Во что обходится транспортировка полезных ископаемых?

Транспортная цепочка «рудник — обогатительная фабрика — потребитель» — один из наиболее энергоёмких процессов горного дела, и чем более он автоматизированный, тем более дорогостоящий.

Некоторым предприятиям он обходится в половину себестоимости сырья. Однако зачастую полноценный и комплексный анализ оптимальной системы транспортировки не проводится, а выбор определяется, главным образом, ценой, что не только бьёт по производительности, но и ставит под сомнение рентабельность добычи.

Эффективность той или иной транспортной системы зависит от суммы дисконтированных затрат за период эксплуатации — капитальных и операционных, а также от специфики условий конкретного месторождения. Поэтому выделить один универсальный вариант для всех способов добычи довольно сложно. Однако специалисты отмечают общую тенденцию к применению технологии поточного транспорта, автоматизации процесса и стремлению свести к минимуму использование автотранспорта.

Затраты на транспортировку растут по мере увеличения глубины горных работ и их удаления от выработок, имеющих выход на поверхность. Рост объёма работы на карьерах требует совершенствования технологии горнотранспортных разработок, в частности, от циклических видов транспорта к машинам непрерывного действия — при открытых разработках это снижает расходы на доставку на 25-35% и повышает производительность труда в 1,5-2 раза.

Определяющие факторы

Как правило, цена приобретения — не главный критерий в выборе транспортной системы. Пусть она обойдётся предприятию дороже, но обеспечит бесперебойную работу.

Стоит учитывать полную стоимость владения за весь жизненный цикл техники, а также к каким простоям и убыткам ведёт поломка дешёвого оборудования.

Всё зависит от бюджета.

Если объёмы месторождения, скажем, на 5 лет, на его освоение не требуется транспортная техника, рассчитанная на срок службы в несколько десятков лет, — она попросту не окупится. Однако не исключено, что отдельно взятый фактор может стать критичным и определяющим в принятии окончательного решения.

Железные дороги

Например, главным препятствием для строительства технологичной железной дороги для карьера или рудника является сильный перепад высот в гористой местности. Тем не менее, железная дорога — один из самых распространённых вариантов транспортировки сырья в России. Применение большегрузных составов обеспечивает наименьший расход рабочей силы на 1 м³ перевозимых материалов, а также наиболее низкий относительный расход энергии при электрической тяге.

При больших объёмах производства это практически единственная система, приспособленная к перевозке грузов и оборудования на дальние расстояния свыше 100 километров.

К слову

На месторождении Лос-Пихигуаос в Венесуэле добывают бокситы. Мощность рудника — 6 млн тонн в год, текущая добыча — около 5 млн тонн, на экспорт уходит около
150-200 тыс. тонн в год.

Добытая на плато руда дробится и с высоты 600 метров по конвеерной ленте длиной 7,5 км опускается к подножью горы. Далее руда по железной дороге (52 км) транспортируется к речному порту Пуэрто Гумилла на реке Ориноко.

Речными баржами боксит доставляется на 650 км вниз по течению к глиноземному заводу «Интералюмина» в город  Сьюдад-Боливар.

Конвейеры

В случае, когда главной задачей является транспортировка по сильно пересечённой местности, применяются современные конвейерные системы. Их производительность зависит от мощности приводных станций, иными словами — от ширины конвейерной ленты и скорости движения.

К примеру, конвейер угольной компании «Калтим-Прима» (Индонезия) со скоростью 8,48 м/с обеспечивает 4500 т/ч.

«В условиях африканского климата на ГРО «Катока» применение ленточного конвейера в качестве транспортёра рудного и вскрышного материалов показало неплохие результаты.

Рудный транспортировочный комплекс из четырёх ленточных конвейеров длиной до 3 000 м с четырьмя перегрузками до бункеров обогатительной фабрики, считая разгрузку роторно-шнековой дробилки. Из них самый мощный — 1 500 м, с двумя приводными станциями.

Производительность всего комплекса до 1200-1500 т/ч.

Комплекс-транспортёр вскрышного материала длиной 4 000 м с шестью перегрузками до станции разгрузки. Производительность до 1500-2500 т/час», — рассказал генеральный директор ООО «РОССМАШХОЛДИНГ» Антон Придворов.

«Достаточно серьёзные сложности при выборе оптимального вида транспорта обусловлены существенным скептицизмом в отношении малораспространённых в горной отрасли России видов транспорта.

В частности, достаточно часто приходится сталкиваться с предвзятым отношением к конвейерным системам транспортировки, особенно наземного расположения. Доводы об объективных экономических преимуществах этого вида транспорта перекрываются сомнением в эффективности его работы в зимних условиях России. И здесь важно учитывать опыт предприятий смежных отраслей горнодобывающей промышленности.

Например, сложные конвейерные шахтные и наземные системы имеют гораздо большее распространение на угледобывающих предприятиях, чем на рудных», — отмечает к.т.н, горный инженер IEEC Андрей Твердов.

Представители отрасли говорят, что в России она консервативна — у нас традиционно привыкли работать с автотранспортом — как правило, из-за климатических условий.

«В условиях низких температур работа ленточных конвейеров без закрытых галерей будет крайне затруднительна.

Это влечёт за собой определённые расходы на капитальное строительство.

Во всём мире стараются перейти на конвейерный транспорт, потому как при первоначальных капиталовложениях, при должном подходе впоследствии получается прямая экономия.

Развивая и внедряя АСУ, такие, как блокировки, защита, на конвейерных системах можно добиться многократного увеличения производительности при минимальных материальных и людских затратах», — прокомментировал Антон Придворов.

Канатные дороги

В качестве альтернативы конвейерным системам при сложном рельефе местности используют подвесные канатные дороги — ГПКД.

Например, передовая разработка от Doppelmayr — гибрид традиционной канатной дороги и ленточного конвейера.

«Конвейерно-канатная система имеет ряд преимуществ перед классикой наземной — особенно в определённых условиях.

Таким образом, минимизируется экологическое влияние: мы ставим опору, которая занимает совсем мало места и не мешает растительному и животному миру внизу. Большими безопорными канатными пролётами до 1 км проходим по кратчайшему расстоянию из точки А в точку Б.

Система бесшумная, её можно устанавливать даже в жилых районах. К тому же, когда транспортировка идёт по верху, материал не заносит снегом, или, как это бывает в пустынных регионах, песком. У нас уже много реализованных проектов, и мы можем гарантировать работоспособность системы 24 часа в сутки.

А уровень безопасности здесь такой же, как при работе с людьми», — объясняет инженер отдела продаж Doppelmayr Хольгер Кромер.

Как уверяют создатели, установка работает в любых погодных условиях, например, при скорости ветра до 130 км/ч и может преодолевать уклоны в более чем 60°.

«Мы можем транспортировать грузы от 40 тонн на любые высоты и расстояния, а также можем вез-ти руду на расстояния до 30 км до 25 000 т/час — производительности могут быть сумасшедшие» — констатировал г-н Кромер.

В среднем расходы транспортировку канатно-ленточным конвейером составляют 1/100 от затрат на перевозку грузовым автотранспортом, не теряя в производительности.

«Специальная компания провела бизнес-расчёты стоимости транспортировки на расстояние 40 км для компании «СОДА» в городе Стерлитамак.

Там требовалось строительство двух мостов и закупка автомобильного транспорта, либо строительство нашей системы.

Мы начинали выигрывать после 5 лет эксплуатации. Система не из дешёвых, но эксплуатационные расходы очень низкие, и надёжность очень высокая. В отличие от эксплуатационных расходов на содержание парка техники и зарплату сотрудникам.

Если нет возможности больших инвестиций, то выбирают транспорт.

Если же заглядывать далеко, на 15-20 лет вперёд, то имеет смысл приобретать систему транспортировки конвейерного типа», — отметил Хольгер Кромер.

Автотранспорт

Главный его минус — самые высокие операционные затраты на топливо, цены на которое, кстати, неуклонно растут, а также запчасти, ремонт и дорожные работы, плюс к тому — многочисленный персонал, чтобы обслуживать парк.

Это оптимальный вариант для небольших месторождений с маленьким сроком отработки, либо для доставки грузов на небольшие расстояния и в ограниченном количестве, так как требует минимальных первоначальных вложений. Основной показатель этого вида транспорта — грузоподъёмность.

«Очень важное значение имеют состояние дорожного покрытия и уклоны. При разработке транспортного решения мы, прежде всего, обращаем внимание на плечо перевозки, рельеф и планируемые объёмы. Мы с лёгкостью заменяем традиционные карьерные самосвалы грузоподъёмностью 30-55 т на коротком и среднем плече и предлагаем широкий спектр решений для транспортировки сырья на большие дистанции.

В частности, мы реализуем проект с АК «АЛРОСА» по перевозке руды с удалённых месторождений на обогатительную фабрику, плечо перевозки при этом достигает 160 км.

В данном случае мы используем тяжёлый самосвал с боковой разгрузкой, работающий в связке с 4-осным прицепом. Грузоподъёмность данного автопоезда составляет 94 тонны», — рассказал начальник отдела карьерной техники ООО «Скания-Русь» Константин Кравченко.

Главными конкурентами традиционного автотранспорта выступают гусеничные автосамосвалы и дизель-троллейвозы, использование последних позволяет сократить расходы на топливо.

Эти варианты крайне эффективны в усложняющихся условиях отработки глубоких карьеров, когда вывоз грузов с нижних горизонтов осложнён очень высокими уклонами, однако пока недостаточно распространены.

Преемственность?

Специалисты, проработавшие на добывающих предприятиях не один десяток лет, отмечают, что технология транспортных систем нестареющая, а что касается инноваций, то в большинстве случаев совершенствуются отдельные элементы техники.

«В комплексе конвейерные системы никогда не устаревают. Принцип работы остаётся тот же, будь то скребковый, трубчатый или ленточный конвейер.

Но они модернизируются с появлением новых материалов и технологий в обработке металла: добавляется штамповка, оцинковка элементов, которые подвергаются эрозии, вместо стального ролика изготавливают пластмассовый, вместо цилиндрического редуктора Ц2у ставят компактный мотор-редуктор, вместо тормозных шкивов устанавливают специальные тормозные муфты от обратного хода», — рассказал технический директор до 2013 года ООО «Полевской машиностроительный завод» Владислав Ольховиков.

А ещё эксперты отмечают, что в некоторых случаях иностранная техника, бывшая в употреблении, например, ПДМ, эффективнее новой отечественной.

Во-первых, зарубежные производители дают на свои транспортировочные установки гарантию до 50 лет, а во-вторых, в сложнейших условиях добычи первостепенны надёжность и эксплуатационные характеристики, такие как грузоподъёмность и хорошие ходовые качества, и в этом плане импортный изготовитель себя зарекомендовал.

«В сопоставимых измерениях это действительно так: эффективнее и экономически более оправдано. Если, к примеру, вы возьмёте ПДМ с пробегом два года, то конечно, при должном уровне эксплуатации и сервисном обслуживании за эти два года при проведении предпродажной подготовки, она, конечно, себя лучше зарекомендует, чем отечественная новая.

Если же ПДМ с десятилетним пробегом, то даже при хорошем уходе она будет уступать новой отечественной машине, так как ее ресурс не такой уж и большой — около 7 лет», — прокомментировал маркетолог ООО «ГХХ Фарцойге» Михаил Малев.

Текст: Надежда Гесс