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

книги из ГПНТБ / Вассерман, А. Д. Методы оценки вентиляционных систем рудников

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
4.92 Mб
Скачать

где 2W M— сумма мощностей установленных

для целей венти­

ляции электродвигателей, квт;

 

 

мощности,

s' — тарифная

плата

за

квт

установочной

руб./квт.

 

 

 

вентилятора,

м3/сек.;

 

 

Q — производительность

вод.

ст.;

h№— давление,

развиваемое вентилятором, мм

т)в — кпд вентилятора;

 

 

 

 

 

 

 

rjg — кпд электродвигателя;

 

 

 

 

 

7]П— кпд передачи;

 

 

 

 

в год;

 

 

Т — число часов

работы вентилятора

 

 

s " — тарифная плата за квт-ч израсходованной мощности,

руб./квт -ч;

 

жесткости

регулирования

вентиля­

? — коэффициент

тора [48]:

 

t _@в. З^СТ. 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^-

<?в.Ат.у ’

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

25

Стоимость электроэнергии

С2

для вентиляционной системы

 

 

горизонта +1252 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

Показатели

 

 

 

I

 

 

II

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

Установленная мощность вентиля-

 

 

 

 

 

 

торов, квт:

 

 

 

2 X 2000

2 X 2000

2 X 2000

главных .....................................

 

 

 

калориферных............................

 

 

 

116

 

 

116

116

 

б л о к о в ы х ............................

 

....

.

2 X4 5 0

 

 

 

Итого .....................................

 

 

 

5016

 

4116

4116

Коэффициент одновременности работы

 

 

 

 

 

 

электродвигателей вентиляторов:

 

0.5

 

 

0.5

0.5

 

главных ....................................

 

 

 

 

 

 

калориферных............................

 

 

 

1.0

 

 

1.0

1.0

 

блоковых .....................................

 

 

 

1.0

 

 

 

Дотребляемая мощность электродви­

 

 

 

 

 

 

гателями вентиляторов, квт:

 

 

830

 

560

190

главных ....................................

 

 

 

 

калориферных............................

 

 

 

116

 

116

116

блоковых ....................................

 

 

 

625

 

 

Оплата за установленную мощность.

5010

 

4116

4116

руб........................................................

 

 

 

 

Стоимость потребляемой электроэнер-

96734

 

39398

15036

гии, руб...............................................

 

 

 

 

Итого С2, руб.............................

 

 

 

101740

 

43510

19150

93

(индексами «з» обозначены заданные (расчетные) величины, а «у» — практически получаемые при заданном угле установки ло­ паток рабочего колеса вентилятора).

Результаты расчета С2 представлены в табл. 25.

Стоимость обслуживания вентиляционной системы Со опреде­ ляется суммой расходов: на проходку выработок по условиям про­ ветривания С„р, на материалы См, расходами по фонду зарабо­

тной платы Сзар и содержанию службы надзора и контроля

Спк.

Т а б л и ц а

26

Стоимость проходки дополнительных выработок Сир, материалов

 

См и содержание службы надзора и контроля Сш;

 

вентиляционной службы горизонта + 252 м

 

Показатели

Средняя стоимость, руб.

I

 

 

II

 

III

объем

цена

объем

цепа

объем

цена

Дополнительная

про-

 

 

 

 

 

 

 

ходка вентиляционных

250

Нет

 

210

52500

210

52500

выработок Сир, м

ног.

 

Расход материалов Си на

 

 

 

 

 

—1000 —250000

 

 

 

 

 

 

 

Церёмычкн), ы®:

 

24.50

254

6223

254

6223

206

5050

бетон ....................

 

доска ....................

. .

39.25

50.8

19940

50.8

19940

41.2

1617

подтоварник .

20.0

25.4

508

25.4

508

20.6

412

И т о г о ................

 

 

 

26670

 

79170

 

-190420

Стоимость обслуживания

 

 

49690

 

49690

 

49690

Спк (в целом по руднику)

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е .

Знаком минус

показана экономия средств по III варианту,

по которому отпадает необходимость

проходки контрольных

выработок и вертикаль­

ных вентиляционных сбоек.

 

 

 

 

 

 

 

Значения величин Спр, Сы и Свк представлены в табл. 26. Ве­ личина Сзар определяется по параметрам системы обслуживания. Исходя из количества объектов обслуживания и их показателей надежности определяется поток заявок на обслуживание X в еди­ ницу времени. Количество обслуживающего персонала должна быть не меньше величины

а == Х^обс*

где гобс — время обслуживания одной заявки (определяется норма­ тивами или опытным путем).

Теперь, задаваясь средним временем ожидания очереди начала обслуживания tox (исходя из значимости заявки) и вероятностью*

94

Р = 0 .9 занятости всего обслуживающего персонала основной рабо­ той (обслуживанием вентиляционных заявок), определяется явоч­ ное число рабочих

д, Ptotc а^ож

Результаты расчетов N tx, списочного числа трудящихся N c„

ифонда заработной платы Саар приведены в табл. 27. Стоимость услуг вспомогательных цехов С4 определяется для

процесса проветривания в основном расходом пара для калорифе­ ров, подогревающих рудничный воздух, и вычисляется по формуле

 

 

 

иоо<?«

 

 

 

 

 

 

 

_ £

1К^Л»

 

 

где

Qx — расход

тепла, ккал./час.;

температура

пара

при

 

‘'пар И

tcv — соответственно

 

заданном давлении

и

средняя температура воздуха

 

в калориферах, град.;

 

 

 

 

 

Тк — число

часов

работы

калориферов в год;

 

 

 

С„ — стоимость 1

т пара,

руб./т.

 

 

 

Расход тепла

<?к = 3600(рЛс/; (гсм — гиар),

 

 

 

 

 

 

где

у — удельный

вес

воздуха,

кг/м3;

 

 

 

Q„ — производительность вентилятора, м3/сек.;

давлении,

 

ср — теплоемкость

воздуха

 

при

постоянном

 

ккал./кг - град.;

 

 

 

 

 

 

2СМ— требуемая

температура

воздуха

на выходе его из

кало­

 

риферов,

град.;

 

 

 

 

 

£пар — средняя температура наружного воздуха в отопительный период, град.

Результаты расчета С4 представлены в табл. 28.

В результате всех выполненных расчетов получены значе­ ния эксплуатационных расходов по вариантам вентиляционной системы, себестоимость по процессу проветривания и приведен­ ные расходы по формуле

3 = ci + E a K i t

где .£„=0.12 — коэффициент окупаемости [71], сведены в табл. 29. Как видно из данных табл. 19—29, наиболее целесообразным является рекомендованный вариант III, согласно которому отка­ точный горизонт совмещен с горизонтом вторичного дробления, а вентиляционные выработки (сборочный штрек, сбойки с вос­ стающими для исходящей струи) должны быть увеличенного сече­ ния. В пользу III варианта необходимо отметить еще следующее. Контрольные выработки блока в вариантах I и II предназначены для контроля за выпуском руды и фугасирования при зависаниях

95

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 27

 

Расчет штата и заработной платы Спар для обслуживания

 

 

вентиляционной

системы

горизонта 252 м

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

Показатели

 

I

IX

ш

 

 

 

 

 

Параметр потока заявок 1,

 

 

 

1/год:

 

 

 

 

365

365

365

для вентиляторов

 

для ШАВД

 

 

31

31

31

для глухих бетонных

335

335

335

перемычек (ГБП)

 

32

32

3

для регулировочных пе-

ремычек (РП)

 

Jo6c,

 

 

 

Время

обслуживания

 

 

 

1/год:

 

 

 

 

0.0007

0.000035

0.00035

вентиляторов

 

 

ШАВД

 

 

0.0027

0.0027

0.0027

ГПБ

 

 

 

0.0038

0.0038

0.0038

РП

 

 

обслужи­

0.0025

0.00275

0.00275

Время ожидания

 

 

 

вания гож, 1/год:

 

 

0.000055

0.000055

0.000055

для вентиляторов

 

для ШАВД

 

 

0.0027

0.0027

0.0027

для ГБП

 

 

0.0192

0.0192

0.0192

для РП

 

 

0.0027

0.0027

0.0027

•Величина

а:

 

 

0.255

0.13

0.13

для вентиляторов

 

для ШАВД

 

 

0.084

0.084

0.084

для ГБП

 

 

1.27

1.27

1.27

для РП

обслужи­

0.088

0.088

0.011

Явочный

состав

 

 

 

вающего персонала /Улв,

 

 

 

чел.:

 

 

 

 

11.7

5.85

5.85

для вентиляторов

 

для ШАВД

 

 

0.98

0.98

0.98

для ГБП

 

 

 

1.5

1.5

1.5

для РП

 

 

1.0

1.0

0.92

■ Списочный состав обслужи­

 

 

 

вающего персонала

/Vcn,

 

 

 

чел.:

 

 

 

14.6 (15)

7.3 (8)

7.3 (8)

для вентиляторов

 

для ШАВД

 

 

1.23 (2)

1.23 (2)

1.23 (2)

для ГБП

 

 

1.87 (2)

1.87 (2)

1.87 (2)

для РП

ремонт­

1.25 (2)

1.25 (2)

1.25 (2)

Тарифная

ставка

 

 

 

ника,

руб.:

 

 

3.26

3.26

3.26

4 -разряда

 

 

5 разряда

 

 

4.49

4.49

4.49

Годовой

фонд заработной

 

 

 

платы для обслуживания

 

 

 

вентиляционной

системы

82066.44

54610.96

54610.96

Сзар.

руб.

 

 

96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

28

 

Стоимость пара С4

для

подогрева рудничного воздуха

 

 

 

до

температуры + 8 ° С для горизонта

-f-252 м

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

Показатели

 

 

I

п

 

i l l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расход тепла, Мкал./час. . .

 

3.58

3.58

2.57

 

Общий расход тепла за ото­

 

 

 

 

 

 

пительный период (9

мес.),

23200

23200

16650

 

Мкал..................................

 

руб. . . .

 

Цена 1 Мкал.,

 

7.0

7.0

7.0

 

Стоимость пара С.,, руб.

162400

162400

116550

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

29

Обобщенные

результаты

расчета

затрат

по вариантам

 

 

 

 

 

для

горизонта +252 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

Показатели

 

 

I

II

_

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Капитальные затраты

К„,

923590

760490

760490

 

руб.......................................

 

капитальные

 

Приведённые

0.34207

0.28166

0.28166

 

затраты К,-,

руб./т . . .

 

Амортизационные

отчисле-

101540

65660

65660

 

ния Сг, руб........................

 

 

 

 

Стоимость

электроэнергии

101740

43510

19150

 

С2, руб................................

обслуживания

 

Стоимость

 

 

 

 

 

 

вентиляционной

системы

158430

183670

163770

 

С3, руб................................

 

 

 

 

 

Стоимость

услуг

вспомога-

 

 

 

 

-190420

 

162400

162400

—26650

 

тельных цехов С4, руб. .

116550

 

Эксплуатационные расходы

524110

395240

174710

 

С, руб................................

 

по

процессу

 

Себестоимость

 

 

 

 

 

 

проветривания с„, руб./т

0.19411

0.14639

0.06471

 

Полные приведенные затраты

 

 

 

 

 

 

3, руб./т .......................

 

 

 

' 0.23516

0.18019

0.09851

 

в воронках (дучках). Аналогичная серия контрольных выработок для тех же целей была пройдена у глубоких карьерных рудоспу­ сков рудника «Центральный». Однако, как показал опыт эксплуата­ ции этих выработок, практически использовать их для целей кон­ троля и фугасиройания не представлялось возможным, так как

7 А. Д. Вассерман и др.

0'97

они под самую кровлю забивались рудой и пылью в самые корот­ кие сроки, поэтому подход по ним непосредственно к рудоспуску был невозможен. По-видимому, следует ожидать возникновения аналогичной ситуации и в контрольных выработках рассматривае­ мого блока 11—13. Для доказательства был проведен лаборатор­ ный эксперимент, показавший, что с вероятностью 0.9 контроль­ ная сбойка при единичном зависании будет засыпана рудой на 2/3 своей высоты. При этом единичный навал руды в пересчете на натурные условия составит около 7 т. Учитывая действие ударной волны, отбрасывающей руду от рудоспуска в сбойку, контроль­ ная сбойка будет полностью (до кровли) засыпана рудой через 2— 3 фугасирования. Таким образом, контрольные выработки теряют свое значение и проходка их будет только дополнительной затра­ той времени и средств.

В настоящее время в связи с отработкой отдельных технологи­ ческих параметров системы комбинатом «Апатит» принят к внедре­ нию для первого блока горизонта -(-252 м скорректированный вариант II с переходом (для последующих блоков) на вариант III. Экономический эффект от внедрения даже этого варианта подсчитан в размере 232 тыс. руб. в год.

5.2. ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО СОЗДАРШЮ КОМФОРТНЫХ МИКРОКЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА АПАТИТОВЫХ РУДНИКАХ

Как показали проведенные в главе 3 исследования, на апатито­ вых рудниках еще не достигнуто микроклиматического комфорта в подземных выработках, поэтому имеют еще место производ­ ственно обусловленные простудные заболевания, а производитель­ ность труда по микроклиматическим факторам не является опти­ мальной. В целях создания комфортных микроклиматических условий на подземных апатитовых рудниках следует поднять тем­ пературу рудничного воздуха до + 8 ° С (см. 3.2). Естественно, что указанное мероприятие требует дополнительного расхода средств и поэтому должно быть экономически обосновано.

Расчеты дополнительно потребного количества тепла и его стоимости для создания в подземных выработках комфортных климатических условий проведены исходя из объемов проветрива­ ния в 1970 г. Кировского и Юкспорского рудников. Расчеты про­ водились методом, указанным в 5.1, с учетом того, что средняя наружная температура отопительного периода t——8° С, а про­ должительность его 9 месяцев или 6480 час. По существующим нормам длительность отопительного периода для Мурманской области должна составлять 281 день [84]. Однако проведенные

лабораторией энергетики и водохозяйственных про­ блем Горнометаллургиче­ ского института Кольско­ го филиала АН СССР спе­ циальные исследования по­ казали, что, например, для жилых помещений целесо­ образная средняя продол­ жительность ' отопитель­ ного периода, вызванная географическим располо­ жением и микроклиматом района г. Кировска, состав­ ляет до 295—326 дней (включая периодическое отопление летом при дли­ тельном похолодании). Поэтому рекомендованная нами девятимесячная дли­ тельность отопительного периода для горных выра­ боток подземных рудников не является завышенной и более соответствует усло­ виям районов Крайнего Севера.

Результаты расчета иа дополнительный обогрев приведены в табл. 30. Так как теплопроизводительность установок на апати­ товых рудниках составляет более 20 Мкал./час., то затрат на строительство дополнительных мощно­ стей не требуется. Допол­ нительный расход средств на создание комфортных условий на Кировском и Юкспорском апатитовых рудниках составит 272200

руб.

Теперь подсчитаем при­ рост продукции в предполо­ жении создания в 1970 г. условий микроклимата-

О

СО

И

л

ч

«

§

ч

о

к

о

ьс

CS

Си

Общая стоимость израсходо­

ванного тепла, руб.

Средияя стоимость

1 Мкал, руб.

Расход тепла за отопи­ тельный пе­ риод, Мкал.

 

 

 

 

1

Продол­ житель­ ность ото­ питель­ ного пе­ риода, час.

Расход тепла QB, Мкал./ час.

Производительность вентилятора Qd> ма/сек.

1

 

 

 

'

Средняя тем­

пература

рудничного

воздуха, град.

!

 

 

|

 

Средияя тем­ пература по­

догретого

воздуха иа

выходе из калориферов, град.

I Средияя тем- 1 пература

наружного воздуха в ото­ пительный период, град.

 

 

Показатели

 

233856

353808

310464

462672

816480

27160

О О

О О

 

|

.

С-- г—

с~-*

'

'

I |

 

 

 

 

33408

50544

44352

66096

116640

38880

I |[

 

 

 

 

 

5760

6480

 

I |

К

5.8 7.8

[ Н И

 

 

-

 

 

^

 

 

Си

 

 

^

О О

—. —t

g

СОСО

VI

 

 

-

о

л Г -.О

®

чс оо

w

+

+

 

t>. о

 

-чН

СО

 

 

 

+

+

 

 

ОО

 

 

1

 

1 |

 

Фактические

Рекомендуемые

 

 

5760

6480

 

 

720

 

 

 

 

 

 

|

и к

7.7

10.2

18

 

4.5

д и

 

 

 

 

 

>>

 

 

 

 

 

^

Оч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JS

Г - 1 -

 

х

*

 

С О н

 

 

*

Н

со со со

 

“ “

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

°

 

 

 

 

 

 

2

ео. ° .

 

 

 

 

ь;

ю

оо

1

 

I

о

~

+

'

 

1

1—1

 

 

 

 

 

 

 

О О

 

 

 

 

 

СО

 

I

1

1

 

 

-чН OJ

1

 

 

 

+

+

 

 

 

 

 

 

со

,

 

X

 

 

 

1

1

 

1

 

 

Фактические Рекомендуемые

Всего Из них допол­

нительно

7 *

99

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 31

Технико-экономические показатели по апатитовым рудникам в 1970 г.

 

 

 

 

 

Рудники

 

Показатели

 

Кировский

Юкспорскнй

 

 

 

 

Годовая

производительность 4 Г0Д, т

4513959

3635461

Среднегодовая

производительность

 

 

одного

подземного

рабочего

2914.1

3635.5

аг0,, т/чел. .......................................

Среднегодовая

себестоимость с (в том

2.2148

1.8476

числе зарплата), р у б . / т ................

0. 3394

0.2763

Среднегодовая выплата за 1 день бо-

12.80

11.71

лезип sfi, руб./чел.-см.......................

веского комфорта. Для этого в табл. 31 приведены необходимые техникоэкономические показатели по указанным двум рудникам, которые положены в основу последующих расчетов.

Теперь по данным табл. 13 и 17 находим полученные при ис­ следованиях значения потерь фонда рабочего времени Граб и коэффициент увеличения производительности труда Я 11Р, с помо­ щью которых возможно определить прирост продукции и ее стои­ мость за счет создания комфортного микроклимата.

Расчет для каждого из указанных рудников выполнен следую­ щим образом.

1. Определен объем V прироста добычи за счет прироста фон­ да рабочего времени Граб при снижении простудных заболеваний трудящихся до общего фона:

V' = Т

раб

ГОД’

к

1

раб.год

 

где ГРаб.год—250 чел.-см. —годовой фонд рабочего времени одного рабочего; агод — годовая производительность одного рабочего по руднику.

2. Определен объем V " прироста добычи от повышения произ­ водительности труда по микроклиматическому фактору:

Г ' = /Спр(Лгод+ Г ) ,

где Аг0д — годовая производительность рудника, т.

3. Рассчитана стоимость Сп прироста добычи исходя из себесто­ имости с руды

Сn = c ( V ' - V " ) .

100

Результаты

расчета предста-

й

влены в табл. 32.

табл. 30 и 32,

а

Как видно из

и

даже с учетом повышения темпе-

®

ратуры

воздуха

в

рудниках

ю

в течение

более

длительного

^

периода

(9

месяцев

против 8)

 

указанные рекомендации позво­

 

лят получить существенный эко­

 

номический эффект,

определяе­

 

мый следующей суммой:

 

 

Э =

С „— (3 — Сб),

 

 

 

^ * б “

^ p a 6 s 6 *

 

 

Общая величина

Сб = 5555+ 23420 =

=28975 руб.

Тогда, исходя из данных табл. 30—32, ожидаемый годо­ вой экономический эффект

9=477062 — (272200 — 28975) % 234000 руб.,

а ожидаемая производитель­ ность по добыче обоих рудни­ ков в целом возрастает (относи­ тельно уровня 1970 г.) на 3%.

Таким образом, можно счи­ тать доказанной целесообраз­ ность мероприятий по созда­ нию комфортных микроклима­ тических условий на апатито­ вых рудниках. Учитывая еже­ годное улучшение параметров проветривания, выражающего­ ся, например, таким показа­ телем, как увеличение средней скорости движения воздуха в се­ ти подземных выработок, реко­ мендуемое мероприятие стано­ вится еще более необходимым, так как дискомфортные микро­ климатические условия могут сказаться на возникновениипро-

101

изводственно обусловленных простудных заболеваний и про­ изводительности труда еще более существенно, чем в исследован­ ном промежутке времени (1966—1970 гг.). Принимая во внима­ ние, что на Расвумчоррском апатитовом руднике условия проветривания во многом сходны с Юкспорским, для этого руд­ ника также необходимо поднять температуру воздуха в выра­ ботках до -j-8° С. При этом ожидаемый экономический эффект по трем апатитовым рудникам должен быть не менее 250 тыс. руб. (до 300 тыс. руб.) в год.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ