Время цикла самосвала и во что оно обходится на тонну
Транспортировка обычно самая крупная статья затрат в карьере, и почти вся она определяется геометрией, зафиксированной ещё на стадии проекта. Время цикла одного самосвала — погрузка, подъём из карьера, разгрузка, возврат, ожидание — задаёт, сколько тонн парк перевезёт за смену, а съезд, по которому он поднимается, задаёт время цикла. Вот как складывается цикл, какие его части действительно двигают цифру и как она превращается в стоимость тонны.
Из чего состоит цикл
Цикл — это полный оборот: подача под погрузку и загрузка в забое, гружёный подъём из карьера, разгрузка на отвале или дробилке, порожний возврат и любое время в очереди у экскаватора.
Погрузка и разгрузка приблизительно постоянны — это вопрос числа ковшей и манёвров, обычно пара минут на погрузку и около минуты на разгрузку. Очередь зависит от того, насколько парк согласован с экскаватором. Геометрия живёт в ездовых плечах, и именно они меняются по мере углубления карьера.
Суть в асимметрии. Гружёный самосвал на подъёме медленный и ограничен мощностью; тот же самосвал порожняком под уклон быстрый и ограничен уже торможением и правилами безопасности. Усреднение двух направлений в одну скорость прячет то плечо, которое действительно стоит денег.
Почему подъём решают уклон и сопротивление качению
Скорость гружёного подъёма определяется тяговым усилием двигателя против суммарного сопротивления: уклона плюс сопротивления качению покрытия. Сопротивление качению непостоянно. Ухоженная дорога может стоить 2 %, разбитая или мягкая — в несколько раз больше, и каждый лишний процент действует ровно как лишний процент уклона.
Именно поэтому содержание дорог видно в производственных цифрах. Добавить два процента сопротивления качению к съезду 10 % — то же самое, что сделать его 12-процентным для каждого гружёного самосвала, в каждом цикле, всю смену.
И поэтому выбор уклона не бесплатен. Крутой съезд короче и быстрее доходит до глубины, но замедляет каждый гружёный подъём; пологий едется быстрее, но длиннее и съедает больше борта. Оба эффекта приходят в одно и то же время цикла, поэтому сравнивать надо в секундах, а не в градусах.
Глубина, длина съезда и кривая производительности
По мере углубления карьера возка удлиняется, цикл растёт, и тот же парк перевозит меньше тонн за период. График производительности от длины съезда — самый полезный в исследовании транспортировки: он превращает план из пожелания в ограничение.
Это же связь между проектированием дорог и планом горных работ. Схема съезда, экономящая 300 м возки в одну сторону, экономит не только расстояние; она поднимает часовой тоннаж, который парк способен держать в каждом последующем периоде.
Заодно стоит проверить коэффициент согласования. Мало самосвалов — ждёт экскаватор; много — самосвалы стоят в очереди. И то и другое проявляется как оплаченные, но не перевезённые тонны, а рекомендованный размер парка — это предложение для проверки, а не решение, принимаемое вслепую.
От секунд к стоимости тонны
Стоимость тонны выводится, как только известен цикл. Возьмите часовую стоимость эксплуатации самосвала — топливо, шины, обслуживание и оператор, — разделите на число циклов за этот час и ещё раз на массу груза. Результат — число, которое можно положить рядом с рудой, которую он везёт.
Показывать её и на тонно-километр полезно, потому что это разделяет два источника роста затрат: дорогой машино-час и длинную возку. Парк может выглядеть дешёвым по часу и дорогим по тонне просто потому, что дорога стала длиннее.
Для показателя за срок службы карьера нужен календарный план, а не только сегодняшняя геометрия. Стоимость тонны в первом и в последнем периоде может отличаться заметно, и в экономическое сравнение идёт средневзвешенная по периодам.
Бюджет шин, который не считают, пока не заболит
Шину расходует работа, а работа — произведение нагрузки на скорость. Тонно-километр в час — то, как производители выражают, сколько шина способна поглотить, прежде чем ограничением станет нагрев; профиль возки, превышающий этот показатель, не выходит из строя сразу — он просто сокращает срок службы шины, пока затраты не всплывут в другом месте.
Длинные, жаркие и быстрые рейсы с полной загрузкой — та самая комбинация, что доводит до предела. Там, где маршрут близок к пределу, рычаги те же, что влияют на цикл: сократить возку, снизить скорость на длинных плечах или принять меньший ресурс шин как посчитанное решение, а не как сюрприз.
Как проверить маршрут возки до постройки
Большинство этих чисел можно посчитать по проекту, а не измерять постфактум. Съезд — это линия на снятой поверхности; его длина, уклон на каждом пикете и самый крутой поворот читаются из геометрии.
Важна проверка по пикетам, а не по среднему. Один участок в 14 % на в остальном 8-процентном съезде задаёт скорость всего гружёного подъёма, а один поворот радиусом меньше минимального для самосвала делает маршрут непроезжим в нарисованном виде. Средний уклон прячет и то, и другое.
Скорость тоже стоит атрибутировать. Если плечо медленное, полезно знать, что было ограничением: мощность двигателя, скоростной режим площадки, поворот или дальность видимости — потому что физикой задано лишь одно из них.
Частые вопросы
Что такое время цикла самосвала?
Время полного оборота: подача и погрузка в забое, гружёный подъём наружу, разгрузка, порожний возврат и ожидание у экскаватора. Оно задаёт число рейсов в час и, следовательно, тоннаж, который парк перевозит за смену.
Что сильнее всего влияет на время цикла?
Ездовые плечи, а внутри них — гружёный подъём. Длина съезда, его уклон и сопротивление качению определяют скорость гружёного самосвала и продолжают меняться с углублением карьера. Время погрузки и разгрузки на их фоне почти постоянно.
Как сопротивление качению влияет на возку?
Оно прибавляется прямо к уклону, который преодолевает гружёный самосвал. Два лишних процента на съезде 10 % стоят столько же, сколько превращение его в 12-процентный, — на каждом гружёном подъёме. Поэтому содержание дорог видно в производственных цифрах.
Крутой съезд — это лучше или хуже?
Зависит от того, какой эффект перевесит, и сравнивать надо в секундах цикла. Крутой съезд короче и раньше доходит до глубины, но замедляет каждый гружёный подъём; пологий едется быстрее, но длиннее и съедает больше борта.
Как из времени цикла получить стоимость тонны?
Возьмите часовую стоимость самосвала — топливо, шины, обслуживание, оператор, — разделите на число циклов за час, затем на массу груза. Показ на тонно-километр дополнительно отделяет дорогой машино-час от просто более длинной возки.
Что такое TKPH и почему это важно?
Тонно-километр в час выражает работу, которую поглощает шина, — произведение нагрузки на скорость. Превышение номинала не вызывает мгновенного отказа; оно сокращает ресурс шины, так что длинная, быстрая и полностью гружёная возка оборачивается затратами, всплывающими позже.
Зачем проверять уклон по пикетам?
Потому что гружёный подъём определяется худшим участком, а не средним. Единственный участок в 14 % на съезде 8 % управляет всем подъёмом, а поворот радиусом меньше минимального делает маршрут непроезжим в нарисованном виде — средний уклон прячет и то, и другое.
Источники
STREAM считает время цикла, тонны в час, работу шин и стоимость тонны для каждой глубины уступа по съезду, который вы спроектировали на своей снятой поверхности.
Нативное Windows-приложение · полностью офлайн · бесплатная бета