1.6.Пример составления экономико-математической модели системы разработки
Прежде чем приступить к составлению модели какой-либо системы разработки, необходимо всесторонне оценить ее технологическую сущность. При этом определяется:
какие выработки необходимо проводить для нормальной эксплуатации участка;
место расположения выработок относительно пласта (пластовые или полевые);
возможность повторного использования выработок;
способ охраны выработок;
возможность безремонтного поддержания1 выработок;
в каких зонах проявления горного давления будут находиться выработки за весь срок их службы;
схема транспорта на участке и др.
Только после этого можно приступать к составлению модели системы разработки. Как правило, в качестве критерия (мерила оценки) системы принимаются удельные расходы на 1 т добываемого угля. Поэтому надо определиться, для какой части пласта следует составлять модель: для этажа, яруса или крыла? Для нее и составляется модель затрат, и их следует относить к запасам этой части.
Пример. Составить экономико-математическую модель комбинированной системы разработки лава-ярус с прямоточным проветриванием участка и подсвежающей струей воздуха (рис. 15 .70) для крыла яруса.
Решение. Вначале выясняем технологическую сущность системы разработки.
Рисунок 15.70 – К составлению экономико-математической модели комбинированной системы разработки
Для обслуживания участка необходимо соорудить приемную площадку у бремсберга на горизонте транспортного штрека. Поскольку панель двусторонняя, в модели необходимо учесть половину ее стоимости, так как она обслуживает запасы двух крыльев яруса, а модель составляется для одного крыла. Для подготовки столба проводится один транспортный штрек, а в качестве воздухоподающего повторно используется бывший транспортный штрек ранее отработанного яруса1, который по мере отработки крыла яруса погашается. В качестве вентиляционного используется транспортный штрек, поддерживаемый позади забоя лавы. Для его охраны необходимо возвести бутовую полосу или использовать искусственные сооружения — костры, органку, литую полосу или др.
С точки зрения зон проявления горного давления выемочные выработки характеризуются следующими данными:
транспортный штрек будет находиться в зоне 1 при подготовке столба и в 1, 2 и 3 при его отработке;
вентиляционный штрек — в зоне 4;
воздухоподающий — в зонах 2 и 4.
На участке необходимо пройти разрезную печь, провести монтаж и демонтаж забойного оборудования. Затраты на проведение фланговой вентиляционной сбойки относятся к подготовке шахтного поля и в модели они не учитываются.
Запишем экономико-математическую модель системы разработки в общем виде:
|
(15.0) |
где K, R и G – суммарные затраты соответственно на проведение (сооружение выработок), их поддержание и транспорт угля по ним, грн.; Zкр – запасы угля в крыле яруса, т;
Zкр= Lкр Hяр pc. |
(15.0) |
Используя сведения по математическому моделированию затрат на отдельные виды горных работ, изложенные в разделах 1.3–1.5, и подставив соответствующие модели в формулу ( 15 .0), получим для заданной системы разработки:
|
(15.0) |
где Kпл – стоимость сооружения приемной площадки бремсберга, грн.; nкр – количество крыльев яруса, обслуживаемых приемной площадкой; kш.тр – стоимость проведения 1 м транспортного штрека, грн.; kп.р – то же разрезной печи, грн.; Kм-д – стоимость монтажа и демонтажа оборудования лавы, грн.; r4ш.в.п – стоимость поддержания 1 м в год воздухоподающего штрека в зоне 4, грн.; r2ш.в.п – стоимость поддержания (перекрепления) 1 м воздухоподающего штрека в зоне 2, грн.1
В модели не учтены затраты на очистные работы в лаве. Однако, если в сравниваемых вариантах систем разработки применяется различная технология выемки, то их также следует учитывать.
Вопросы для самоконтроля
Дайте определение понятия "экономико-математическое моделирование". Для каких целей оно применяется в горном деле?
Решение каких задач предусматривает экономико-математическое моделирование?
Напишите модели затрат на проведение выработок: ствола; штрека; бремсберга; уклона, не пользуясь учебником.
Перечислите факторы, которые необходимо учитывать при определении затрат на поддержание выработок.
Назовите зоны и изобразите графически их расположение), характерные в отношении поддержания выработок и дайте их характеристику.
В каких единицах измеряются затраты на поддержание выработок в различных зонах поддержания?
Составьте модель затрат на поддержание среднего вентиляционного штрека в системе разработки, приведенной на рис. 2 .7.
То же для транспортного штрека с повторным его использованием в качестве вентиляционного при отработке нижележащего яруса.
То же для уклона при отработке этажей в восходящем порядке.
Составьте экономико-математические модели для систем разработки, представленных на рис. 2 .4; 2 .8, а; 3 .25, б (без учета главных штреков).