- •3. Выбор технически приемлемых вариантов системы разработки
- •6 Выбор основного и вспомогательного трастпорта на выемочном участке
- •8 Способ подготовки длинных столбов
- •9 Составление экономико-математических моделей систем разработки
- •10 Экономическое сравнение и коночательный выбор варианта системы разработки
6 Выбор основного и вспомогательного трастпорта на выемочном участке
В качестве основного вида транспорта на выемочном участке принимаем конвейерный с применением ленточных конвейеров 1Л800. Как промежуточный между лавным конвейером и 1Л800 стоит принять скребковый перегружатель КСП-1.
Для доставки материалов и оборудования к лаве в качестве вспомогательного принимаем рельсовый транспорт с применением напочвенной канатной дороги ДКН.
8 Способ подготовки длинных столбов
Направление
проведения выработок от магистрального
транспортного штрека до главного
вентиляционного (так как угол падения
пласта не превышает
),
для обеспечения проветривания тупиковой
выработки свежей струей воздуха и чтобы
избежать скопления воды в забое выработки.
Проводить выработки при сравнительно небольшой крепости вмещающих пласт пород необходимо комбайнами. Для этого возможно применение проходческих комбайнов 4ПП2М, ГПКС.
В обоих вариантах возможно, как повторное использование конвейерных выработок в качестве вентиляционных, так и иные варианты подготовки столбов. Но в виду того, что глубина ведения работ составляет в среднем 300м, породы вмещающие пласт относительно неустойчивые, повторное использование становиться затратным, хотя для варианта с подсвежением в любом случае необходимо поддержание ходка для подсвежения исходящей струи и транспортировки полезного ископаемого, во втором случае, вентиляционная выработки позади лавы на время ее отработки не нужна, и ее поддержание будет неоправданно, поэтому для варианта без подсвежения примем способ подготовки столбов вприсечку к выработанному пространству с проведением выработок от транспортного штрека к вентиляционному противоположно направлению движения очистного забоя.
9 Составление экономико-математических моделей систем разработки
Для сравнения систем разработки составим их экономико-математические модели.
Сравнение сводится к расчету удельных затрат на отдельные виды (основные) горных работ [1] по системам разработки и к выполнению условия:

Где
– суммарные затраты соответственно на
проведение (сооружение) выработок, их
поддержание и транспорт угля по ним,
грн;
Z – запасы угля в выемочном поле, т.
Так как в одном из вариантов планируется в пределах выемочного столба проведение обоих выработок, а в другом повторное использование с восходящим проветриванием, то необходимо установить целесообразность применение того или иного варианта с учетом затрат на отработку всего блока.
Для комбинированной системы разработки (столбовой со сплошной со схемой 1-В) суммарные затраты на проведение (сооружение) горных выработок в пределах блока принимают вид

Где
– затраты на проведение (сооружение)
соответственно конвейерного,
вентиляционного ходков, скипа, разрезной
печи и на оборудование очистного забоя,
грн.
–количество
выемочных столбов в пределах блока;
–затраты
на проведение (сооружение) соотвественно
конвейерного, воздухоподающего и
вентиляционного штреков, грн.
Общие затраты на проведение какой-либо выработки могут быть записаны следующим образом:

Где
– стоимость проведения 1м выработки,
грн;
–длина
выработки, м.
Получим суммарные затраты на проведение (сооружение) горных выработок:

Полная стоимость проведения 1м горной выработки в зависимости от ее типа определяется по формулам, приведенным в табл. 9.1 [1]:
Условные обозначения к табл. 9.1
–коэффициент
стоимости проведения выработки,
учитывающий затраты, постоянные на 1м
и не зависящие от площади поперечного
сечения, грн/м;
–тоже,
постоянные на 1
,
грн/
;
Таблица 9.1 – Формулы для определения полной стоимости проведения 1м горной выработки
|
Горные выработки |
Полная стоимость 1м, грн. |
|
Горизонтальные и наклонные, проводимые по: Породе (квершлагов): Углю и смешанным забоем (ходков и разрезной печи): |
|
–коэффициент,
учитывающий уменьшение стоимости
проведения выработки смешанным забоем
или только по углю по сравнению со
стоимостью проведения ее по породе,
грн/
;
F
– площадь поперечного сечения выработки
в свету крепи,
;
η – отношение площади забоя по углю к полному сечению выработки в свету крепи;
–поправочный
коэффициент, учитывающий глубину работ,
обводненность и выбросоопасность забоя,
длину транспортировки горной массы на
изменение стоимости проведения

–коэффициент
глубины работ:

–средняя
глубина расположения выработки, км;
–коэффициент
обводненности забоя;
–коэффициент
выбрасоопасности забоя;
–коэффициент
влияния длины транспортировки горной
массы.
Для
ветрикальных
,
для горизонтальных и наклонных выработок

Где
– средняя длина транспортировки, км;
–коэффициент,
учитывающий период строительства или
работы шахты в течение, которого
проводится выработка;
-
стоимость укладки одного рельсового
пути;
n – количество рельсовых путей в выработке
Таким образом, полная стоимость проведения 1м горной выработки из формул табл 9.1 и формул (9,3)-(9,7): для вентиляционного и конвейерного ходков:




Для разрезной печи:




Капитальные
затраты на оборудование очистного забоя
(грн) составляют

Где
– стоимость механизированного комплекса,
грн
Затраты на оборудование очистного забоя из формулы (9,8) будут равны:

для конвейерного штрека:



Для воздухоподающего штрека:



Для вентиляционного штрека:




Суммарная
стоимость поддержания выработок
(грн) будет равна

Где
– стоимость поддержания соответственно
конвейерного и вентиляционного ходков,
грн;
Конвейерный ходок поддерживается в зонах I и II, а вентиляционный в зонах III, IV, штреки в зоне I. Следовательно, получим следующие выражения;



Где
– стоимость поддержания 1м вентиляционного
ходка в год в массиве угля и пород вне
зоны влияния очистных пород, грн;
Для
всех выработок, поддерживаемых в массиве
угля или пород

–стоимость
поддержания 1
выработки в год в массиве угля или пород,
грн;
–стоимость
перекрепления 1м конвейерного ходка
позади в зоне влияния очистных работ
за все время нахождения его в этой зоне,
грн;
–стоимость
поддержания 1м конвейерного и
вентиляционного ходка позади забоя в
выработанном пространстве вне зоны
влияния очистных работ, грн;
–длина
соответственно конвейерного и
вентиляционного ходков, м;
–скорость
подвигания очистного забоя, м/год.
Для определения стоимости поддержания 1м выработки рекомендуются следующие зависимости:
для бортовых ходков, поддерживаемых в зоне временного опорного давления впереди забоя лавы

Для бортовых ходков, поддерживаемых в зоне влияния очистных работ позади забоя лавы

Для выработок, поддерживаемых в выработанном пространстве в зоне установившегося горного давления

Где
– стоимость перекрепления 1
выработки в зоне временного опорного
давления, грн;
–стоимость
перекрепления 1
выработки в зоне влияния очистных работ,
грн;
–стоимость
поддержания 1
выработки в год в зоне установившегося
горного давления, грн;
F
– площадь сечения выработки в свету,
;
–коэффициенты,
учитывающие влияние вида крепи на
стоимость поддержания выработки в
разных зонах;
–коэффициенты,
учитывающие влияние глубины разработки
на стоимость поддержания выработки в
зависимости от условий поддержания и
угла падения пласта;
Н – средняя глубина разработки, м;
–коэффициент,
учитывающий влияние устойчивости
окружающих пород на стоимость поддержания;
–коэффициент,
учитывающий влияние мощности
разрабатываемого пласта на стоимость
поддержания выработок, по которому они
пройдены ( для условий пологих пластов
принимается численно равным мощности
пласта);
–коэффициент,
учитывающий влияние скорости подвигания
очистных работ, на стоимость поддержания
выработок, пройденных по разрабатываемому
пласту:

–месячная
скорость подвигания очистных работ,
м/мес;
–коэффициент,
учитывающий влияние способа охраны
выработок на стоимость их поддержания;
–коэффициент,
учитывающий влияние длины лавы на
стоимость поддержания выработки,
подверженной влиянию очистных работ
(для наклонных выработок
);
Определим стоимости поддержания выработок из формул (9.9)-(9.15)
Для вентиляционного ходка:










Аналогично осуществляет расчет для системы разработки столбовой со сплошной с подсвежением исходящей струи на выработанное пространство.
При данной системе разработки транспортировка полезного ископаемого будет осуществляться на верхний горизонт, откуда через конвейерных штрук и бремсберг будет подаваться к стволу.
Таким образом, при данном варианте конвейерный и воздухоподающий штруки будет находиться на горизонте -300м, а вентиляционный на -50м.
Суммарные затраты на проведение ( сооружение) горных выработок принимают вид:

Конвейерный ходок поддерживается в зонах I, II, III, IV, а воздухоподающего 1-го столба в зонах I и II, последующих II, IV.
Штреки, бремсебрг и вспомогательный ходок в зоне I.



.
Результаты расчетов для сравниваемых вариантов систем разработки снесем в таблицу 9,2-9,4.
Таблица 9,2 – Затраты на проведение выработок по вариантам сравниваемых систем разработки
|
Наименование выработки |
Сечение
выработки в свету, |
Длина, м |
Стоимость проведения, грн/м |
Стоимость сооружения 1м выработки, грн/м |
Суммарная стоимость сооружения 1м выработки, грн/м |
Затраты на сооружение выработок в пределах блока, тыс. грн. | |
|
Комбинироваенная система разработки (столбовой со сплошной) | |||||||
|
Конвейерный штрек |
12,8 |
2730 |
1191,55 |
- |
1191,55 |
3252,9 | |
|
Воздухоподающий штрек |
12,8 |
2730 |
1273,92 |
- |
1273,92 |
3477,8 | |
|
Вентиляционный штрек |
12,8 |
3700 |
1054,20 |
- |
1054,20 |
3900,5 | |
|
Вентиляционный ходок |
12,8 |
1400 |
983,58 |
- |
983,58 |
179001,2 | |
|
Конвейерный ходок |
12,8 |
1400 |
983,58 |
1,69 |
985,27 |
17931,9 | |
|
Разрезная печь |
8,1 |
183 |
823,78 |
- |
823,78 |
1959,8 | |
|
Стоимость монтажа – демонтажа лав, тыс. грн |
13000,0 | ||||||
|
Всего затрат, тыс. грн |
61424,1 | ||||||
|
Величина промышленных запасов, для извлечения которых проводится выработки, тыс.т |
8355,8 | ||||||
|
Удельные затраты, грн/т |
7,35 | ||||||
Продолжение табл. 9.2
|
Наименование выработки |
Сечение
выработки в свету, |
Длина, м |
Стоимость проведения, грн/м |
Стоимость сооружения 1м выработки, грн/м |
Суммарная стоимость сооружения 1м выработки, грн/м |
Затраты на сооружение выработок в пределах блока, тыс. грн. | |
|
Комбинироваенная система разработки (столбовой со сплошной) | |||||||
|
Конвейерный штрек |
12,8 |
2730 |
1172,65 |
- |
1172,65 |
3201,3 | |
|
Воздухоподающий штрек |
12,8 |
2730 |
1255,01 |
- |
1255,01 |
3426,2 | |
|
Вентиляционный штрек |
10,8 |
3700 |
1071,05 |
- |
1071,05 |
3962,9 | |
|
Вентиляционный ходок |
10,8 |
1400 |
885,67 |
- |
885,67 |
1239,9 | |
|
Конвейерный ходок |
12,8 |
1400 |
983,58 |
1,69 |
985,27 |
17931,9 | |
|
Разрезная печь |
8,1 |
183 |
823,78 |
- |
823,78 |
1959,8 | |
|
Стоимость монтажа – демонтажа лав, тыс. грн |
13000,0 | ||||||
|
Всего затрат, тыс. грн |
44722,0 | ||||||
|
Величина промышленных запасов, для извлечения которых проводится выработки, тыс.т |
8355,8 | ||||||
|
Удельные затраты, грн/т |
5,35 | ||||||
Таблица 9.3 – Затраты на поддержание выработок по вариантам сравниваемых систем разработки
|
Наименование выработки |
Затраты на поддержание 1м выработки (грн/м) в зонах |
Суммарные затраты на поддержание выработки (тыс.грн) в зонах |
Общие затраты на поддержание выработок тыс.грн. | |||||||||
|
I |
II |
II |
IV |
I |
II |
II |
IV |
| ||||
|
Комбинированная система разработки (столбовой со сплошной) | ||||||||||||
|
Конвейерный штрек |
110,16 |
- |
- |
- |
721,78 |
- |
- |
- |
721,8 | |||
|
Воздухоподающий штрек |
110,16 |
- |
- |
- |
721,76 |
- |
- |
- |
721,8 | |||
|
Вентиляционный штрек |
71,26 |
- |
- |
- |
467,04 |
- |
- |
- |
467 | |||
|
Вентиляционный ходок |
- |
- |
1847,69 |
232,49 |
- |
- |
2586,77 |
474,67 |
39798,7 | |||
|
Конвейерный ходок |
101,38 |
134,12 |
- |
- |
310,47 |
187,78 |
- |
- |
6477,3 | |||
|
Всего затрат, тыс. грн |
48186,6 | |||||||||||
|
Величина промышленных запасов, для извлечения которых проводятся выработки, тыс. т |
8355,8 | |||||||||||
|
Удельные затраты, грн/т |
5,77 | |||||||||||
Продолжение табл. 9.3
|
Наименование выработки |
Затраты на поддержание 1м выработки (грн/м) в зонах |
Суммарные затраты на поддержание выработки (тыс.грн) в зонах |
Общие затраты на поддержание выработок тыс.грн. | |||||||||
|
I |
II |
II |
IV |
I |
II |
II |
IV |
| ||||
|
Комбинированная система разработки (столбовой со сплошной) | ||||||||||||
|
Конвейерный штрек |
84,48 |
- |
- |
- |
596,45 |
- |
- |
- |
596, 5 | |||
|
Воздухоподающий штрек |
84,48 |
- |
- |
- |
596,45 |
- |
- |
- |
596,5 | |||
|
Вентиляционный штрек |
71,26 |
- |
- |
- |
656,25 |
- |
- |
- |
656,3 | |||
|
Вентиляционный ходок |
85,54 |
113,16 |
- |
- |
261,97 |
158,42 |
- |
- |
420,4 | |||
|
Конвейерный ходок |
- |
134,12 |
- |
232,49 |
- |
187,77 |
- |
474,67 |
7949,3 | |||
|
Всего затрат, тыс. грн |
57363,71 | |||||||||||
|
Величина промышленных запасов, для извлечения которых проводятся выработки, тыс. т |
8355,8 | |||||||||||
|
Удельные затраты, грн/т |
6,87 | |||||||||||
Таблица 9.4 – Затраты на транспорт по выработкам по вариантам сравниваемых систем разработки
|
Наименование выработки |
Средняя длина транспортировки,м |
Стоимость перевозки 1т угля, грн/тм |
Количество перевезенного груза, тыс.т |
Общие затраты на транспорт по выработкам тыс.грн | |
|
Конвейерный ходок (13 в.с) |
700 |
1,07 |
642,8 |
8941,3 | |
|
Конвейерный штрек |
1190 |
2,41 |
8355,8 |
29137,8 | |
|
Всего затрат, тыс.грн |
29078,8 | ||||
|
Величина промышленных запасов, для извлечения которых проводятся выработки, тыс.т |
8355,8
| ||||
|
Удельные затраты, грн/т |
3,46 | ||||




