Minimizing the time of breaks and stoppages of mining faces as an opportunity to increase the volume of mining and the efficiency of mines

• Autorzy: Bąk Patrycja , Turek Marian

Identyfikatory

DOI

10.24425/gsm.2023.145890

Warianty tytułu

PL

Minimalizacja czasu przerw i postojów przodków wybierkowych szansą na wzrost wielkości wydobycia i efektywności kopalń

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A significant problem with the effective functioning of the hard-coal mining industry, especially in relation to mining enterprises and mines located in the Upper Silesian Coal Basin, are the high costs of mining. This is due to many reasons, among which, an important aspect is the ineffective use of the working time of mining faces. The unsatisfactory use of working time caused by unplanned shutdowns of mining faces is a significant reason for the fact that the use of the production potential of the expensive, modern mechanized systems built in them, with the production capacity of around 1,000-1,500 tons per hour, is relatively small – the average daily volume of mining from a longwall working is most often around 3,000 tonnes or even slightly less. A significant reason for this is the occurrence of a large number of interruptions in the continuity of their work, which is mainly caused by equipment failures, the impact of unfavorable geological and mining conditions or technological shutdowns. The article deals with the problem of the unsatisfactory level of the effective use of working time in mining faces (longwalls) in Polish hard-coal mines. The main reason for this is the occurrence of a large number of unplanned stops and interruptions, sometimes lasting several days. Their elimination or at least reduction would significantly contribute to the improvement of the existing situation. The condition for this, however, is reliable analyses aimed at detailed the identification of their causes. It was proposed to use three methods – the analytic hierarchy process (AHP), the development of the Pareto-Lorenz diagram and the 5 Whys method. Examples of their practical application are also presented.

PL

Znaczącym problemem dotyczącym efektywnego funkcjonowania branży górnictwa węgla kamiennego, szczególnie w odniesieniu do przedsiębiorstw górniczych i kopalń zlokalizowanych na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, są wysokie koszty prowadzonej eksploatacji. Wynika to z wielu przyczyn, wśród których istotne miejsce zajmuje nieefektywne wykorzystanie czasu pracy przodków wybierkowych. Niezadawalające wykorzystanie czasu pracy spowodowane nieplanowanymi postojami przodków wybierkowych jest istotną przyczyną tego, że wykorzystanie potencjału produkcyjnego zabudowanych w nich kosztownych, nowoczesnych kompleksów zmechanizowanych, o możliwości produkcji około 1000-1500 ton w ciągu godziny, jest stosunkowo niewielkie. Znaczącą przyczyną tego jest występowanie dużej liczby przerw w ciągłości ich pracy, spowodowanych głównie awariami urządzeń, wpływami niekorzystnych uwarunkowań geologiczno-górniczych lub postojami technologicznymi. W artykule poruszono problematykę niezadawalającego poziomu wykorzystania efektywnego czasu pracy w przodkach wybierkowych (ścianach) w polskich kopalniach węgla kamiennego. Główną przyczyną tego jest występowanie dużej liczby nieplanowanych postojów i przerw, czasem trwających nawet po kilka dni. Ich wyeliminowanie lub przynajmniej zredukowanie znacząco przyczyniłoby się do poprawy istniejącej sytuacji. Warunkiem tego jest jednak rzetelne przeprowadzenie analiz mających na celu szczegółową identyfikację przyczyn ich powstawania. Zaproponowano do tego wykorzystanie trzech metod – wielokryterialnej metody hierarchicznej analizy problemów decyzyjnych AHP, opracowanie diagramu Pareto-Lorenza oraz metody 5 Whys. Przedstawiono także przykłady ich praktycznego zastosowania.

Słowa kluczowe

EN

mining face; standstill time; volume of mining; efficiency of mine

PL

przodek wybierkowy; czas postoju; wielkość wydobycia; efektywność wydobycia

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 39, z. 2
• Strony: 177--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bąk Patrycja

• AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-9109-3369

autor

Turek Marian

• Central Mining Institute, Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] Bijańska, J. and Wodarski, K. 2017. Use of AHP method in strategic decision-making in hard coal mines in a crisis situation. [In:] Jonek-Kowalska, I., ed. Economic and technological conditions of development in extractive industries. Gliwice: Publishing House of the Silesian University of Technology.
• [2] Brodny, J. and Stecuła, K. 2016. Analysis of the effectiveness of the use of a set of mining machines. [In:] Knosal, R., ed. Innovations in Management and Production Engineering. Opole: Publishing House of the Polish Production Management Society.
• [3] Brożyńska et al. 2014 – Brożyńska, M., Lis, A., Kowal, K. and Szymczak, M. 2014. 5 times why. First method manual. Łódź: 2KConsulting Publishing House.
• [4] Cabała, P. 2016. Analysis of the consistency of assessments in the process of making strategic decisions. Scientific Journals of the Silesian University of Technology, Series: Organization and Management 88.
• [5] Chadha, R. 2014. Mine improves operations through OEE and waterfall analysis. Quality Progress 2.
• [6] Fourie H. 2016. Improvement in the overall efficiency of mining equipment: a case study. The Journal of The Southern Africa Institute of Mining and Metallurgy 116(3), pp. 275-281, DOI: 10.17159/2411-9717/2016/v116n3a9.
• [7] Gumiński, A. 2010. Effective working time of employees in a hard coal mine (Efektywny czas pracy zatrudnionych w kopalni węgla kamiennego). Przegląd Górniczy 66(9), pp. 104-107 (in Polish).
• [8] Gumiński, A. 2011a. Factors determining the effective work time of employees in a colliery (Czynniki obniżające efektywny czas pracy zatrudnionych w kopalni węgla kamiennego). Scientific Journals of the Silesian University of Technology, Series: Organization and Management 56, pp. 89-104 (in Polish).
• [9] Gumiński, A. 2011b. Labor intensity of removing failures in a hard coal mine (Pracochłonność usuwania awarii w kopalni węgla kamiennego). Wiadomości Górnicze 62(1), pp. 29-33 (in Polish).
• [10] Gumiński, A. 2015. Analysis of the possibilities of increasing the efficiency of the use of production means in the mining longwalls of a hard coal mine (Analiza możliwości zwiększenia efektywności wykorzystania środków produkcji w ścianach wydobywczych kopalni węgla kamiennego). Scientific Journals of the Silesian University of Technology 78, pp. 167-177 (in Polish).
• [11] Jaszczuk, M. and Siwiec, J. 1997. Assessment of the use of potential technical possibilities of longwall shearers based on the measurement of operating parameters. [In:] Conference materials “New possibilities of mining machines” – international scientific and technical conference, Szczyrk, March 1997.
• [12] Jonek-Kowalska, I. 2013a. Different views on efficiency in an enterprise. [In:] Turek, M., ed. Analysis and evaluation of costs in hard coal mining in Poland in terms of improving mining efficiency. Warszawa: Difin Publishing House.
• [13] Jonek-Kowalska, I. 2013b. Assessment of the possibilities of improving the efficiency of hard coal mining. [In:] Turek, M., ed. Analysis and evaluation of costs in hard coal mining in Poland in terms of improving mining efficiency. Warszawa: Difin Publishing House.
• [14] Jonek-Kowalska, I. and Turek, M. 2016. Effectiveness determinants in hard coal mines in Poland in the current market and geological-mining conditions (Zmienność uwarunkowań rynkowych jako źródło ryzyka w planowaniu produkcji górniczej i jej ekonomicznych rezultatów). Inżynieria Mineralna 18(2), pp. 207-214 (in Polish).
• [15] Jonek-Kowalska, I. and Turek, M. 2016. Data Envelopment Analysis in the measurement and optimization of technical efficiency in Polish hard coal mines. [In:] Sroka, W., ed. Modern enterprise management. Conditions, trends, perspectives. Toruń: Scientific Society of Organization and Management “House of the Organizer”.
• [16] Koch, R. 2003. The 80/20 Rule. Better results with less effort and resources. Warszawa: Wydawnictwo Medium sp. z o.o.
• [17] Korski et al. 2017 – Korski, J., Tobór-Osadnik, K. and Wyganowska, M. 2017. Mining Machines Effectiveness and OEE Indicator. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
• [18] Korski et al. 2019 – Korski, J., Tobór-Osadnik, K. and Wyganowska, M. 2019. Internal Client and Efficiency in the Mining Process. [In:] World Multidisciplinary Earth Sciences Symposium WMESS 2018, Institute of Physics, Czech Republic, No. 012102.
• [19] Lanke et al. 2014 – Lanke, A., Hoseinie, H. and Ghodrati, B. 2014. Mine Production Index (MPI): New method to evaluate effectiveness of mining machinery. World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Environmental, Chemical, Ecological, Geological and Geophysical Engineering 8(11).
• [20] Lyczko, A. 2021. Factors determining the volume of production in mining faces on the example of Polska Grupa Górnicza SA. PhD thesis (unpublished). Katowice: Central Mining Institute.
• [21] Magda, R. 2017. Increase in the degree of utilization of production capacity and reduction of fixed costs as the basic directions of restructuring activities aimed at reducing the unit cost of mining production (Wzrost stopnia wykorzystania zdolności produkcyjnej i redukcja kosztów stałych jako podstawowe kierunki działań restrukturyzacyjnych zmierzających do zmniejszenia jednostkowego kosztu produkcji górniczej). Przegląd Górniczy 73(1), pp. 98-103 (in Polish).
• [22] Matuszek, Ł. 2021. A new method of planning the production volume in a hard coal mine. PhD thesis (unpublished). Katowice: Central Mining Institute.
• [23] Mohammadi et al. 2015 – Mohammadi, M., Rai, P. and Gupta, S. 2015. Performance Measurement of Mining Equipment. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering (5)7.
• [24] Pacana, A. 2021. Principles and methods of quality management (Zasady i metody zarządzania jakością). Rzeszów: Rzeszów University of Technology (in Polish).
• [25] Palka, D. and Stecuła, K. 2019. Concept of Technology Assessment in Coal Mining. [In:] IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 261(1). Gliwice: Mining of Sustainable Development Conference.
• [26] Profaska, M. and Bielak, M. 2016. Analysis of the causes of the type of failure of the KSW-460 / NZ longwall shearer loader in terms of its impact on the available time. [In:] Badura, H., Michna, A., Czerwiński, S., ed. Support Systems in Production Engineering. Górnictwo – perspektywy i zagrożenia 1(13).
• [27] Prusak, A. and Stefanów, P. 2014. AHP – analytical hierarchy process, Building and analysis of decision models step by step (AHP – analityczny proces hierarchiczny. Budowa i analiza modeli decyzyjnych krok po kroku). Warszawa: Wydawnictwo C.H. Beck (in Polish).
• [28] Snopkowski et al. 2016a – Snopkowski, R., Napieraj, A. and Sukiennik M. 2016a. Concept of belt conveyor reliability testing with the use of quality management tools (Koncepcja badań niezawodności przenośników taśmowych z wykorzystaniem narzędzi zarządzania jakością). Przegląd Górniczy 72(8) (in Polish).
• [29] Snopkowski et al. 2016b – Snopkowski, R., Napieraj, A. and Sukiennik M. 2016b. Method of the Assessment of the Influence of Longwall Effective Working Time onto Obtained Mining Output. Archives of Mining Sciences 61(4), DOI: 10.1515/amsc-2016-0064.
• [30] Sobczyk, P.J. and Kopacz, M. 2018. Assessing geological and mining condition nuisance and its impact on the cost of exploitation in hard coal mines with the use of a multi-criterion method. Archives of Mining Sciences 63(3), pp. 665-686, DOI: 10.24425/123690.
• [31] Stecuła, K. and Brodny, J. 2017. Meaning of Knowledge to the Increased Effectiveness of the Use of Mining Machines. Silesian University of Technology Scientific Papers, Organization and Management, Scientific Paper No. 111, Management in Mining Production, Economic, Social and Technical Perspectives and Experiences.
• [32] Turek, M. and Jonek-Kowalska, I. 2013. The possibilities of Improvement of Production Effectiveness in the Polish Hard Coal Mining. [In:] 23rd World Mining Congress & Expo, Montreal, Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum.
• [33] Turek, M. and Michalak, A. 2015. Labor productivity and the efficiency of mining enterprises. Economics and Organization of Enterprises 6.
• [34] Zhu et al. 2018 – Zhu, X., Chen, Y. and Feng, C. 2018. Green total factor productivity of China’s mining and quarrying industry: A global data envelopment analysis. Resources Policy 57, pp. 1-9, DOI: 10.1016/j.resourpol.2017.12.009.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)