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

книги из ГПНТБ / Оценка технико-экономической эффективности работы очистных и подготовительных забоев шахт

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
6.41 Mб
Скачать

Развитие техники и технологии

К концу текущей пятилетки из очистных забоев на мощных.-наклонных и крутых пластах предполагается добывать 19,3 млн. т, что на 10,9% вышеуровня 1970 г. На основе анализа существующего уровня тех­ ники и технологии очистных работ следует предпола­ гать, что в будущем наиболее распространенными си­ стемами разработки мощных 'наклонных и крутых пла­ стов с обрушением кровли по-прежнему останутся щитовая и комбинированная с гибким перекрытием как наиболее эффективные из существующих техноло­ гических схем. Дальнейшее развитие щитовой системы разработки и повышение ее эффективности возможны при условии механизации выемки и доставки угля под щитовыми перекрытиями, разработки средств механизированного проведения рассечек и монтажа щитов. В этом направлении в настоящее время различ­

ными

научно-исследовательскими

и

конструкторскими

организациями

ведутся работы,

которые,

однако, к

концу

текущей

пятилетки закончены

не

будут. По­

этому на этот период основным способом выемки угля под . щитовыми перекрытиями останутся буровзрывные работы.

Комбинированная система разработки с гибким пе­ рекрытием в основном применяется на шахтах Кузнец­

кого бассейна.

Дальнейшее

развитие

данной системы

сдерживается

отсутствием

механизированной

выемки

угля под

гибким перекрытием

и в

монтажном

слое,

а также

механизации пастилки

гибкого перекрытия.

В настоящее время КузНИУИ и Сибгипрогормашем ве­ дутся работы по созданию средств механизации выемки мощных наклонных и крутых пластов. В результате были созданы опытные образцы агрегатов типа АГП и АМСК.

Агрегат типа АГП предназначен, для механизации выемки и дробления угля то втором слое комбинирован­

ной системы разработки с гибким

перекрытием--на"пла­

стах с углом падения 35—90° и мощностью

свыше "5,5 м

с устойчивыми и неустойчивыми

боковыми

породами.

В состав агрегата типа АГП входят: выемочная

маши­

на с многоструговым рабочим органом, основание

при­

емное, конвейер СР-70, перегружатель " ПКТУ,

пере-

двйжчики. Выемочная машина может быть расположена

как по падению

почвы пласта),

так и в

поперечно-

наклонном слое

в

зависимости

от

мощности

пласта.

Для механизации

работ в

монтажном

слое

разра­

ботан агрегат AMGK,

который

предназначен для

выем­

ки угля, управления кровлей и настилки гибкого пере­ крытия' в монтажном слое при разработке наклонных и крутых пластов мощностью свыше 5,5 м. В состав аг­ регата входят: механизированная крепь АМСК (ГКК-4), машина переплетения полос и выемочный комбайн типа УКР.. Серийный выпуск и внедрение агрегата АМСК на­ мечен по плану на 1974 г., а более широкое применение его будет осуществлено после 1975 г.

Кроме того, для комбинированной системы разра­ ботки с гибким перекрытием разрабатываются и другие типы комплексов для работы в монтажном слое и под гибким перекрытием. Таким образом, совершенствова­ ние комбинированной системы разработки с гибким перекрытием будет идти в направлении механизации и автоматизации производственных процессов, совер­ шенствования схем подготовки и отработки выемочных блоков и улучшения конструкции перекрытия.

Совершенствование систем разработки мощных пла­ стов с закладкой ведется по пути создания и внедрения средств механизации выемки угля и закладки вырабо­ танного пространства. На текущую пятилетку плани­ руется изготовление опытного образца комплекса КЗ для отработки пластов наклонными слоями по прости­ ранию с закладкой выработанного пространства и ком­ плекса КГСЗ для отработки горизонтальных слоев с за­ кладкой. Предполагаемый уровень механизации и ос­ новные технико-экономические показатели работы очист­ ных забоев на мощных наклонных и крутых пластах с различными способами выемки угля на 1975 г. приве­ дены в табл. 48.

Среднесуточная нагрузка на очистной забой с меха­ низированным комплексом по сравнению с прочими способами будет выше в 2,1 раза, производительность труда рабочего — в 1,7 раза.

В табл. 49 приведены технико-экономические показа­ тели работы очистных забоев на мощных наклонных и крутых пластах, где не требуется навалка угля.

ІВ последующие годы, как показывают расчеты, раз-

 

 

 

 

Всего на мощ­

В том

числе по спо­

 

 

 

 

ных наклонных

собам

выемки

угля

 

Показатели

 

н крутых

пла­

 

 

 

 

 

 

стах,

где

не

.комплек­

прочими

 

 

 

 

требуется

 

 

 

 

навалка угля

сами

способами

 

 

 

 

 

19,3

 

2,8

 

16,5

Удельный

вес по добыче,

% . . .

100

 

14,5

 

85,5

Количество

очистных забоев . . .

213

 

17

 

 

196

Среднесуточная

нагрузка

на

очи­

 

 

 

 

 

 

 

стной забой,

т . .

 

 

305

 

590

 

280

Среднесменная

производительность

9,5

 

14,5

 

8,9

труда рабочего по участку,

т . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

49

 

 

 

 

Всего на

мощных

В том числе по способу

 

 

 

 

наклонных

и кру­

 

выемки

 

 

 

 

 

тых пластах,

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не требуется

на­

комплек­

прочими спо­

Показатели

 

валка

угля

 

 

 

 

 

 

 

 

сами

собами

 

 

 

 

1 970 г.

1975 г.

1975 г.

1970

г.

1975 г.

Добыча угля,

млн. т . . .

Удельный вес

по добыче, %

Количество очистных забоев Среднесуточная нагрузка на очистной забой, т . . . .

Среднесменная производи­ тельность труда рабочего

17,4

19,3

2,8

17,4

16,5

100

100

14,5

100

85,5

236

213

17

236

196

246

305

590

246

280

7,8

9,5

14,5

7,8

8,9

витие техники я технологии очистных работ на мощных пластах с углом падения свыше 35° намечается по пути внедрения комплексной механизации и автоматизации выемки угля и совершенствования технологических схем.

Будут

созданы

механизированные

комплексы для

очи­

стных

работ

в

наклонных

и

горизонталь­

ных слоях: комплекс

типа АСКП,

предназначенный

для

выемки наклонных слоев длинными столбами по прости­ ранию на пластах с углом падения более 35°; комплекс

типа АСКВ, предназначенный для выемки

наклонных

слоев длинными столбами по восстанию на

пластах

с углом падения более 35°; комплекс типа КЗ, предна­ значенный для выемки наклонных.слоев короткими по­

лосами по простиранию в нисходящем порядке

с

за­

кладкой выработанного

пространства;

комплекс

типа

КГСЗ, предназначенный

для

выемки

горизонтальных

слоев

в восходящем

порядке

<с закладкой

 

выработан­

ного

пространства на пластах

мощностью

свыше

12 м

и углом падения более 55°.

 

 

 

 

 

 

 

 

При комбинированной системе разработки получат

дальнейшее распространение

на

очистных

работах

в монтажном и нижнем слоях

 

механизированные

ком­

плексы типа АГП и АМСК.

 

 

 

 

 

 

 

 

Добыча угля в этих условиях

 

увеличится

до

23—

25 млн. т, при этом 40% добычи

будет

осуществляться

механизированными

комплексами.

Среднесуточная

на­

грузка на очистной забой возрастет до 380—400 т,

а в

забоях с механизированными

комплексами — до

800—

820 т. Среднесменная

производительность

труда

рабо­

чего по участку увеличится по

сравнению

с

1970

г. в

1,5 раза, а в комплексно механизированных забоях она будет более 20 т.

ОЦЕНКА ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТРУДА РАБОЧЕГО

ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ И СЕБЕСТОИМОСТЬ УГЛЯ

Влияние уровня механизации на производительность труда рабочего очистного забоя

На изменение технико-экономических показателей большое влияние оказывает техника, применяемая в очи­ стных забоях. За последние 30—40 лет в результате тех­ нического прогресса в технике и технологии добычи угля произошли коренные изменения. Был осуществлен переход от механизации отдельных операций к широ­ кому применению комплексной механизации.

На рис. 3 показано изменение нагрузки на очистной забой, числа выходов и сменной производительности труда рабочего очистного забоя в зависимости от уров­

ня техники на примере

шахт, разрабатывающих тонкие

пласты, где требуется

навалка угля.

Цель

внедрения

новой} техники — рост

производительности

труда — мо­

жет быть достигнута как увеличением

объема производ-

ства (нагрузки на забой), так и снижением-численности

рабочих.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переход от выемки угля врубовыми машинами

к ме­

ханизированным

комплексам

характеризуется

 

неуклон­

ным ростом «агрузки на очистной забой.

При

выемке

угля широкозахватными

 

комбайнами

нагрузка

на забой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на

10%

выше,

 

чем при

 

 

 

 

 

600\

 

 

 

SD2f

выемке врубовыми

маши­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нами,

при

узкозахватной

 

 

 

 

І 500\

 

 

 

 

выемке с индивидуальной

 

 

 

 

 

 

 

 

крепью

нагрузка

на

 

 

 

 

'I

 

 

 

 

 

забой

возрастает

на 40%

 

 

 

 

I

Ш\

 

 

 

 

по

сравнению

 

с

выем­

 

IIй "

С,

 

 

 

 

 

кой

 

широкозахватными

 

I!

3 0 0

 

 

 

 

комбайнами и при

рабо­

 

І*

 

 

 

 

 

 

те

 

механизированных

 

К £У

 

 

 

 

 

 

 

комплексов

— на

60%

 

 

 

 

% 2G0

 

 

 

 

 

-

§ !

 

 

 

 

 

выше,

чем в забоях, обо­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рудованных

узкозахват­

 

S Са .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ными

машинами.

 

 

I

*

 

 

 

 

 

 

 

s i -

 

 

 

 

 

 

Изменение уровня тех­

 

 

 

 

 

о

і

ш

Ш

ники

оказывает

влияние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на

численность

 

рабочих

Рис.

3.

 

Изменение

нагрузки

на

в

забое:

происходит

очистной забой, числа выходов и

^уменьшение

численности.

сменной

 

производительности

 

тру­

Однако

 

узкозахватная

да рабочего очистного забоя в за­

с

 

висимости от

уровня техники:

і выемка

индивидуаль-

1 — суточная

нагрузка очистного

забоя,

гной

 

крепью

при нцитш-

т;

2 — сменная производительность

тру­

 

да

рабочего очистного забоя, т; 3 — чис­

Іально

не меняет

техноло­

ло

выходов

рабочих очистного

забоя:

г и ю

по сравнению

с ши­

/ — врубовые машины:

II — широкоза­

хватные

выемочные машины; III — уз­

рокозахватной,

 

а

лишь

козахватные

выемочные

машины: IV —

I интенсифицирует

 

произ-

 

 

механизированные

комплексы

 

 

(водственный процесс и в результате этого структура штата рабочих не изме­ няется. Такое положение вызывает рост численности рабочих в забое в связи с ростом нагрузки. При этом нагрузка на забой растет более высокими темпами, чем

Lчисленность, в результате чего растет производитель­ ность труда. При выемке комплексами по сравнению с узкозахватными машинами с индивидуальной крепью дополнительно механизируется ряд рабочих процессов (крепление и управление кровлей) и это вызывает уменьшение численности рабочих в очистном забое даже

при резком росте нагрузки на забой и меняет структуру штата рабочих.. В табл. 50 приведена структура штата рабочих ('% к итогу) приї различных способах выемки (при средних фактических нагрузках на очистной забой).

Т а б л и ц а 50

 

 

 

Способ выемки угля

 

 

 

 

широко­

узкозахват­

механизи­

 

Штат рабочих

врубовыми

ными ма­

 

захватными

шинами

рованными

 

 

машинами

комбай­

с индиви­

комплек­

 

 

 

нами

дуальной

сами

 

 

 

 

крепью

 

Условно

переменный . . . .

70

64

64

34

Условно

постоянный . . . .

30

36

36

66

П р и м е ч а н и е . Под переменным штатом понимается численность рабочих, зависящая от объема добываемого угля.

Переход к более прогрессивной технике сопровож­ дается увеличением темпов роста производительности труда. Производительность труда в забоях, оборудо­ ванных широкозахватными комбайнами, на 12,8% выше, чем в забоях с врубовыми машинами, в забоях,; оборудованных узкозахватными машинами с индиви­ дуальной крепью, на 22,8% выше ,чем в забоях с широ- , козахватньши комбайнами, и в забоях с механизирован­ ными комплексами в 2,1 раза выше, чем при узкозахват­ ной выемке с индивидуальной крепью.

Изменение уровня техники влияет как на абсолютную величину численности рабочих в забое, так и на ее структуру. При внедрении более производительной тех-"7 ники, обеспечивающей механизацию многих рабочих/ процессов, выполнявшихся ранее вручную, уменьшается! численность рабочих условно переменного штата, но/ вместе с тем увеличивается численность рабочих по об-1 служиванию и наладке оборудования (условно посто-1 я'нный штат). Однако этот процесс изменения структуры! штата идет таким образом, что снижение численности условно переменного штата значительно опережает рост Численности условно постоянного штата, и это в целом обеспечивает рост производительности т-руда^1 Рост уровня техники, в результате которого сокращается удельный вес численности условно переменного штата,

увеличивает

влияние

нагрузки

на

уровень

производи­

тельности

труда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 4 показано

влияние нагрузки

на производи­

тельность

труда

рабочего

очистного

забоя,

оборудован­

 

 

 

 

 

 

 

 

ного

 

 

механизированны­

 

 

 

 

 

 

 

 

ми

комплексами

и

уз­

 

 

 

 

 

 

 

 

козахватными

 

выемоч­

 

 

 

 

 

 

 

 

ными

 

машинами

с инди­

 

 

 

 

 

 

 

 

видуальной

крепью,

на

 

 

 

 

 

 

 

 

примере шахт,

 

разраба­

 

 

 

 

 

 

 

 

тывающих

тонкие

пла­

 

 

 

 

 

 

 

 

сты,

 

где

требуется

на­

 

 

 

 

 

 

 

 

валка

угля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как

видно

из рис. 4,

 

 

 

 

 

 

 

 

влияние

нагрузки

на

 

 

 

 

 

 

 

 

уровень

производитель­

 

і

,

,

 

I

I

1

ности труда

рабочего при

0 1

:

узкозахватной

выемке с

600 700Суточная300 900 нагрузкаШ00 1100 Ш 1300

индивидуальной

 

крепью

на очистной забой, т

 

 

значительно

ниже,

чем

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4. Влияние нагрузки на про­

при

 

выемке

 

механизи­

изводительность

труда

рабочего

рованными

 

комплексами.

очистного забоя,

оборудованного

В

• табл.

51 показаны

механизированными

 

комплексами

темпы

роста

производи­

(1) и узкозахватными

выемочными

машинами

с

индивидуальной

 

тельности

труда

 

рабоче­

 

крепью

(2)

 

 

 

го в зависимости от на­

 

 

 

 

 

 

 

 

грузки

на забой.

 

 

В забоях с механизированными комплексами на каж-

Способ выемки угля

Механизированными

комплексами . . . .

Узкозахватными вые­ мочными машинами

синдивидуальной

Т а б л и ц а 51

Рост производительности труда рабочего очистного забоя (%) за каждый процент роста суточной

нагрузки на забой

в пределах

изменения суточной

 

нагрузки очистного забоя, т

 

400-500

600—700

800-900

901 — 1000

1100—

1200

 

 

 

 

•—•

0,882

0,551

0,459

0,352

0,314

0,240

0,143-

! дый процент роста нагрузки производительность труда

увеличивается. Рост нагрузки изменяется от 0,882 до 0,352% ;в зависимости от ее уровня, в забоях с узко­

захватной

выемкой с

индивидуальной

крепью — от

0,314

до

0,143%. Таким

образом, более

высокий уро­

вень

техники обеспечивает большее влияние нагрузки

на забой на производительность труда.

Следует также отметить, что влияние нагрузки на за­ бой на уровень сменной производительности труда при одном и том же виде механизации характеризуется ги­

перболической

кривой. В забоях с механизированными

комплексами

эта зависимость

выражается

г/м =

,- 6853

^

 

 

= 22,5

и в забоях с узкозахватными выемочными

X

 

 

 

машинами с

индивидуальной

крепью z/y =7,8

— .

Анализ этих уравнений показывает, что в забоях с ме­ ханизированными комплексами дальнейшее повышение нагрузки на забой (более 1200—1500 т) обеспечит зна­ чительный рост производительности труда рабочего. В забоях с узкозахватными выемочными машинами с ин­

дивидуальной крепью рост

нагрузки более 800—900 т

не дает существенного роста

производительности труда,

так как в этих условиях численность условно перемен­ ного штата возрастает до 82%.

Влияние технических параметров очистного забоя на уровень производительности труда рабочего очистного забоя

Основными техническими параметрами, характери­ зующими очистной забой, являются длина забоя и ско­ рость его подвигания.

Для количественной оценки влияния длины, скоро­ сти подвигания комплексно механизированного очист­ ного забоя на производительность труда рабочего очи­ стного забоя были выведены зависимости на базе обра­ ботки массовых данных методом математической стати­ стики. Анализ фактических материалов, а также прово­ димые ранее исследования дают основание предпола­ гать, что теоретические линии регрессии имеют характер гиперболы.

4 Ю. А. Рудннкин и др.

"•97

Для

определения

тесноты

связи

между отдельными ;

факторами (длиной, скоростью подвигания, производи­

тельностью труда рабочего очистного забоя, себестои­

мостью)

в работе

 

рассчитывались

 

корреляционные от-]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ношения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кроме

того,

опре­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

делены

числовые

зна­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чения,

 

показывающие,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на

 

сколько

процентов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вызывалось

изменение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функции

при

изменении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аргумента

на

один про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цент.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все

зависимости бы­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ли

рассмотрены

по трем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

группам

мощности

пла­

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стов:

тонкие

(до 1,2 м),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

средней мощности (1,2—

.1 §-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,8;

 

 

1,81—2,5;

2,51 —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,5

м)

и мощные

(свы­

0,5 0,9

1,3 1,7 2,1

2,5 2,9

3,3 3,7

ij

ше

3,5 м).

 

 

 

В л и я н и е

 

с к о р о -

Суточная трость поддигания

 

 

 

 

очистного

заа~оя1

м

 

 

 

 

с ти

 

 

 

п о д в и г а н и я

Рис. 5. Влияние

скорости

подвига­

о ч и с т н о г о

 

з а б о я

на

 

п р о и з в о д и т е л ь ­

ния очистного

забоя,

оборудован­

 

ного

механизированным

 

комплек­

н о с т ь

 

т р у д а

р а б о ­

сом,

на

сменную

производитель­

ч е г о

 

о ч и с т н о г о

з а ­

ность

труда

рабочего

 

 

очистного

б о я .

 

Скорость подвига­

 

 

 

забоя:

 

 

 

 

 

ния

 

забоев является

од­

/ — мощность пласта

до 1,2 м; 2— мощ­

 

ность

пласта

1,21—1.8 м; 3 — мощность

ним

 

из основных

показа­

пласта

1,81—2.5 м-. 4 — мощность пласта

телей,

характеризующих

2,51—3,5 м; 5 — мощность

 

пласта

 

свы­

 

 

 

ше 3.5 м

 

 

 

 

 

степень

интенсификации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

добычи

 

угля.

Интенси­

фикация

выемки пластов

путем

увеличения

высоких

скоростей их подвигания

при комплексной механизации

позволяет повысить технико-экономические

показатели

работы очистных забоев.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На

рис. 5 показано

влияние скорости

подвигания

очистного

забоя,

оборудованного

 

 

механизированным

комплексом, на сменную производительность труда ра­

бочего

очистного забоя

при различных

мощностях

раз­

рабатываемых-пластов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теоретическая

линия

 

регрессии—гипербола.

Харак-

тер кривой зависимости по всем мощностям одинаков. Теоретическая линия регрессии выражена уравне­ ниями:

на тонких пластах мощностью до 1,2 м

 

Ум =14,8

;

 

 

х

 

на пластах средней

мощности:

 

а)

1,21—1,8 м;

 

 

 

У м = 2 0 , 6 - і М ;

.

 

 

X

 

б)

1,81—2,5 м

 

 

 

 

X

 

в)

2,51—3,5 м

 

 

 

i f M = 1 8 , l - ^ ;

 

 

 

X

 

на мощных пластах

(свыше 3,5 м)

 

у м = 2 2 , 3 - 7 - ^ .

 

 

х

 

График зависимости показывает, что производитель­ ность труда рабочего очистного забоя находится в тес­ ной связи со скоростью подвигания. Теснота связи меж­ ду этими факторами характеризуется корреляционным отношением т), выраженным следующими величинами: на тонких пластах мощностью до 1,2 м т) = 0,753, на пла­

стах средней мощности 1,21—1,8;

1,81—2,5; 2,51—3,5 м

г) равно 0,865; 0,641; 0,725 соответственно,

на мощных

пластах (свыше 3,5 м) T] = 0,985. Из приведенных

коэф­

фициентов следует, что изменение

производительности

труда рабочего очистного забоя примерно на 57%

(до

1,2 м); 75; 41, 53% (1,21—1,8;

1,81—2,5;

2,51—3,5 м)

и 97% (свыше 3,5 м) зависит

от скорости

подвигания

очистного забоя и на 43, 25, 59, 47 и 31 % соответственно обусловлена влиянием прочих факторов. Рост произво­ дительности труда рабочего очистного забоя при уве­ личении скорости подвигания очистного забоя на 1% приведем в табл. 52—54.

4* 99

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ