Отработка запасов панели №11 СКРУ-3 без проведения блоковых вентиляционных штреков на пласте АБ

Вид работы:

Курсовая работа (т)
Предмет:

Геология
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

146,67 Кб
Опубликовано:

2014-12-14

Скачать курсовую работу Читать текст online Заказать курсовую
*Помощь в написании! Посмотреть все курсовые работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Отработка запасов панели №11 СКРУ-3 без проведения блоковых вентиляционных штреков на пласте АБ

1. Введение

На Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей камерная система разработки является единственной используемой системой. Она применяется независимо от того, какая схема подготовки (панельная или панельно-блоковая) используется на руднике. Применение камерной системы на месторождении обусловлено необходимостью обеспечения сохранности водозащитной толщи, которая предохраняет рудники от затопления, так как породы, залегающие выше соляной толщи, сильно обводнены.

На рудниках ВКМКС применяется большое количество вариантов камерной системы, что вызвано существенными различиями в условиях залегания пластов и, главным образом, различной устойчивостью пород кровли пластов.

В данном курсовом проекте будет реализовано сравнение существующего варианта системы разработки и предлагаемого. Существующий вариант системы разработки, далее именуемый шахтным, включает в себя отработку камер комбайновым комплексом, в состав которого входят комбайн типа «Урал-20Р», бункер-перегружатель «БП-14А» и самоходный вагон типа «5ВС-15М». Предлагаемый вариант отличается отсутствием блоковых вентиляционных штреков на пласте АБ, что отразится на затратах по проведению подготовительных выработок.

2. Краткая горно-геологическая характеристика участка

Панель №11 расположена в северо-восточной части шахтного поля СКРУ-3. В подошве продуктивной толщи калийных солей залегает подстилающая каменная соль (ПДКС), мощность которой составляет ~ 400 м. Толща ее сложена литологическими разностями каменной соли, переслаивающимися с глинистыми прослоями мощностью от нескольких сантиметров до метра. На ~ 26,0 м ниже кровли толщи ПДКС расположен маркирующий прослой глины (МГ) средней мощностью 2,3 м.

Вышележащая толща калийно-магниевых солей делится на две зоны: нижнюю сильвинитовую и верхнюю сильвинито-карналитовую.

Сильвинитовая зона сложена четырьмя сильвинитовыми пластами КрIII, КрII, КрI и А, разделенными между собой пластами каменной соли.

Пласт КрIII сложен тремя пластами красного сильвинита, разделенными каменной солью. Мощность пласта в пределах панели изменяется от 1,8 до 4,0 м, составляя в среднем 2,9 м.

Мощность межпластовой каменной соли КрIII-КрII составляет ~ 1,9 м.

Пласт КрII является нижним промышленным пластом и подразделяется сверху вниз на семь слоев; нечетные слои сложены красным сильвинитом, а четные - каменной солью. Пласт в пределах панели развит повсеместно, мощность его изменяется от 3,5 до 6,4 м, составляя в среднем 4,95м.

Пласт КрII перекрывается межпластовой каменной солью КрII-КрI средней мощностью 1,8 м, в почве которой содержатся три глинисто-ангидритовых пропластка - «коржа». Общая мощность их составляет 0,65 метра.

Выше залегает сильвинитовый пласт КрI средней мощностью 1,02 м.

Пласт КрI перекрыт межпластовой каменной солью КрI-А’ средней мощностью 2,3 м. Средняя мощность составляет 5,3 м.

Пласт А сложен полосчатым сильвинитом; в нижней части его выделяется прослой красного сильвинита А’, отделенный каменной солью. Кровля пласта А является кровлей сильвинитовой зоны.

Сильвинито-карналлитовая зона представлена девятью пластами калийно-магниевых солей (Б-К), переслаивающимися с пластами каменной соли.

Пласт Б, представленный пестрым сильвинитом, залегает непосредственно на пласте А, образуя совместно с ним промышленный пласт А’Б. В северо-западной части панели (блоки 1, 3) пласт замещен смешанной солью. Мощность пласта на территории панели варьируется от 2,9 до 3,8 м, составляя в среднем 4,35 м.

Мощность межпластовой каменной соли Б-В на рассматриваемой территории составляет в среднем 2,0 м. В почве междупластья содержится «корж» средней мощности 0,15 м.

Пласт В представлен карналлитовой породой. Мощность пласта колеблется от 6,8 до 10,4 м, составляя в среднем 8,6 м.

Перекрывается пласт В межпластовой каменной солью В-Г мощностью 2,8 м.

Вышележащие пласты Г-К представлены карналлитом, реже сильвинитом.

Толща калийно-магниевых солей повсеместно перекрыта отложениями покровной каменной соли средней мощностью 13,0 м.

Перекрывают соляную толщу отложения соляно-мергельной толщи (СМТ), представленные ритмично чередующимися прослоями мергелей, глин (а в основании толщи и пластами каменной соли), и отложениями терригенно-карбонатной толщи (ТКТ), представленной известняками, мергелями, чередующимися с пластами глин. Общая мощность их составляет в среднем ~ 132 м. Завершают разрез осадочных накоплений четвертичные отложения.

В геоструктурном отношении рассматриваемый участок расположен в пределах крупной брахисинклинальной структуры - Тверитинского прогиба.

Гидрогеологические условия характеризуются четко выраженной этажностью обводненности толщи пород, слагающих участок. Наиболее обводненной является терригенно-карбонатная толща (ТКТ), породы СМТ в значительной степени обводнены в верхней части, в средней и нижней частях СМТ обводненность пород незначительна.

В пределах панели разрез водозащитной толщи (ВЗТ), представленный породами сильвинито-карналлитовой зоны (ВЗТ1), покровной каменной соли (ВЗТ2) и соляно-мергельной толщи (ВЗТ3), изменяется с юго-запада на северо-восток от почти полного - ВЗТ1+ВЗТ2+ВЗТ3 I-II ритмопачки (блоки 1, 2 и западная часть блоков 3, 4) до состоящего только из ВЗТ1 (северо-восточная часть блоков 9 и 11). Мощность ВЗТ составляет в среднем над пластом А’Б ~ 75 м, над пластом КрII ~ 80 м.

Горно-технические условия отработки калийных солей определяются глубиной, характером залегания и мощностью промышленных пластов и междупластьев, литологическими особенностями, строением водозащитной толщи, гидрогеологическими условиями и газоносностью пластов.

Глубина залегания кровли пласта КрII изменяется от 182,8м на северо-востоке до 309,9м на юго-западе. Абсолютные отметки подошвы пласта изменяются от -75м на северо-востоке панели до -150,5м в ее юго-западной части. Залегание в целом - спокойное.

Глубина залегания кровли пласта А’Б изменяется от 169,8м на северо-востоке до 302,9м на юго-западе. Абсолютные отметки подошвы пласта изменяются от -60м на северо-востоке панели до -150м в ее юго-западной части.

Промышленные сильвинитовые пласты содержат в кровле «коржи» глинисто-ангидритовых пород, в кровле А’Б - один (0,15м), в кровле КрII - три (1 - 0,19м; 2 - 0,23м; 3 - 0,23м).

На площади панели аномальные зоны не выделены, но северная и восточная границы панели сопрягаются с предохранительным целиком под аномальную зону I группы.

Промышленные сильвинитовые пласты являются газоносными. На 2010 год совместным приказом ОАО «Сильвинит» и Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору Западно-Уральского управления рабочие зоны пласта А’Б отнесены ко 2 группе опасности по газу и к опасным по газодинамическим явлениям (ГДЯ), пласта КрII - ко 2 группе опасности по газу и к опасному по ГДЯ.

В данном курсовом проекте рассматривается 4 блок 11 панели с вынимаемой мощностью пластов КрII и АБ 3,8 м и 2,95 м соответственно.

3. Вскрытие и подготовка участка при шахтном варианте системы разработки

Панель №11 расположена в северо-восточной части шахтного поля СКРУ-3.

Вскрытие панели принято с учетом расположения ее в восточной части северного участка шахтного поля восточнее панели № 10, которая зажата с северной, южной и восточной сторон предохранительными целиками различного назначения. Панель вытянута в широтном направлении на ~ 2300 м; ее размеры в меридиональном направлении изменяется от 540 до 1200 м. В соответствии с заданием на проектирование вскрытие панели №11 предусматривается путем проходки панельных выработок непосредственно из панельных выработок панели №10 и строительства в этом месте панельного погрузочного пункта на пласте А’Б для перегрузки руды с панели №11 на панель №10. В плане панельные выработки панели №11 располагаются по границе блоков 6, 8 панели №10 с последующим выходом на площадь отработки проектируемой панели. Граница блоков 6, 8 панели №10 является осью панели №11 и принята с учетом последующей разработки гидроизолирующего целика, ограничивающего панель с южной стороны, по специальному проекту на стадии ликвидации рудника.

В процессе проходки панельных выработок панели №10 при бурении разведочных скважин было зафиксировано замещение пласта Б карналлитом, площадь распространения которого значительно превысила ранее принятую в проекте и повторенную в «Исходных данных …» для панели №11. Учитывая необходимость размещения панельного погрузочного пункта на пласте А’Б с целью создания емкостного бункера вне зоны распространения пласта Б карналлитового состава и в соответствии с письмом, присланным с рудника, настоящим проектом ось панели №11 и, соответственно, граница блоков 6, 8 панели №10 переносится на 95,39 м южнее ранее принятой в «Исходных данных …» и проектом границы, и ее новое положение соответствует координате Х=44587.

Подготовка панели №11 осуществляется по апробированной на руднике панельно-блоковой схеме. Панель, вытянутая в широтном направлении, разбивается на отдельные выемочные блоки, расположенные по обе стороны от оси панели, перпендикулярно к ней. Очистные камеры в блоках ориентированы в широтном направлении. Ширина блоков 400м принимается из условия расположения в них очистных камер по обе стороны от оси блока, длина которых определяется длиной кабеля (~ 200 м) самоходного вагона, доставляющего руду от комбайна. Возможность широтного расположения камер в условиях панели №11 обоснована геологической службой рудника СКРУ-3 на основе сравнения расчетных ожидаемых показателей разубоживания в проектируемых блоках 8, 10 и 12 панели №11, относящихся к зоне наиболее интенсивной складчатости, и фактических показателей разубоживания примыкающих к ним с юга отработанных блоков 13 и 14 панели №8. Произведенное сравнение показывает, что широтное расположение очистных камер на панели №11 не приведет к увеличению разубоживания пластов.

Длина блоков определяется исходя из положения оси панели относительно северной ее границы и гидроизолирующего целика, расположенного по южной ее границе. Длина блоков в зависимости от местоположения на панели составляет от 800 до 50 м. По этой схеме по оси панели проходятся три, расположенные друг под другом, панельных штрека: конвейерный - по подстилающей каменной соли, транспортный - по пласту КрII, вентиляционный - по пласту А′Б. По обе стороны от панельных штреков нарезаются выемочные блоки путем проходки по их оси блоковых выемочных и конвейерных (заглубленных) штреков, а по западной и восточной границам блоков - блоковых вентиляционных штреков.

Исключение составляют блоки 8, 10, 12, в которых конвейерные (заглубленные) штреки не проходятся из-за небольшой их длины (90÷45 м), а отгрузка руды из камер производится самоходными вагонами на панельный конвейер.

Настоящим проектом в соответствии с заданием на проектирование принят комбинированный порядок отработки панели №11, при котором сначала отрабатываются первоочередные блоки 1÷4, а затем отработка блоков осуществляется от восточной границы панели в западном направлении с блоков 11, 12. Отработка запасов в выемочных блоках предусматривается обратным порядком в направлении от северной и южной границ блоков к оси панели.

При принятой схеме вскрытия и подготовки панели №11 общий объем горных работ по вводу панели в эксплуатацию, в соответствии с разработанными в составе настоящего проекта рабочими чертежами, составляет 439744 м3, в том числе по проходке панельных выработок - 81821 м3, по проходке блоковых штреков - 357923 м3.

Технология проходки подготовительных выработок заключается в следующем, начало проходки комбайном той или иной выработки осуществляется с одним самоходным вагоном, а по мере удлинения выработки добавляется еще один самоходный вагон. Проходка блоковых штреков осуществляется по технологии, предусмотренной «Типовыми проектами проходки подготовительных выработок пластов A′Б и КрII», на восточной части шахтного поля и «Типовым проектом на проходку блоковых заглубленных конвейерных штреков», разработанными на руднике, а технология проходки панельных выработок применительно к панели №11 выглядит в общем виде следующим образом. Панельный вентиляционный штрек по пласту A′Б и панельный транспортный по пласту КрII проходятся одновременно как пара выработок. Начало проходки каждого штрека осуществляется на один самоходный вагон, а по мере удлинения выработок добавляется еще один самоходный вагон. Когда длина выработки превысит длину доставки двумя последовательно работающими самоходными вагонами, в транспортном штреке монтируется временный ленточный конвейер, и далее проходка выработок и монтаж временных конвейеров осуществляется по той же схеме. Добытая в процессе проходки вентиляционного штрека руда с пласта A′Б по рудоспускным скважинам перепускается на панельный транспортный штрек и по временным конвейерам вместе с рудой, добытой с пласта КрII в процессе проходки транспортного штрека, транспортируется к выработкам главных направлений.

Панельный транспортный и вентиляционный штреки сбиваются между собой вентиляционными скважинами и проветриваются за счет общешахтной депрессии с подачей свежего воздуха по транспортному штреку и выдачей исходящего - по вентиляционному. Тупиковые забои (длиной до 300 м) обеих выработок при проходке проветриваются ВМП, устанавливаемыми на транспортном штреке. Подача свежего воздуха в тупиковую часть панельного вентиляционного штрека пласта A′Б осуществляется ВМП, установленным на вентиляционной скважине, соединяющей эти два штрека. Проходка панельного конвейерного штрека по подстилающей каменной соли осуществляется также сначала на один самоходный вагон, затем на два работающих последовательно, а потом на временную конвейерную нитку, прокладываемую по этому штреку. Соль от проходки штрека от осей 1-2 блоков и до конца панели №11 складируется в специально проходимые камеры по пласту КрII в блоках 1 и 4. Проветривание штрека осуществляется за счет общешахтной депрессии, а проветривание тупиковой части - с помощью ВМП. Исходящая струя выдается на панельный транспортный штрек пласта КрII по вентиляционным скважинам и используется с подсвежением для проветривания забоев транспортного и вентиляционного штреков. На временных трассах используются конвейера типа Л1000КУ.

Рисунок 2. Схема вскрытия и подготовки панели №11

Таблица 1

Наименование позиций

4. Шахтный вариант системы разработки

Единственной системой разработки, получившей распространение на рудниках Верхнекамского калийного месторождения, является камерная с поддержанием кровли на жестких целиках.

Очистные камеры, как правило, располагаются в меридиональном направлении. Такое расположение очистных камер определяется тем, что гипсометрия почвы пластов на месторождении весьма сложная и оси складок имеют направление, близкое к меридиональному. Расположение очистных камер в направлении, близком к направлению осей складок, значительно снижает разубоживание добываемой руды.

При разработке пластов применяется механизированная выемка, которая осуществляется механизированными комплексами в составе проходческо-очистного комбайна, бункера-перегружателя и самоходного вагона. При разработке на блоке нескольких пластов правилами требуется, чтобы очистные работы по верхнему пласту опережали очистные работы по нижнему пласту не менее чем на 50 метров. Помимо этого должно быть соосное расположение очистных камер и подготовительных выработок на всех пластах.

В шахтном варианте системы разработки заложен вариант при обратном порядке отработки блока. Стоит отметить, что этот вариант обладает достаточно высокой устойчивостью пород кровли сильвинитовых пластов, это позволяет иметь широкий выемочный штрек. Основной особенностью варианта является поддержание выемочного и вентиляционных штреков впереди очистных работ в массиве пласта. Это значительно удешевляет работу. Помимо этого упрощается проветривание блока, сокращаются утечки свежей струи воздуха, отпадает необходимость возведения перемычек для изоляции отработанных камер.

Однако этот вариант требует значительного времени на подготовку блока, так как требуется пройти все штреки на всю длину блока до начала очистных работ.

Добытая в очистных камерах руда самоходным вагоном транспортируется по камере до выемочного штрека, затем через ближайшую рудоспускную скважину перегружается на ленточный конвейер, установленный на блоковом конвейерном штреке.

По блоковому конвейерному штреку в блок поступает свежая струя воздуха, который затем передается по уклонам на выемочные блоковые штреки. С выемочных штреков свежая струя поступает в камеру до очистного забоя и удаляется по вентиляционным штрекам.

4.1 Параметры шахтного варианта системы разработки

На рассматриваемом участке шахтного поля принята камерная система разработки пластов Кр.II и АБ. Так как блок имеет трапециевидную форму средняя длина блока 256,9 метра, ширина блока 400 метров. Ширина междупанельного целика 6 метров. Геологическая мощность пласта АБ - 3,18 м, Кр.II - 3,8 м. Объёмный вес руды по пласту на АБ - 2,071 т/м3, Кр.II - 2,088 т/м3.

Отработка 11 панели по пласту АБ и Кр.II осуществляется комбайновым комплексом в составе: Урал-20Р (S=15,6 м2), 5ВС-15М, БП-14А.

Мощность двигателей комбайна Урал-20Р - 710 кВт, бункера-перегружателя БП-14А - 30 кВт, самоходного вагона 5ВС-15М - 127 кВт. Мощность вентилятора местного проветривания - 25 кВт. Время работы комбайна, бункера-перегружателя и самоходного вагона - 16 часов в сутки, вентилятора местного проветривания - 24 часа. Стоимость комбайна Урал-20Р - 5 млн. руб., бункера-перегружателя БП-14А - 0,74 млн. руб., самоходного вагона 5ВС-15М - 0,9 млн. руб. руб., вентилятора местного проветривания - 35 тыс. руб. Годовая норма амортизации комбайна 20%, бункера-перегружателя 18,9%, самоходного вагона 25%, вентилятора местного проветривания 22%. Стоимость 1 кВт.часа энергии 2,31 руб.

Трудозатраты на монтаж одного комбайна составляют 418 чел.час., одного бункер-перегружателя 32 чел.час., самоходного вагона 46,4 чел.час. Затраты на демонтаж оборудования составляют 40% от затрат на монтаж.

Опережение очистных работ по пласту АБ не менее 50 м.

Очистные камеры по пласту АБ отрабатываются в один ход комбайна по высоте, по пласту Кр.II - на полную геологическую мощность пласта двумя ходами комбайна по высоте. Камеры проходятся с подрубкой "коржей" по пласту АБ мощностью 0,15 м, по пласту Кр.II - 0,19. Очистные камеры отрабатываются по пластам АБ и Кр.II одним ходом по ширине. Очистные камеры по пластам АБ и Кр. II соосны.

Длина камеры по пласту АБ и Кр.II 190,4 м. Кровлю штреков в процессе проходки предусматривается крепить штанговой крепью по сетке 1,5х1,5 м при длине анкера 1,5 м.

Подача свежего воздуха в тупиковые камеры осуществляется вентиляторами местного проветривания нагнетательным способом.

Доставка отбитой руды осуществляется самоходным вагоном до рудоспускной скважины диаметром 500 мм, пробуренной с панельного конвейерного штрека пласта каменной соли на блоковый выемочный штрек пласта Кр.II, а затем на блоковый выемочный пласта АБ. Скорость бурения скважин 12 м/смен. Трудозатраты на монтаж одной скважины 4,6 чел.час.

В 11 панели 4 блоке отбитая руда транспортируется блоковым конвейером Л1000КУ, установленным в блоковом конвейерном штреке по пласту каменной соли, до панельного конвейерного штрека. Трудозатраты на монтаж одного конвейера длиной в поставке 600 м. составляет 723 чел. час, трудозатраты на демонтаж конвейера составляют 40% от трудозатрат на его монтаж. На обслуживание участка транспорта выходят 4 человека в сутки.

Рабочие ремонтной службы рудника обслуживают участок 22 дня в месяц. Изоляция участка после его отработки осуществляется возведением чураковых перемычек с обмазкой их глиной. Норма выработки на возведение перемычек составляет 0,25 перемычки в смену.

Руководство участка включается начальника участка (оклад 25000 руб.), заместителя начальника участка (оклад 18000 руб.), электрика участка (оклад 17000 руб.), механика участка (оклад 17000 руб.), и горных мастеров (оклад 16000 руб.).

4.2 Расчет технико-экономических показателей по шахтному варианту системы разработки

К интересующим нас технико-экономическим показателям относятся - количество промышленных запасов в пределах рассматриваемого участка, коэффициент извлечения полезного ископаемого, трудоемкость и себестоимость по системе разработки, объем проводимых и поддерживаемых выработок в пределах рассматриваемого участка. Расчет технико-экономических показателей осуществляется по методикам, изложенным в [8], [9] и [11].

4.2.1 Коэффициент извлечения

Балансовые запасы блока определяются:

балансовые запасы i-го пласта в пределах блока.

площадь поперечного сечения блока, м;

геологическая мощность i-го пласта, м;

объёмный вес руды i-го пласта, м;

Промышленные запасы блока определяются:

промышленные запасы, извлекаемые очистными работами на i-ом пласте, т;

промышленные запасы, извлекаемые при проведении i-ой подготовительной выработки, т.

число ходов по ширине камеры на i-том пласте, ограниченных межходовыми и междукамерными целиками;

площадь сечения одного хода в камере по пласту полезного ископаемого на i-ом пласте, ограниченного межходовыми и междукамерными целиками, м2;

ширина одного хода в камере на i-ом пласте, ограниченного межходовыми и междукамерными целиками, м;

ширина исполнительного органа комбайна, м;

потери отбитой руды на 1 м. длины хода комбайна, т;

длина камеры на i-ом пласте, м;

расстояние по нормали от выемочного штрека до конца стартовой выработки на i-ом пласте, м;

количество очистных камер на i-ом пласте;

средняя площадь сечения горловины по пласту полезного ископаемого на i-ом пласте, м2;

средняя ширина горловины на i-ом пласте, м;

длина горловины по средней линии на i-ом пласте, м;

количество горловин на i-ом пласте.

полная площадь сечения одного хода в камере на i-ом пласте, ограниченного межходовыми и междукамерными целиками, м2;

вынимаемая мощность пласта полезного ископаемого в на i-ом пласте, м;

полная высота камеры на i-ом пласте, м.

площадь сечения горловины по пласту полезного ископаемого в месте зарубки на i-ом пласте, м2;

площадь сечения горловины по пласту полезного ископаемого в конце стартовой выработки на i-ом пласте, м2;

ширина сечения горловины в месте зарубки на i-ом пласте, м;

ширина сечения горловины в конце стартовой выработки на i-ом пласте, м.

ширина блока, м;

ширина выемочного штрека, м;

ширина вентиляционного штрека, м;

Так как блок имеет трапециевидную форму, то расчет количества камер будет отличаться от стандартного. Если блок достроить до прямоугольника длиной 256,9 м, то количество полноценных камер будет равно:

Промышленные запасы, извлекаемые при проведении подготовительных выработок на i-ом пласте, определяются:

запасы, извлекаемые при проведении j-той выработки на i-ом пласте,т.

площадь поперечного сечения по пласту полезного ископаемого j-ой выработки на i-ом пласте, м2. Рассчитывается аналогично определению .

ширина j-той подготовительной выработки на i-том пласте, м;

длина j-той подготовительной выработки на i-том пласте, м;

количество выработок j-того типа на i-том пласте.

Всего в пределах рассматриваемого участка по пластам полезного ископаемого проведены следующие подготовительные выработки: по одному выемочному штреку на каждом из рабочих пластов; по два вентиляционных штрека на каждом из рабочих пластов.

. Выемочные штреки:

. Вентиляционные штреки:

Коэффициент извлечения:

4.2.2 Производительность комбайновых комплексов

Расчет производительности комбайновых комплексов выполняется по методике, изложенной в [10].

Средняя суточная производительность комбайнового комплекса (т/сут.) по i-ому пласту определяется:

количество рабочих смен в сутки ();

среднесменная эксплуатационная производительность комбайнового комплекса по i-ому пласту, т/смену. Её значение рассчитывается по выражению:

объем добываемой руды из камеры на i-ом пласте, т;

полное время отработки камеры по i-ому пласту, смен.

Объем добываемы руды из камеры:

количество камер на i-том пласте.

Полное время отработки камерного блока (смен) определяется:

продолжительность зарубки на j-тый ход комбайна в камере по i-ому пласту, смен (комбайн Урал-20Р);

продолжительность отработки j-того хода комбайна в камере по i-ому пласту, смен;

продолжительность отгона комбайна после отработки j-того хода комбайна в камере по i-ому пласту, смен:

условная скорость отгона комбайна, м/смену. Для Урал-20Р составляет 115 м/смену.

продолжительность перегона комбайна на новую камеру по i-ому пласту, смен.

продолжительность смены, час;

максимальная маневровая скорость движения комбайна, м/час ( для комбайна Урал-20Р);

межосевое расстояние, м.

Время отработки j-го хода в камере (в сменах):

продолжительность отработки 1 участка j-того хода комбайна на i-том пласте в камере, мин. Этот участок характеризуется тем, что комбайн работает непрерывно с постоянной производительностью равной технической производительности комбайна;

продолжительность отработки 2 участка j-того хода комбайна на i-том пласте в камере, мин. На этом участке комбайн работает с остановками на загрузку самоходного вагона. При этом продолжительность остановок увеличивается по мере отработки участка и, соответственно, падает производительность комбайна;

продолжительность отработки 3 участка j-того хода комбайна на i-том пласте в камере, мин. На этом участке комбайн простаивает как в ожидании самоходного вагона, так и при его загрузке. При этом простои комбайна в ожидании самоходного вагона увеличиваются по мере отработки участка и, соответственно, снижается производительность;

сменный коэффициент использования комбайнового комплекса во времени. При отработке j-го хода всей площадью исполнительного органа для комбайна Урал-20Р ( =0,48);

продолжительность смены, мин.

Критическая длина доставки для 1 участка j-того хода комбайна в камере по i-ому пласту:

скорректированная скорость движения самоходного вагона на первом участке j-того хода комбайна в камере по i-тому пласту, м/мин;

поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона камеры ( при угле наклона камеры 0 градусов);

скорость движения самоходного вагона по технической характеристике при длине доставки до 25 м, м/мин ( для 5ВС-15М).

объём руды, который может разместиться в бункере-перегружателе без перемещения его донного конвейера, т ( 6,63т для БП-14А);

продолжительность разгрузки самоходного вагона, мин. ( для 5ВС-15М в скважину);

продолжительность маневров и пауз при разгрузке самоходного вагона, мин ( для 5ВС-15М в скважину).

скорректированная производительность комбайна при отработке j-того хода комбайна в камере на i-том пласте, т/мин:

коэффициент, учитывающий угол наклона камеры ( для комбайна Урал-20Р);

коэффициент, учитывающий использование площади рабочего органа комбайна при отработке j-того хода комбайна в камере по i-ому пласту ( при полном использовании рабочего органа);

техническая производительность комбайна, т/мин. ( для комбайна Урал-20Р).

Способ расчета длины и продолжительности отработки 1 участка j-того хода комбайна в камере зависит от выражения .

расстояние от устья камеры до места разгрузки самоходного вагона, м

фактическая длина зарубки, м. При зарубке без бункера-перегружателя

При .

длина 1 участка j-того хода комбайна в камере по i-ому пласту, м;

Критическая длина доставки для 2 участка j-того хода комбайна в камере

скорректированная скорость движения самоходного вагона на 2 участке j-того хода комбайна в камере по i-ому пласту, м/мин:

скорость движения самоходного вагона по технической характеристике при длине доставки более 25 м, м/мин ( для 5ВС-15М):

скорректированная грузоподъемность самоходного вагона, т.

поправочный коэффициент на угол наклона камеры (;

техническая производительность самоходного вагона, т. ( для 5ВС-15М).

4.2.3 Трудоемкость и производительность труда

Под трудоемкостью понимаются затраты труда (в чел.сменах) на выпуск единицы продукции. В горнодобывающей промышленности трудоемкость рассчитывается на 1000 т добытого полезного ископаемого. В частности, трудоемкость по системе разработки:

трудозатраты на подготовку, отработку и изоляцию блока, чел.см.;

промышленные запасы блока, т.;

Трудозатраты на подготовку, отработку и изоляцию участка складываются:

трудозатраты в очистных камерах, чел.см.;

трудозатраты на обслуживание участка ремонтной службой рудника, чел.см.;

трудозатраты на проведение подготовительных выработок, чел.см.;

трудозатраты на бурение скважин, чел.см.;

трудозатраты на поддержание подготовительных выработок, чел.см.;

трудозатраты на обслуживание транспорта по подготовительным выработкам, чел.см.;

трудозатраты на монтаж очистного оборудования, чел.см.;

трудозатраты на монтаж транспортного оборудования в подготовительных выработках, чел.см.;

трудозатраты на демонтаж очистного оборудования, чел.см.;

трудозатраты на изоляцию отработанного блока, чел.см..

трудозатраты в очистных камерах на i-ом пласте, чел.см.

полное время отработки очистной камеры на i-том пласте, см.

количество рабочих дней ремонтной службы рудника за месяц;

количество рабочих дней в году;

время отработки блока, сут.

трудозатраты на проведение i-той подготовительной выработки, чел.см.

длина i-той подготовительной выработки в пределах расчетного участка, м;

количество смен по проведению i-той подготовительной выработки за сутки;

количество выработок i-того типа;

суточная скорость подвигания j-того хода i-той подготовительной выработки, м/сут.

. Конвейерный штрек на пласте каменной соли:

. Вентиляционные штреки пласта Кр. II и АБ:

. Выемочные штреки пласта Кр. II и АБ:

. Транспортные уклоны с пласта К.С. на Кр. II и с Кр. II на АБ:

длина i-той скважины, м.

норма выработки на бурение скважин, м.

количество рабочих в сутки, занятых на поддержании подготовительных выработок, чел.;

количество рабочих в сутки, занятых на транспорте, чел.

трудозатраты на монтаж единицы i-того очистного оборудования, чел.см.

трудозатраты на демонтаж единицы i-ого очистного оборудования, чел.см.

трудозатраты на монтаж конвейера заводской длины по i-той подготовительной выработке, чел.см.;

длина конвейерной линии в i-той подготовительной выработке, м;

длина конвейера в поставке, м;

трудозатраты на монтаж одной скважины, чел.см.;

количество скважин в блоке.

Трудозатраты на демонтаж транспортного оборудования по подготовительным выработкам составляет 40% от затрат на монтаж этого оборудования:

объем работ на изоляцию расчетного участка (возведение перемычек);

норма выработки на изоляцию участка (на возведение перемычек), см-1.

Входы в подземные выработки, состояние которых представляет опасность для людей, а также в те выработки, где работа временно остановлена, должны быть изолированы решетчатыми или сплошными перемычками, поэтому необходимо изолировать блок после его отработки. Изолирующие перемычки будут сооружаться на конвейерном, выемочных и вентиляционных штреках каждого пласта. Так как вентиляционные штреки пластов АБ и Кр-II каждого полублока объединяются у вентиляционного панельного штрека в одну выработку, то на изоляцию вентиляционных штреков потребуются всего 5 перемычек.

Производительность труда по системе разработки:

4.2.4 Себестоимость по системе разработки

Себестоимость по системе разработки при камерной системе разработки определяется выражением:

себестоимость 1 т руды в очистном забое, руб./т;

себестоимость 1 т руды по заработной плате рабочих ремонтной службы рудника, обслуживающих участок, руб./т;

себестоимость 1 т руды по проведению подготовительных выработок, руб./т;

себестоимость 1 т руды по бурению скважин, руб./т;

себестоимость 1 т руды по поддержанию подготовительных выработок, руб./т;

себестоимость 1 т руды по транспорту, руб./т;

себестоимость 1 т руды по монтажу очистного оборудования, руб./т;

себестоимость 1 т руды по монтажу транспортного оборудования, руб./т;

себестоимость 1 т руды по демонтажу очистного оборудования, руб./т;

себестоимость 1 т руды по демонтажу транспортного оборудования, руб./т;

себестоимость 1 т руды по заработной плате ИТР, руб./т;

себестоимость 1 т руды по изоляции отработанного учатска, руб./т.

себестоимость 1 т руды по заработной плате рабочих очистного забоя, руб./т;

себестоимость 1 т руды по материалам, расходуемым в очистном забое, руб./т;

себестоимость 1 т руды по электроэнергии, расходуемой в очистном забое, руб.

себестоимость 1 т руды по амортизации оборудования в очистном забое, руб./т;

тарифная ставка машиниста комбайна, руб./час;

коэффициент, учитывающий различного рода доплаты машинисту комбайна, принимается равным 2,58;

тарифная ставка машиниста самоходного вагона, руб./час;

коэффициент, учитывающий различного рода доплаты машинисту самоходного вагона, принимается равным 2,38;

полное время отработки очистной камеры на i-том пласте, час.

добыча из очистной камеры на i-ом пласте, т.

Себестоимость по затратам на материалы может быть определена:

себестоимость по затратам на материалы в камере на i-том пласте, руб./т.

расход на тонну j-того материала на i-ом пласте, руб.;

стоимость единицы i-ого материала, руб.

Материалы:

. Анкера:

. Резцы:

Себестоимость по электроэнергии, расходуемой в очистных камерах:

себестоимость по электроэнергии, расходуемой в очистной камере на i-том пласте,

стоимость 1 кВт.часа электроэнергии, руб.;

суммарная мощность двигателей j-того очистного оборудования в камере на i-ом пласте, кВт;

время работы j-ого очистного оборудования в камере на i-том пласте за сутки, час.

Себестоимость по амортизации очистного оборудования

себестоимость по амортизации очистного оборудования в камере на i-том пласте, руб/т.

стоимость единицы j-того очистного оборудования на i-ом пласте, руб.;

годовая норма амортизации j-того очистного оборудования, %;

количество рабочих дней в году;

количество смен по добыче за сутки.

Себестоимость по заработной плате рабочих ремонтной службы рудника, обслуживающих участок:

тарифная ставка рабочих ремонтной службы рудника, руб.;

трудозатраты на обслуживание участка работниками ремонтной службы, чел.см.;

коэффициент, учитывающий различного рода доплаты работникам ремонтной службы рудника, принимается равным 1,57.

Себестоимость по затратам на проведение подготовительных выработок в рассматриваемом участке при камерной системе разработки:

затраты на проведение i-той подготовительной выработки в рассматриваемом участке при камерной системе разработки, руб.

переводной коэффициент, учитывающий современный уровень цен. В настоящее время его значение принимается равным 49,04;

условная стоимость проведения 1 м3 i-той выработки, при проведении выработки комбайном принимается равной 6,75 руб/м3;

. Конвейерный штрек на пласте каменной соли:

. Выемочный штрек на пласте АБ:

. Выемочный штрек на пласте Кр. II:

. Вентиляционные штреки пласта Кр. II и АБ:

. Транспортные уклоны с пласта К.С. на Кр. II и с Кр. II на АБ:

. Бурение рудоспусков

Суммарные затраты на проведение выработок:

Себестоимость по затратам на поддержание подготовительных выработок в рассматриваемом участке:

тарифная ставка рабочих, занятых на поддержании подготовительных выработок, руб/см;

трудозатраты на поддержание подготовительных выработок, чел.см.;

коэффициент, учитывающий различного рода доплаты рабочим, занятым на поддержании выработок, принимается равным 1,57.

Себестоимость по затратам на транспорт по подготовительным выработкам в рассматриваемом участке:

затраты на транспорт по i-той подготовительной выработке в рассматриваемом участке, руб. Затраты на транспорт рассчитываются по стоимостным параметрам.

Затраты на приобретение ленточного конвейера Л1000КУ могут быть рассчитаны:

количество конвейеров в пределах расчетного участка;

длина приобретаемого конвейера.

Затраты на монтаж конвейера:

коэффициент, учитывающий стоимость монтажа в % от стоимости приобретения конвейера. Его значение составляет 11,9%.

Затраты на демонтаж конвейера:

коэффициент, учитывающий затраты на демонтаж конвейера от затрат на монтаж этого конвейера. Составляет 0,4.

Затраты на эксплуатацию ленточных конвейеров:

средняя стоимость транспортирования по транспортному звену, отнесенная к 1 т транспортируемого полезного ископаемого, руб/т;

A - суточная нагрузка на транспортное звено по полезному ископаемому, т/сут;

Средняя стоимость транспортирования по транспортному звену, оборудованному ленточным конвейером, отнесенная к 1 т. транспортируемого полезного ископаемого, определяется

количество конвейеров в транспортном звене;

средняя длина транспортного звена, м.

Себестоимость по затратам на монтаж очистного оборудования в очистных камерах рассматриваемого участка:

затраты на монтаж единицы i-ого очистного оборудования, руб.

тарифная ставка рабочих, занятых на монтаже очистного оборудования, руб.;

трудозатраты рабочих на монтаже i-ого очистного оборудования, чел.см.;

коэффициент, учитывающий различного рода доплаты рабочим, занятым на монтаже очистного оборудования, принимается равным 1,57.

Себестоимость по затратам на демонтаж очистного оборудования в лавах рассматриваемого участка:

затраты на демонтаж единицы i-ого очистного оборудования, руб.

тарифная ставка рабочих, занятых на демонтаже очистного оборудования, руб.;

трудозатраты рабочих на демонтаже i-ого очистного оборудования, чел.см.;

коэффициент, учитывающий различного рода доплаты рабочим, занятым на демонтаже очистного оборудования, принимается равным 1,57.

Себестоимость по заработной плате инженерно-технических работников участка:

сумма месячных должностных окладов инженерно-технических работников участка, руб.;

месячный должностной оклад начальника участка, руб.;

месячный должностной оклад заместителя начальника участка, руб.;

месячный должностной оклад механика участка, руб.;

месячный должностной оклад электрика участка, руб.;

месячный должностной оклад горного мастера участка, руб.

коэффициент, учитывающий различного рода доплаты к заработной плате инженерно-технических работников участка. Для начальника участка, его помощника (заместителя), механика (электрика) принимается равным 1,58; для горного мастера 1,61.

Себестоимость по затратам на изоляцию отработанного рассматриваемого участка:

тарифная ставка рабочих, занятых на изоляции участка (возведении перемычек), руб.;

трудозатраты на изоляцию участка (возведение перемычек), чел.см.;

коэффициент, учитывающий различного рода доплаты рабочим, занятым на изоляции участка, принимается равным 1,57.

4.2.5 Объем проводимых и поддерживаемых выработок

Для камерной системы разработки этот технико-экономический показатель характеризует кубатуру проводимых и поддерживаемых выработок на 1000 т добычи (м3/1000т). Расчет проводимых подготовительных выработок осуществляется по выражению

объем проводимых i-тых подготовительных выработок, м3;

В рассматриваемом участке проводятся следующие подготовительные выработки:

. Конвейерный штрек по пласту каменной соли:

. Выемочные штреки по пласту АБ и Кр-II:

. Вентиляционные штреки по пласту АБ и Кр-II:

. Транспортные уклоны с пласта каменной соли на пласт Кр-II и с пласта Кр-II на АБ:

. Скважины с пласта каменной соли на Кр-II и с пласта Кр-II на АБ :

При расчете объема поддерживаемых выработок подготовительных выработок не учитываются сбойки и скважины. Расчет объема поддерживаемых выработок производится по формуле:

объем поддерживаемой i-той подготовительной выработки, м3;

поддерживаемая длина i-той подготовительной выработки, м. Для выработок постоянной в процессе эксплуатации длины поддерживаемая длина выработки равна полной длине выработки. Для выработок переменной длины в процессе эксплуатации поддерживаемая длина равна средней длине выработки за период эксплуатации.

В рассматриваемом участке следует поддерживать следующие подготовительные выработки:

. Конвейерный штрек по пласту каменной соли (выработка переменной длины):

- минимальная длина наращивания конвейерной ленты, м

. Выемочные штреки по пласту АБ и Кр-II (выработки переменной длины):

минимальная длина рабочей зоны, м.

,2 - ширина камеры

. Вентиляционные штреки по пласту АБ и Кр-II (выработки переменной длины):

. Транспортные уклоны с пласта каменной соли на пласт Кр-II и с пласта Кр-II на АБ (выработки постоянной длины в процессе эксплуатации):

4.2.6 Технико-экономические показатели шахтного варианта системы разработки.

В следующей таблице запишем все полученные технико-экономические показатели по данному варианту системы разработки.

Таблица 2

Технико-экономические показатели шахтного варианта системы разработки

Показатель	Значение
Промышленные запасы
Коэффициент извлечения
Трудоёмкость
Производительность труда
Себестоимость
Объём проводимых выработок
Объём поддерживаемых выработок
Производительность комбайновых комплексов

5. Предлагаемый вариант системы разработки

Как уже отмечалось, суть предлагаемого варианта системы разработки заключается в отсутствии блоковых вентиляционных штреков на пласте АБ с целью уменьшения объема проводимых и поддерживаемых выработок, а также для уменьшения себестоимости добычи по системе разработки.

Предлагаемый вариант системы разработки, принципиально не отличается от шахтного. Однако, на данном участке изменится схема проветривания блока. Подача свежего воздуха осуществляется по конвейерному штреку, затем по уклону на пласт КрII и АБ, далее по выемочным штрекам и на очистные камеры. На пласте КрII исходящая струя уходит на блоковый вентиляционный штрек и на панельные вентиляционные выработки. На пласте АБ движение исходящей струи происходит иначе: воздух, проветривая очистную камеру, возвращается по тому же пути на блоковый выемочный штрек и затем на панельные вентиляционные выработки. Подача свежего воздуха в тупиковые камеры осуществляется с помощью вентилятора местного проветривания нагнетательным способом.

5.1 Параметры предлагаемого варианта системы разработки

Как уже отмечалось, в предлагаемом варианте системы разработки отсутствуют блоковые вентиляционные штреки на пласте АБ. В связи с этим, увеличилась длина камеры на данном пласте и составила 195,7 м.

Система разработки сохраняется камерная, с поддержанием кровли на «жестких ленточных целиках». Рассчитанная ширина междукамерных целиков составляет 3,6 м.

5.2 Расчет технико-экономических показателей по предлагаемому варианту системы разработки

Расчет технико-экономических показателей уже выполнялся для предыдущего варианта, поэтому дальнейшие расчеты будут выполняться без описания формул.

5.2.1 Коэффициент извлечения

Балансовые запасы блока определяются:

Промышленные запасы блока определяются:

промышленные запасы, извлекаемые очистными работами на i-ом пласте, т;

промышленные запасы, извлекаемые при проведении i-ой подготовительной выработки, т.

ширина блока, м;

ширина выемочного штрека, м;

ширина вентиляционного штрека, м.

Промышленные запасы, извлекаемые при проведении подготовительных выработок на i-ом пласте, определяются:

запасы, извлекаемые при проведении j-той выработки на i-ом пласте, т.

Всего в пределах рассматриваемого участка по пластам полезного ископаемого проведены следующие подготовительные выработки: по одному выемочному штреку на каждом из рабочих пластов; два вентиляционных штрека на пласте КрII.

. Выемочные штреки:

. Вентиляционные штреки:

Коэффициент извлечения:

5.2.2 Производительность комбайновых комплексов

Расчет производительности комбайновых комплексов выполняется по методике, изложенной в [11].