Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Морев, А. М. Дегазация угольных шахт и использование метана

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
4 Mб
Скачать

Та б л и ц а 19. Расходы на зарплату трудящимся участка дегазации

Месячная , Необходимое Профессия зарплата, количество руб. трудящихся

Общая сумма, тыс. руб./ГОД.

Начальник участка

190

1

2,28

Механик участка

170

1

2,04

Горные мастера

150

5

9,00

Машинисты вакуум-насосов

65

5

3,90

Подземные электрос.песари

150

5

9,00

Слесари поверхности

90

2

2,16

Лаборант

65

1

0,78

Итого

 

 

29,16

Т а б л и ц а 20. Общие эксплуатационные расходы на дегазацию

Статьи расходов

Общая сумма, тыс.

РУ6.; год.

 

Зарплата трудящихся

29,16

Начисления на зарплату

2,62

Материалы

14,00

Электроэнергия

24,40

Амортизационные отчисления

5,50

Расходы на бурение скважин

47,85

и проведение камер

Итого

123,53

3 _ = 581,60 — 123,53 =

458,17 тыс, руб.-год.

Оценка целесообразности применения дегазации про­ изводится по срокам окупаемости капиталовложений на ее осуществление. Срок окупаемости определяется по формуле

(24)

где Т — фактический срок окупаемости капитальных затрат на дегазацию, годы;

К— капитальные затраты на строительство дега­ зационной установки, руб.

Сметная стоимость капитальных затрат на строитель­ ство дегазационной установки (здание, стоимость и мон­ таж оборудования, газопроводы), по данным Донгипрошахт, равна 250 тыс. руб.

100

Следовательно, срок окупаемости составит

-г 250 Г “ Т Щ 7 - “ 0'55 года-

При реконструкции шахт срок окупаемости прини­ мается равным 4—5 годам. Из приведенного расчета сле­ дует, что окупаемость дегазационных мероприятий поч­ ти в десять раз меньше нормативной.

Существенный дополнительный экономический эф­ фект получается при использовании газа. На шахте «Пролетарская-Глубокая» в 1960 г. шахтная котельная была переведена на отопление метаном. Сметная стои­ мость работ по переоборудованию котельной составила 34,1 тыс. руб. Под газовое топливо были переоборудова­ ны 4 котла со среднегодовым расходом топлива 21 352 т, из которых 18 792 г расходовалось в зимние месяцы. Изза недостатка газа в зимнее время один из четырех кот­ лов работал на угле, расходуя его около 2 тыс. г в год. Таким образом было сэкономлено около 19 тыс. г угля в год. При стоимости угля 8,24 руб /г эта экономия в де­ нежном выражении составила 156,5 тыс. руб./год.

После перевода котельной на газ на 12 чел. умень­ шился штат рабочих, занятых обслуживанием котлов, подвозкой угля и вывозкой золы (табл. 21).

Т а б л и ц а 21. Численность и заработная плата рабочих до и после перевода на газ котельной

шахты «Пролетарская-Глубокая»

 

До перевода

После перевода

Профессия

числен­

зарплата,

числен­

зарплата,

 

ность

руб./мес.

ность

руб./мес.

 

рабочих

рабочих

Водосмотрнтели

3

195

5

325

Лаборанты

3

195

4

260

Кочегары

18

1645

12

1096

1Іодвозчики угля

9

582

4

258

Зольщнки

7

452

3

194

Всего

40

3069

28

2133

Годовая экономия по фонду зарплаты составляет 936X 12=19 656 руб., а с учетом коэффициента начисле­ ний к основной заработной плате 19 656x1,51 =

101

— 29 680 руб. Общая экономия при использовании газа в котельной равна 156,5+29,68=186,18 тыс. руб./год.

Срок окупаемости затрат на переоборудование ко­ тельной определяется по формуле (24) и составляет

84 1

, ' - Т ® 8 = 0 ' 1 , №

Из приведенных расчетов следует, что затраты по пе­ реводу котельной на отопление шахтным газом окупают­ ся в первые два месяца работы котельной. В дальнейшем шахта ежегодно получает чистую прибыль в размере 186,18 тыс. рублей.

Высокая эффективность достигнута на шахте «Игнатьевская» шахтоуправления им. Калинина комби­ ната «Донецкуголь», где на отопление газом, извлекае­ мым дегазационной установкой, переведены котлы ДКВ-10/13 и ВГД-40/8. Здесь использовалось почти в два раза меньше газа, чем на шахте «Пролетарская-Глубо- кая». Экономический эффект по этой шахте включает экономию на топливе, зарплате обслуживающего персо­ нала котельной и на электроэнергии. Фактический рас­ ход твердого топлива до переоборудования котельной на газ в 1967 г. составил 8344 т при стоимости расходуемого угля 11,92 руб/т Следовательно, экономия на топливе в денежном выражении равна 11,92X8344 = 99,5 тыс. руб./год.

Результаты расчета экономии по зарплате обслужи­ вающего персонала приведены в табл. 22.

Т а б л и ц а 22. Численность и заработная плата рабочих до н после перевода на газ котельной шахты «Игнатьевская»

Профессия

Кочегары-операторы Золыцики Слесари-сантехники Слесари по автоматике Лаборанты

Всего

руб ставка. Тарифная,

3,57

2,53

3,57

4,85

2,70

До перевода

После

перевода

1

 

количе­ ство ра­ бочих

 

количе­ ство ра­ бочих

общая зарпла­ та, руб./год.

общая зарпла­ та, руб./год.

 

 

 

і

іб

20848

12

15636

5

4617

4

5212

4

5212

1

1551

1

1551

4

3120

4

3120

30

35 348

21

25 519

102

С учетом начислений на зарплату экономия состав­ ляет ІО,71 тыс. руб./год. Экономия по электроэнергии в денежном выражении, по данным шахты, равна 1,45 тыс. руб./год. Таким образом, можно подсчитать об­ щий экономический эффект:

99,5+10,71 + 1,45=111,66 тыс. руб./год.

Капитальные затраты на переоборудование котель­ ной для отопления газом составили 43,5 тыс. руб. Следо­ вательно, срок окупаемости затрат

4.Q

к

Т = Г17

1Г = 0 ,3 9 5 года.

111,16

Приведенные расчеты не являются абсолютно точны­ ми, но они достаточно убедительно показывают, что ути­ лизация газа дает существенный экономический эффект. Шахта «Пролетарская-Глубокая» использовала в год 6920 тыс. лс3 метана, сэкономив 186,18 тыс. руб. Следова­ тельно, сжигание 1 м3 метана дало экономию 2,69 коп. По шахте «Игнатьевская» использовано 4185 тыс. м3 ме­ тана в год, и каждый используемый кубометр метана позволил сэкономить 2,66 коп.

Приведенные ранее расчеты показывают, что на шах­ тах Украины и комбината «Ростовуголь» можно исполь­ зовать около 300 млн. ж3 метана в год без «кольцевания» дегазационных установок (см. табл. 17). В среднем по­ требление метана будет давать экономию не менее 2,5 копія3 в год, а общий экономический эффект по ука­ занному району составит в год около 8 млн. руб. Отсюда следует, что использованию газа нужно уделять больше внимания. В последние годы благодаря мерам, приня­ тым Министерством угольной промышленности УССР, резко возросло количество газа, направляемого для по­ требления в шахтные котельные.

Выбор экономически выгодных параметров дегазации спутников угольных пластов

В конкретных горнотехнических условиях достичь тре­ буемой эффективности дегазации спутников можно при различных сочетаниях разрежения (абсолютного давле­ ния) в скважинах и расстояния между ними. В свою оче­

103

редь разрежение определяется длиной газопроводов, их диаметром и производительностью вакуум-насосов.

Формулу для расчетов газопроводов можно записать в виде

Р 2п — Р гк —

>

(25)

где Р п и Р к — давление в начале и конце

газопровода,

мм. рт. ст.;

 

 

С, —

коэффициент, равный 1,91 •ІО6;

L э —

длина эквивалентного газопровода, м;

d-э

диаметр эквивалентного газопровода, он;

Под эквивалентным газопроводом понимается газо­ провод, который обладает таким же сопротивлением, как и реальный.

Р 1

[,9і

-W Q y ^

(26)

"

сі * '33

 

 

Из уравнения характеристики насоса следует, что

 

 

 

 

Qo

Рк Qm-

 

 

 

 

 

 

 

Рв

 

 

 

 

Тогда Ян =

P 62Q2о

 

Q V -э

(27)

 

n

2Qm2

1,91•10е ^5,33 ’

 

 

 

 

 

 

где

п — количество

 

параллельно работающих на по­

 

 

верхности вакуум-насосов.

 

 

7 V

Qo

/■ _ р \ . +

1,91-10® Н 5,33

+ Я Г +

И 5.33 (28)

 

 

V «2„Q2п

 

 

 

им

“у

где

Ік — длина магистрального газопровода, м;

 

Іу — длина участкового газопровода, используемо­

 

 

го в течение года (годовое подвигание участ­

 

 

ка) , м;

 

 

 

 

 

 

 

/іу

— количество участков с дегазацией;

 

 

dM— диаметр магистрального газопровода, см;

 

dy

— диаметр участкового газопровода, см;

 

Р 6 —- барометрическое давление, мм. рт. ст.

Так как Р 6 — Р„ равно разрежению в скважинах, то из формулы (7) следует

104

Д/, = 158 -

X

1+0,0513

где X cli

270

QoXсн

 

 

■ X

 

 

 

Q

 

 

 

1 + 0,678-106a

 

 

 

1,91-IO6

+ , 5 "33 г

r f / .вз.»«з Я .у,;.

6

VQib\Q\

 

(29)

концентрация метана, доли.

Объем буровых работ по шахте в течение года соста-

бит ~ ^ - + а их стоимость будет равна І - ~ І

где /(б — стоимость бурения погонного метра скважины, включая ее обсадку (в рублях), а + — длина скважины (в метрах).

По данным-шахт К б составляет около 10 рубім.

В стоимость работ по дегазации, кроме бурения сква­ жин, должны быть включены амортизационные отчисле­ ния на полное восстановление и капитальный ремонт зда­ ния вакуум-насосной станции и ее оборудования и стои­ мость эксплуатации газопроводов, в том числе стоимость их монтажа и заработная плата обслуживающего персо­ нала:

По данным Донгипрошахта стоимость здания ваку­ ум-насосной станции составляет

К і = 2940(ян + 1) + 23200, руб.

При среднегодовых амортизационных отчислениях в размере 2% имеем

С,,1 = 58,8/г-н + 523, руб./год.

Стоимость оборудования вакуум-насосной станции с насосами КВН-50/1,5 составляет

К2 = 7490 (п„ + 1) + 28100, руб.

Средние амортизационные отчисления 9,6%, поэтому

СНІ] = 710л.„ + 3410, руб./год.

. Заработная плата постоянного штата трудящихся

СНИІ = 12000 руб./год.

105

Стоимость электроэнергии

СИІѴ = 6930(rt„ + 1), руб./год.

Общие затраты на обслуживание всех вакуум-насо­ сов составят

Сн = 7700/і,, + 22 830, руб./год.

Заработная плата слесарей, занятых на обслужива­ нии газопроводов

Сг! «= 0,820(/гу/у + /„) + 7450, руб./год.

Затраты на прокладку трубопроводов:

 

С + = (0,7Ы М-

2,11 )/„ +

(0,71rfv -

2,11 )1уПу =

 

-

0,71 { d J M+ dytiyly) -

2,11(/м-

tiyly),

руб./год.

 

 

Q0Xclh

 

п

 

„ЯКи

а выражение

Учитывая, что

= g о

ИЛИ Q o = X СН.1

 

Q

 

 

0,67810~6а —0,1Q, общая стоимость работ

по дегазации

составит

 

 

 

 

 

 

 

 

С„ =

 

 

у

____________ _____________ _____ >.

 

 

 

1 +

0,1 Q

 

 

 

158 — 270g-0

 

 

 

 

 

 

'

Q sо

,

р \

 

 

1 + 0,0513

 

 

Р(і — X

 

1/

____ « _ +

 

 

 

 

 

 

СН4

У

« 2HQ3m

 

 

+

1,91 - 10е

 

Іи

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rf«5"33 '

«yrfyS-33 ,

 

+

770ян -j- (0,71 £зГм— 2,11)/м+ {0J\ dy~2,\ \ )tiyly +

 

+ 0 ,8 2 (Яу/у + /„) +

30280,

руб./год.

(30)

Знаменатель первого слагаемого выражает раоптоание между скважинами по простиранию, а выражение в квадратных скобках численно равно вакууму скважин в миллиметрах ртутного столба.

Для обеспечения необходимой эффективности дегаза­ ции конкретной шахты можно изменять диаметры маги­ стрального и участкового газопроводов и количество ра­ ботающих вакуум-насосов. Остальные параметры не из­ меняются. Поэтому для выбора экономически выгодного варианта дегазации при заданной эффективности необ­ ходимо определить стоимость дегазационных работ по

106

формуле (30) для возможных сочетаний диаметров газо­ проводов и количества вакуум-насосов. К реализации принимается вариант с наименьшей стоимостью дегаза­ ционных работ (С0). На вычислительной машине «Промінь» по зависимости (30) было просчитано большин­ ство возможных вариантов сочетания переменных, опре­ деляющих стоимость дегазационных работ (772 вариан­ та). Установлено, что результаты работы двух и трех ва­ куум-насосов практически не отличаются друг от друга, а одного и двух — различаются существенно только при коротких газопроводах большого диаметра.

Так как полученная зависимость ввиду сложности и большого числа переменных не может быть номографи­ рована, то для облегчения пользования ею при проекти­ ровании дегазации целесообразно составить таблицы возможных вариантов.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Ли д и н Г. Д., Аиру нн А. Т., Д м и т р и е в А. М. Способы извлечения и утилизации метана угольных месторождений за рубежом. М., Углетехпздат, 1957.

2. Се р г е е в И. В.

и др.

Методика и результаты исследований

по дегазации разрабатываемых

угольных пластов. М., изд-во ИГД

им. А. А. Скочпнского, 1968.

 

 

 

 

 

3. С к о ч и н с к II й

А.

А.,

X о д о т В. В.

и др.

Метан в уголь­

ных пластах. М„ Углетехпздат,

1958.

 

 

4. Щ е р б а н ь

А.

Н.,

Ц ы р у л ь н и к о в

А.

С. Газопронн-

цаемость угольных

пластов

Киев, нзд-во АН УССР,

1958.

5. Ф е р т е л ь м е и с т е р

Я.

Н., К р и в и ц к а я

Р. М. Опре­

деление газоносности пластов. Научно-исследовательские работы МакНИИ за 1959—1960 гг. М., Госгортехиздат, 1961.

6. Каптаж и использование метана каменноугольных шахт. М.,

Углетехпздат,

1958.

 

 

Glückauf, Ur. 44, 1940.

7.

F о г s t m а n n. Zur Schlagwetierfrage,

8.

П е ч у к

И.

М.

Дегазация спутников угольных пластов сква­

жинами. М., Углетехпздат, 1958.

Некоторые вопросы те­

9.

К у з н е ц о в

С.

В., А й р у н и А. Т.

ории дегазации неразгруженных от горного давления угольных пла­ стов. A4., изд-во ИГД им. А. А. Скочпнского, 1970.

10.Руководство по дегазации разрабатываемых пластов сква­ жинами в условиях шахт Донбасса. Донецк, МакНИИ, 1970.

11.Проектирование и применение предварительной дегазации разрабатываемых пластов на шахтах Донбасса (практическое посо­ бие). Макеевка—Донбасс, МакНИИ, 1969.

12. П р е о б р а ж е н с к а я Е.

И.,

Л е в и н

М.

М. и др. Про­

ектирование, монтаж и эксплуатация

дегазационных

установок. М.,

«Недра», 1966.

А.

Т. и др.

Исследование зако­

13. Л и д и н Г. Д., Айр у н и

номерностей дегазации разрабатываемых, подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов. М., изд-во ИГД нм. А. А. Скочин-

ского,

1969.

14.

З а б у р д я е в В. С., Р ы ж и к о в В. Г. Определение эф­

фективности дегазации пластов по изменению газового давления.—

«Техника безопасности, охрана

труда

и горноспасательное дело». A4.,

«Недра», 1968, № 5.

М., Ка л и мов

Ю.

И. Дегазация подготови­

15. П о п о в Г.

тельных выработок на шахтах

комбината

«Воркутауголь». Матерна-

108

лы научно-технической конференции, посвященной результатам науч­ ных исследований в 1967 г. Воркута, 1968.

16.Н о ж к и н Н. В. Заблаговременная дегазация с направлен­ ным гидравлическим расчленением пласта. М., нзд.-во МГИ, 1967.

17.Ай ру ни А. Т. и др. Дегазация при проведении капиталь­ ных и подготовительных выработок. Проблемы борьбы с рудничными

газами и пылью. М , «Наука», 1969.

18. Я к у ш и н Н. П., Р у д ь м а н Н. И. О проведении выра­ боток по газоносным породам с предварительной дегазацией. Иссле­ дование по шахтному строительству. М., Углетехиздат, 1958.

19.Научные труды КНИУИ, вып. 19. М., «Недра», 1966.

20.М о р е в А. М. Работы МакНИИ в области дегазации за

1960—1964 гг. Материалы Всесоюзного совещания по дегазации угольных пластов на шахтах СССР. М., «Недра», 1966.

21. Выбор схем совместной разработки пологих пластов Дон­ басса. ГНТИ литературы по горному делу. М., ДонУГИ, ВНИМИ, 1963.

22. М о р е в А. М., Е в р е е в И. И., Б а е в X. А. Расчет эф­ фективности дегазации спутников угольных пластов в зависимости от интенсивности газовыделения, расстояния между скважинами и ре­ жима их работы. Сб. статей «Борьба с газом, пылью и выбросами в угольных шахтах». Макеевка—Донбасс, МакНИИ, 1971.

23. Мо р е в А. М. и др. Газовыделение в подрабатываемую вер­ тикально-горизонтальную скважину, пробуренную с поверхности. — «Уголь Украины», Киев, 1970, № 10.

24. Исходные данные по выбору технологических схем и пара­ метров дегазации выработанных пространств в условиях шахт, раз­ рабатывающих пологие пласты Донбасса. Макеевка—Донбасс, МакНИИ, 1970.

25. К а с и м о в О. И., Б а л и н с к и й Б. В. Изолированный от­ вод метана из выработанных пространств. «Техника безопасности, ох­ рана труда и горноспасательное дело». М., 1969, № 1.

26.

Ч е п е л ь

В.

М.

Сжигание газов в топках котлов и печей.

М., Госгортехиздат, 1961.

 

27.

С т а с к е в п ч

Н. Л. Газоснабжение городов. Том 1. М., Гос-

гортехнздат, 1961.

 

 

 

28.

П р е т е ч е н с к и й Г. П. Газотурбинные установки. М., Гос-

энергоиздат, 1957.

М.

А.,

К о р о т е е в Т. И. Эксплуатация котель­

29.

В о л к о в

ных установок на газообразном топливе. М., издательство литерату­ ры по строительству, 1965.

30. Правила безопасности в газовом хозяйстве. М., «Недра», 1965.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ