Практичне заняття № 5 Вибір і обґрунтування раціональної системи розробки

Кількість годин – 2

1. Ціль практичної роботи: навчити студента вибирати і обґрунтовувати раціональну систему розробки.

2. Форма проведення практичних занять: ознайомлення студентів з структурою обґрунтування раціональної системи розробки.

3. Методичні рекомендації до виконання практичної роботи.

Різноманітність гірничо-геологічних умов залягання пластів обумовлює і різноманіття в практиці систем розробки, що зустрічаються. Звідси виникає багатоваріантність вибору раціональної системи розробки. Доцільність застосування тієї або іншої системи повинна обґрунтовуватися техніко-економічними розрахунками. Рішення задачі вибору раціональної системи розробки звичайно здійснюється методом варіантів і виконується поетапно: (рис.1).

Рис. 1. Структурна схема вибору раціональної системи розробки

Різноманіття факторів, що впливають на вибір систем розробки, вимагає комплексного підходу до рішення цієї задачі і вимагає певних знань питань, що відносяться до підготовки пластів, проведенню, кріпленню, охороні і підтримці виробок, механізації очисних і підготовчих робіт, транспорту, вентиляції та ін.

Процес вибору і конструювання варіантів системи розробки включає декілька етапів і ґрунтується на їх класифікації (рис. 2).

Рис. 2. Структурна схема вибору і конструювання варіантів систем розробки

В якості критерію оцінки системи розробки, як правило, приймаються питомі витрати на 1 т вугілля, що видобувається. Тому спочатку необхідно визначитися, для якої частини пласта слід складати модель: для поверху, ярусу, крила, виїмкового стовпа. Для неї і складається модель витрат і їх слід відносити до запасів цієї частини.

В загальному вигляді економіко-математична модель системи розробки має вигляд:

, грн./т,

де - сумарні витрати відповідно на проведення (спорудження) виробок, їх підтримка і транспортування вугілля по них, грн;

- запаси вугілля в частині пласта, що виймається, т.

В моделі не враховані витрати на очисні роботи в лаві. Проте, якщо в порівнюваних варіантах систем розробки застосовується різна технологія виїмки, то їх також слід враховувати.

4. Список літератури.

1. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых: Учебник для вузов. /Бондаренко.В.И. и др. – Днепропетровск, - 2003. – 708 с. (с. 379-380)

2. Практическая часть

Практичне заняття № 6

Визначення оптимального співвідношення

Між очисними і підготовчими роботами

1. Ціль практичної роботи: навчити студента визначати оптимальне співвідношення між очисними і підготовчими роботами.

2. Форма проведення практичних занять: розрахункові вправи.

3. Методичні рекомендації до виконання практичної роботи.

Основна задача розрахунку оптимального співвідношення очисних і підготовчих вибоїв формулюється таким чином, при якому положенні очисних вибоїв у стовпі, що відпрацьовується необхідно почати підготовку нового стовпа з тим, щоб до моменту завершення очисних робіт він був своєчасно підготовлений до роботи при оптимальних швидкостях проведення виробок?

Методику розрахунку розглянемо на прикладі стовпової системи розробки лава-ярус.

Рис. 1. Розрахункова схема до визначення оптимального співвідношення

між очисними і підготовчими вибоями

Умова своєчасної підготовки стовпа наступна:

,

де - загальні витрати часу на підготовку стовпа, міс;

- резерв часу для компенсації непередбачених затримок при підготовці стовпа, = 1 – 2 міс;

- тривалість відробки частини стовпа, що залишилася, міс.

Прийнявши, що проведення обох штреків в крилі панелі здійснюється двома бригадами одночасно, витрати часу на підготовку стовпа визначаться по формулі:

де - час спорудження приймально-відправних майданчиків, міс;

і - відповідно час, що затрачується на проведення штреку та розрізної печі, міс;

- час монтажу устаткування в лаві, міс;

- довжина крила панелі, м;

- оптимальна швидкість проведення штреку, м/міс;

- довжина лави, м;

- швидкість проведення розрізної печі, м/міс.

Час відробки частини стовпа, що залишилася, довжиною Х визначається по формулі:

,

де - швидкість посування очисного вибою, м/міс.

Знайдені вирази для і підставимо у формулу

.

Вирішивши це рівняння відносно Х, остаточно отримаємо:

.

Друга задача розрахунку співвідношення (але вже не оптимального) очисних і підготовчих робіт, може бути сформульована так: з якою мінімально припустимою швидкістю необхідно проводити підготовчі виробки, щоб при певному положенні очисного забою у стовпі, що відпрацьовується забезпечити своєчасне введення нового стовпа в роботу?

Умови своєчасності підготовки нового стовпа виражатимуться тими ж формулами, що і в попередній задачі. Скориставшись формулою визначимо мінімально припустиму швидкість проведення підготовчих виробок:

.

Третя задача розрахунку співвідношення положень очисних і підготовчих вибоїв формулюється таким чином: визначити фактичний резерв часу, що є, на закінчення підготовки нового виїмкового стовпа при існуючому положенні очисних і підготовчих вибоїв.

Очевидно, що резерв часу, що є, може бути визначений по формулі:

, міс.

Підставивши у формулу значення для і остаточно отримаємо:

.

Визначивши резерв часу, що є, можна планувати подальшу підготовку виїмкового стовпа, виходячи з наявності матеріальних і технічних засобів і прохідницьких бригад. Якщо виявиться негативною величиною, то це значить, що є відставання в підготовці виїмкового стовпа. Отже, необхідно вжити заходів по форсуванню проведення підготовчих виробок, скороченню часу спорудження приймальних майданчиків і монтажу забійного устаткування.

Приклад 1. Визначити положення очисного вибою у стовпі, що відпрацьовується, при якому необхідно починати підготовку нового стовпа, при наступних даних: оптимальна швидкість проведення штреків = 250м/міс; швидкість проведення розрізної печі = 100м/міс; швидкість посування очисного вибою = 75 м/міс; довжина крила панелі = 1250м; довжина лави, обладнаної механізованим комплексом = 180м.

Приймемо тривалість спорудження приймально-відправних майданчиків панельного бремсбергу = 3 міс., тривалість монтажу комплексу = 1 міс. і резерву часу на випадок непередбачених затримок в роботі = 1 міс. Підставивши ці значення у формулу знайдемо:

Х = 75 (3 +1250/250 + 180/100 + 1 + 1) = 885 м.

Приклад 2. Визначити фактичний резерв часу на закінчення підготовки нового виїмкового поля при стовповій системі розробки з транспортуванням вугілля на передній дільничий бремсберг і наступних початкових даних: Х = 800 м від бремсберга; = 80 м/міс.; = 1200м; = 200 м/міс; = 200м; = 100 м/міс.; = 1 міс.; = 2 міс.

міс.

Отже, в підготовці в строк не тільки немає резерву часу, але є навіть відставання в 1 міс. Щоб ліквідувати відставання, необхідно збільшити темпи проведення штреків, на які затрачується основний час підготовки – 6 місяців. Прийнявши необхідний резерв часу на підготовку рівним 1 місяць, і враховуючи відставання робіт, визначаємо необхідну швидкість проведення штреків:

м/міс

4. Список літератури.

1. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых: Учебник для вузов. /Бондаренко В.И., и др. – Днепропетровск, - 2003. – 708 с. (с. 385-387).