the production task. In addition, the economic evaluation was performed justify the use of belt conveyors for various variants the position, along with the location of unloading already during the preparatory work phase, in order to minimize costs. 11