![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Комбинированное вскрытие
К комбинированным относятся способы, представленные комбинацией главных или вспомогательных вскрывающих выработок. Их применение вызвано сложностью условий залегания угольных месторождений: изменяющимися углами падения пластов, наличием сбросов, надвигов и других крупных геологических нарушений. Наибольшее распространение получили в настоящее время способы вскрытия с главными наклонными и вспомогательными вертикальными стволами, т.к. в такой комбинации наиболее полно используются главные преимущества этих стволов. Обратная комбинация (главный вертикальный ствол и наклонный вспомогательный) используется редко, т.к. при этом не в полной мере используются достоинства этих стволов. Шахтное поле самой крупной в СНГ шахты «Распадская» в южном Кузбассе вскрыто двумя главными наклонными и вспомогательными вертикальными стволами в сочетании с квершлагами. Наклонные стволы заложены в центре шахтного поля, вертикальные – в центре и у нижней технической границы каждого блока (шахтное поле разделено по простиранию на 5 блоков). Запасы блоков вскрыты соответствующими квершлагами. Комбинированное вскрытие свиты пластов главным наклонным, вспомогательным вертикальным стволами и этажными гезенками показано на рис.2.34.
Рисунок 2.34 – Комбинированное вскрытие свиты пластов главным наклонным, вспомогательным вертикальным стволами и этажными гезенками
Область применения комбинированного вскрытия свиты пластов главным наклонным, вспомогательным вертикальным стволами и этажными гезенками: Н ≤ 2500 м, наличие двух сближенных пластов, α ≤ 18-200. Комбинированное вскрытие вертикальными стволами, капитальным и этажными квершлагами показано на рис.2.35). Область применения рассматриваемого способа – пласты с переменным углом падения. Крутая часть вскрывается этажными квершлагами, нижний из которых превратился в капитальный и предназначен для отработки пологой части месторождения. Такой способ применяется для вскрытия полей шахт «Романовская» ГП Луганскуголь, «Миусинская» ГП Донбассантрацит и др. Комбинированное вскрытие свиты пластов главной штольней и вспомогательным вертикальным стволом приведено на рис.2.36. Комбинированное вскрытие главной штольней и вспомогательным наклонным стволом показано на рис.2.37.
Рисунок 2.35 – Комбинированное вскрытие вертикальными стволами, капитальным и этажными квершлагами
Рисунок 2.36 – Вскрытие свиты пластов главной штольней и вспомогательным вертикальным стволом
Рисунок 2.37 – Комбинированное вскрытие главной штольней и вспомогательным наклонным стволом Комбинированное вскрытие свиты пологих пластов вертикальными стволами, капитальным и этажными (ярусными) квершлагами приведено на рис.2.38.
Рисунок 2.38 – Вскрытие свиты пологих пластов вертикальными стволами, капитальным и этажными (ярусными) квершлагами
Способ применяется в тех случаях, когда свита состоит из двух групп пластов – одиночного и сближенных, расположенных на значительном удалении друг от друга, а размер поля по падению не превышает 2500 м, α ≤ 18-200. Комбинированное вскрытие свиты пологих пластов вертикальными стволами, погоризонтными и этажными (ярусными) квершлагами показано на рис.2.39.
Рисунок 2.39 – Вскрытие свиты пологих пластов вертикальными стволами, погоризонтными и этажными (ярусными) квершлагами Применяется в тех же условиях, что и предыдущая схема, но при размере шахтного поля по падению более 2500 м. Комбинированное вскрытие свиты пластов вертикальными стволами, самостоятельными околоствольными дворами, капитальным, этажными гезенками и капитальным квершлагом показано на рис.2.40.
Рисунок 2.40 – Вскрытие свиты пластов вертикальными стволами, самостоятельными околоствольными дворами, капитальным, этажными гезенками и капитальным квершлагом
Способ применяется, когда шахтное поле представлено двумя группами пластов, удаленных друг от друга на большом расстоянии. Нижняя свита, в свою очередь, представлена пластами, два из которых сближены, а верхний удален от них на расстоянии ≥ 100-150 м, Н < 2500 м, α ≤ 18-200. Комбинированное вскрытие шахтного поля с большим числом дизъюнктивных геологических нарушений показано на рис.2.41.
Рисунок 2.41 – Комбинированное вскрытие свиты пластов с большим числом дизъюнктивных нарушений
Комбинированное вскрытие чаще всего встречается на старых шахтах в результате неоднократной их реконструкции, а также при вскрытии нарушенных месторождений. Ниже представлена схема привязки вертикального ствола к наклонным в процессе реконструкции шахты с целью улучшения ее проветривания и выполнения вспомогательных функций.
Рисунок 2.42 – Схема привязки вертикального вспомогательного ствола к главным наклонным
Выбор рационального способа вскрытия шахтного поля методом вариантов Рациональный способ вскрытия шахтного поля выбирается с учетом большого числа факторов, главными из которых являются: геологические, топографические, горнотехнические и экономические. Выбранный вариант вскрытия шахтного поля должен удовлетворять требованиям безопасности, быстрого введения шахты в эксплуатацию, обеспечивать заданную производственную мощность шахты, а также удобству ведения работ и соответствовать принятому способу подготовки пластов. Выбор рационального способа вскрытия шахтного поля производится методом технико-экономического сравнения вариантов, состоящего из двух последовательно выполняемых этапов: на первом этапе намечаются возможные варианты вскрытия, которые в данных горно-геологических условиях могут рассматриваться как конкурирующие. На втором этапе производится выбор одного варианта вскрытия путем сравнительной технико-экономической оценки конкурирующих вариантов. В качестве критерия выбора рационального варианта используются удельные приведенные затраты (капитальные и эксплуатационные). При этом наиболее экономичным вариантом вскрытия считается тот, при котором общая сумма приведенных затрат, отнесенная на 1 т промышленных запасов, будет наименьшей. К капитальным относятся затраты, финансирование которых осуществляется за счет средств капитального строительства: инвестором, государством. Капитальные затраты делятся на первоначальные и затраты будущих лет. К первоначальным относятся затраты, которые производятся в период строительства шахты до сдачи ее в эксплуатацию: затраты на подготовку поверхности, строительство поверхностных зданий и сооружений; проведение стволов, квершлагов и других выработок, сооружение приемных площадок, околоствольных дворов, узлов сопряжений выработок и т.д. со стоимостью оборудования всех объектов. К затратам будущих лет относятся капитальные затраты, которые производится в период эксплуатации шахты: углубка стволов, сооружение околоствольных дворов, квершлагов и других выработок на новых горизонтах, проведение уклонов с ходками со стоимостью оборудования этих выработок и т.д. Для правильной оценки капитальных затрат их необходимо приводить к единому моменту времени. Это связано с тем, что первоначальные затраты по вариантам вскрытия могут значительно отличаться друг от друга, а затраты будущих лет могут производиться в разное время после пуска шахты в эксплуатацию. При приведении капитальных затрат к единому моменту времени за базовый принимается год освоения проектной мощности шахты, реже – год пуска шахты в эксплуатацию Приведенные капитальные затраты рассчитываются по формуле
где Кперв., Кбуд. – капитальные затраты соответственно первоначальные и будущих лет, грн.; Е – нормативный коэффициент приведения разновременных затрат, Е=0, 1; tстр. – время строительства шахты, лет; t – период приведения капитальныхзатрат, лет. К эксплуатационным относятся затраты на проведение выработок (относимые на себестоимость угля), на поддержание выработок, подземный транспорт и подъем по стволам, водоотлив главный и вспомогательный и вентиляцию (для весьма газообильных шахт). Удельные приведенные затраты по варианту вскрытия определяются по формуле:
где Агод. – годовая производственная мощность шахты, т; Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (Ен=0, 15); Кпров. – затраты на проведение выработок, грн.; Кпод. – затраты на поддержание выработок, грн.; Ктр. – затраты на транспорт и подъем по стволам, грн.; Квод. – затраты на водоотлив главный и вспомогательный, грн.; Квент. – затраты на вентиляцию (для весьма газообильных шахт), грн.; Zпром. – промышленные запасы, т. Для определения tстр. установлены следующие нормы продолжительности строительства и освоения проектной мощности шахт глубиной до 300 м включительно.
Для шахт с глубиной стволов более 300 м сроки строительства увеличиваются на каждые 100 м на 3 месяца. Нормы продолжительности строительства для шахт, опасных по внезапным выбросам угля и газа, увеличиваются на 10%. Для шахт с глубиной стволов более 1200 м продолжительность строительства устанавливается проектом. Срок окупаемости дополнительных капитальных затрат определяется по формуле:
где К1 и К2 – капитальные затраты по сравниваемым вариантам вскрытия, грн.; С1 и С2 – себестоимость готовой продукции по учтенным затратам по этим вариантам, грн./т. Себестоимость готовой продукции по учтенным затратам и сравниваемым вариантам ориентировочно определяется по формуле:
где ∑ Сэксп. – сумма эксплуатационных затрат по варианту, грн.; ∑ Кпр.кап. – сумма приведенных капитальных затрат по вариан- ту, грн.; Тслуж. – срок службы шахты, лет. Срок окупаемости капитальных затрат в угольной промышленности рекомендуется принимать равным 7-и годам. Более выгодным следует считать тот вариант, который имеет меньший срок окупаемости. Удельные затраты на 1 т запасов не являются себестоимостью добываемого угля, так как они не учитывают все затраты (например, на очистные работы). Определение экономии за счет более быстрого ввода шахты в эксплуатацию производится по формуле:
где tоп. – время опережающего пуска шахты (разница в сроках ввода шахты в эксплуатацию по сравниваемым вариантам), лет; Аt – годовая добыча шахты в t-ом году по варианту с ускоренным вводом (определяется на базе сроков освоения проектной мощности), т; Ц – оптовая цена угля по варианту с ускоренным сроком сдачи, грн., (по данным выполненных проектов); η - % полной себестоимости 1 т угля от отпускной цены, по данным проектов строительства новых шахт для условий Донбасса η = 90-95%. При сравнении различных вариантов вскрытия необходимо учитывать только отличающиеся затраты. Одинаковые затраты учету не подлежат. Учитываются только существенные затраты, причем, мерой существенности является их относительная, а не абсолютная величина. Варианты считаются экономически равноценными, если суммарные приведенные затраты по вариантам различаются не более чем на 10%. В этом случае предпочтение следует отдать варианту более приемлемому в техническом отношении. Разница в 10% лежит в пределах точности расчетов и степени точности исходных величин (главным образом, стоимостных параметров). Рекомендации по практическому применению метода вариантов: - выбрать технически целесообразные для данных условий схемы вскрытия; - определить наивыгоднейшие параметры для каждой из выбранных схем вскрытия, включая количество вскрывающих выработок, их сечения, вид крепи, транспорт по ним; - вычертить в масштабе отобранные для сравнения варианты вскрытия (в вертикальном разрезе и в плане); - определить по отобранным вариантам отдельно объемы первоначальных работ (на момент пуска шахты в эксплуатацию) и работ будущих лет для каждого последующего этажа, горизонта, блока, а также объемы работ по эксплуатационным расходам; - на основании рассчитанных объемов работ подсчитать по стоимостным параметрам капитальные затраты первоначальные и будущих лет, а также эксплуатационные расходы; - определить время сооружения тех объектов шахты, по которым отличаются сравниваемые варианты вскрытия, и рассчитать экономию по тому варианту, при котором шахта сдается в эксплуатацию быстрее; - рассчитать суммарные и удельные (на 1 т запасов) приведенные затраты по вариантам; - на основании экономического сравнения принять наивы-годнейший вариант вскрытия. Обобщенный проектный опыт позволяет рекомендовать следующие сечения вертикальных стволов, удовлетворяющие требованиям скорости движения воздуха, депрессии и размещаемых в них габаритов транспортных средств: - площадь поперечного сечения главного скипового верти-кального ствола в свету принимать равной 23, 8-38, 5 м2 при 6000 ≤ Асут. ≤ 15000 т/сут. и 44 – 56, 5 м2 при Асут. > 15000 т/сут; - площадь поперечного сечения вспомогательных клетевых стволов в свету достаточно принимать равной 28, 4 м2 при Асут. ≤ 10000 т/сут.; 38, 5 м2 при 10000≤ Асут. ≤ 15000 т/сут. и 57 – 63, 5 м2 при Асут.> 15000 т/сут. Капитальные и блоковые квершлаги, а также магистральные, главные и коренные штреки рекомендуется принимать двухпутевыми на всем протяжении при креплении металлическими арками или бетоном (квершлаги) с ориентировочной площадью сечения 11, 4 м2. Вентиляционные квершлаги и штреки, по которым транспортируют вспомогательные грузы, достаточно принимать однопутными (площадь сечения 5, 7-7, 7 м2) с устройством разминовок при длине выработки более 1000 м. Площадь сечения в свету панельных бремсбергов (уклонов), оборудованных одноконцевой откаткой для транспортирования угля, может быть принята равной 6 м2, а рельсовых ходков при них – 5, 2 м2. Рекомендуются следующие площади сечения выработок, оборудованных ленточными конвейерами, при различной суточной нагрузке на выработку.
|