Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книга по технологии.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
5.28 Mб
Скачать

2.7.2.2Поддержание промежуточных квершлагов

(16.0)

где r1кв – суммарная стоимость поддержания 1 м в год транспортного и вентиляционного промежуточных квершлагов, грн.

2.7.3Затраты на транспортирование угля

Как правило, на крутых пластах при этажном вскрытии по всем выработкам горизонта (штреки, квершлаги) применяется один вид транспорта — локомотивный.

Если бы транспорт угля в пределах выемочного поля осуществлялся на задний промквершлаг, то есть направление транспорта по пластовым штрекам и групповому совпадало, то не было бы перепробега грузов по групповому штреку, и затраты на транспорт были бы такие же, как и при отсутствии группирования пластов. То есть они не влияли бы на размер выемочного поля, и их можно было бы не учитывать в модели.

В нашем случае, хотя вид транспорта по всем выработкам и одинаков, но транспортирование по пластовым штрекам осуществляется в противоположную по сравнению с групповым сторону и на подъем2, что вызывает дополнительные расходы по "чистому" транспорту. Кроме того, имеет место перепробег грузов по групповому штреку, что также необходимо учесть при составлении экономико-математической модели выемочного поля.

(16.0)

где g'2ш.пл – дополнительная стоимость "чистого" транспорта 1 тм груза по пластовым штрекам, грн.;

g'2ш.пл=g2ш.пл – g2ш.гр.

(16.0)

g2ш.пл – стоимость 1 тм транспорта по пластовым штрекам, грн.; g2ш.гр – то же по групповому штреку, грн.

При этом g2ш.пл 4g2ш.гр, поскольку транспортирование на подъем связано с дополнительным расходом электроэнергии на зарядку аккумуляторных батарей.

Просуммировав все расходы и произведя некоторые преобразования, запишем в развернутом виде математическую модель затрат как функцию от размера выемочного поля Sв.п

(16.0)

Обозначив постоянные величины при Sв.п через C1, при 1/Sв.п через C2 и свободные от Sв.п — через C3, запишем функцию затрат в общем виде

.

(16.0)

Для отыскания значения аргумента (размера выемочного поля), обеспечивающего экстремальное значение функции (минимум удельных затрат), можно воспользоваться графическим или аналитическим методами, либо методом перебора вариантов с помощью ЭВМ.

Рисунок 16.81 – К определению оптимального размера выемочного поля графическим способом

Графический метод решения задачи сводится к вычерчиванию графика функции ( 16 .0) в прямоугольных координатных осях Sв.п и f (Sв.п) при вычисленных значениях C1, C2 и C3. Так как функция состоит из трёх слагаемых, то вначале вычерчивается график каждого из них в отдельности, а затем, складывая их координаты, строят суммарную кривую и по ней определяют оптимальный размер выемочного поля, проведя перпендикуляр к оси абсцисс из её нижней точки (рис. 16 .81).

Для определения Sв.п.оп аналитическим методом возьмем первую производную от f(Sв.п) и приравняем ее нулю

(16.0)

откуда

(16.0)

Подставив в выражение ( 16 .0) значения постоянных коэффициентов C1 и C2 и произведя необходимые упрощения, получим

(16.0)

При столбовой системе разработки с работой на задний промквершлаг (рис. 16 .80, б) в модель затрат необходимо ввести расходы на монтаж и демонтаж оборудования лав в выемочном поле и проведение разрезных печей. Кроме того, при работе на задний промквершлаг отсутствует перепробег транспорта по групповому штреку, а стоимость транспортирования 1 тм грузов по пластовым штрекам будет такая же, как и по групповому. Внеся эти коррективы в модель затрат, в окончательном виде получим

(16.0)

где – суммарная стоимость проведения 1 м разрезных печей по всем группируемым пластам, грн.; – суммарные затраты на монтаж и демонтаж забойного оборудования во всех лавах группируемых пластов выемочного поля, грн.

При сплошной системе разработки с транспортом угля на задний промежуточный квершлаг (рис. 16 .80, в) отсутствуют затраты на проведение вентиляционных сбоек, монтаж и демонтаж оборудования очистного забоя, а пластовые штреки поддерживаются только в выработанном пространстве позади лавы, то есть в зоне 4.

Формула для определения оптимального размера выемочного поля в этом случае имеет вид:

(16.0)

После определения оптимального размера выемочного поля, необходимо увязать полученное значение с длиной крыла этажа Lкр.

Число выемочных полей в крыле этажа

(16.0)

где hц – размер целика у этажного квершлага с одной его стороны, м.

Число выемочных полей nв.п округляется до ближайшего целого. Тогда окончательно рациональный размер выемочного поля составит:

(16.0)

Пример. Определить оптимальный размер выемочного поля при групповой разработке свиты пластов для следующих условий: система разработки — столбовая с работой на передний промквершлаг; количество разрабатываемых пластов в свите — 3, их мощности m1=0,7 м, m2=1,2 м и m3=0,9 м; угол падения пластов =60°; средняя плотность угля =1,3 т/м3. Расстояние между пластами по нормали a1–2=28 м и a2–3=35 м; групповой штрек располагается в лежачем боку свиты на расстоянии l'=15 м от нижнего пласта. Боковые породы пластов — средней устойчивости; площадь поперечного сечения транспортных штреков Fш.тр=8,5 м2, Fш.в=7,5 м2; промежуточных квершлагов Fкв=10 м2; вид крепи выработок трехзвенные металлические арки. Годовое подвигание очистных забоев Vоч=540 м/год; скорость проведения пластовых штреков Vп=840 м/год. Наклонная высота этажа Hэт=138 м; длина крыла ша­хтного поля Lкр=2500 м; глубина разработки H=860 м; транспорт по всем выработкам — электровозный. Суточная добыча шахты Aш=3000 т.

Решение. Для принятой системы разработки оптимальный размер выемочного поля будет определяться по формуле ( 16 .0). Определим значения входящих в формулу величин.

Длина промежуточного квершлага

где lз – дополнительная длина заездов с квершлага на пластовые штреки, м.

Средняя стоимость проведения выработок, определённая по старым стоимостным параметрам (в связи с отсутствием новых), следующая: kкв=310 грн./м; kсб.в=100 грн./м. Приняв =0,20, найдем по ( 16 .0):

kкв=310+0,20.310=372 грн./м.

Стоимость поддержания выработок: r1ш.тр=8,04 грн./мгод; r4ш.в=24,42 грн./мгод; и соответственно r1ш.тр=38,04=24,12 грн./мгод и r4ш.тр=324,42=73,26 грн./мгод.

Стоимость "чистого" транспорта по групповому штреку

где g2ш – стоимость "чистого" транспорта по шахте, грн./тм.

Стоимость "чистого" транспорта по пластовым штрекам:

g2ш.пл≈ 4g2ш.пл = 40,000038 = 0,000152, грн./тм.

Подставив найденные значения величин в формулу ( 16 .0), получим:

Число выемочных полей в крыле этажа ( 16 .0) при hц=30 м,

Принимаем nв.п=4. Окончательный размер выемочного поля будет равен ( 16 .0)

Пример 2. Для условий, указанных в примере 1, определить оптимальный размер выемочного поля при столбовой системе разработки с работой на задний промквершлаг (рис. 16 .80, б), но с группированием на полевой штрек.

Решение. Приняв стоимость проведения разрезной печи равной такой же, как и вентиляционной сбойки, то есть kп.р=kсб.в=100 грн./м, стоимость монтажа и демонтажа оборудования в лаве соответственно Kм=12000 грн. и Kд=9000 грн. и подставив найденные значения величин в формулу ( 16 .0), найдем

Число выемочных полей в крыле этажа

Принимаем nв.п=3. Тогда окончательный размер выемочного поля составит

Пример 3. Для условий, указанных в примере 1, определить оптимальный размер выемочного поля при сплошной системе разработки (рис. 16 .80, в), но с группированием на полевой штрек.

Решение. Стоимость поддержания пластового транспортного штрека при сплошной системе разработки в зоне 4 будет равна r4ш.тр=16,02 грн./мгод и r4ш.тр=316,02=48,06 грн./мгод.

Подставив значения входящих в формулу ( 16 .0) величин, получим

Число выемочных полей в крыле этажа

Следовательно, размер выемочного поля будет равен Sв.п=412 м.

Если в свите группируемых пластов применяются различные системы разработки (например, на маломощных или защитных пластах сплошная система, а на пожарооопасных — столбовая с работой на передний промквершлаг), то прежде всего необходимо спроектировать порядок разработки пластов, а в формуле для нахождения Sв.п учитывать дифференцированно по каждому пласту затраты на проведение, поддержание выработок и транспорт угля по ним.