Научная статья на тему 'Анализ затрат на создание и эксплуатацию шахтных вентиляционных систем с целью повышения безопасности труда'

Анализ затрат на создание и эксплуатацию шахтных вентиляционных систем с целью повышения безопасности труда Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
134
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ШАХТНАЯ ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ СИСТЕМА / НАДЕЖНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ / ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ И СТРУКТУРНЫЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ НЭФ ШВС / КАПИТАЛЬНЫЕ ЗАТРАТЫ / CAPITAL COST / ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ / OPERATING COST / MINE VENTILATION / OPERATIONAL RELIABILITY AND EFFICIENCY / PARAMETERAND STRUCTURE-BASED METHODS OF MINE VENTILATION EFFICIENCY AND RELIABILITY ENHANCEMENT

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Ушаков В.К.

Разработан метод оценки величины затрат на повышение надежности и эффективности шахтной вентиляционной системы. Этот метод основан на анализе возможных параметрических и структурных способов повышения надежности и эффективности функционирования шахтной вентиляционной системы и расчете дополнительных капитальных и эксплуатационных затрат по соответствующим этим способам разделам проекта или программы развития горных работ (проведение, поддержание, расширение и перекрепление выработок, сооружение вентиляционных скважин, очистные работы, вентиляция и условно-постоянный штат трудящихся). Полученные результаты позволяют осуществлять выбор среди различных вариантов шахтной вентиляционной системы наиболее экономически эффективного по критерию минимума удельных приведенных затрат (стоимости угля по фактору вентиляции).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Ушаков В.К.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Cost estimate of mine ventilation system design and operation towards enhanced labor safety

The method has been developed to estimate the influence of cost on the efficiency and reliability of ventilation system. The method involves the analysis of possible parameterand structure-based approaches to the enhancement of efficiency and reliability of mined ventilation systems and calculation of extra capital and operating cost per stages of relevant design projects or mining programs (driving, support, expansion and reinforcement of underground excavations, air hole drilling, stoping, ventilation and fixed personnel). The obtained results make it possible to select the most economically efficient variant of mine ventilation based on the criterion of minimum reduced cost per unit (cost of coal in terms of ventilation factor).

Текст научной работы на тему «Анализ затрат на создание и эксплуатацию шахтных вентиляционных систем с целью повышения безопасности труда»

УДК 622.4:622.019.3

В.К. Ушаков

АНАЛИЗ ЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЮ ШАХТНЫХ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

Аннотация. Разработан метод оценки величины затрат на повышение надежности и эффективности шахтной вентиляционной системы. Этот метод основан на анализе возможных параметрических и структурных способов повышения надежности и эффективности функционирования шахтной вентиляционной системы и расчете дополнительных капитальных и эксплуатационных затрат по соответствующим этим способам разделам проекта или программы развития горных работ (проведение, поддержание, расширение и перекрепление выработок, сооружение вентиляционных скважин, очистные работы, вентиляция и условно-постоянный штат трудящихся). Полученные результаты позволяют осуществлять выбор среди различных вариантов шахтной вентиляционной системы наиболее экономически эффективного по критерию минимума удельных приведенных затрат (стоимости угля по фактору вентиляции).

Ключевые слова: шахтная вентиляционная система, надежность и эффективность функционирования, параметрические и структурные способы повышения НЭФ ШВС, капитальные затраты, эксплуатационные затраты.

При проектировании или перспективном планировании развития горных работ в качестве экономического критерия выбора шахтной вентиляционной системы (ШВС) используется минимум затрат на ее создание (реконструкцию) и эксплуатацию. Однако созданная на основе такого «затратного» принципа «дешевая» ШВС, как правило, характеризуется ненадежностью функционирования, т.к. при ее проектировании не учитывались отказы вентиляции, обусловленные стохастической динамикой системы, а также мероприятия по их устранению. Ненадежность функционирования ШВС приводит к значительным потерям, которые включают в себя затраты на устранение отказов вентиляции и экономический ущерб от аварий по фактору вентиляции. Кроме того, от-

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-6-0-214-221

казы вентиляции во многих случаях приводят к снижению нагрузки на лавы или даже к их остановкам и, следовательно, к сокращению объема добычи угля.

В [1] предложен подход к экономическому анализу надежности и эффективности ШВС, при котором в качестве критерия экономической эффективности функционирования ШВС принимаются средние удельные приведенные затраты, характеризующие стоимость тонны угля по фактору вентиляции путем учета затрат на создание и эксплуатацию ШВС, средних затрат (потерь), обусловленных ненадежностью функционирования ШВС, и среднего суммарного объема добычи угля за рассматриваемый период деятельности шахты.

В экономическом аспекте целью прогнозирования надежности и эффектив-

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 6. С. 214-221. © В.К. Ушаков. 2018.

ности функционирования (НЭФ) ШВС является выбор среди возможных вариантов системы такого, при котором стоимость тонны угля по фактору вентиляции 2 была бы наименьшей. Различным вариантам ШВС, вообще говоря, соответствует различная стоимость угля по фактору вентиляции, т.к. величина 2 зависит от затрат на создание и эксплуатацию данного варианта ШВС 2^ потерь 22, вызванных ненадежностью его функционирования, и объема добычи угля Аш за рассматриваемый период, обеспечиваемого при этом варианте:

г = 2 + 22)/Аш (1)

Разность Д2 стоимости угля при первоначально выбранном (базовом) варианте 2 и при некотором альтернативном (более надежном и эффективном) варианте можно записать в следующем виде

Д2 = (2* + г2б)/Ашб -- (2*л + 22™)/А™ = (^1б + 22б)/Ашь -

(^1б + Д21 + 22б - Д22)/(Ашб + ДАш) = = (21б + 22б) ■ ■ (1/Ашб -1/(Ашб + ДАш)) +

+ Д22/(А б + ДА ) -Д2./(А б + ДА ) (2)

2 ш ш 1 ш ш

В последнем равенстве первое слагаемое отражает уменьшение стоимости угля за счет увеличения нагрузки на лавы (вследствие сокращения их простоев по фактору вентиляции), второе слагаемое - уменьшение стоимости за счет уменьшения затрат на устранение отказов ШВС и ущерба от аварий по фактору вентиляции, а третье слагаемое - увеличение стоимости за счет дополнительных затрат на создание и эксплуатацию более надежного и эффективного варианта ШВС.

Методы оценки величин 22 и Аш путем моделирования или наблюдения за процессом функционирования ШВС и фиксации отказов вентиляции изложены в [1]. Величина затрат 21б определяется для базового варианта

проекта или программы развития горных работ в соответствии с отраслевыми методиками по формуле:

=£ (ен к + с, щ , (3)

г=1

где К(, С( - капитальные и эксплуатационные затраты в год; Т - продолжительность рассматриваемого периода деятельности шахты; Ен, Б( - нормативные коэффициенты.

Таким образом, для реализации возможности выбора среди различных вариантов ШВС наиболее экономически эффективного по критерию минимума удельных приведенных затрат (стоимости угля по фактору вентиляции) необходим, как следует из (2), метод оценки величины дополнительных затрат на повышение надежности и эффективности системы вентиляции Д21, изложению которого и посвящена настоящая статья.

При оценке для альтернативного варианта величины приращения затрат Д21 подсчитываются дополнительные капитальные К и эксплуатационные С затраты по тем разделам проекта или программы развития, которые влияют на надежность и эффективность ШВС. Определение таких разделов осуществляется на основании анализа возможных параметрических и структурных способов повышения НЭФ ШВС [2]. Рассмотрим разделы проекта или программы развития, затраты по которым изменяются в результате реализации в альтернативном варианте ШВС тех или иных способов повышения ее НЭФ, а также величины соответствующих дополнительных затрат.

Мероприятия, связанные с изменением количества и качества вентсоору-жений, выполняются «в рабочем порядке» и не учитываются в проекте или программе развития. Методика учета соответствующих этим мероприятиям затрат (на возведение дополнительных и повышение герметичности существующих вентсооружений) изложена в [1].

В [1] приведены также и затраты на мероприятия, связанные с расширением и перекреплением выработок (в том числе и с целью усиления крепи). Эти затраты учитываются в разделе проекта «Расширение и перекрепление горных выработок».

Мероприятия, связанные с проходкой дополнительных выработок, обуславливают затраты как собственно на проходку, так и на поддержание дополнительных выработок. Затраты на проходку учитываются, в зависимости от типа дополнительной выработки, в разделах проекта «Проведение капитальных горных выработок» или «Проведение подготовительных горных выработок», а затраты на поддержание — в разделе «Поддержание горных выработок».

Затраты на проведение капитальных выработок складываются из затрат на горнопроходческие работы (капитальные затраты) и амортизационных отчислений на капитальный ремонт (эксплуатационные затраты).

Величина капитальных затрат на проведение вертикальных стволов определяется по следующей формуле Кг = 10-3 ■

■ ((1 + К ) ■ С ■ I + С ■ I + С ■ I ) ■ Э, (4)

44 ог ст сп сп ск ск' 7 4 '

где Э, I — соответственно сечение в свету и глубина ствола; 1сп — длина участка ствола по каждому виду дополнительных спецработ; 1ск — суммарная длина контрольных передовых скважин; Сст, Сск, Ссп — соответственно расценки на проведение ствола, контрольной передовой скважины и на дополнительные спецработы.

Капитальные затраты на проведение прочих выработок I периода строительства равны

К = 10-3 ■ (1 + К ) ■ С ■ V ■ К', (5)

г 4 ог пр ' 4 '

где V — объем проведения в свету; Спр — расценка на проведение; К' — коэффициент увеличения затрат на проведе-

ние выработки по выбросоопасным пластам.

Капитальные затраты на проведение горизонтальных и наклонных капитальных выработок имеют вид

К = 10-3 ■ (1 + К ) ■

г 4 ошу

■ (ак + Ьк ■ Э) ■ I ■ бТ ■ К', (6)

где Э, I — соответственно сечение в свету и длина выработки; ак, Ьк — коэффициенты, зависящие от типа выработки, способа ее проведения, крепости пород и вида крепи; бТ — коэффициент, учитывающий тампонаж закрепного пространства.

Эксплуатационные затраты (амортизационные отчисления) Скам на проведение капитальных выработок всех типов определяются по следующей формуле

Скам = К ■ (А/2 + Ьам/100), (7)

где А, 2 — соответственно объем добычи и промзапасы, обслуживаемые выработкой; Ьам — годовая норма амортизационных отчислений на капитальный ремонт.

Подготовительные выработки проводятся в период эксплуатации за счет основной деятельности шахты. Поэтому все затраты по разделу проекта «Проведение подготовительных горных выработок» относятся к эксплуатационным затратам, которые складываются из заработной платы рабочих, затрат на электроэнергию, амортизационных отчислений на капитальный ремонт проходческого оборудования и затрат на материалы.

Заработная плата рабочих равна

Сп = 1,25 ■ 10-3 ■ I ■ (19,43/Р + з + 16,34 ■ X ■ лсм/Уут) ■ К\ (8)

где I, V — соответственно длина выработки, проводимой за год, и скорость проведения; псм — число рабочих смен при проходке; X — коэффициент, учитывающий наличие проходческих комплексов; Р — производительность труда проходчиков.

Величина затрат на электроэнергию зависит от способа проведения выработки:

• при проведении узким ходом и буровзрывным способом

СПэл = 6,5 ■ 10-3 ■ ■ 1/(10,5 -л 4,5 ■ К) + 0,05 ■ Эпр, (9) где Эпр — сечение выработки в проходке; Кп — коэффициент подрывки.

• при проведении узким ходом и комбайном

Спэл = 1,74 ■ 10-3 ■ I, (10)

• при проведении широким ходом

С"

10-3 ■ I ■ (3 + 0,07 ■ (Б —

— тл ■ (^ + 0,22 ■ Ьрут^ (11)

где тпл — мощность пласта.

Амортизационные отчисления на капитальный ремонт проходческого оборудования определяются отдельно для забоев, оснащенных соответственно породопогрузочными машинами и проходческими комплексами.

Затраты на материалы включают в себя затраты на постоянное Сп и временное Свр крепление выработки и затраты на ВМ, зубки, коронки, смазочные материалы Свм и имеют вид Сп = 1,1 ■ 10-3 ■ I ■ ■ (Свм + 0,75 ■ Свр + Сп), (12) а ее составляющие определяются следующим образом

Свм = 1,75 ■ Э„р + 20/Усут, (13)

Свр = -6 + 1,1 ■ Э (14)

(только при проходке комбайном),

Сп = Ь ■ (Ь1 + Ь2 ■ Э + Ь3 ■ Э2), (15) где Э — сечение выработки в свету; Ь1, Ь2, Ь3 — коэффициенты, зависящие от угла наклона выработки, наличия в ней рельсовых путей и вида крепи; bf — коэффициент, учитывающий крепость вмещающих пород.

Как было отмечено выше, мероприятия по повышению НЭФ ШВС, связанные с проходкой дополнительных выработок, кроме рассмотренных затрат

собственно на проходку этих выработок, обуславливают также затраты на их поддержание. Способ учета этих затрат зависит от типа дополнительной выработки. Затраты на поддержание капитальных выработок учитываются в разделе «Проведение капитальных горных выработок» в виде амортизационных отчислений на их капитальный ремонт (см. (7)). Затраты на поддержание подготовительных выработок учитываются в специальном разделе «Поддержание горных выработок».

Все затраты по этому разделу относятся к эксплуатационным затратам и включают в себя заработную плату и стоимость материалов, необходимых для замены крепи. Для определения этих составляющих затраты на поддержание выработки за весь срок ее службы t относятся к одному году и затем распределяются по двум статьям расходов — заработная плата и материалы — в определенном процентном соотношении в зависимости от вида используемой крепи, т.е.

Спдз = 10-3 ■ а ■ Г!пдД, (16)

Сп»м = 10-3 ■ ь ■ япдд, (17)

где Япд — затраты на поддержание выработки за весь срок ее службы, зависящие от типа выработки и системы разработки; а, Ь — коэффициенты, зависящие от вида крепи, (а + Ь = 1).

Таким образом, если для повышения НЭФ ШВС применяется структурный способ, предусматривающий проведение в альтернативном варианте дополнительных выработок, (см. [2]), то величина дополнительных затрат Д^ определяется по разделам проекта «Проведение капитальных горных выработок» или «Проведение подготовительных горных выработок», а также «Поддержание горных выработок» в соответствии с приведенными выше соотношениями.

Очевидно, что по этим же разделам следует произвести перерасчет затрат и

в случае, когда применяется структурный способ повышения НЭФ ШВС [2], предусматривающий изменение мест проходки тех или иных выработок в альтернативном варианте по сравнению с базовым.

Применение в альтернативном варианте параметрических способов повышения НЭФ ШВС [2], основанных на повышении безотказности и ремонтопригодности выработок базового варианта путем изменения способа их охраны и условий поддержания, а также расширения и перекрепления (в том числе и с целью усиления крепи), требует перерасчета затрат только по разделу «Поддержание горных выработок».

Кроме проходки дополнительных выработок или изменения мест проходки выработок, модификация топологии вентиляционной сети шахты с целью повышения НЭФ ШВС возможна также путем бурения дополнительных вентиляционных скважин или изменения мест их бурения по сравнению с базовым вариантом. Затраты, соответствующие этому структурному способу повышения НЭФ ШВС, определяются по разделу «Сооружение вентиляционных скважин», и включают в себя затраты на горнопроходческие работы (капитальные затраты) и амортизационные отчисления на капитальный ремонт (эксплуатационные затраты).

Капитальные затраты на сооружение вентиляционных скважин равны

Кск = 10-3 ■ (1 + К ) ■ С ■ Э ■ I, (18)

г 4 ог ск ' 4 '

где Э и I — соответственно сечение и глубина скважины; Сск — стоимость сооружения 1 м3 скважины.

Эксплуатационные затраты (в виде амортизационных отчислений на капитальный ремонт вентиляционных скважин) определяются по формуле, аналогичной (7).

Недостаточная НЭФ базового варианта ШВС может обуславливать значи-

тельные простои или снижение нагрузки на лавы по фактору вентиляции. В этом случае часто целесообразным оказывается применение в альтернативном варианте такого структурного способа повышения НЭФ ШВС, как изменение схем проветривания выемочных и вентиляционных участков. При этом в процессе функционирования альтернативного варианта возможны временные интервалы с отличным от базового варианта количеством лав. Кроме того, в этих вариантах могут также отличаться и применяемые технологические схемы очистной выемки. Это приводит к необходимости произвести перерасчет затрат по разделу проекта «Очистные работы».

Капитальные затраты по очистным работам К состоят из затрат на приобретение Коб и монтаж Км оборудования лав и определяются следующим образом К = Кб + К =

об м

= а + а2 ■ !,) + (аз + а4 ■ I,), (19) где !Л — длина лавы; а1 — а4 — коэффициенты, зависящие от выбранной технологической схемы выемки.

Эксплуатационные затраты по очистным работам включают в себя затраты на материалы, электроэнергию, заработную плату и амортизацию.

Затраты на материалы равны

С = -14,3 + 9,02 ■ т + 4,6 ■ V , (20)

м ' ' пл ' сут' 4 '

(при механизированных комплексах);

С = -19,8 + 0,17 ■ I +

м Л

+ 5,5 ■ т + 5,5 ■ V , (21)

' пл ' сут' 4 '

(при индивидуальной крепи),

где V — суточное подвигание лавы.

Затраты на электроэнергию имеют вид

СЭЛ = (Ь + 0,28 ■ (А/Ар — 1) +

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

+ 1,5 ■ 10-3 ■ (^ — 1р)) ■ (7М + 12), (22)

где Тм — чистое время машинной работы в лаве; АЛ — нагрузка на лаву; Ар, 1р — соответственно расчетные для данной

схемы нагрузка на лаву и ее длина; Ь — коэффициент, зависящий от выбранной схемы.

Заработная плата равна

Сз = Ь + Ь2 ■ (/, — 1р), (23) где Ь1, Ь2 — коэффициенты, зависящие от выбранной схемы и количества рабочих смен по добыче.

Величина амортизации определяется как третья часть от капитальных затрат.

Кроме изменения топологии сети выработок, структурный подход к повышению НЭФ ШВС может предусматривать изменение источников тяги, т.е. изменение типов или количества ГВ. В этом случае в альтернативном варианте следует выполнить перерасчет затрат по разделу «Вентиляция».

Капитальные затраты по разделу «Вентиляция» Кв представляют собой сумму затрат на горные Кг и строительные Кс работы, а также на оборудование Коб и монтаж Км вентиляторных установок. Эти составляющие определяются по следующим формулам:

Кг = 113 + 0,34 ■ Аш + г + 1,1 ■ 10-4 ■ А2 Ш (24)

K =1 «о '

Коб =Ё К

об (|)

(25)

(26)

К = 0,394 ■ Кб,

м 7 nh'

(27)

где п — количество вентиляторных установок; К и Коб — соответственно затраты на строительные работы и оборудование по /'-ой установке, зависящие от ее максимальной депрессии Н и производительности 0 .

Эксплуатационные затраты по разделу «Вентиляция» состоят из затрат на электроэнергию Сэл и на амортизацию С , которые равны

сэя = а о,, • н{п ,

(28)

Сам = 0,141-( + KM ) + +Kr ■ (Аш / + 0,22)+ , (29)

+tKo(,)■ ( Z()+ 0,014)

где Zui — промзапасы шахты; А и Z — соответственно объем добычи и промзапасы, обслуживаемые /-ой вентиляторной установкой.

По этому же разделу определяются затраты и при параметрическом способе повышения НЭФ ШВС, предусматривающем резервирование существующих ГВ. При этом затраты на электроэнергию Сэл учитываются только при применении т.н. «горячего» резервирования (т.е. при постоянно включенном резервном вентиляторе).

Кроме рассмотренных выше разделов проекта, для альтернативного варианта может потребоваться также перерасчет затрат по разделу «Условно-постоянный штат трудящихся», которые зависят от протяженности поддерживаемых выработок, количества лав и ГВ. Эти затраты представляют собой сумму заработных плат рабочих Ср и ИТР и служащих Ссл, неучтенных другими укрупненными показателями, (т.е. являются эксплуатационными затратами). Составляющие Ср и Ссл рассчитываются по следующим формулам:

С = 10-3 ■ N ■ (0,34 ■ А+ 346,8 ■ n +

р д v ' ш 'см

+ 6,61 ■ l + 11,1 ■ n + 23,2 ■ n + 1764,7),

(30)

С = 307 + 55 ■ n + n ■ (30,5 + 7 ■ n )

сл см л 4 ' см7

(для шахт I и II категории по газу), (31) С = 345 + 57 ■ n + n ■ (33,4 + 8,3 ■ n )

сл см л 4 ' ' см'

(для шахт III категории по газу и сверх-категорных), (32)

где N^ — количество рабочих дней в году; n и n — соответственно количество лав

л ус

и ГВ; l — протяженность поддерживаемых выработок.

i=i

i=i

1=1

Таким образом, при реализации в альтернативном варианте тех или иных способов повышения НЭФ ШВС могут изменяться затраты по следующим разделам проекта или программы развития горных работ:

• проведение капитальных горных выработок;

• проведение подготовительных горных выработок;

• поддержание горных выработок;

• расширение и перекрепление горных выработок;

• сооружение вентиляционных скважин;

• очистные работы;

• вентиляция;

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

• условно-постоянный штат трудящихся.

Величины соответствующих дополнительных затрат определяются по формулам (4)—(32).

Выполненный в настоящей статье анализ капитальных и эксплуатационных затрат на повышение надежности и эффективности ШВС и предложенный на его основе метод оценки величины дополнительных затрат Л^ позволяет осуществлять в соответствии с (2) выбор среди различных вариантов ШВС наиболее экономически эффективного по критерию минимума удельных приведенных затрат (стоимости угля по фактору вентиляции).

1. Ушаков В.К. Математическое моделирование надежности и эффективности шахтных вентиляционных систем. Учебное пособие для вузов. — М.: МГГУ, 1999. — 182 с.

2. Ушаков В.К. Методология синтеза надежных и эффективных шахтных вентиляционных систем для управления безопасностью труда // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 12. — С. 102—114.

3. Пучков Л. А., Каледина Н. О., Кобылкин С. С. Системные решения обеспечения метано-безопасности угольных шахт // Горный журнал. — 2014. — № 5. — С. 12—16.

4. Каледина Н. О., Королева В. Н. Об изменении подхода к оценке метаноопасности газовых шахт // Уголь. — 2016. — № 12. — С. 56—58.

5. Ушаков В. К. Проблема надежности и эффективности шахтных вентиляционных систем // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № 4. — С. 240—248.

6. BrickeyA. J., Lopes T. V. F. Incorporation Ventilation into Production Scheduling / Proceedings of the 16th North American Mine Ventilation Symposium, June 17—22, 2017. — pp. 2—23-2—28.

7. Castilla-Gomez J., Herrera-Herbert J., Campillos-Prieto A. Modelling and optimization of a ventilation network in underground mines // International multidisciplinary scientific geoconfer-ence SGEM. — 2015. — № 1—3. — рр. 469—475.

8. Кобылкин С. С. Системное проектирование вентиляции горных предприятий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — ОВ1. Труды международного научного симпозиума «Неделя горняка—2015». — С. 150—157

9. Шкундин С. З., Петров А. Г., Лупий М. Г., Вановский В. В., Танцов П. Н. Программный комплекс динамического расчета воздухораспределения для угольных шахт // Уголь. — 2017. — № 12. — С. 32—34.

10. Баловцев С.В. Оценка аэрологического риска аварий на выемочных участках угольных шахт, опасных по взрывам газа и пыли // Горный журнал. — 2015. — № 5. — С. 91—93.

11. Dziurzynski W., Krach A., Palka T. A reliable method of completing and compensating the results of measurements of flow parametres in a network of headings. Arch. Min. Sci., 2015, Vol. 60, No 1, pp. 3—24.

12. Acuna E. I., Hurtado J.P., Wallace K.G. A summary of the computational fluid dynamic application to the new level mine project of El Teniente / 10th International mine ventilation congress, IMVC2014, The mine ventilation Society of South Africa, 2014. — pp. 91—97.

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ

Ушаков Владимир Кимович — доктор технических наук, профессор, НИТУ «МИСиС».

ISSN 0236-1493. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2018. No. 6, pp. 214-221.

Cost estimate of mine ventilation system design and operation towards enhanced labor safety

Ushakov V.K., Doctor of Technical Sciences, Professor, National University of Science and Technology «MISiS», 119049, Moscow, Russia, e-mail: ud@msmu.ru.

Abstract. The method has been developed to estimate the influence of cost on the efficiency and reliability of ventilation system. The method involves the analysis of possible parameter- and structure-based approaches to the enhancement of efficiency and reliability of mined ventilation systems and calculation of extra capital and operating cost per stages of relevant design projects or mining programs (driving, support, expansion and reinforcement of underground excavations, air hole drilling, stoping, ventilation and fixed personnel). The obtained results make it possible to select the most economically efficient variant of mine ventilation based on the criterion of minimum reduced cost per unit (cost of coal in terms of ventilation factor).

Key words: mine ventilation, operational reliability and efficiency, parameter- and structure-based methods of mine ventilation efficiency and reliability enhancement, capital cost, operating cost.

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-6-0-214-221

REFERENCES

1. Ushakov V. K. Matematicheskoe modelirovanie nadezhnosti i effektivnosti shakhtnykh ventilyatsion-nykh sistem. Uchebnoe posobie dlya vuzov [Mathematical modeling of efficiency and reliability of mine ventilation systems. Higher educational aid], Moscow, MGGU, 1999, 182 p.

2. Ushakov V. K. Metodologiya sinteza nadezhnykh i effektivnykh shakhtnykh ventilyatsionnykh sistem dlya upravleniya bezopasnost'yu truda [Synthesis methodology of efficient and reliable ventilation systems in mines for the labor safety control]. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2016, no 12, pp. 102— 114. [In Russ].

3. Puchkov L. A., Kaledina N. O., Kobylkin S. S. Sistemnye resheniya obespecheniya metanobezopasnosti ugol'nykh shakht [System-based solutions on coalbed methane safety in mines]. Gornyyzhurnal. 2014, no 5, pp. 12—16. [In Russ].

4. Kaledina N. O., Koroleva V. N. Ob izmenenii podkhoda k otsenke metanoopasnosti gazovykh shakht [Revising an approach to coalbed methane hazard evaluation]. Ugol'. 2016, no 12, pp. 56—58. [In Russ].

5. Ushakov V. K. Problema nadezhnosti i effektivnosti shakhtnykh ventilyatsionnykh sistem [Reliability and efficiency of mine ventilation systems]. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2015, no 4, pp. 240—248. [In Russ].

6. Brickey A. J., Lopes T. V. F. Incorporation Ventilation into Production Scheduling. Proceedings of the 16th North American Mine Ventilation Symposium, June 17—22, 2017. pp. 2—23-2—28.

7. Castilla-Gomez J., Herrera-Herbert J., Campillos-Prieto A. Modelling and optimization of a ventilation network in underground mines. International multidisciplinary scientific geoconference SGEM. 2015, no 1—3. pp. 469—475.

8. Kobylkin S. S. Sistemnoe proektirovanie ventilyatsii gornykh predpriyatiy [System-based design of mine ventilation]. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2015. Special edition 1, pp. 150—157. [In Russ].

9. Shkundin S. Z., Petrov A. G., Lupiy M. G., Vanovskiy V. V., Tantsov P. N. Programmnyy kompleks dinam-icheskogo rascheta vozdukhoraspredeleniya dlya ugol'nykh shakht [Software system for the dynamic calculation of air distribution in coal mines]. Ugol'. 2017, no 12, pp. 32—34. [In Russ].

10. Balovtsev S. V. Otsenka aerologicheskogo riska avariy na vyemochnykh uchastkakh ugol'nykh shakht, opasnykh po vzryvam gaza i pyli [Aerological accident risk analysis in gas and dust explosion-hazardous coal mines]. Gornyy zhurnal. 2015, no 5, pp. 91—93. [In Russ].

11. Dziurzynski W., Krach A., Palka T. A reliable method of completing and compensating the results of measurements of flow parametres in a network of headings. Arch. Min. Sci., 2015, Vol. 60, No 1, pp. 3—24.

12. Acuna E. I., Hurtado J. P., Wallace K. G. A summary of the computational fluid dynamic application to the new level mine project of El Teniente. 10th International mine ventilation congress, IMVC2014, The mine ventilation Society of South Africa, 2014. pp. 91—97.

_

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.