3 Дәріс. Кеніштің негізгі параметрлерін анықтау

Шақтының ең басты параметрлерінің бірі оның жылдық қуаты, яғни оның жылдық өнімділігі. Шахта өнімділігі туралы екі түрлі ұғым бар. бірі – кен мүмкіншілігіне байланысты өнімділік, екіншісі-неғұрлым экономикалық тиімді болатын өнімділік. Кеніштің тау-кен мүмкіншілігіне байланысты қуаты шахтының жылына беретін ең жоғарғы көрсеткіші. Ал экномикалық тиімді жылдық өнімділікке қазылған кеннің ең аз өзіндік құнына сәйкес қуатын айтады. Жобалау жұмысында кеніш (шақты) қуатын кен мүмкіншілігіне байланысты анықтап алып, бұдан соң шақтының қызмет мерзіміне сай түзетулер енгізеді.

Тау-кен мүмкіншілігіне байланысты рудниктің жылдық өнімділігін анықтаудың мынандай екі тәсілі бар: 1. кеніш қазудың интенсивтігі немесе тазартысты қазудың жылдық төмендеу немесе жылжуы шамасы арқылы; 2. тазартысты қазу жұмысының фронты, яғни блоктар саны және олардың өнімділігіне байланысты анықтау.

1. Жылдық өнімділікті жоспарланатын осңғы өнім шамасына қарай анықтауға да болады:

; т/жыл (3.1)

мұндағы: А_С- кеннен өндірілетін соңғы өнім (қойыртпа не металл), т; - үлгертілген өнімдегі пайдалы бөлік мөлшері, %; с-есептік қордағы пайдалы бөлік мөлшері, % ; - құнарсыздық коэффициенті; - кенді өндегенде алынатын пайдалы бөлік түсімі.

2. Егер есептік қор белгілі болып, оны игеру мерзімі берілсе, онда:

; т/жыл (3.2)

мұндағы: Q- есептік қор, т; К_т – жер қойнауындағы кеннің түсім коэффициенті.

3. Дәлдігі төмендеу жылдық өнімнің межелік мөлшерінің пайдалану коэффициенті бойынша анықтауға да болады:

А_Ж=S*K_n, т/жыл (3.3)

мұндағы: S- шақты алабындағы кен сілемінің немесе бірнеше кен қыртыстарының қазылатын орташа ауданы; К_n- пайдалану коэффициенті, т/м², яғни 1м² кен ауданынан жыл бойы қазылатын өнім

, т/м²,

мұндағы: v₀ – тазартпа жұмысының жылдық төмендеуі, (12-25 м/жыл); -кен тығыздығы, т/м³.

3. Жылдық өнімділікті даярлау-тілме мерзімінің тазартысты жұмыс мерзімінен озықтық коэффициенті арқылы анықтауға болады. Бұл әдісті қоры шағын, қызмет мерзімі қысқа жұқа желі қазатын шақтылар үшін ғана қолдану қолайлы

, т/жыл (3.4)

мұндағы: Q_к – қабаттағы есептік қор, т; t_дт- даярлық тілме жұмыс мерзімі, жыл; - озықтық коэффициенті

;

t_mk- қабатты тазартпалап қазу мерзімі, жыл.

Озықтық коэффициентін есептеп анықтауға немесе оның мәнін кен сілемінің пішініне қарап қабылдауға болады; тақталы кен үшін –1,1 – 1,2, желі қазғанда 1,5 – 2,0; ал үлкен кен

қыртысын қазғанда 2,0-3,0 деңгейде қарастыруға болады.

Егер кен бассейндерінде не кен орындарын қазуда кеніштердің жалпы беретін жылдық өнімділігі жоспарланатын болса, онда олардың жекеленген шақтысының өндірістік қуаты тау-кен мүмкіншілігі бойынша тазартпалап қазудың жылдық төмендеуімен байқалатын кен қазу қарқыны арқылы және тазартпа жұмыстарын дамыту жағдайына байланыстыратын екі тәсілмен анықталады.

Кен қазудың орташа қарқыны, яғни күртқұлама бойынша көлбеу кен сілемдерін қазғанда тазартпа жұмысының жылдық төмендеуіне қарай, ал жазық кен қыртысын қазғанда – орташа жылдық жылжу шамасына қарай есептелінеді.

4. Академик М.И.Агошков ұсынған тазартысты жұмыстарының жылдық төмендеуінің негізінде жату бұрышы 30⁰-90⁰ аралығындағы кен сілемін қазатын шақтының жылдық өнімінің жуық мәні мына формуламен анықталады:

А_ж=v₀K₁K₂S_ж , т/жыл (3.5)

мұндағы: v₀ – шақты алабының барлық кен ауданы бойынша тазартпалап кен алудың орташа жылдық төмендеуі, м/жыл; К₁ және К₂ – кен сілемінің жату бұрышы мен қалыңдығының түзету коэффициенттері. 90⁰, 60⁰, 45⁰ және 30⁰ жату бұрыштарының түзетулері: 1,2; 1,0; 0,9; 0,8. Кен сілемінің 5-м-ге дейінгі 5-15 м, 15-25м және 25-м-ден жоғары қалыңдықтардың К₂ түзету коэффициенттері; 1,25; 1,0; 0,8; 0,6. S_Ж- кен қыртысының (сілемінің) жазық ауданы, м²; -кеннің тығыздығы, т/м³.

Ал тазартпа жұмысының жылдық төмендеуі шақты алабының созылым ұзындығына, бір мезгілде өнім қазылатын қабат санына, кеннің қалындығына байланысты болады. Оның мәні 3.1-кестеде келтірілген.

Кесте -3.1

Шақты алабының созылым ұзындығы, м	Кен қалыңдығы, м	Жылдық төмендеу
		орташа	кіші	үлкен
Өте үлкен алап 100-1200 м-ден жоғары 1500 м-ден жоғары 1-қабатта қазу 2-қабатта қазу	15 м-ден жоғары 15 м-ден жоғары	15 15 18	12 12 15	18 18 20
Үлкен алап 600м-ден 1000 м-ге дейін 1000м-ден 1500м-ге дейін 1-қабатта қазу 2-қабатта қазу 3-қабатта қазу	15 м-ден жоғары 15 м-ден төмен	18 25 32	18 20 25	20 30 40
Орташа алап 300м-ден 600 м-ге дейін 600м-ден 1000м-ге дейін 1-қабатта қазу 2-қабатта қазу 3-қабатта қазу	15 м-ден жоғары 15 м-ден төмен	22 27 32	18 20 25	30 35 40
Шағын алап 300м-ге дейін 500- 600м-ге дейін 1-қабатта қазу 2-қабатта қазу 3-қабатта қазу	15 м-ден жоғары 15 м-ден жоғары 15 м-ден төмен	20 25 39-40	15 20 25	25 30 60

5. Жазық не жайпақ кенді қазғанда

А_ж=v_жВm , т/жыл (3.6)

мұндағы: v_ж – тазартпалап кен алудың жылдық орташа жылжуы, м/жыл; В – барлық тазартпалап қазу жұмыс шебінің ені, м; m- кен қыртысының нақты қалыңдығы (биіктігі)

v_ж=n₀n_acv_ac*N_ж,

n₀- қатар өнім беретін тазартпа жұмыс орындарының саны; n_ас- тәуліктегі кен қазылатын ауысым саны; v_ac- тазартпалап кен алудың бір ауысымды жылжуы, м/ауысым; N_ж- жылдық жұмыс тәулігі. Тазартпалап қазудың ауысымдық жылжуын кен сілемі қалыңдығына қарай шамада алуға болады.

m=1,5-3,0м, к_ас=0,50-0,85 м/ауысым;

m=3,0-6,0м, к_ас=0,35-0,50 м/ауысым;

m=6,0-12,0м, к_ас=0,25-0,35 м/ауысым;

m=12,0-15,0м, к_ас=0,15-0,25 м/ауысым;

m=15,0м-жоғары к_ас=0,10-0,15 м/ауысым;

6. Жылдық өнімділікті тазарту жұмыстарын дамыту, яғни кен қазу жұмыс шебіне байланыстыра анықтау әдісінің дәлдігі жөнінен басқа әдістермен салыстырғанда жоғары, әрі мұны жату бұрышына тәуелсіз қолдана беруге болады. Тазартпалап жұмыстарды дамыту шарты бойынша кеніштің жылдық өнімділігін мына формуламен есептеуге болады:

, т/жыл (3.7)

мұндағы: n₀ – қатар кен беріп тұрған блок не панель (кен, үңгір) саны; А_б – блоктың не панельдің айлық өнімділігі, т/ай; К₀ –жалпы өндірілген өнімдегі тазартпалап қазудан алынған кеннің меншікті үлесін көрсететін коэффициент (мұның шамасы 0,4-0,98 аралығында болады); - блок немесе панелдің резервін көрсететін коэффициент. Мұның мәні көбінесе 1,1-1,4 деңгейінде алынады.

Практикада блоктың немесе кенүңгірдің тазартпалап қазу кезіндегі орташа айлық өнімділігі есептеліп шығарылады. Ал К₀ коэфициентінің мәні өндіру кезіндеріне сай, яғни дайындау, тілу және тазартпалап қазу жұмыстарына байланысты қарастырылады. Анықтап айтсақ, К₀ дайындық және тілме қазбаларын жүргізген кезде олардан алынатын жол –жөнекей кен көлемімен блоктан қазылатын кен қорының арақатынасынан анықталады. Оның сандық мәні жоғарыда көрсетілген деңгейде әрбір жағдайға сәйкес есептеліп отырады. Көбінесе мұның сандық мәнін белгілі бір кеніш тәжірбиесі негізінде қабылдайтын болғандықтан, бұған көп тоқтамай, енді блок санын табудың тәсіліне көшейік. Кеніштегі блоктың саны мынандай теңдікті саөтауы қажет:

n=n₀+n_д+n_m, (3.8)

мұндағы: n- барлық блок саны; n_д – дайындалып жатқан блок саны; n_m- тілініп жатқан блок саны.

Көбінесе дайындалу және тілме кезеңіндегі блоктарын даралап жатпай, дайындық-тілме жұмыстары бір мағынада ықшамдала айтылып, n_дm – мен белгіленеді. Тау-кен ісінің дұрыс дамуының және кен қазудың жоспарлы көрсеткішін орындаудың басты шарты кенді тазартпалап қазатын блок санын әрқашан тұрақты ұстау, яғни n₀= сonst. Ол үшін мынандай қатынас сақталуы қажет:

(3.9)

Осыдан анықталады да, мұнда формуладағы орнына қойсақ, барлық блок саны болады. Мұндағы t₀- блоктағы тазартпалап қазу мерзімі; t_дm- блокты

дайындап тілу мерзімі.

Теориялық тұрғыдан қарастырғанда бір блоктың қоры таусылған кезде екінші блок даярланып, тілініп іске қосылуға тиіс, яғни t₀= t_дm. Алайда іс жүзінде бұл иеңдікті үнемі сақтап отыру мүмкін емес, сондықтан блокты дайындау мерзімін қысқартуға тура келеді, яғни кен қазылып жатқан блоктың қоры таусылғанша оны алмастыратын жаңа блок даяр тұру қажет. Сондықтан да осы екі шаманың қатынасы мынандай теңсіздікті сақтағанда ғана мүмкін: t₀/ t_дm= , мұндағы -тазартпалап қазуға қарағандағы дайындық тілме жұмыстарының озықтық коэффициенті. Озықтық коэффициентінің сандық мәнін кен жаратылымына қарай төмендегі шамада қабылдаған орынды.

Тақта кені үшін =1,0-1,2; желі кені үшін 1,5-2,0; массивті кені үшін =2,0-3,0. Енді мәнін t_дm жоғарыдағы формулаға апарып қоятын болсақ, n₀ мәнін табатын боламыз:

Сондай-ақ қатар жұмыс істейтін тазартпалап қазатын блок санын табуға болады. Тек ол үшін дайындап тілу мерзімі мен блоктан тазартпалап қазуға қажет жұмыс уақыты белгілі болуы шарт, яғни

Блоктың жалпы саны (n) мынандай тәсілмен анықталады:

,

мұндағы: g мен r – бір мезгілде кен өндірілетін кен мен қабат саны; L₁ мен L_б – қабаттағы кен және блок ұзындықтары.

7. Ғалым Голомолозин В.И. жылдық өнімділікті Криворож темір-кен бассейіні жағдайында тұжырымдаған болатын: жұмсалған күрделі қаржының пәрменділік коэффициенті мен оның өтелім мерзіміне байланысты имына теңдік негізінде анықтауға да болады:

(3.10)

мұндағы: К_Ф- түрлі факторлардың тигізетін ықпалын ескертетін коэффициент. Ондай факторлар - шақтыдағы сукөптігі, қабат саны мен желдету (қанатты, секциялық) тәсілдері; -құндылық коэффициенттері. Бұлардың сандық мәні қабат санына немесе кеннің таралу тереңдігіне және жұмсалған күрделі қаржының өтелім мерзіміне тікелей байланысты. 3.2-кестеде көрсетілген шамаларды қарастыруға болады. 10 формуласын болашақ кәсіпшіліктің жобасын жасағанда тиімді қуатының шамасын анықтау үшін пайдаланылады. Бұл үшін кеніш қуаты және басқа да жалпылама мәліметтер, тіпті кен қорының дәл анықталуы да шарт емес.

Кесте- 3.2

Өтелім мерзімі, жыл	Кеннің тереңдігі, м
	400м-ге дейін		800 м-ге дейін		1200 м-ге дейін
5	3,2	0,023	3,9	0,032	5,6	0,040
7	3,0	0,018	5,5	0,024	7,9	0,30
10	4,4	0,013	7,8	0,018	11,2	0,023
15	6,5	0,010	12,0	0,013	16,9	0,017

Кеніштің қызмет мерзімі. Жоғарыда келтірілген тау-кен мүмкіншілігіне қарай алынатын шақты қуаты мен оның алабындағы кен қоры және кеніштің жұмыс мерзімдері аралығындағы тығыз байланысты мына теңдіктен байқау қиын емес:

, т/жыл (3.11)

екінші сөзбен айтқанда (11) арқылы шақтының жылдық өнімділігі оның тиімді қызмет мерзіміне сай түзетіледі. Егер қабаттардағы кен қорының, сондай-ақ оның көлемі арасында айтарлықтай алшақтық болмаған жағдайда

,

мұндағы: Q_k – қабаттағы кен қоры; - озықтық коэффициенті, t_g – және t_a- қабатта басталған тазартпа жұмысынан соң (t+1) қабатты ашу мен даярлауға қажет қосымша уақыттар.

Ал егер жоғарыда айтылған шамалардың арасы ашық болса, онда шақтының жылдық қуаты анықталады:

,

мұндағы: N- шақтыдағы қабат саны. Мұнымен қатар кеніштің жылдық өнімділігі кен қазып алудың қолайлы қызмет мерзімінен де тексеріледі. Шақты қуаттылығының түрлі мәніне сай экономикалық тиімді болатын қызмет мерзімі 3-кестеде берілген.

Шақты қызметі мерзімінің қолайлығын тексеріп көруге болады. Алдымен (11) формуладан есептік қызмет мерзімі есептеледі.

; жыл.

2-кезекте 3.3-кестеден кеніштің мерзімі анықталады. Егер болса, онда А_ж=А, ал болса, онда

,

болуы керек. Кеніштің нағыз қызмет мерзімі Т_ф мына шартты қанағаттандыруы қажет:

,

мұндағы: t_d – кеніштің жобалық қуатын игеру мерзімі (жыл); t_е- кеніш жұмысының өшу мерзімі, (жыл). Кеніш алғаш кен қаза бастаған кезеңде оның жобалық қуатын игеру мерзімі жылдық өнімділігіне сәйкес немесе кеннің таралу тереңдігіне қарай 1-3 жыл шамасында қабылданады.

t_e мерзімі күртқұлама кен сілемі қазылғанда 1-2 жыл, жайпақ (жазық) кен жағдайында 2-3 жыл мерзімінде қарастырылады.

Кесте-3.3

Шақтының жылдық өнімділігі, мың т	Кеніштің қолайлы қызмет мерзімі, (Т0)
	Өндіріске қолайлы мерзімі	Өндіріске қолайлы тиімсіз мерзім
50-100	4-10	5-15
100-200	5-12	6-18
200-500	7-15	8-25
500-1000	10-18	12-30
1000 және бұдан да жоғары болғанда	15	20

Әдебиеттер: негіз: 1[44-57], 2[16-26].

қос: 3[5-13].

Бақылау сұрақтары:

1. Жылдық өнімділікті анықтау әдістерін ата?

2. Тау-кен мүмкіншілігі ұғымын түсіндір.

3. Шақты алабының жылдық орташа жылжуы не үшін қажет?

4. Кен сілемінің жазық ауданы қандай жағдайда қолданылады?