расчет срока службы и мощность шахты

практическая работа.

Определение производственной мощности и срока службы шахты

1. Цель и задачи работы. Приобретение навыков по определению мощности шахты и срока службы по укрупненным значениям исходных данных. Обоснование мощности шахты и срока ее службы, исходя из наличия промышленных запасов в шахтном поле и значений параметрического ряда мощностей шахт.

2. Методические указания.

Обоснование проектной мощности и срока ее службы, являющихся одним из ее параметров, производится при анализе результатов оптимизации.

В современной экономической практике мощность шахты задается заказчиком потребляемой продукции – товарного угля.

Производственную мощность вновь строящихся шахт определяют при составлении проекта. Обычно она бывает указана в задании на проектирование в соответствие с потребностью на полезное ископаемое. В условиях работающего горного предприятия предусматривается изменение производственной мощности с углублением горных работ. При этом учитывают качество добываемого угля, потребность в нем, возможности действующих транспортных цепочек, подъемов, вентиляции, обогатительных фабрик, железнодорожного транспорта и т. д.

При оптимизации производственной мощности шахты наиболее выгодное ее значение выбирают, исходя из требований максимальной производительности труда и минимальных затрат на добычу 1т промышленных запасов.

Различают производственную и проектную мощности шахты.

Производственная мощность шахты – максимально возможная в реальных условиях добыча полезного ископаемого установленного качества в единицу времени (сутки, год), определяемая исходя из условий производства в рассматриваемом периоде на основе наиболее полного использования оборудования, рационального режима работы, эффективной технологии и организации производства при соблюдении требований безопасности и правил технической эксплуатации. На производственную мощность оказывают влияние величина запасов, число и мощность угольных пластов, состав и свойства вмещающих пород, газоносность месторождения и другие факторы. Производственная мощность шахты складывается из добычи угля в очистных забоях и получаемой при проведении пластовых выработок. При оптимизации производственной мощности шахты наиболее выгодное ее значение выбирают, исходя из требований максимально возможной производительности труда и минимальных затрат на добычу 1т промышленных запасов.

Проектная мощность – потенциально возможный объем добычи угля, предусмотренный утвержденный проектом и соответствующий заложенным решениям по технике, технологии и организации работ, измеряется в т/год или т/сут.

Проектная мощность шахты является производственным параметром, определение которого требует обязательного учета конкретных горно-геологических характеристик, а также спроса на конечную продукцию и перспектив дальнейшего развития шахты.

Методикой обоснования и расчёта проектной и производственной мощности шахты предусматривается возможность определять мощность при статически определённой детерминированной информации и при не полностью определённой (или частично неопределённой), переменной горно-геологической и технической информации. Математическая постановка и алгоритм расчёта дополняется алгоритмом формирования комплексов информации и алгоритмом принятия решения, выбора значений мощности шахты. В развёрнутом виде расчётная модель мощности шахты, предложенная проф., д.т.н. Малкиным А.С. сводится к следующему выражению:

, тыс.т/год, (1)

где - надежность технологической схемы шахты, включая очистной забой, подземный транспорт, проветривание, околоствольный двор, подъем, поверхность шахты и пр. При индивидуальной (не блоковой) схеме отработки запасов, панельной подготовке шахтного поля и подъеме угля по вертикальным стволам = 0,75  0,85; - коэффициент, учитывающий соотношение количества рабочих пластов в шахтном поле () и находящихся в одновременной отработке ():

, (2)

- коэффициент, учитывающий влияние уровня нагрузки на очистной забой, условий его работы и пр.:

, (3)

- коэффициент, учитывающий условия работы забоев, характерные для условий данного месторождения:

, (4)

- коэффициент, учитывающий устойчивость кровли: при неустойчивой равен 0,06, средней устойчивости - 0,08, устойчивой - 0,1; - коэффициент, учитывающий крепость почвы: при 4 - 0,01, при = 5  6 - 0,015, при 7 - 0,02; - коэффициент, учитывающий нарушенность запасов:

, (5)

- объем нарушенных запасов (запасы в целиках вблизи горно-геологических нарушений), тыс. т; - промышленные запасы шахтного поля, тыс. т; - коэффициент, учитывающий влияние газа на мощность шахты (=0÷1):

, (6)

- естественная газоносность угольных пластов, м³/т; - коэффициент дегазации угольных пластов; - относительная газообильность, характерная для шахт бассейна, м³/т.с.д.; _. - суммарная мощность одновременно разрабатываемых пластов, м; - суммарная мощность всех пластов в шахтном поле, принятых к разработке, м; - коэффициент, учитывающий глубину разработки

, (7)

- расстояние от поверхности до верхней границы шахтного поля, м; - то же, до нижней границы шахтного поля, м.

Количество угля, добываемого в очистном забое в течение определенного времени называют нагрузкой на очистной забой.

Величина нагрузки на очистной забой принимается исходя из технических характеристик очистного механизированного комплекса и требуемой мощности шахты, либо рассчитывается по формуле

, т/мес., (8)

где - длина очистного забоя, м; - средняя мощность одновременно разрабатываемых пластов, м; - суточное подвигание очистного забоя, м; - коэффициент извлечения угля по системе разработки.

Полученный результат следует привести в соответствие с параметрическим рядом мощностей шахт (0,9; 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,2; 4,5; 4,8; 5,1; 5,4; 5,7; 6,0; 6,3; 6,6; 6,9; 7,2; 7,5; 7,8 млн. т/год) с учетом расчетного срока службы шахты.

Расчетная проектная мощность шахты будет находиться между двумя смежными значениями мощности шахты параметрического ряда:

(9)

Срок службы горного предприятия (шахты) – время, в течение которого будут извлекаться промышленные запасы в пределах шахтного поля. Они складываются из времени в течение которого шахта извлекает запасы в размере запланированной мощности и времени на развертывание и свертывание добычи. Развертывание добычи - это период времени на добычу полезных ископаемых в период начала ведения добычных работ после строительства и ввода шахты в эксплуатацию. Свертывание добычи – это период времени, в течение которого происходит доработка запасов в отдельных частях шахтного поля, отработка запасов в оставленных целиках

Для того чтобы сделать выбор из двух значений параметрического ряда ( или ), необходимо определить срок службы шахты по формуле:

, лет (10)

, лет,

где , - суммарное время на освоение проектной мощности и свертывание добычи. Принимается в пределах 5-6 лет.

Из полученных значений и , с одной стороны, и и , с другой, выбирается такое, которое в большей степени отвечает рекомендациям норм технологического проектирования.

3. Исходные данные для выполнения задания выдаются преподавателем.

4. Контрольные вопросы.

Что такое проектная мощность шахты и от чего она зависит?

Что такое производственная мощность шахты и от чего она зависит?

Что такое срок службы шахты и из чего он складывается?

Что такое нагрузка на очистной забой и от чего она зависит?

4