CC BY
21
ГЕОЛОГИЯ И ГОРНОЕ ДЕЛО
УДК 622.33.013
ОБОСНОВАНИЕ ВАЛОВОЙ И РАЗДЕЛЬНОЙ ВЫЕМКИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЕВ
© 2006 г. А.А. Белодедов, Ю.И. Разоренов
В настоящее время на многих шахтах, разрабатывающих тонкие угольные пласты, значительные объемы породы от проходки подготовительных выработок не поступают в отвалы и не оставляются в шахте, а выдаются на-гора вместе с углем, из-за чего существенно увеличивается его зольность. От принятого способа проведения, крепления и поддержания подготовительных выработок, от конструкции крепи зависит величина сечения выработки и объем прихватываемой породы, а также величина оставляемых около подготовительных выработок охранных целиков.
Рассмотрим влияние мощности разрабатываемого пласта на основные технико-экономические показатели работы подготовительного и очистного забоя при проведении однопутевой выработки трапециевидной формы (рис. 1), площадь ее в проходке составляет 12,12 м2.
Рис. 1. Проведение однопутевой выработки трапециевидной формы
Рассмотрим решение поставленной задачи на примере шахты «Дальняя» ЗАО «Гуковуголь». Под-вигание проходческого забоя за цикл на шахте составляет 1,8 м, при 3 циклах в сутки скорость проходки 5,4 м/сут. Подвигание очистного забоя за цикл 0,8 м, при 3 циклах в сутки скорость лавы составит
2,4 м/сут. Практика разработки угольных месторождений показывает, что при отработке пластов длинными очистными забоями (при длине лавы 180-200 м) разубоживание горной массы увеличивается приблизительно на 4 %, за счет обрушений пород непосредственной кровли. Зольность чистых угольных пачек 18 %, а с учетом обрушений зольность горной массы при добыче из лавы составит 22 %. Зольность породы принимаем равной 100 %. Удельный вес антрацита составляет 1,6 т/м3, с учетом дополнительного разубоживания породой при добыче из лавы он увеличится до 1,62 т/м3. При увеличении мощности разрабатываемого пласта соответственно увеличивается площадь забоя по углю, а следовательно, снижается разубоживание при валовой выемке угля. При раздельной выемке угля зольность угля, добываемого из проходки, принимаем одинаковой, в связи с чем зольность и соответственно цена горной массы будет одинакова при изменении мощности пласта. В результате изменения качества добываемого угля при поставке на обогатительную фабрику изменяется и ее цена, так величина штрафа или доплаты составляет 2,5 % от ее базовой стоимости при отклонении на 1 %. «Замчаловская» ЦОФ принимает горную массу с средней зольностью 30 % при цене 850 руб/т. Рассчитаем цену горной массы при изменении зольности и соответственно ее цены при раздельной и валовой выемках.
При раздельной выемке увеличится время выполнения проходческого цикла, потребуется дополнительное время на проветривание лавы, на маневровые операции породопогрузочной машины, на монтирование электрической цепи для взрывания. Скорость подвигания проходческого забоя 1,8 м/цикл при валовой выемке довольно невысока, и такую же скорость подвигания может обеспечить и способ проведения с раздельной выемкой. Операции, выполняемые при проведении подготовительной выработки при раздельной и валовой выемке, будут одинаковыми, изменится только последовательность их выполнения, поэтому затраты на проходку для обоих вариантов принимаем одинаковыми, но в связи с тем, что при
раздельной выемке
уменьшится объем добычи по горной массе, произойдет разделение грузопотоков по горной массе и пустой породе, за счет доли условно-постоянных затрат увеличится себестоимость добычи. Шахта «Дальняя» разрабатывает угольный пласт мощностью 1,4 м, при этом затраты на добычу (себестоимость) составляют около 800 руб/т. С учетом изменения нагрузки на очистной и подготовительный забои через долю условно-постоянных затрат себе-
Рис. 2. График изменения извлекаемой ценности добываемого угля, себестоимости добычи и величины годовой прибыли при валовой 1 и раздельной 2 выемке в зависимости от мощности
разрабатываемого пласта
стоимость добычи определяется по формуле
1 -<р| 1 -
Аб
А
где ф - доля условно-постоянных затрат в себестоимости добычи, доли ед.; Аб и А - производительность лавы и проходческого забоя по горной массе при базовом и новом вариантах, т/год. Рассчитаем себестоимость добычи при раздельной и валовой выемках с учетом изменения производительности по горной массе.
По результатам основных расчетов построим зависимости извлекаемой ценности добываемого угля, себестоимости добычи и величины годовой прибыли
при валовой и раздельной выемке в зависимости от мощности разрабатываемого пласта (рис. 2).
Анализ полученных зависимостей показывает, что, несмотря на увеличенную себестоимость добычи, меньшую производительность при раздельной выемке величина годовой прибыли больше, особенно при разработке пластов малой мощности - за счет более высокой разности в цене добываемого угля. Величина удельной прибыли (разности между ценой реализованной продукции и себестоимостью добычи) будет положительной при мощности разрабатываемого пласта свыше 1,1 м, и способ проходки с валовой выемкой будет более эффективен при разработке пластов с мощностью свыше 1,1 м, при раздельной выемке будет эффективна разработка пластов мощностью более 1,0 м.
Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)
19 июня 2006 г.
м
m
