3.2.1. Mục tiêu của giải pháp:
Giảm chi phí nhiên liệu; giảm chi phí động lực; giảm chi phí nhân công; giảm chi phí khấu hao TSCĐ. Thực hiện các mục tiêu trên thông qua:
Giảm khối lượng xúc chuyển tải, tăng năng xuất máy xúc khi xúc chuyển tải và tăng hệ số phá đá của lỗ khoan ệ105.
3.2.2. Căn cứ thực hiện của giải pháp:
Qua phân tích giá thành tổng sản lượng, giá thành đơn vị sản phẩm, yếu tố chi phí nguyên nhiên vật liệu, yếu tố chi phí nhân công và yếu tố chi phí khấu hao TSCĐ trong các mục 2.5, 2.6 và 2.7 nhận thấy:
Yếu tố chi phí nguyên nhiên vật liệu, yếu tố chi phí nhân công và yếu tố chi phí khấu hao TSCĐ chiếm tỷ lệ khá cao trong giá thành tổng sản lượng của Công ty (chỉ sau tỷ trọng của yếu tố chi phí thuê ngoài), tỷ lệ lần lượt theo số liệu thực tế năm 2007 là 14,86%; 16,73% và 7,65%. Cũng theo những phân tích trong các mục trên, mức tăng giảm chi phí của các yếu tố trên là không tương xứng với sự thay đổi sản lượng của Công ty. Do vậy, căn cứ vào đó có thể thiết kế các biện pháp giảm thiểu các yếu tố chi phí đó nhằm hạ giá thành sản phẩm của Công ty.
Thông qua khảo sát thực trạng việc tổ chức khai thác đá, sản xuất vật liệu xây dựng của Công ty. Khảo sát kỹ thuật công nghệ khoan - nổ mìn đang áp dụng tại Công ty; đánh giá các ưu điểm và nhược điểm của hệ thống khai thác đó thấy rằng: việc sử dụng kỹ thuật công nghệ khoan - nổ mìn của Công ty là chưa hợp lý. Qua đó, kết hợp với cơ sở lý thuyết của kỹ thuật công nghệ khoan - nổ mìn để cải tiến kỹ thuật công nghệ khoan - nổ mìn cho Công ty.
3.2.3. Nội dung của giải pháp:
a. Biện pháp giảm khối lượng và tăng năng suất xúc chuyển tải:
Công ty cổ phần vật liêu xây dựng - VVMI hiện tại đang áp dụng hệ thống khai thác khấu theo lớp xiên, xúc chuyển tải đất đá nổ mìn từ tầng khai thác xuống bãi xúc bốc.
Hệ thống khai thác khấu theo lớp xiên được mô tả như sau [6, 231]:
Vò Phó Cêng_QTDN-KS2-K20 ỏ 57 Khoa Kinh tÕ vµ Qu¶n lý
lb L
b a
Các thông số của mạng lưới lỗ khoan trên tầng: d - đường kính lỗ khoan
h - chiều cao tầng
W - đường cản chân tầng, là khoảng cách tính từ trục của hàng lỗ khoan ngoài cùng đến chân của gương tầng
a - khoảng cách các lỗ khoan
b - khoảng cách giữa các hàng lỗ khoan
c - khoảng cách an toàn từ trục của lỗ khoan hàng ngoài đến mép trên của gương tầng
L - chiều sâu lỗ khoan lb - chiều cao cột bua lt - chiều sâu cột thuốc ln - chiều sâu khoan thêm ỏ - góc nghiêng của tầng
Đường cản chân tầng tính theo công thức [6, 221]:
2 0,75g 0,56g 4mgqhL W 2mqh − + + =
q - chỉ tiêu thuốc nổ, tra bảng 14.1 [6, 219]
γ - trọng lượng thể tích của đất đá (T/m3) a m W = - hệ số khoảng cách = 0,8 ữ 1 2 g 7,85d= ∆ (kg/m)
∆ - mật độ nạp mìn (kg/dm3)
Chiều sâu lỗ khoan tính theo công thức [6, 232]:
n h L l sin = + α (m)
* Biện pháp giảm khối lượng xúc chuyển tải:
Qua khảo sát các thông số kỹ thuật của phương pháp khoan - nổ mìn mà công ty đang áp dụng; nhận thấy các thông số của tầng khai thác mỏ đang áp dụng chưa hợp lý dẫn đến khối lượng xúc chuyển tải lớn và năng suất xúc chuyển tải không cao.
Các thông số của tầng khai thác mỏ đang áp dụng: - Chiều cao tầng: h = 11,2 m - Chiều rộng mặt tầng công tác: Bct = 15,8 m - Số hàng mìn khi nổ mìn trên tầng: n = 3 hàng - Khoảng cách giữa các hàng mìn: b = 3,6 m - Đai bảo vệ: z = 5,0 m - Chỉ tiêu thuốc nổ: q = 0,35 kg/m3
Từ các thông số của hệ thống khai thác trên ta tính được chiều rộng của đống đá sau nổ mìn như sau [7, 242]:
n 1 2 3
B =k .k .k .h q +(n 1).b− (m) trong đó:
k1 - hệ số kể đến mức độ khó khăn nổ mìn của đất đá, k1 = 3.
k2 - hệ số kể đến ảnh hưởng của góc nghiêng của lỗ mìn so với mặt phẳng ngang, k2 = 1.
k3 - hệ số kể đến độ văng xa của đất đá nổ mìn, phụ thuộc vào thời gian vi sai giữa các hàng, k3 = 0,8.
q - chỉ tiêu thuốc nổ.
n - số hàng mìn, n = 3 hàng.
b - khoảng cách các hàng mìn, b = 3,6 m.
Chiều cao trung bình của đống đá nổ mìn được tính theo công thức [7, 244]: hđ = Sn/Bn (m)
trong đó:
Sn - diện tích mặt cắt ngang của đống đá nổ mìn, Sn = k.h.n.b.kr (m2) k - hệ số kể đến số hàng mìn trong bãi mìn, k = 0,92
kr - hệ số nở rời của đất đá nổ mìn, kr = 1,56 Từ đó, tính được: Sn = 174 m2
Như vậy, chiều cao trung bình của đống đá nổ mìn: hđ = 7,53 m
Diện tích mặt cắt ngang đống đá đọng lại trên tầng là: S = hđ.Bct = 119 m2. Vậy khối lượng đá đọng lại trên tầng sau khi nổ mìn phải dùng máy xúc xúc chuyển là 68%.
Để giảm được khối lượng xúc chuyển tải mà vẫn đảm bảo được điều kiện an toàn xúc chuyển tải, trong biện pháp này đưa ra các thông số của hệ thống khai thác như sau: - Chiều cao tầng: h = 15,0 m - Chiều rộng mắt tầng công tác: Bct = 10,6 m - Số hàng mìn khi nổ mìn trên tầng: n = 2 hàng - Khoảng cách giữa các hàng mìn: b = 3,8 m - Đai bảo vệ: z = 3,0 m - Chỉ tiêu thuốc nổ: q = 0,35 kg/m3 Tương tự như cách tính toán trên ta có: Bn = 21,30 m Chiều cao trung bình của đống đá nổ mìn: hđ = 7,68 m
Diện tích mặt cắt ngang đống đá đọng lại trên tầng là: S = hđ*Bct = 81,41 m2 Vậy khối lượng đá đọng lại trên tầng sau khi nổ mìn phải dùng máy xúc xúc chuyển là 48%.
Khí áp dụng các thông số mới khối lượng đất đá nổ mìn phải chuyển tải từ tâng khai thác xuống bãi xúc bốc sẽ giảm được 20%.
Với các thông số hiện tại đang áp dụng ở mỏ, chiều rộng mặt tầng công tác là 15,8 m nên khi xúc chuyển tải sẽ tăng thời gian quay gầu từ gương xúc đến chỗ dỡ tải và ngược lại.
Máy xúc được sử dụng để xúc chuyển tải trên tầng là CAT - 320C có thời gian chu kỳ xúc là Tc = 22 giây, khi góc quay trung bình là 900 và xúc chuyển tải. Theo như số liệu thống kê tại mỏ, khi xúc đá năng xuất máy xúc sẽ giảm chỉ còn 70% năng xuất định mức vì vậy thời gian chu kỳ xúc sẽ tăng lên 30%, Tck = 28,6 giây.
Trong đó toàn bộ thời phát sinh tăng nằm trong thời gian xúc (Tx), thời gian dỡ tải (Td) và thời gian quay gầu không bị ảnh hưởng Tq = 7 giây.
Với các thông số mới chiều rộng mặt tầng công tác là 10,6 m nên khi xúc chuyển tải sẽ giảm thời gian quay gầu từ gương đến chỗ dỡ tải và ngược lại, do qóc quay của gầu xúc giảm từ 900 xuống còn 420.
Thời gian quay gầu giảm xuống còn: Tq = 3,3 giây. Vây thời gian chu kỳ xúc giảm xuống là: Tck = 24,9 giây. Như vây năng xuất máy xúc khi xúc chuyển sẽ tăng 13%.
b. Biện pháp tăng hệ số phá đá của lỗ khoan ệ105:
Khi thay đổi các thông số của hệ thống khai thác làm cho các thông số của công tác khoan - nổ mìn cũng thay đổi theo.
- Chiều cao tầng: h = 15,0 m - Chiều rộng mắt tầng công tác: Bct = 10,6 m - Số hàng mìn khi nổ mìn trên tầng: n = 2 hàng - Khoảng cách giữa các hàng mìn: b = 3,8 m - Đai bảo vệ: z = 3,0 m - Chỉ tiêu thuốc nổ: q = 0,35 kg/m3
Khi chiều cao tầng tăng làm cho chiều sâu lỗ mìn tăng kéo theo chiều cao cột thuốc nổ tăng dẫn đến vùng bán kính bị đập vỡ do nổ mìn tăng lên; đây là cơ sở giãn mạng lưới lỗ khoan để tăng suất phá đá.
Tính toán thông số mạng lưới lỗ khoan: - Đường cản chân tầng: w
0 w 24.d . q ∆ = , m Trong đó: d0 - đường kính lỗ khoan, d0 = 0,105 dm. ∆ - mật độ chất nổ trong lỗ khoan, ∆ = 0.9 kg/dm3. Đường cản chân tầng: w = 4,0 m
- Khoảng cách giữa các lỗ khoan: a a = m.w (m)
m - là hệ số làm gần, m = 1,15 a = 4,6 m
- Khoảng cách giữa các hàng lỗ khoan: b; áp dụng sơ đồ bố trí lỗ khoan theo mạng tam giác đều:
b = a.sin600 = 4,0 m
- Chiều sâu khoan thêm và chiều sâu lỗ mìn: Chiều sâu khoan thêm: Lt
Lt = 13.d0 = 12,5.0,105 = 1,6 m Chiều sâu lỗ mìn: Lk
Lk = h + Lt = 16.6 m
- Khối lượng đá nổ ra của 1 lỗ khoan: V V = a.h.w (m3)
V = 4,6.15.4,6 = 276 m3
Như vậy suất phá đá của các thông số mới là:
η = V/ Lk (m3/m)
η = 16,6 m3/m
Suất phá đá năm 2007 của mỏ thực hiện là: η=14,3 m3/m. Như vây suất phá đá sẽ tăng được 2,3 m3/mks.
Qua trình bày nội dung giải pháp ở trên, thấy rằng đây là một giải pháp kỹ thuật công nghệ; tuy nhiên giải pháp này không liên quan nhiều đến trang thiết bị khai thác. Chính vì vậy, Công ty có thể chủ động triển khai giải pháp này ngay khi xác định được giải pháp này là phù hợp và mang lại hiệu quả cho doanh nghiệp.
3.2.5. Dự tính kinh phí thực hiện giải pháp:
Giải pháp cải tiến kỹ thuật công nghệ khoan - nổ mìn đã nêu trên được thực hiện thông qua việc tính toán, thay đổi thông số của hệ thống khai thác. Đây là công việc thuộc chức năng của Phòng Kỹ thuật - An toàn - Cơ điện của Công ty, chính vì vậy kinh phí cần đầu tư để thực hiện giải pháp là không đáng kể.
3.2.6. Lợi ích của giải pháp:
a. Lợi ích do thay đổi thông số của tầng khai thác:
Khối lượng phải xúc chuyển tải trên tầng năm 2007 là 28.800 m3; do thay đổi các thông số của công nghệ khai thác nên khối lượng xúc sẽ giảm là 20% (do khối lượng tự lăn xuống bãi xúc bốc lớn hơn), khối lượng này khoảng 5.760 m3. Năng suất máy xúc tăng 13% do đó chi phí xúc bốc sẽ giảm tương đương với khối lượng phải xúc bốc là 3.744 m3. Tổng khối lượng xúc giảm là: 9504m3.
Các nội dung chi phí giảm do thay đổi thông số của tầng khai thác được tính toán theo:
Nhiên liệu giảm: 9504*0,35*8091= 26.902.575 đồng (1) Lương nhân công giảm:
- Số ca làm việc: 9500m3/282m3/ca = 34 ca.
- Lượng nhân công: 34ca*2người*60.000đ/ca = 4.080.000 đồng (2) Khấu hao TSCĐ, sửa chữa thường xuyên, phụ tùng thay thế, dầu mỡ phụ giảm: 25.486.132 đồng (3)
Tổng cộng chi phí giảm là: (1) + (2) + (2) = 56.468.707 đồng
b. Biện pháp do thay đổi thông số khâu khoan nổ mìn:
Theo như số liệu tại mỏ và sản lượng năm 2007 thì khi thay đổi các thông số của tầng khai thác và mạng lưới của mạng lỗ khoan nổ mìn khối lượng mét khoan sẽ giảm 1100 mét khoan ệ105.
Các khoản chi phí giảm được do thay đổi thông số trong khâu khoan nổ mìn được xác định như sau:
Chi phí động lực giảm:
- Số ca máy: 1100m/45m/ca = 25 ca.
- Thành tiền: 25 ca * 672 kw * 890đ/kw = 14.952.000 đồng (4) Lương nhân công giảm: 8.500đ/m*1100m = 9.350.000 đồng (5) Sửa chữa thường xuyên, phụ tùng thay thế giảm: 8.447.126 đồng (6) Như vậy, tổng chi phí giảm được sẽ là: (4) + (5) + (6) = 32.749.126 đồng.