CC BY
45
----------------------------------- © А. А. Белодедов, С. А. Шмаленюк,
2008
УДК 622.272
А.А. Белодедов, С.А. Шмаленюк
УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВЛИЯНИЯ ДЛИНЫ ЛАВЫ НА ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ШАХТЫ
Семинар № 13
Длина лавы является основным элементом системы разработки, влияющим на производительность труда рабочего очистного забоя. Так от длины лавы зависит удельная протяженность проводимых выработок и, следовательно, трудоемкость их проведения, с увеличением длины обычно растет нагрузка на лаву, а за счет этого снижается трудоемкость работ по транспортированию угля. При разработке пластов длинными лавами сокращается их число, уменьшается протяженность и разбросанность горных выработок, и объем вспомогательных работ. Однако чрезмерное увеличение длины лавы вызывает ряд технических и организационных затруднений в доставке материалов и оборудования, в передвижении по лаве рабочих, что приводит к снижению производительности. При разработке пластов с неустойчивой и весьма неустойчивой кровлей увеличение длины лавы приводит к дополнительному разубоживанию горной массы породами кровли.
В наиболее известных работах по теории проектирования угольных шахт определение длины лавы при подземной разработке пологих угольных пластов предлагается осуществлять на основе учета как технологических, так и экономических факторов. По технологическим факторам длина лавы определяется по производительности добычной ма-
шины; по фактору вентиляции; по тепловому фактору; по количеству вредных газов, образовавшихся при ведении буровзрывных работ в лаве; по максимальному количеству людей, работающих в лаве и т.д. Эти факторы являются граничными, т.е. ограничивают длину лавы не позволяя ее принимать ее длину выше полученных значений. При применении комплексной механизации сдерживающим фактором является также то, что механизированные комплексы выпускаются стандартной длиной (200-250 м) и увеличение длины свыше указанной длины может негативно сказаться при эксплуатации этого оборудования, особенно при работе на физически устаревшем оборудовании. По экономическим факторам длина лавы принимается на основе определения минимума эксплуатационных затрат по выемочному участку. Вместе с тем известно, что в зависимости от нагрузки на забой может изменяться и производственная мощность шахты и тогда минимум затрат по участку не может совпадать с минимумом затрат по шахте в целом. Определение длины лавы по критерию минимума эксплуатационных затрат по выемочному участку не учитывает качество добываемого угля, которое в зависимости от длины лавы
ілі
ю
<1
ю
ю
ю
<1
ю
<1
Продолжительность цикла,
Тц., мин
4^
Ъ\
4^
40
4^
Добыча с цикла, <2Ц т/цикл
чо
4^
00
ю
4^
4^
ю
о
4^
ю
4^
<1
40
ю
40
ю
ю
ю
<1
ю
ю
4^
4^
<1
Хо
N п/п
Длина лавы, ЬЛ, м
Число циклов, пц., цикл/сут
Добыча из угля из лавы, ()л., т/сут
Добыча из горной массы из лавы, 0'л., т/сут
Добыча из проходки, <2пр., т/сут
Суммарная до-быча. 0^, т/сут
Зольность горной массы из проходки, Айпр., %
Зольность горной массы из лавы, Айл., %
Средняя зольность горной массы, Айср., %
Доплата за изменение зольности, руб/т
Себестоимость добычи, руб/т
Удельная прибыль, руб/т
а
&
и
1
■§
і
-Ь.
N п/п Длина лавы,
Ьл, М
Пр о до лжитель -ность цикла, Тц., мин
Число циклов, пц., цикл/сут
Добыча с цикла, ()ц., т/цикл
Добыча из лавы, ()л., т/сут
Добыча из проходки, (2 пр., т/сут
Суммарная добыча, С)-, т/сут
Зольность горной массы ш проход
ки> А^., %
Зольность горной массы из лавы, Айл., %
Средняя зольность горной массы, Ас1ср., %
Доплата за изменение зольности, руб/т
Себестоимость добычи, руб/т
Удельная прибыль, руб/т
Таблица 1
Влияние длины швы на удельную прибыль при устойчивой кровле
Рис. 1. Влияние длины лавы на удельную прибыль при: 1 2
-----устойчивой кровле; ------неустойчивой кровле
может изменяться весьма существенно. Для более полного учета эксплуатационных затрат и качества добываемого угля более целесообразно при определении длины лавы принимать критерии прибыли. При эксплуатации лав различной длины будут отличаться следующие экономические показатели: себестоимость добычи, за счет разных амортизационных отчислений и затрат по заработной плате на выемку угля и обслуживании механизированных крепей; величина капитальных вложений - стоимость комплексов при различной длине лавы разная; извлекаемая ценность, за счет различной зольности добываемой горной массы; производственная мощность, за счет того, что нагрузка на очистной забой при различной длине лавы будет разная; прибыль, которая учитывает разную себестоимость, извлекаемую ценность, годовую производительность, сроки отработки запасов, капитальные вложения.
Для анализа влияния длины лавы на технико-экономические показатели
принимаем фактические данные работы шахты «Дальняя». Мощность разраба-
тываемого пласта 1,3 м, схема работы комбайна челноковая, скорость подачи комбайна 3,5 м/мин. Площадь подготовительного забоя в проходке равна 15,5 м2, соответственно в свету 11,1 м2, при ширине основания выработки 4,69 м в проходке и 4,33 м в свету, при скорости проходки 5 м/сут. Базовая цена горной массы составляет 1800 руб/т, величина доплаты или штрафа за отклонение на 1 % от базовой зольности 30 % составляет 1,5 % от цены, средняя пластовая зольность 22 %. Доля условно-постоянных затрат на шахте составляет 63 %, при длине лавы 200 м и себестоимости 1600 руб/т. При разработке пластов с неустойчивой кровлей при длине лавы 180 м объем разубоживающих пород кровли от обрушения составляет около 3 %, при длине лавы 200 м разубоживание в среднем составляет 5 %, т.е. можно сделать вывод о том, что при увеличении длины лавы на 10 м разубоживание увеличивается на 1 %.
Для того чтобы решить задачу определения оптимальной длины лавы по данной методике, необходимо изучить закономерности изменения величины
удельной прибыли в зависимости от длины лавы или установить ее значение при наиболее вероятных вариантах длины лавы. Для оценки длины лавы примем критерий удельной прибыли, т.к. применение критерия суммы дисконтированной прибыли в данном случае не потребуется, в связи с тем, что величина капитальных затрат и сроки подготовки практически одинаковы. Принимаем минимальное значение длины лавы 150 м, максимальное 300 м, шаг изменения
25 м. Результаты расчетов при устойчивой кровле приведены в табл. 1, при неустойчивой в табл. 2. На рис. 1 отражен график изменения удельной прибыли при различной длине лавы.
Анализ графика изменения удельной прибыли позволяет сделать вывод, что в современных экономических условиях необходимо максимально увеличивать длину лавы (до граничных значений), что позволит получить максимальную прибыль, ггш
— Коротко об авторах -----------------------------------------------------------------
Белодедов А.А., С.А. Шмаленюк - ЮРГТУ (НПИ).
Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 13 симпозиума «Неделя горняка-2008». Рецензент д-р техн. наук, проф. В.В. Мельник.
----------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. КАНЫША САТПАЕВА
БАХТИН Евгений Александрович Повышение эффективности и безопасности взрывных работ на горнодобывающих предприятиях с использованием новых взрывчатых веществ 25.00.22 к.т.н.
