Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Подготовка шахтного поля

Подготовка пластов - это комплекс взаимосвязанных понятий о форме выемочных полей, порядке их подготовки и отработки, направлении воздушной струи, группировании пластов, типах и видах групповых и индивидуальных выработок. Подготовка пластов представляет совокупность горных выработок, обеспечивающих возможность проведения выемочных выработок.

Период подготовки запасов начинается сразу после окончания работ по вскрытию, а заканчивается проведением на предназначенных к первоочередной разработке выемочных участках таких общеучастковых выработок (квершлагов, штреков, бремсбергов и т. п.), наличие которых позволяет начать нарезку отдельных выемочных полей.

В период строительства шахты подготовка запасов к нарезке выемочных полей производится лишь в объемах, предусмотренных проектом для сдачи шахты в эксплуатацию.

Подготовка всех остальных вскрытых запасов и постоянное возобновление запасов, взамен выработанных (воспроизводство очистного фронта), производятся в течение всего срока деятельности действующего предприятия (шахты).

По существующим нормативам на каждый данный момент действующее предприятие должно иметь: готовых запасов, (в нарезанных полностью выемочных полях), не менее, чем на три месяца работы; вскрытых запасов в пределах выемочных блоков не менее, чем на год работы шахты. Это минимальные нормы, и превышение их будет способствовать более устойчивой, ритмичной работе шахты, но вместе с тем заблаговременное проведение большого объема подготовительных выработок потребует значительных затрат на их поддержание и ремонт.

Для данного шахтного поля принимаем индивидуальную пластовую подготовку, кроме пласта Байкаимского, для него принимаем индивидуальную полевую подготовку. До начала ведения очистных работ необходимо, проведение пластовых наклонных выработок – бремсберг, путевой и людской ходки длинной 1500 м, затем от них проводят полевой воздухоподающий и конвейерный штреки, далее проводятся фланговые печи, а от них в сторону бремсберга ведутся проходческие забои, далее бремсберг и ходки сбиваются вместе и переходят в шурф для выдачи исходящей струи.

Таблица 3.3

Характеристика подготовительных выработок

Сравнение вариантов вскрытия и подготовки

Расчёт затрат по первому варианту.

Первоначальные капитальные затраты.

1. Стоимость проведения 1 м наклонного ствола площадью поперечного сечения 16,2 м², для крепления применяется арочная крепь с железобетонной затяжкой, определяется по формуле:

К = (0,1 С ₁+ С ₂) F P, (3.4)

где К – стоимость главного ствола, руб/м; С ₁ – постоянные расходы на 1 м выработки, не зависящие от площади поперечного сечения выработки руб/м²; (С ₁ = 97 руб/м²) С ₂ – расходы, зависящие от площади поперечного сечения выработки, руб/м²; (С ₂ = 67 руб/м²); F – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; P – коэффициент, учитывающий период строительства шахты.

Полная стоимость проведения наклонного ствола рассчитывается по формуле:

К _{полн ств} = К l, (3.5)

где l – длина наклонного ствола, м.

К = (0,1 97+67)16,2 1 = 1243 руб/м

К _{полн ств} = 1243 600 = 745800 руб,

l = 300 2 = 600 м, так как проводим два наклонных ствола, грузовой и воздухоподающий.

2.Стоимость проведения квершлагов рассчитывается по той же формуле что и проведение наклонного ствола:

К _{полн ств} = К l,

где l – длина квершлага, м.

К = (0,1 97+67)16,2 1 = 1243 руб/м

К _{полн ств} = 1243 120 = 149160 руб,

l = 60 2 = 120 м, т.к проводим два квершлага, грузовой воздухоподающий

3.Стоимость сооружений и оборудования поверхности. При вскрытии вертикальными стволами стоимость сооружений и оборудования поверхности определяется по формуле:

В_в = 1,3+4 А _г, (3.6) где А _г – годовая производительность шахты, млн.т.

В _в = 1,3+4 2,8=12,5млн. руб.

Стоимость сооружений и оборудования поверхности при комбинированном вскрытии, млн. руб:

В _к = 0,8 В _в (3.7)

Стоимость сооружений и оборудования поверхности при вскрытии наклонными стволами:

В _н = (0,6 ÷ 0,7) В _в(3.8)

В _н = 0,7 12,5 = 8,75 млн. руб

Капитальные затраты будущих лет.

1. Стоимость углубки квершлагов до пласта Надбайкаимский – 2, рассчитывается по той же формуле что и проведение наклонного ствола:

К _{полн ств} = К l,

где l – длина углубки, м.

К = (0,1 97+67)16,2 1 = 1243 руб/м

К _{полн ств} = 1243 300 = 372900 руб,

l = 150 2 = 300 м, так как углубляем два квершлага, грузовой и воздухопо -дающий.

2. Стоимость углубки квершлагов до пласта Байкаимский:

К = (0,1 97+67)16,2 1 = 1243 руб/м

К _{полн ств} = 1243 310 = 385330 руб,

l = 155 2 = 310 м, так как углубляем два квершлага, грузовой и воздухоподающий.

Эксплуатационные затраты.

1. Стоимость подержания наклонных стволов, определяется по формуле:

R = 0,5 rFK_уl_it_{i ,} (3.9)

где r – стоимость поддержания 1 м³ выработки в свету в зависимости от вида крепи и условий поддержания, руб/м³год; F – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; l_i – длина выработки, м; t_i – срок службы выработки, лет.

K_у – коэффициент, учитывающий устойчивость пород, К_у = 0,4

R = 0,5∙1∙16,2∙0,4∙300∙29 = 28188 руб.

R _общ= 28188 ∙ 2 = 56376 руб,

так как поддерживаем два наклонных ствола, грузовой, воздухоподающий.

2. Стоимость подержания квершлагов, определяется по той же формуле что и поддержание наклонных стволов:

R = 0,5 rFK_уl₁t₁ + 0,5 rFK_уl₂t₂ + 0,5 rFK_уl₃t_3, (3.10)

где r – стоимость поддержания 1 м³ выработки в свету в зависимости от вида крепи и условий поддержания, руб/м³год; F – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; l₁ – длина выработки на первый период отработки, м; l₂ – длина выработки на второй период отработки, м; l₃ – длина выработки на третий период отработки, м; t₁ – срок службы выработки на первый период отработки, лет, t₂ – срок службы выработки на второй период отработки, лет, t₃ – срок службы выработки на третий период отработки, лет. K_у – коэффициент, учитывающий устойчивость пород, К_у = 0,4

Определение срока службы выработки:

t₁ = Z _пр(1-3)/ А _г,(3.11)

где Z _пр(1-3) – промышленные запасы на первый период отработки, т.

Z _бал(1-3) = 1760 430 3,2 1,28 + 3150 715 3,6 1,3 + 4250 845 2,6 1,29 = 3099852,8 + 10540530 + 12045052 = 25685435т,

Z _по(1-3) = 0,01 25685435 = 256854,35 т,

Z _пг(1-3) = 0,01 25685435 = 256854,35т,

Z _пн(1-3) = 0,1 25685435 = 2568543,5т,

Z_пэ(1-3) = (25685435 – 256854,35 – 256854,35 – 2568543,5) 0,1 = 2260318т,

Z _п(1-3) = (256854,35+256854,35+2568543,5+2260318) = 5342570 т,

Z _пр(1-3) = 25685435 – 5342570 = 20342865т.

t₁ =20342865/2800000 = 7,5 лет.

t_2,3 = Z _пр(4-5)/ А _г,(3.12)

где Z _пр(4-5) –промышленные запасы на второй и третий период отработки, т.

Z _пр(4-5) = Z _пр – Z _пр(1-3), т, (3.13)

Z _пр(4-5) = 80036135 – 20342865 = 59693270 т.

t_2,3 =59693270/2800000 = 21,5 года.

где Z _пр(4) – промышленные запасы на второй период отработки, т.

Z _бал(4)= 5760 1060 2,6 1,27= 20160691т,

Z _по(4) = 0,01 20160691 = 201606,91 т,

Z _пг(4) = 0,01 20160691 = 201606,91 т,

Z _пн(4) = 0,1 20160691 = 2016069,1 т,

Z_пэ(4) = (20160691 – 201606,91 – 201606,91 – 2016069,1) 0,1 = 1774141т,

Z _п(4) = (201606,91+201606,91+2016069,1+1774141) = 4193424 т,

Z _пр(4) = 20160691 – 4193424 = 15967267т.

t₂ =15967267/2800000 = 5,7 года.

t₃ = t_2,3 – t₂ (3.14)

t₃ = 21,5 – 5,7 = 15,8 лет.

R = 0,5 ∙ 1 ∙ 16,2 ∙ 0,4 ∙ 60 ∙ 7,5 + 0,5 ∙ 1 ∙ 16,2 ∙ 0,4 ∙ 210 ∙ 5,7 + 0,5 ∙ 1 ∙ 16,2 ∙ 0,4 ∙ 365 ∙ 15,8 = 1458 + 3878 + 18685 = 24021 руб.

R _общ= 24021 ∙ 2 = 48042 руб,

так как поддерживаем два квершлага, грузовой, воздухоподающий.

3. Стоимость затрат на водоотлив по наклонному стволу определяется по формуле:

, руб/м³ (3.15)

где: L_y – длина наклонной выработки, м; – коэффициент водообильности, м³/т; А _с – суточная производственная мощность шахты, т.

Исходя из гидрогеологических условий максимальный приток воды составляет – 410 м³/час, умножив его на 24 часа, получим суточный приток воды, полученный результат разделим на А _с получим коэффициент водообильности.

410 ∙ 24/8300 = 1,2.

р/м³

р/м³

р/м³

Определим общую стоимость водоотлива:

q _{общ i} = Z _{пр i} ∙ K _{вн i} ∙ , руб,

q _{общ 1} = 20342865 ∙ 0,0003 ∙ 1,2 = 15867 руб,

q _{общ 2} = 15967267 ∙ 0,00028 ∙ 1,2 = 11624 руб,

q _{общ 3} = 43726003 ∙ 0,00026 ∙ 1,2 = 9279 руб,

q _общ = q _{общ 1}+ q _{общ 2}+ q _{общ 3,}

q _общ = 15867+11624+9279 = 36770 руб.

Таблица 3.4

Затраты по первому варианту

Продолжение таблицы 3.4

Расчёт затрат по второму варианту.

Первоначальные капитальные затраты.

1. Стоимость проведения 1 м наклонного ствола площадью поперечного сечения 16,2 м², для крепления применяется арочная крепь с железобетонной затяжкой, определяется по формуле:

К = (0,1 С ₁+ С ₂) F P, (3.16)

где К – стоимость главного ствола, руб/м;

С ₁ – постоянные расходы на 1 м выработки, не зависящие от площади поперечного сечения выработки руб/м²; (С ₁ = 58 руб/м²)

С ₂ – расходы, зависящие от площади поперечного сечения выработки, руб/м²; (С ₂ = 28 руб/м²); F – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; P – коэффициент, учитывающий период строительства шахты.

Полная стоимость проведения наклонного ствола рассчитывается по формуле:

К _{полн ств} = К l, (3.17)

где l – длина наклонного ствола, м.

К = (0,1 28+58)16,2 1 = 985 руб/м

К _{полн ств} = 985 885 = 871725 руб.

2.Стоимость проведения вертикального воздухоподающего ствола площадью поперечного сечения 28,26 м² и длиной 125 м. Для крепления применяется бетонная крепь.

Полная стоимость сооружения 1 м горных выработок, (в частности вертикального ствола) проводимых по однородным породам, определяется по формуле:

К _кл= (С ₁+ С ₂ F) P, (3.18)

где К _кл – стоимость выработки (клетевого ствола), руб./м; – постоянные расходы на 1 м выработки, не зависящие от площади поперечного сечения выработки, = 192 руб./м²; – расходы, зависящие от площади поперечного сечения выработки, = 73 руб./м²; – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; P – коэффициент, учитывающий период строительства шахты.

K _кл = (192+73 28,26) 1 = 2255 руб./м

Полная стоимость проведения

К _{кл. полн.}= 2255 125 = 281875 руб.

3.Стоимость сооружений и оборудования поверхности.

При вскрытии вертикальными стволами стоимость сооружений и оборудования поверхности определяется по формуле:

В _в = 1,3 + 4 А _г, (3.19)

где А _г – годовая производительность шахты, млн.т.

В _в = 1,3 + 4 2,8 = 12,5млн. руб.

Стоимость сооружений и оборудования поверхности при комбинированном вскрытии, млн. руб:

В _к = 0,8 В _в (3.20)

В _к = 0,8 12,5 = 10 млн. руб.

Капитальные затраты будущих лет.

1. Затраты на углубку вертикального воздухоподающего ствола, определяются по формуле:

К _пр.вс.= К _бл/(1+ Е) ^t, (3.21)

где К _б.л. – капитальные затраты будущих лет, руб; E – коэффициент экономической эффективности капиталовложений, принимаем E= 0,1; t – период времени, через который будет произведена углубка, лет;

К _б.л. = 2255 105 = 236775 руб.

К _пр.вс.= 236775/(1+0,1)^7,5= 112750 руб.

Эксплуатационные затраты.

1. Стоимость подержания наклонных стволов, определяется по формуле:

R= 0,5 rFK_уl_it_i, (3.22)

где r – стоимость поддержания 1 м³ выработки в свету в зависимости от вида крепи и условий поддержания, руб/м³год; F – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; l_i – длина выработки, м; t_i – срок службы выработки, лет.

K_у – коэффициент, учитывающий устойчивость пород, К_у = 0,4

Определение срока службы выработки:

t = Z _пр/ А _г, лет,(3.23)

t = 80036135/2800000 = 29 лет,

R = 0,5∙1∙16,2∙0,4∙885∙29 = 103008 руб.

2. Стоимость поддержания вертикального клетевого ствола

Затраты на поддержание 1 м в год вертикального ствола, закрепленного бетоном, определяются по формуле:

r = (0,003 ÷ 0,005) ∙ K _кл , руб./м год. (3.24)

где K _кл – стоимость проведения клетевого ствола, руб./м.

r _общ = r ∙ l_i ∙ t_i, (3.25)

где l –длина вертикального ствола, м; t –время поддержания выработки, лет.

r = 0,004∙2255 = 9 руб /м год.

r _{общ 1} = 9 ∙ 125 ∙ 7,5 = 8438 руб.

r _{общ 2} = 9 ∙ 230 ∙ 21,5 = 44505 руб.

r _общ = 1479375+7803210 = 52943 руб.

3. Стоимость затрат на водоотлив по вертикальному стволу определяется по формуле:

, руб/м³(3.26)

где: H – высота выработки, м; H₁ = 125 м, H₂ = 230 м – коэффициент водообильности, м³/т; = 1,2 м³/т; А _с – суточная производственная мощность шахты, т.

, руб/м³

, руб/м³

Определим общую стоимость водоотлива:

q _общ1 = Z _пр(1-3) ∙ K _вв1 ∙ , руб, (3.27)

q _общ1 = 20342865 ∙ 0,00012 ∙ 1,2 = 6347 руб.

q _общ2 = Z _пр(4-5) ∙ K _вв2 ∙ , руб, (3.28)

q _общ2 = 59693270 ∙ 0,00006 ∙ 1,2 = 9312 руб.

q _общ = q _общ1 + q _общ2 ,руб, (3.29)

q _общ = 6347 + 9312 = 15659 руб.

Таблица 3.5

Затраты по второму варианту

Таблица 3.6

Сводная таблица затрат по вариантам

Сравнивая затраты двух вариантов вскрытия шахтного поля, очевидно, что схема вскрытия наклонными стволами наиболее приемлема.