Ocena zasadności zmiany funkcji szybu L-VI kopalni „Lubin"

___________________________________________________________________ 1) _{KGHM Polska Miedź S.A. O/ZG „Lubin”, ul. M. Skłodowskiej-Curie 188, 59-301 Lubin} 2) _{KGHM CUPRUM sp. z o.o. – CBR, ul. Gen. Wł. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław}

Jerzy Grzesi

ń

ski

_{, Sławomir Hanzel}

_{, Marek Marzec}

_,

Zbigniew Sadecki

Ocena zasadności zmiany funkcji

szybu L-VI kopalni „Lubin”

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

Wst

ę

p

Szyb L-VI projektowany był w latach 1975-1978 jako szyb wydobywczy i materia-łowo-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.

Określenie docelowych układów transportu w O/ZG „Lubin” (dla okresu po za-przestaniu 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 scena-riuszy zakładających transport ludzi i materiałów szybami rejonu LZ lub szybem L-VI.

Zmiany długości efektywnego czasu pracy oddziałów eksploatacyjnych, prowa-dzących obecnie wydobycie w rejonie LZ, pozwoliły oszacować wielkości zmian kosztów jednostkowych kopalni oraz łączne efekty ekonomiczne związane ze zmia-ną modelu kopalni.

1. Plan robót górniczych w północno-zachodniej

cz

ęś

ci 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 któ-rym 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, zlo-kalizowanych 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 2015÷2016 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). Oddział G-8 swoją działalność w pół-nocnej części rejonu LZ zakończy w 2023 roku i zostanie przeniesiony w Rejon Lu-bina Wschodniego.

2. Transport ludzi i materiałów – rozwa

ż

ane scenariusze

W oparciu o długoterminowy program robót górniczych przeprowadzono analizę transportu ludzi do oddziałów prowadzących eksploatację w północnym rejonie ko-palni „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.

Tabela 1 Długość dróg transportu ludzi w roku 2018

Oddział Szyb

zjaz-dowy

Szyb-KMC KMC-oddział KG-Szyb

[m] [m] [m] G-8 LZ 9 365 3 090 6 685 L-VI 650 3 090 3 215 Różnica 8 715 0 3 470 G-7 LZ 9 365 1 220 10 340 L-VI 650 1 220 1 790 Różnica 8 715 0 8 550 G-6 LZ 9 365 2 115 11 070 L-VI 650 2 115 1 450 Różnica 8 715 0 9 620

Średnie prędkości przejazdów na poszczególnych odcinkach dróg przyjęto równe średnim czasom przejazdów oszacowanym przez służby O/ZG „Lubin” (tab. 2).

Tabela 2

Średnie prędkości transportu

Środek transportu Jednostka

Istniejące drogi dojazdu

do szybów LZ i do oddziałów 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 dotyczą-ce długości dróg i prędkości przejazdów, jak w tabelach 1 i 2.

Z przeprowadzonej analizy wynika, że przy pełnieniu przez szyb L-VI funkcji mate-riałowo-zjazdowej, istnieje możliwość skrócenia czasów przejazdu do poszczegól-nych oddziałów od około 1 godz. (73 min.) do około 2 godz. (113 min.) w ciągu jed-nej zmiany.

Tabela 3 Prognoza czasów transportu załogi od strony szybów LZ i L-VI w roku 2018

Oddział Szyb zjazdowy Szyb-KMC KMC-oddział KG-Szyb Łącznie w ciągu zmiany

[min.] [min.] [min.] [min.]

G-8 LZ 63 31 45 139 L-VI 13 31 22 66 Różnica 50 0 23 73 G-7 LZ 63 12 69 144 L-VI 13 12 12 37 Różnica 50 0 57 107 G-6 LZ 63 19 71 153 L-VI 13 19 8 40 Różnica 50 0 63 113

3. 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 anali-zowanych oddziałów eksploatacyjnych, pozwalające określić efektywny czas pracy dla scenariusza transportu załogi od strony szybów LZ lub L-VI (tab. 4).

Tabela 4 Efektywne czasy pracy analizowanych oddziałów eksploatacyjnych w 2018 roku

Szyb Oddział

LZ L-VI Różnica

[min.] [min.] [min.]

G-6 165 247,5 82,5

G-7 177,5 260 82,5

G-8 182,5 250 67,5

Efektywny czas pracy dla załogi oddziałów dojeżdżających od strony szybu L-VI wyniesie około 55-58% całkowitego czasu pracy. Natomiast dla pracowników dojeż-dżających 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 eks-ploatacyjnych wiąże się z pełnieniem przez szyb L-VI funkcji materiałowo-zjazdowej i może być osiągnięty przez:

− zmniejszenie zapotrzebowania na maszyny górnicze przy utrzymanym po-ziomie 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 wydo-bycia analizowanych oddziałów (tab. 6) o około 4,7 tys. Mg/dobę (w.s.).

Dla wyznaczenia całkowitego efektu ekonomicznego określono koszty, które ule-gną 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 po-wierzchni 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 admini-stracyjno-socjalnego oraz obiektów na powierzchni związanych z transpor-tem materiałów),

Zmniejszenie zapotrzebowania na maszyny górnicze przy utrzymaniu poziomu wydobycia dla dwóch wariantów zjazdu załogi: szybami LZ lub szybem L-VI, w roku 2018

Oddział Wydo-bycie dobowe (w.s.) [Mg/d] Dojazd do pola od strony rejonu szybowe-go Efektywny czas pracy dla jednej zmiany [min./zm.]

Zapotrzebowanie na maszyny górnicze

Wiertnice Kotwiarki Ładowarki

Zestaw (ŁK-2 + 2 WO) G-6 3 510 LZ 165 3 4 3 2 L-VI 247,5 2 3 2 1 Różnica 82,5 1 1 1 1 G-7 3 510 LZ 177,5 3 4 2 2 L-VI 260 2 3 2 1 Różnica 82,5 1 1 0 1 G-8 4 015 LZ 182,5 3 4 3 2 L-VI 250 2 3 2 1 Różnica 67,5 1 1 1 1 Razem 11 035 LZ 175,3 9 12 8 6 L-VI 252,4 6 9 6 3 Różnica 77,1 3 3 2 3 Tabela 6 Zwiększenie wydobycia przy utrzymanym poziomie ilości maszyn dla dwóch wariantów zjazdu

załogi: szybami LZ lub szybem L-VI, w roku 2018

Oddział wydobycie dobowe (w.s.) [Mg/d] Dojazd do pola od strony rejonu szybowego Efektywny czas pracy dla jednej zmiany

[min./zm.]

Zwiększenie wydobycia przy utrzymanym poziomie

ilości maszyn [Mg/d] w.s. Różnica G-6 3 510 LZ 165 5 250 1 740 L-VI 247,5 Różnica 82,5 G-7 3 510 LZ 177,5 5 150 1 640 L-VI 260 Różnica 82,5 G-8 4 015 LZ 182,5 5 400 1 385 L-VI 250 Różnica 67,5 Razem 11 035 LZ 175,3 15 800 4 765 L-VI 252,4 Różnica 77,1

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.

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 2019-2035 wariant A wariant B 1. Zmniejszone koszty utrzymania rejonu szybowego LZ mln zł 210 210 2. Likwidacja kosztów transportu szynowego LZ mln zł 238 238 3. Amortyzacja od nakładów na modernizację kompleksu

szybu L-VI mln zł -150 -150

4. Zwiększone koszty utrzymania kompleksu szybu L-VI mln zł -100 -100

5. Obniżka kosztów maszyn mln zł 206 -

6. Efekt z dodatkowego wydobycia mln zł - 208

7. Całkowity efekt ekonomiczny mln zł 404 406

Podsumowanie

Szacuje się, że całkowite obniżenie kosztów wydobycia kopalni w latach 2019-2035 (z tytułu zmiany funkcji szybu L-VI z wentylacyjnej – wdechowej na materiało-wo-zjazdową) wyniesie około 400 mln zł. Prognozowane wydobycie w O/ZG „Lubin” w ww. okresie wyniesie około 110 mln Mg. Daje to zmniejszenie średniego jednost-kowego 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 pół-nocnej 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.