книги из ГПНТБ / Квон С.С. Вскрытие угольных пластов пологого падения

Проанализируем данные о размере амортизационных отчис­ лений по шахтам I и II типов (табл. 17). Этот анализ даст воз­ можность сопоставить удельные капиталовложения.

Как видно из приведенных данных, амортизационные отчис­

ления на 1 т добычи на шахтах I типа выше. Поскольку размер амортизационных отчислений, при прочих равных условиях, на­ ходится в прямой зависимости от величины капитальных затрат на строительство шахты и в период ее эксплуатации, то данные

таблицы указывают на то, что строительство1 и эксплуатация шахт I типа требует значительно больших (1,5—2,5 раза) капи­ тальных затрат, чем шахт II типа.

Таким образом, по показателям себестоимости 1 т угля и ка­ питальным затратам последний тип шахт имеет явное преиму­ щество по сравнению с шахтами I типа.

При этом наилучшие показатели имеют шахты II типа, обо­ рудованные конвейерным подъемом (табл. 18).

§ 5. Анализ производительности труда рабочих и трудоемкость производственных процессов

Производительность труда, измеряемая размером продукции,

произведенной в единицу рабочего времени, является одним из главных показателей работы предприятия в любой отрасли про­ мышленности. В угольной промышленности этот показатель имеет особенно важное значение в связи с тем, что здесь размер удельных затрат живого труда намного выше, чем в других от­ раслях промышленности. Поэтому выявление влияния отдельных горногеологических и горнотехнических факторов на уровень

производительности труда и установление динамики изменения производительности труда по процессам производства в общей технологической цепи имеет важнейшее значение при решении отдельных горнотехнических задач.

Обратным показателем производительности труда является показатель трудоемкости. Трудоемкость характеризует количество рабочего времени, затраченное на производство единицы про­

дукции.

В табл. 19 приведены показатели производительности труда рабочих по добыче.

На шахтах II типа эти показатели значительно выше, чем на шахтах I типа.

Наибольшая разница в производительности труда наблю­ дается на более крупных шахтах. Это, возможно, объясняется разницей в среднединамической мощности разрабатываемых пла­ стов (ом. § 3).

Центрогипрошахт установил, что каждый процент роста мощ­ ности разрабатываемых пластов увеличивает производительность труда рабочих по добыче на 0,22—0,28%.

Предположим, что среднединамическая мощность пластов на

.шахтах I и II типа одинакова, и сделаем необходимый перерас­

чет. Тогда производительность труда рабочих по добыче на шах­

тах I типа должна составить:

Сравнивая полученные данные с данными табл. 19, можно

сделать вывод, что даже при одинаковой среднединамической мощности пластов шахты II типа имеют более высокую месяч­ ную производительность труда рабочих по добыче.

Данные, характеризующие общую трудоемкость по добыче 1000 г угля, приведены в табл. 20.

20

на вертикальных шахтах значительно выше, чем на наклонных. Значительное снижение трудоемкости на наклонных шахтах до­

стигается главным образом на подземных процессах (табл. 21).

По поверхностным процессам при производительности от 501 до 1000 т/сутки разница в трудоемкости по шахтам I и II типа в основном незначительна, а по шахтам со средней производи­ тельностью (1000—1500 т!сутки) трудоемкость по шахтам I типа меньше, чем по шахтам II типа. Очевидно это объясняется тем,

что шахты II типа при такой производительности имеют менее совершенные поверхностные сооружения и отсталую технологию

переработки и погрузки угля.

Трудоемкость на подземном транспорте и по поддержанию горных выработок по шахтам I типа значительно выше, чем по

шахтам II типа (табл. 22). Это объясняется значительно большей протяженностью откаточных путей и поддерживаемых вырабо­ ток при вертикальных стволах '(см. табл. 8, § 3).

Таким образом, анализ основных технико-экономических по­ казателей работы действующих шахт свидетельствует о явном

21

Таблица 22

данных не позволяет установить, за счет каких факторов воз­ никает это преимущество. Однако на основании имеющихся данных можно сказать, что более высокие технико-экономиче­

ские показатели по шахтам II типа не вызваны лучшими горно­ техническими условиями эксплуатации месторождения. Наобо­ рот, во многих случаях шахты I типа имеют лучшие условия.

Так, шахты I типа имеют большую фактическую производи­ тельность, чем шахты II типа, а, как известно, с увеличением производительности шахты основные технико-экономические по­ казатели улучшаются (см. табл. 2).

Шахты с вертикальными стволами имеют более приемлемые

размеры шахтных полей и более выгодные соотношения их по простиранию и по падению, чем шахты с наклонными стволами (см. табл. 3 и 4).

По факторам газообильности, по количеству одновременно разрабатываемых пластов, по среднединамической мощности и глубине разработки шахты II типа имеют несколько лучшие ус­ ловия для достижения более высоких технико-экономических по­ казателей. Но, как показывает анализ, разница в показателях,

достигаемая в результате действия этих факторов, настолько

Следовательно, этот способ вскрытия благоприятствует наи­ более экономичной эксплуатации месторождения.

На основании анализа статистических материалов работы шахт нам не удалось установить, какие именно специфические условия способа вскрытия наклонными стволами позволяют до­

22

б) отсутствие целого звена в технологической цепи движения угля от очистного забоя до железнодорожного вагона. На шах­

тах II типа уголь из очистного забоя поступает непосредственно на откаточный штрек и выдается по наклонному стволу на по­ верхность. На шахтах же I типа уголь из очистного забоя по­ ступает на промежуточный или этажный штрек, далее на участ­ ковый или панельный (капитальный) бремсберг (уклон), на главный откаточный штрек и через вертикальный ствол выдается на поверхность.

В соответствии с более простой схемой транспортировки угля

на шахтах II типа упрощается и схема транспортировки вспо­ могательных материалов, оборудования, породы, а также схема проветривания.

Ниже рассмотрим технико-экономические показатели трех конкретных шахт, разрабатывающих пласты угля с аналогич­

Способ подготовки .............................................. Лава-этаж

Шахты № 1-бис, 1 и 2 разрабатывают пласт Ки «Новый»

Карагандинского бассейна. Поле шахты № 1-бис вскрыто двумя центрально-сдвоенными вертикальными стволами, а поля шахт

№1 и 2 — наклонными стволами.

Как видно из табл. 23, горнотехнические условия эксплуата­

ции полей шахт № 1 и 2 значительно хуже, чем поля шахты № 1-бис.

Так, глубина разработки пластов на шахтах № 1 и 2 в 1,6— 1,7 раза больше, чем на шахте № 1-бис. Шахты № 1 и 2 имеют сверхкатегорный режим, а шахта № 1-бис — второй категории

по газу.

Кроме того, шахты II типа имеют размер шахтного поля по

падению 1730—2200 м, а вертикальная — 900 м.

23

Наклонные стволы оборудованы бесконечной канатной откат­ кой, а вертикальный ствол — опрокидными клетями для угля и простыми клетями для людей, вспомогательных материалов и породы.

По степени механизации процессов выемки угля и проведе­ ния подготовительных выработок, по емкости вагонеток, по по­

Несмотря на это шахты с наклонными стволами имеют непло­ хие технико-экономические показатели. Производительность тру­

Несколько большая себестоимость 1 т угля по шахте № 2 по сравнению с шахтой № 1-бис объясняется главным образом раз­ мерами заработной платы. В результате систематического выпол­

нения плана добычи рабочие шахты № 2 имеют более высокую

24

Глава II

СПОСОБЫ ВСКРЫТИЯ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ НАКЛОННЫМИ И ВЕРТИКАЛЬНЫМИ СТВОЛАМИ

ИМЕТОДИКА ИХ СРАВНЕНИЯ

§6. Критический обзор методов сравнения вариантов способов

вскрытия пологих пластов наклонными и вертикальными

стволами

При исследовании любых горнотехнических вопросов методом сравнения вариантов важно установить правильную методику.

От выбранной методики часто зависят конечные технико-эконо­ мические показатели и результаты решения исследуемого воп­ роса. Во всех случаях исследования какого-либо вопроса мето­ дом сравнения вариантов должны быть соблюдены следующие основные методологические требования:

а) варианты должны быть сравнимы между собой, т. е. гор­ ногеологические условия эксплуатации месторождения, горно­ технические и стоимостные параметры по вариантам должны быть подобраны так, чтобы они были сравнимы между собой и отдельные варианты не были поставлены в заранее выгодные условия;

б) горнотехнические параметры вариантов должны быть наи­ более оптимальными, а варианты должны быть вероятными по

техническим соображениям;

в) учитывать следует только те статьи расходов и показа­ тели, которые могут быть различны по вариантам.

Рассмотрим существующие методики сравнения вариантов способов вскрытия, известные нам из горнотехнической литера­ туры и из научно-исследовательских работ, с точки зрения соот­ ветствия их перечисленным требованиям.

Вопросу установления области рационального применения способов вскрытия наклонными и вертикальными стволами на

26

пы; в первой [6, 12] анализируются основные технико-экономиче­ ские показатели действующих' шахт в целях определения, какой тип шахты выгоднее: с наклонными или вертикальными ство лами; во второй группе [5, 10, 16, 18, 19] исследуются различ­ ные способы вскрытия угольных пластов Донецкого, Кузнецкого и Карагандинского бассейнов методом сравнения вариантов.

Рассмотрим методику сравнения вариантов способов вскры­ тия, принятую во второй группе работ.

Специальные исследования по вопросу определения наиболее

рациональных способов вскрытия пологих пластов были прове­ дены в последние годы бывш. ВУГИ, Южгипрошахтом, Кузбасс-

гипрошахтом, Карагандагипрошахтом, ИГД АН СССР и дру­ гими научно-исследовательскими и проектными институтами.

Во всех этих работах вопросы вскрытия, как правило, рас­ сматриваются совместно со способом подготовки шахтного поля. Основные возможные способы подготовки шахтного поля с по­ логими пластами в зависимости от способов вскрытия приведены в табл. 26.

Каждому способу вскрытия соответствуют определенные спо­ собы подготовки шахтного поля. При вскрытии пологих пластов

наклонными стволами, как правило, применяют этажный способ подготовки шахтного поля, в уклонной части поля применяют и панельный способ.

Необходимость совместного рассмотрения вскрытия и подго­ товки шахтного поля диктуется тем, что наиболее выгодный спо­ соб вскрытия иногда невозможно сочетать с наиболее выгодным способом подготовки шахтного поля. В результате суммарные затраты по вскрытию и подготовке шахтного поля могут ока­

заться больше, чем при менее выгодных способах вскрытия. По­ ясним на примере.

Представим, что расходы по вскрытию этажными квершла­

гами составляют 2ВЭ, а капитальными квершлагами — SSK и со-

27

ответственно по подготовке шахтного поля 2/7э и 2/7к. Допус­ тим, что эти величины находятся в следующих соотношениях:

Е/7Э > Е/7К.

В этом случае задача имеет единственное решение, так как Е5э + 2/7э>2Дк + Е/7к.

Следовательно, наивыгоднейшим в данном случае является вскрытие капитальными квершлагами. Очевидно, для решения подобной задачи нет необходимости определять абсолютное зна­ чение суммарных расходов по подготовке шахтного поля 2/7 э и 2/7к, а достаточно установить, что 2/7э>2/7к.

Но если

ЕДЭ < 25к;

2/7э >

то могут быть случаи

ЕВЭ 4- 2/7э > 2ДК -г Е/7К;

ЕВв + Е/78<ЕВк + 2/7к.

Для решения этой задачи уже недостаточно установить, что

2/7э 2/7к, а следует определить абсолютное значение входя­ щих в формулу величин.

Приведенный пример достаточно ясно показывает, что вы­

бор рационального способа вскрытия шахтных полей должен производиться только на основании совместного исследования затрат по вскрытию и подготовке.

Рассмотрим различные методики сопоставления вариантов с

точки зрения их сравнимости.

Канд. техн, наук А. М. Найдыш в результате проведенного анализа [5] получил результативные технико-экономические пока­ затели по вариантам вскрытия, приведенные в табл. 27.

На основании этих данных А. М. Найдыш приходит к выво­

ду, что по экономическим показателям для рассматриваемых

горногеологических условий наивыгоднейшим является способ вскрытия наклонными стволами.

Рассмотрим данные табл. 27 с точки зрения сравнимости представленных вариантов вскрытия. Как видно, годовая добыча шахты во всех случаях принята одинаковой — 350 тыс. т, но ко­

личество одновременно разрабатываемых пластов в варианте V вдвое меньше, чем в остальных вариантах. Следовательно, в ва­ рианте V предусмотрена в два раза большая нагрузка на пласт.

Поскольку концентрация горных работ или увеличение нагрузки на пласт при прочих равных условиях дают лучшие технико­

экономические показатели, то вариант V представлен в наибо-

28