76. Поэтапный подход к проектированию Этапы проектирования, глубина прогнозирования, «долгожитие» основных элементов технологических схем шахт

Целью проектирования является создание образа объекта (технологического процесса), выполняющего свои эксплуатационные функции с требуемыми параметрами в течение заданного срока при некоторой совокупности критериев-ограничений. Процесс проектирования можно представить в виде отдельных этапов:

1. Формулировка цели.

2. Формирование альтернативных решений достижения цели.

3. Определение задачи.

4. Построение модели проектируемого объекта (процесса).

5. Вычисления и оценка результатов вычислений.

6. Оптимизация проектных решений.

7. Выбор эффективного проектного решения.

8. Выдача результатов и рекомендаций.

Анализом практики проектирования установлено, что в основе порядка решения задач горной части проекта лежит многошаговый процесс поиска совокупности взаимосвязанных оптимальных решений, реализуемых посредством организации обратных связей и соответствующих корректировок ранее принятых решений.

Особенность проектирования горных предприятий состоит в значительном влиянии принимаемых решений на показатели работы структурных элементов отрасли более высокого уровня. Например, замена очистного оборудования может изменить объем проводимых выработок, производственную мощность шахты, объем добычи полезного ископаемого производственным объединением и, может быть, отраслью. Все это вынуждает применять для выбора решений иерархические модели разного уровня, начиная от отраслевых и заканчивая моделью отдельного технологического процесса на горном предприятии.

Стадийность проектирования и задачи на каждой стадии предопределяют перечень и иерархию взаимосвязанных моделей проектных решений на различных этапах проектирования. Система моделей принятия решений должна соответствовать задачам этапов проектирования: схемы размещения и развития отраслей промышленности и производительных сил  обоснование инвестиций в строительство горного предприятия  проект предприятия  рабочая документация.

Применяемый в проектировании угольных шахт поэтапный подход базируется на принципах системного анализа. Под этапом проектирования понимается период времени, в течение которого вырабатывается часть шахтного поля, ограниченная естественными или условными границами: группа пластов, отдельные пласты, горизонты, блоки, панели, этажи. При оптимизации решений по всем элементам шахты этапы технического проекта представляются некоторой последовательностью характерных состояний горных работ и технологии в целом.

77. Последовательность составления проекта шахты

Проект на строительство (реконструкцию) горных предприятий или их очередей, разрабатываемый при двухстадийном проектировании, состоит из пояснительной записки с комплексом чертежей, сметной документации, спецификаций на оборудование, материала и паспорта проекта. В общей пояснительной записке содержатся исходные данные для проектирования; краткая характеристика объекта; данные о сырьевой базе (геологическая часть). Пояснительная записка содержит также краткую характеристику района и площадки строительства; решения и показатели по генеральному плану, внутриплощадочному и внешнему транспорту с определением грузооборота и выбором транспортных средств; решения по инженерным сетям и коммуникациям; мероприятия по восстановлению (рекультивации) земельного участка и использованию плодородного слоя почвы с обоснованием объёмов работ и методов их выполнения. Приводятся также основные проектные решения, направленные на комплексное и рациональное применение полезных ископаемых, отходов производства, вторичных энергоресурсов при выпуске продукции, а также на рациональное и экономное использование трудовых, материальных и энергетических ресурсов в строительстве с указанием удельных показателей их расхода на 1 т добываемого полезного ископаемого (или на единицу создаваемой мощности) и на 1 млн. рублей строительно-монтажных работ и сравнение с лучшими мировыми достижениями и показателями, установленными в задании на проектирование. В пояснительной записке приводятся сведения о предусматриваемых мероприятиях по охране окружающей природной среды, включая данные, характеризующие естественные состояние водоёмов, атмосферного воздуха и почвы, сведения о количестве и качестве сточных вод и выбросов в атмосферу, а также отходов, не утилизируемых в производстве; расчётные данные, характеризующие эффективность принимаемых мероприятий и проектируемых сооружений.

В технологических решениях содержатся расчёты, обосновывающие объёмы добычи горного предприятия и проектную мощность обогатительной фабрики, если она входит в состав предприятия; приводятся решения по организации работы шахты, карьера, промысла, а также решения по вскрытию шахтного (карьерного) поля; подъёмам по стволам; схемы подготовки шахтного (карьерного) поля; системы разработки и механизация добычных и подготовительных работ; календарные планы отработки пластов (залежей), участков шахтного (карьерного) поля; обосновываются принятые в проекте нагрузки на забой (или на добычную машину), дебиту добычных скважин; решения по закладке выработанного пространства; транспорт (подземный, карьерный); транспортного средства; расчёты вентиляции горных выработок, дегазации пластов, мероприятия по борьбе с высокими температурами, внезапными выбросами и горными ударами, по откачке подземных вод, меры по охране зданий и сооружений; решения по технологическому комплексу на поверхности шахт, рудников, разрезов, карьеров и др. Приводятся также решения по механизации и автоматизации технологических процессов и управления производством, сравнение их с передовыми техническими решениями отечественной и зарубежной практики. Рассматривается состав и даётся оценка прогрессивности выбранного оборудования, показатели его загрузки; обосновывается численность производственного персонала; приводятся принципиальные решения по научной организации труда, по тепло-, энергоснабжению и электрооборудованию, автоматизации технологических процессов с применением средств вычислительной техники (АСУТП) и автоматизированным системам управления предприятием (АСУП). Приводится перечень мероприятий по охране окружающей природной среды, предположения по освоению проектных мощностей в нормативные сроки; топливно-энергетические и материальные балансы технологических процессов с учётом всех твёрдых и жидкообразных отходов производства и решения по максимально полному использованию каждого из них.

В строительных решениях приводятся краткое описание и обоснование основных архитектурно-строительных решений по зданиям и сооружениям с оценкой прогрессивности этих решений; обоснование принципиальных решений по освещённости рабочих мест, снижению производственных шумов и вибраций, бытовому, санитарному обслуживанию работающих; мероприятия по электро-, взрыво- и пожаробезопасности, защите строительных конструкций от коррозии; основные решения по водоснабжению, канализации, отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха; перечни применённых типовых и повторно используемых экономических проектов с краткой их характеристикой.

Кроме указанных материалов, в состав проекта горных предприятий входят раздел по организации строительства предприятия в целом, включая проходку стволов (скважин), проведение и крепление горных выработок, возведение зданий и сооружений на поверхности; раздел по жилищно-гражданскому строительству, в котором решаются вопросы, связанные с расселением трудящихся проектируемого предприятия, а также сметная документация и паспорт проекта.

К каждому из разделов проекта составляются соответствующие чертежи, главными из которых, например, для шахт и рудников, являются схемы вскрытия и подготовки шахтного или карьерного поля, схемы горных выработок по основным рабочим пластам, околоствольные дворы, сечения стволов и протяжённых горных выработок, схемы вентиляции, генеральный план промышленной площадки, общие виды и разрезы зданий и сооружений. В проекте также приводятся заказные спецификации и ведомости, необходимые для размещения заказов на технологическое оборудование. Если для осуществления принятых в проекте технических решений необходимо выполнять научно-исследовательские, экспериментальные или опытные работы, в материалах проекта даётся перечень с краткой характеристикой и обоснованием необходимости выполнения этих исследований и работ.