Разработка технических предложений по поддержанию производственной мощности филиала "Шахта "Юбилейная" за счет отработки запасов угля тонких пластов

9. Возможность управления всеми технологическими процессами по единому параметру- консистенции пульпы.

10. Целики угля, вынимаемые гидромонитором, выбираются из расчета обеспечения плавного опускания кровли и находятся в месте гидромониторной выемки, в частично разрушенном состоянии, что позволяет расходовать энергию струи гидромонитора, главным образом, не на разрушение угля, а на смыв его из забоя

К недостаткам данной схемы стоит отнести искривление линии скреперостругового забоя, т.к. рабочий орган не имеет жесткой базы, а выпуклость в середине забоя влияет на устойчивость кровли. Данный недостаток устраняется за счет автоматизации процесса выемки как скрепероструговой, так и гидравлической.

Гидравлический транспорт ухудшает качество добываемого скреперостругом угля, поэтому необходимо использовать желоба такой конструкции, которая не оказывала бы влияния на данный показатель.

Данная технология выемки имеет ограничения по области применения - сопротивляемость угля резанию не должна превышать 300 кгс/см. Поэтому на пластах, где этот показатель завышен или близок к критическому значению, необходимо предусмотреть ряд мероприятий, направленных на разупрочнение угольного массива.

Основной из проблем при работе скрепероструговых лав является выбор проходческого оборудования. Необходимо применять проходческую технику, способную обеспечить темпы проходки не менее 300 м/мес., при этом выработки должны быть шириной не менее 5 м и закреплены анкерной крепью.

5. ОБОСНОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО- ПЛАНИРОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ ОТРАБОТКИ ТОНКИХ ПЛАСТОВ ДЛЯ ЗАДАННЫХ УСЛОВИЙ

Обоснование пространственно-планировочных решений отработки тонких пологих пластов в условиях филиала «Шахта «Юбилейная» производится по эталону, принятому для обоснования технических решений филиалов шахт ОАО «ЮКУ «Южкузбассуголь».

В разделе дается полная характеристика выемочного участка, сведения по вскрытию и подготовке, подробно описываются вмещающие породы: основная, непосредственная кровля и почва пласта.

В данном разделе также приводятся данные по обводненности выемочного участка и ожидаемому водопритоку, природной газоносности пласта в пределах участка.

Определяется опасность пласта по внезапным выбросам угля и газа в границах проектируемого участка, угрожаемость по горным ударам, склонность угля к самовозгоранию, взрывоопасность угольной пыли и т.д.

Для подсчета балансовых запасов участка, потерь по площади, запасов к списанию используются полезная мощность пласта, для подсчета использованных запасов по лаве по чистому углю - полезная вынимаемая мощность. Все сведения для наглядности сводятся в таблицу.

В качестве первого для отработки избираем пласт 27 а, который в стратиграфическом разрезе залегает в 53 м ниже отработанного пласта 29а и в 87 м выше пласта 26а. Выкопировка с плана горных работ по пласту 27а представлена на листе 4 графической части работы.

5.1 Характеристика пласта на проектируемом участке

Пласт 27а на отрабатываемом участке имеет пологое залегание. По структуре пласт однороден, с выдержанной гипсометрией. Определение основных прочностных, технологических и прочих характеристик пласта 27а производилось по увязке этого пласта по выше и нижележащим пластам 30, 29а и 26а, которые являются маркирующими по всей оцениваемой площади.

Характеристика выемочного участка представлена в таблице 12.

Таблица 12 - Характеристика выемочного участка

№ п/п	Наименование	Обозначение	Ед. изм.	Значение
1	Длина лавы	Lл	м	200
2	Угол падения	б	град.	0 ± 2-10
3	Запасы участка	Д	тыс. т	470
4	Опасность пласта по внезапным выбросам угля и газа			не опасен
5	Плотность горной массы в массиве	г	т/м3	1,57
6	Плотность пород в массиве	гn	т/м3	2,6
7	Плотность угля в массиве	г y	т/м3	1,29
8	Насыпная плотность угля	г н.y	т/м3	0,86
9	Насыпная плотность горной массы	гн	т/м3	1,06
10	Категория непосредственной кровли по устойчивости			2
11	Вынимаемая мощность пласта	mу	м	0,95
12	Несущая способность почвы	Нп	МПа	4
13	Глубина отжима	hотж.	м	0,2-1,5
14	Сопротивляемость угля резанию	Ау	Н/мм	200
15	Ожидаемый водоприток в лаву		м3/ч	3

Сопротивляемость угля резанию по пласту 27а составляет 1800-2200 кг/см2. Контакт угля с кровлей слабый, что способствует хорошему отделению угля при скрепероструговой выемке. Непосредственная почва пласта 27а неустойчивая. Основная почва представлена в основном алевролитом мощностью 2,5-6,0 м с коэффициентом крепости 5-5,5 - склонна к пучению.

Ложная кровля мощностью 0,20 м выражена углистым аргиллитом. Механическая прочность ложной кровли низкая, неустойчивая (допустимая площадь обнажения до 5м2). (Допустимое время обнажения 5 мин. 1-й класс устойчивости). Непосредственная кровля - мелко зернистый алевролит, трещиноватый. Мощность слоя 4,0-5,0 м. Коэффициент крепости достигает 4-5, что для мелкого алевролита является достаточно высоким. Непосредственная кровля пласта средней устойчивости (2-й класс устойчивости). Допустимая площадь обнажения 10-15 м2. Допустимое время обнажения 20 мин. Спаянность непосредственной кровли с углем - слабая. Основная кровля представлена крупнозернистым алевролитом, с переслаиванием песчаника и алевролита с коэффициентом крепости 6, средней обрушаемости.

5.2 Вскрытие запасов выемочного участка

Вскрытие пласта 27а было осуществлено проходкой вертикального ствола с поверхности до гор. - 260м, который располагается на существующей промплощадке шахты (см. лист 3 графической части работы). Углубка ствола - не предусматривается.

С обгонной ветви околоствольного двора гор. - 260м проведен до гор. - 260 м пульповодный квершлаг с уклоном й=0,05 для организации самотечного гидротранспорта из лав до ствола.

5.3 Технология подготовки запасов выемочного участка

Подготовку пласта предусматривается осуществить по панельной схеме. Для этого необходимо будет проведение грузового бремсберга, пульпотранспортной печи и ходка от приемной площадки у нижней границы панели до верхней границы панели по восстанию. Размеры панели по падению составят 1200 м, по простиранию - 1500 м.

Выемочные столбы будут готовиться проведением трех пластовых штреков, с уклоном, обеспечивающим самотечный гидротранспорт.

Расстояние между штреками (ширина целиков) -25 м. Величину целика необходимо принимать максимально возможной, так как уголь из них будет выниматься при помощи высоконапорной гидроотбойки.

При последовательной отработке ярусов необходимо проведение лишь 2 штреков, т.к. один из штреков предыдущего яруса сохраняется в качестве вентиляционного для нижележащей лавы.

Штреки проводятся механизированным способом при помощи комбайна ГПКГ. Крепление штреков предполагается осуществить анкерной крепью. Сечения штреков 4,7 м2.

5.4 Выемка запасов выемочного участка

5.4.1 Технология отработки

Выемка угля в забое будет осуществляться при помощи скрепероструга. Гидромониторная выемка барьерных целиков осуществляется односторонними заходками. Размер заходки по простиранию (вдоль штрека) определяется параметрами гидромониторной струи и составляет 8,0 м, размер заходки по падению - 6,0 м.

5.4.2 Запасы выемочного участка

Балансовые запасы на участке определяются по формуле:

Zбал. = S*H*m*гу, (2)

Где S - размер шахтного поля по простиранию;

Н - размер шахтного поля по падению;

гу- объемный вес угля.

Zбал. =1200*3000*0,95*1,29=4411,8 тыс.тонн.

Промышленные запасы на участке:

Zпром. = Zбал.* Кизвл, (3)

Где Кизвл - коэффициент извлечения угля.

Кизвл=1- Кп.у., (4)

Кп.у.,- средний коэффициент потери угля при совместной работе гидроотбойки и скрепероструга

Кп.у.,=( Кп.у.г+ Кп.у.с.,)/2, (5)

Кп.у.г- коэффициент потери угля при гидроотбойке.

Кп.у.с- коэффициент потери угля при выемке скреперостругом, Кп.у.с=0,06-0,08 /1 стр. 154/.

Кп.у.г= (6)

Кп.у.,=(0,1+0,07)/2=0,085.

Кизвл=1-0,085=0,91

Zпром. =4411,8*0,91=4014,8 тыс.тонн.

5.4.3 Время отработки блока скреперостругом

Время отработки блока скреперостругом определится по формуле:

(7)

Z пром.бл. = S*Lлавы*m*гу,(8)

Z пром.бл. =1500*200*0,95*1,29=367650 тонн.

5.5 Организация работ в очистном забое

Рабочие зоны в лаве при отработке тонких пластов обусловлены пространственным размещением оборудования, его рабочими зонами и устройствами на концевых участках лавы. Основой расчета численности персонала в лаве является расчет объемов работ в отдельных рабочих зонах в единицах учета труда. Наряду с рабочими процессами, объемы которых зависят от числа единиц учета труда по отрабатываемой площади пласта в лаве или только от скорости подвигания очистного забоя, имеются рабочие процессы, численность персонала для выполнения которых зависит от времени. Так, например, обслуживание, ремонт и контроль оборудования в лаве зависят от числа добычных смен в сутки, тогда как процесс «профилактика» относится на рабочий день вообще. Необходимые для этих процессов рабочие смены называются, поэтому фиксированными посменно и посуточно.

От скорости подвигания забоя зависит объем работ по креплению штрека. От скорости подвигания очистных работ зависит также частота перемонтажа удерживающих устройств скрепероструговой установки.

На пластах малой мощности работают поодиночке. Для ограждения рабочего пространства лавы от высыпающейся из зоны обрушения породы последний ряд стоек обтягивается закладочной сеткой.

Важным рабочим процессом наряду с выемкой угля, креплением забоя и управлением кровлей является профилактика повреждений забойного оборудования. Для ремонтно-профилактического обслуживания, отводится специальная смена. Благодаря чему повышается коэффициент готовности забойного оборудования.

Производственный процесс должен быть организован таким образом, чтобы были обеспечены рабочей силой все рабочие процессы, согласованные во времени с суточным производственным циклом, и чтобы была достигнута оптимальная комбинация таких производственных факторов, как забойное и прочее оборудование и физический труд людей.

Поэтому, прежде чем приступать к детальному проектированию производственного процесса, необходимо рассмотреть все вопросы, относящиеся к возможным ограничениям нагрузки на проектируемую лаву. При этом возможны следующие варианты.

1. Наиболее узким местом является производительность скрепероструговой установки, поэтому все остальные рабочие процессы должны ориентироваться на повышение этой производительности.

2. Для проектируемой лавы устанавливают норматив суточной нагрузки, так что фактическая производительность лавы должна быть не выше и не ниже заданного показателя.

Весь цикл по добыче разбиваем на 5 стадий. Временная последовательность рабочих процессов в скрепероструговой лаве:

1. Подготовительные операции. Включают в себя работы по воссозданию очистного фронта:

- проходка пластовых выработок и их крепление;

- выемка угля в процессе проходческих работ.

Для данной стадии принимается 3-х сменный режим работы в сутки с одной ремонтной сменой.

2. Вспомогательные операции. Включают в себя работы по доставке материалов, оборудования, устройству вентиляции, ремонт оборудования, осмотр забоя в процессе выемки, перестановка гидромонитора с уборкой использованной крепи и установкой подхватов, натяжение гибкого шланга и кабеля, сокращение водоводов и труб вентиляции.

3. Подготовительно-заключительные операции. Включают в себя время сдачи и приема смены, мелкий ремонт и закрывание задвижек. Эти работы не требуют специального звена рабочих, т.е. выполняются в процессе общего цикла рабочими из добычной или ремонтной смены.

4. Очистной цикл. Включает в себя работы по добыче угля скреперостругом и гидромонитором в двух забоях

В скрепероструговых лавах возможность повышения степени использования технической производительности оборудования зависит от увеличения не столько коэффициента машинного времени, сколько от продолжительности добычных смен в течение суток. Поэтому в большинстве случаев скрепероструговые лавы работают в трехсменном добычном режиме. Поскольку ежесуточная ремонтно-профилактическая смена необходима, 6-часовые смены следуют одна за другой без перерыва.

В течение каждой добычной смене в лаве заняты: машинист скрепероструга, управляющий работой скрепероструга (оператор скрепероструговой установки); гидромониторщик; рабочие, обслуживающие механические или гидравлические устройства, удерживающие привод скрепероструговой установки.

5.6 Планограмма работ

После определения, таким образом, необходимых для работы лавы производственных процессов и операций необходимо зафиксировать их временную последовательность в общем, производственном процессе.

Планограмма работ представлена в таблице 13.

5.7 Основной и вспомогательный транспорт

В настоящем разделе приводятся технологические схемы транспортирования отбитой горной массы на этапах подготовки и отработки выемочного участка.

5.7.1 Технологическая схема выдачи горной массы из очистных и подготовительных забоев

Транспорт горной массы из очистных и подготовительных забоев будет производиться по желобам самотёком. Уголь, попадая в поток, водой (пульпой) транспортируется по штрекам до пульпоквершлага, где смывается водой и по желобам в виде пульпы поступает в зумпфы камеры гидроподъёма гор. -260м (см. лист 8 графической части работы). Туда же поступает горная масса из подготовительных забоев от подготовки выемочного участка, откуда напорным транспортом по трубам углесосами транспортируется непосредственно на поверхность.

5.7.2 Вспомогательный транспорт

Доставка грузов и материалов по выработкам будет производиться рельсовым транспортом с колеёй 900 мм, по бремсбергам с помощью дизелевозов IMM 80TD, а по выемочным штрекам лебёдками ЛВ-25.

Перевозка людей по стволу осуществляется в клетях, по бремсбергам подвесной дорогами МДК-3, которая укомплектована аппаратурой УМДК, полностью автоматизирующей управление, что не требует машиниста для обслуживания.

5.8 Водоотлив

Для обеспечения нормальной работы лавы 27а-1 шахтный приток поступающий, из отработанного пространства, в мульдовую часть аккумулирующего штрека 27а-1, предусматривается перепускать через сбойку на вентиляционный штрек 27а-2 и оттуда откачивать насосам К-60 в вентиляционный ходок 27а-1 .

С мульдовой части вентиляционного штрека 27а-1 предусматривается откачивать воду насосам К-60 также в вентиляционный ходок 27а-1. Вода с вентиляционного ходка 27а-1 самотеком поступает в механизированный ходок 27а-1 и далее в водоотлив гор. -260.

Мульдовая часть вентиляционного штрека 27а-2 и вентиляционного штрека 27а-1 служат участковыми водосборниками, оборудованными 2 насосами К-60 .

5.9 Вентиляция выемочного участка

Проветривание выемочного участка будет осуществляться за счет общешахтной депрессии, создаваемой вентилятором главного проветривания ВОД-50.

Свежая струя воздуха поступает по клетевому стволу №4 на горизонт -260м, затем по однопутевой выработке гор. -260 м, по аккумулирующему штреку пласта 27а гор.-260м, нижнюю приемную площадку путевого бремсберга гор. -260 м пласта 27а, обходной выработке, далее по людскому механизированному ходку пл. 27а,, путевому бремсбергу пл. 27а,, пульпобремсбергу №1 на гор.-140м и далее по магистральному откаточному и магистральному конвейерному штрекам гор. -140м.

Этот воздух распределяется для проветривания выемочных участков пласта 27а, а также для проветривания поддерживаемых выработок: мехходка пласта 27а, грузового бремсберга пл. 27а и трубного ходка пл. 27а.

На выемочный участок лавы свежий воздух по аккумулирующему штреку, подается в забой лавы, отработанный воздух возвращается по вентиляционному штреку и аккумулирующему штреку вышележащей лавы, далее по заезду, трубчатым кроссингам, магистральному откаточному штреку гор. -140м., дегазационному штреку, магистральному откаточному штреку бис и вентиляционному стволу №3 газоотсасывающим вентилятором УВЦГ-15 выдается на дневную поверхность.

Для обеспечения подачи требуемого количества воздуха в очистной забой и на выемочный участок, а также для обеспечения надежности и устойчивости проветривания лавы предусматривается возведение ряда вентиляционных сооружений согласно паспорта проветривания.

Паспорта вентиляционных сооружений разрабатываются на основании «Альбома основных вентиляционных сооружений шахт», ВостНИИ, 1976г.

5.10 Мероприятия по разупрочнению угольного массива

При пониженном горном давлении в очистном забое затрудняется разрушение угля выемочной машиной, что является первым признаком отсутствия отжима угля. Данный факт обусловлен высокой крепостью угля в массиве горных пород.

Для создания безопасных условий ведения работ по выемке, при достаточно крепких углях, необходимо до начала ведения очистных работ предусмотреть ряд мероприятий по разупрочнению угольного массива.

В работе предлагается для создания отжима угля в зоне максимальной нагрузки, а также ослабления контактов между угольными прослойками применить способ разупрочнения, который основан на бурении скважин из подготовительных выработок в угольный массив и последующем нагнетании воды в скважины в режиме гидроразрыва.

5.11 Охрана труда и безопасность работ

Стесненность призабойного пространства в лавах тонких пластов требует создания и применения технологических схем безлюдной выемки угля. При этом должны быть проработаны безопасного производства работ:

1. Выемка угля должна вестись по специальному паспорту на очистные работы, где должны быть проработаны мероприятия по безлюдной выемке угля в незакрепленной лаве без поддерживающих целиков угля.

2. Должны быть достаточно изучены горно-геологические условия залегания тонких пластов в конкретных шахтных полях, где намечено внедрение скрепероструговой выемки. Определены физические свойства почвы, кровли, наличие ложной кровли. Разработаны мероприятия по управлению горным давлением.

3. В процессе эксплуатации - скорость скрепероструга при подвигании забоя должна быть стабильной, чтобы исключить попадание рабочего органа под завал и высокой (не менее 1,2 метра в сутки - т.к. в данном случае кровля допускает обнажение до 2-х метров с периодом существования до 2-х суток).

4. Во время работы скрепероструговой установки исключается присутствие людей у стоек крепления приводной станции и обводного устройства, а при натягивании тяговой цепи - около нее находятся только рабочие, связанные с выполнением этой работы.

5. Запрещается работа скрепероструговой установки при неисправном освещении или сигнализации, а в случае ремонта установки или замены режущих зубков - выключается аварийный разъединитель.

6. В процессе эксплуатации должно вестись постоянное наблюдение за плавным опусканием кровли для выявления характерного шага опускания конкретного пласта.

7. Гидромониторная отбойка не должна опережать скрепероструговую выемку (допускается отставание от струга до 2,5 м).

8. Ремонт рабочего органа скрепероструга выполняется в штреках, нахождение людей в призабойных пространствах скрепероструга и гидромонитора запрещается.

9. Перед каждой сменой необходимо производить осмотр круглозвенной калиброванной цепи по всей длине лавы, резцов на скрепероструге, крепление обводного устройства, привода и лебедки на штреках. Рабочий орган, при этом, нужно выводить из лавы на штрека. Деформированные и изношенные звенья цепи удаляются. Результаты контрольных осмотров заносятся в специальный журнал определенной формы.

10. Перед началом работ гидромонитора из сферы действия его струи должны быть удалены все люди. Не разрешается ручное управление гидромонитором при давлении воды свыше 30 кгс/см2. Работающий гидромонитор с ручным и дистанционным управлением нельзя оставлять без надзора.

11. Каждый гидромонитор должен быть снабжен задвижкой, вмонтированной в него или расположенной на водоводе на расстоянии не более 50 м от гидромонитора.

12. Выключение насосов, подающих воду в шахту, а также закрытие задвижек при необходимости остановки гидромонитора, или комбайна, работающего при давлении свыше 64 кгс/см2, производится только при разрешении горного диспетчера, за исключением аварийных случаев.

13. В выработках, соединяющих камеру гидроподъема с выработками околоствольного двора, обязательна установка водонепроницаемых дверей.

14. Проветривание очистных забоев осуществляется за счет общешахтной депрессии посредством сбоек. Тупиковые выработки при проходческих работах проветриваются вентиляторами местного проветривания типа ВМ-6, ВМ-8.

15. Работы проходческих комбайнов ГПКГ и крепления кровли должны отвечать требованиям паспорта на проходку выработок.

6. РАСЧЕТ ДОБЫЧИ УГЛЯ ИЗ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ И ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ РАБОТ

6.1 Определение производительности скрепероструговой выемки

Определение производительности скрепероструговой установки производится по специальной методике применимой для расчета производительности струговых и скрепероструговых установок в условиях тонких пластов. При этом основным параметром является отрабатываемая площадь пласта.

Производительностью скрепероструга по отрабатываемой площади пласта называется размер площади поверхности (почвы) пласта, обнажаемой в единицу времени. Этот показатель производительности Ав (м2/мин) определяется толщиной стружки Д6 и скоростью движения струга

Поскольку на стадии проектирования работ в скрепероструговой лаве толщина стружки и производительность скрепероструга по отрабатываемой площади пласта являются важнейшими параметрами для расчета струговой установки, эти параметры необходимо определять как можно более точно.

При этом следует учитывать, что:

1. Допускаемая глубина снимаемой скреперостругом стружки при заданной мощности приводов уменьшается с увеличением скорости скрепероструга.

2. Производительность струга по разрыхленной горной массе определяется поперечным сечением, одна сторона которого - это глубина стружки, вторая - мощность пласта.

Достигаемая на практике производительность скрепероструга по отрабатываемой площади пласта в пределах прочности цепи струга зависит от мощности приводов, сопротивляемости угля резанию, устанавливаемой толщины стружки при движений скрепероструга вверх и вниз по лаве.

Толщина стружки, снимаемой скрепероструговой установкой:

(9)

где - полезная ширина скреперных ящиков, =0,9 м;

- высота скреперных ящиков, =0,35м;

- длина аккумулирующей группы скрепероструга, =8 м;

- длина лавы, =200 м;

- число групп скреперостругов, =4;

- длина первой группы скреперостругов, = 2 м

.

При толщине снимаемой стружки в 2 см производительность скрепероструга будет очень низкой. Поэтому необходимо предусмотреть ряд мероприятий по разупрочнению угля в массиве, при которых толщина стружки достигла бы 5 см.

Принимаем толщину снимаемой скреперостругом стружки 5 см.

Производительность скрепероструговой установки по отрабатываемой площади пласта в зависимости от толщины стружки составит:

Ан= hF1*Дв,(10)

Где hF1- мощность пласта, м;

Дв- толщина снимаемой стружки, м.

Ан1=0,95*0,05=0,048 м2/сек.=2,85 м2/мин.

Средний грузопоток отбиваемой горной массы:

Vн= hF1* Дв* Vн*SF,(11)

Где Vн-скорость движения скрепероструга, м/сек.

SF -коэффициент разрыхления горной массы.

Vн=0,95*0,05*3,3*1,5=14,1 м3/мин.

Суточная производительность по отработанной площади пласта составит:

Ан2= Ан1*пс*tаво(12)

Где Ан1- производительность по отработанной площади пласта,

пс-число добычных смен в сутки,

tаво-рабочее время в забое,

Ан2=2,85*3*200=1710 м2/сут.

Скорость подвигания забоя

Va= Ан1* nt *tаво/Lн,(13)

Где Lн -длина лавы, м

nt-коэффициент машинного времени.

Va =2,85*3*345*0,45/285=4,65 м/сут.

Нагрузка на лаву составит:

Mv=hF1*A* Mv'(14)

Mv'- коэффициент перерасчета единицы объема рядового угля в единицу массы товарного угля, т/м3

Mv=0,95*1710*1,02=1657 т/сут.

6.2 Определение производительности гидромониторной выемки из целиков

Расчет производительности гидромониторной выемки производится согласно «Инструкции по расчету гидроотбойки угля» 1974 г. ВНИИгидроуголь.

Определение расхода воды через насадок гидромонитора производится по следующей формуле:

(15)

где м - коэффициент расхода воды через насадок, м=0,95-0,98;

с- плотность воды, с =1000 кг/м3;

Значение диаметра насадка выбирается из следующего параметрического ряда:

24; 25; 28; 30; 32 мм, при этом проверочный расчет производится по следующей формуле:

(16)

Давление Р определяется по формуле:

, (17)

где - условный предел прочности угля, МПа, который определяется:

, (18)

Принимаем Р=12 Мпа.

Далее определяется консистенция пульпы при обойке угля: Ш- это теоретическая консистенция - отношение твердого к жидкому, т.е. массы твердого (отбитого угля) к массе израсходованной воды, взятых за один и тот же промежуток времени.

,(19)

или ,(20)

Т : Ж = 0,33 - 0,4; или 1/3 - 1/2,5.

Это отношение является предельным. Так как значение ш в расчете <0,33, то принимаем ш =0,33.

Зная значение ш и Q, определяем теоретическую производительность гидромонитора:

Р теор= ш * Q, т/час.(21)

Р теор=336*0.33=111 т/час.

Производительность гидромонитора по выемке определяется как:

Рз= Ртеор.*Кm*КL*Кг, (22)

Где Кm - коэффициент, учитывающий влияние мощности пласта, так как мощность пласта < 2.5, то данный коэффициент рассчитывается следующим образом:

,(23)

КL- коэффициент, учитывающий относительные размеры заходки:

,(24)

где L - наибольшая диагональ заходки

,(25)

где - коэффициент, учитывающий форму потока, в зависимости от гидромонитора. Для гидромонитора типа 12ГП -2 он равен 2,8.

Наибольшая диагональ заходки, вынимаемой гидромонитором, составляет:

,(26)

где х - ширина заходки, м

Принимаем ширину диагональ заходки равной 10 м.

Рабочая длина струи равна 10 м.

Кг- коэффициент, учитывающий влияние горно-геологических факторов:

,(27)

е- коэффициент, учитывающий влияние турбулентности потока:

(28)

- диаметр ствола гидромонитора, для 12 ГД-2 (12 ГП) он равен 0,13м.

Рз= 111*0,4*1*0,8=36 т/час

Определение добычи из целиков за сутки:

(29)

где Nвыем. маш. - количество выемочных машин, шт.;

Тсут. - время подачи воды в сутки, принимается равной 15 - 16 часов;

6.3 Выход угля из подготовительных забоев

За сутки на выемочном участке погашается штреков:

,(30)

где: - количество одновременно погашаемых штреков;

.

Общий объем условно погашаемых за сутки наклонных выработок (бремсбергов), определяется величиной подвигания по падению Lпад.сут., м/сут, соответствующим этим выработкам участков выемочного поля. Она составляет:

,(31)

где: - коэффициент извлечения угля;

- размер выемочного участка по простиранию;

- размер крыла;

- размер охранного целика;

- количество охранных целиков;

,

.

,(32)

где: - количество условно погашаемых бремсбергов;

.

Условный суточный объем погашаемых сбоек составляет:

,(33)

где: Nсб.- количество условно погашаемых сбоек;

(34)

- расстояние между сбойками;

,

.

Условный суточный объем погашаемой пульпотранспортной печи составляет:

(35)

Необходимый для воспроизводства отработанных за сутки запасов суточный объем проходки составляет:

(36)

Количество угля (добыча) от проведения штреков взамен погашаемых для воссоздания очистного фонда составит:

,(37)

где: - площадь погашаемого штрека в проходке;

.

Выход угля от проходки за сутки уклонов составит:

,(38)

где: - площадь поперечного сечения бремсберга (по углю, присечка составляет 6%);

.

Выход угля от проходки сбоек за сутки составит:

,(39)

где: - площадь поперечного сечения сбойки;

.

Выход угля от проходки пульпотранспортной печи за сутки составит:

,(40)

где: - площадь поперечного сечения монтажной камеры;

.

Общий выход угля из подготовительных забоев за сутки составит:

(41)

Суточная добыча по выемочному участку с учетом выхода угля из подготовительных забоев составит:

(42)

6.4 Определение расхода технологической воды в очистном забое

Расчет самотечного (безнапорного) гидротранспорта сводится к определению удельного расхода воды q:

q=(f-i)*(гтв - гв) * Kм / Kт * i *гтв., м3 /т,

где f - коэффициент трения транспортируемого материала;

i - уклон горной выработки;

гтв.- объемный вес угля;

гв -объемный вес технической воды;

Кт- коэффициент, учитывающий передачу энергии от потока воды к потоку смеси.

Для обеспечения самотечного транспорта значение q должно быть ? 3 м3/т.

q=(0,35-0,05)*(1,29 -1)*1,15 / 0,65 * 0,05 *1,29 = 2,5 м3 /т

Принимаем q =3 м3 /т.

(43)

где Qв.фактич. - фактический расход воды;

Qтв. - количество твердого, то есть количество отбитой горной массы, которую необходимо транспортировать, определяется по следующей формуле:

(44)

где А уч - добыча угля по участку в сутки, т;

К н.в. - коэффициент неравномерности подачи воды и работы гидроподъема, в расчетах принимается равным 1,15 - 1,4;

Т г.п. - время работы гидроподъема в сутки, принимается 15 - 18 часов;

тв - плотность транспортируемого угля, т/м3;

Для обеспечения самотечного гидротранспорта выбираем желоба 3 типоразмера.

Таблица 14-Характеристика желобов

Тип желоба	Длина, м	Ширина, м	Высота, мм	Масса, кг
		По верху	По низу
III	1500	650	550	300	56,8

6.5 Расчет (составление) баланса воды по шахте или участку

Баланс технологической воды на шахте - это составление её поступления и потребления по всему производственному комплексу.

Общее количество воды, поступающей с пульпой из шахтного притока в камеру гидроподъема определяется по следующей формуле:

(45)

где Qтехн.гм - расход воды гидромонитором, м3/т;

Qш. прит. - количество притока воды, ежесуточно поступающее в шахту, м3/т, определяется по следующей формуле:

(46)

где Кw - коэффициент водообильности пласта, в расчетах принимается равным в интервале 0,15 - 0,35;

Общее количество воды составляет:

Другим параметром, который необходимо определить, является общее количество пульпы, поступающей в пульпосборник. Данная величина определяется по формуле:

(47)

Количество пульпы составляет:

Общее количество пульпы из одного забоя составит 447 м3/ч. В работе будет находится два забоя, соответственно в пульпосборник горизонта будет поступать 894 м3/ч пульпы.

Исходя из получившихся параметров, работой выбирается два углесоса (1 - рабочий, 1 - резервный) типа 16УД-5.

6.6. Характеристика применяемого выемочного, проходческого и вспомогательного оборудования

Установка скрепероструговая типа УС-3 предназначена для механизации выемки угля в лавах длиной до 200м при разработке тонких и весьма тонких пологих пластов в шахтах, опасных по внезапным выбросам угля и газа.

Таблица 15 - Техническая характеристика скрепероструговой установки типа УС-3

Параметр	Значение
Производительность, м2/мин.	1,75
Суммарная номинальная мощность электродвигателей привода, кВт	160
Номинальное напряжение электрооборудования установки при частоте 50 Гц, В	660
Скорость движения цепи, м/с	3,3
Основные размеры приводной станции, мм: - ширина	920
- высота	1500
Масса, кг	37550

Для механизации выемки пластов угля пологого падения при сопротивляемости угля резанию до 250 кН/м, а также для проведения выработок на гидрошахтах применяется проходческий комбайн типа ГПКГ, техническая характеристика которого представлена в таблице 16

Таблица 16- Техническая характеристика комбайна ГПКГ

№п/п	Параметры	Значения
1.	Площадь сечения выработки в проходке, м2	4,7-16
2.	Размеры выработки, м: Высота Ширина	1,8-3,6 2,8-4,7
3.	Техническая производительность: По углю, т/мин По породе или с присечкой породы, м3/мин	2,0 0,8
4.	Коэффициент крепости породы f, не более	4
5.	Мощность исполнительного органа, кВт	75
6.	Давление на почву, Мпа	0,065
7.	Скорость передвижения комбайна, м/с	0,113
8.	Габариты, м: длина ширина высота	10 1,6 1,5
9.	Масса, т	19

На пластах мощностью 0,8-1,8 м применяется самоходный гидромонитор типа 12 ГП-2 с дистанционной программой для ведения полуавтоматической гидроотбойки угля в очистных забоях.

Таблица 17- Техническая характеристика гидромонитора 12 ГП-2

№ п/п	Параметр	Значение
1	Длина рабочей части гидромониторной струи, м	8-10
2	Расход воды, м3/час	400
3	Производительность по углю, т/час	100 и более
4	Давление, МПа	12

Для доставки грузов по выемочному участку используем лебедки типа ЛВ-25.

Таблица 18-Техническая характеристика ЛВ-25

№ п/п	Характеристика	Ед. измер.	Количество
1	Тяговое усилие	кН	25
2	Скорость движения каната	м/с	1,0
3	Диаметр каната	мм	17
4	Канатоемкость барабана	м	1000
5	Двигатель лебедки		ВРП 180М4У5
6	Мощность эл. / двигателя	кВт	30
7	Частота вращения (синхронная)	мин-1	1500
8	Электрогидравлический тормоз		ТЭГ 300А

Таблица 19 - Техническая характеристика монорельсовой дороги типа МДК

№ п/п	Наименование	Ед. изм.	Показатели
1	Максимальная пропускная пособность	чел./ч	360
2	Максимальный угол наклона людского ходка	град.	5
3	Длина транспортирования	м	1350
4	Скорость движения каната Рабочая Для осмотра	м/с	1,2 0,3
5	Расстояние между сидениями	м	14
6	Расстояние между роликоопорами	м	8
7	Привод: Электродвигатель Мощность Тип редуктора	кВт	КО 51-8 40
		червячный с вертикальным выходным валом
8	Расстояние между ветвями каната	мм	1000+30
9	Тип натяжного устройства	Грузовое с лебедкой
10	Тяговонесущий канат: Тип Диаметр, мм	Гл-В-Р-160 ГОСТ7679-69
		20,5
11	Тип аппаратуры управления и автоматизации	УМДК

Для подъема водоугольной пульпы и транспортирования ее на поверхность будет применяться углесос 16УД-5.

Таблица 20 - Техническая характеристика углесоса типа 16УД-5

№п/п	Основные параметры	Ед. изм.	Значение
1	Производительность по пульпе	м3/ч	1200-1400
2	Давление	вод.ст.	320
3	Частота вращения	об/мин	1400
4	Потребляемая мощность	кВт	1600

Для управления потоками воды в системе водоснабжения и гидротранспорта по выемочному участку и шахте в целом используются трубопроводная аппаратура: задвижки, вентили, обратные клапаны, соединения трубопроводов.

Таблица 21 - Задвижка шиберная ЭШР - 16-125

№п/п	Основные параметры	Ед. изм.	Значение
1.	Условный проход	мм	125
2.	Рабочее давление	МПа	16
3.	Габаритные размеры - строительная длина -высота -ширина	мм	300 700 425
4.	Масса	кг	61

• Таблица 22 - Задвижка шиберная разгруженная ЗШР - 16-150

№п/п	Основные параметры	Ед. изм.	Значение
1.	Условный проход	мм	150
2.	Рабочее давление	МПа	16
3.	Ход поршня	мм	132
4.	Габаритные размеры - строительная длина -высота -ширина	мм	300 775 425
5.	Масса	кг	81

• 7. РАСЧЕТ КАПИТАЛЬНЫХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАТРАТ
• 7.1 Удельные капитальные затраты
• В разделе приводится сводная таблица необходимого для отработки пласта 27а оборудования и материалов по разделам.

Таблица 23 - Удельные капитальные затраты

№п/п	Наименование оборудования	Затраты за единицу, рубл.
1.	Скрепероструг УС-3	2700000
2.	Гидромонитор 12ГП-2	1250000
3.	Вентилятор ВМ-6	97500
4.	Углесос 16УД-5	114000
5.	Лебедка ЛВ-25	65800
6.	Задвижка: 3ШР - 16\25 3ШЭ 16\250	2436 26808
7.	Высоконапорные трубы D = 125 мм D = 250 мм	2370 2820
8.	Пульпоспускные трубы, D = 800 мм	4580
9.	Насос К-60	15865
10.	ИТОГО:	4315078

7.2 Определение эксплуатационных затрат по элементам

7.2.1 Определение эксплуатационных затрат по элементу «Затраты на оплату труда»

Для определения численности рабочих на выемочном участке, расчета и построения графика работ в очистном забое, а также определения производительности труда рабочих и других показателей по выемочному участку необходимо установить комплексную норму выработки, а для расчета себестоимости 1 т угля по участку - комплексную расценку. Для расчета данных показателей производственный цикл добычи в очистном забое расчленяем на составляющие его рабочие процессы и операции, по каждому из которых определяем объемы работ и по действующим нормативным документам устанавливаем сменные нормы выработки на одного рабочего или агрегатные на одну машину . Все эти данные в порядке выполнения работ совместно с промежуточными результатами расчета оформляются в виде таблицы 24.

Таблица 24 - Расчет трудоемкости работ

Наименование работ	Ед. изм.	Норма выработки, Нв	Объем работ на смену Vi	Трудоемкость на объем Vi, чел.см.	Тарифная ставка, руб/час	Затраты по зарплате на смену, руб.
Очистные работы
Выемка угля скреперостругом - диспетчер авт. установки	т	-	-	1	29,095	174,57
Выемка угля гидромониторщиком	т	-	-	1	29,095	174,57
Выемка угля помощником гидромониторщика	т	-	-	1	27,030	162,18
Перепуск пульпы	т	-	-	1	23,045	138,27
Всего						1187,5
Подготовительные и нарезные работы
Проведение выработки	м	4,26	4,65	1,09	28,036	168,21
Бурение шпуров под анкера	шп-м	38,2	33,48	0,87	26,06	156,36
Крепление анкерами	шт	38	15	0,39	26,06	156,36
Наращивание желобов	Секц.	150	30	0,2	23,045	138,27
Наращивание водоводного става	м.п.	52	4,65	0,08	23,045	138,27
Наращивание вентиляционной трубы	м	168	4,65	0,02	23,045	138,27
Перегон комбайна	м	156	4,65	0,03	23,045	138,27
Всего				6,68		1783,6
Неучтенные работы (3-5%)	-	-	-	0,2		53,5
Всего:	-	-	-	8,88		1837,1
Доставочно-такелажные и обслуживающие работы
Доставка металлического материала	т	3,04	1,52	0,50	23,045	138,27
Доставка леса	м3	7,6	0,95	0,125	23,045	138,27
Итого:	-	-	-	9,5	-	2113,64

Комплексная норма выработки для очистного забоя составит:

, (48)

где: - суммарная трудоемкость всех работ на смену;

А оч.- добыча угля, приходящаяся на сутки, т.

.

Для расчета комплексной расценки необходимо определить суммарные затраты по заработной плате на смену , которые определяются по каждому процессу путем умножения трудоемкости данного процесса на тарифную ставку соответствующего разряда.

Комплексная расценка по очистным работам:

, (49)

где УЗ - суммарные затраты по заработной плате, руб.

.

Комплексная расценка по вспомогательным работам:

, (50)

.

Численность очистной бригады определяем с учетом планируемого перевыполнения норм выработки. Явочное число рабочих принимаем ниже полученного по нормам выработки общего числа чел.-см. с таким расчетом, чтобы нормы выработки выполнялись на 101-110 %.

Явочный состав рабочих по выемке угля на сутки определяется:

,(51)

где: - коэффициент выполнения норм выработки;

.

Списочный состав рабочих очистного забоя:

,(52)

где: - коэффициент списочного состава;

- количество рабочих дней в году;

- количество праздничных дней;

- количество выходных дней;

- количество дней отпуска;

- коэффициент, учитывающий неявку на работу по уважительным причинам;

,

Для работы в очистном забое коэффициент списочного состава должен быть равным не менее 1,4. Поэтому, принимаем Ксп.с= 1,4.

.

На подготовительных работах при проведении выемочных печей задействовано 3 человека.

Распределение звена электрослесарей по сменам:

- по два деж.электрослесаря в каждую смену;

- 4 чел. - входят в состав слесарей ППР.

Суточный явочный состав звена электрослесарей:

,(53)

где: - число дежурных электрослесарей;

- число электрослесарей ремонтной смены;

.

Для перепуска пульпы в каждую добычную смену принимаем по 1 перепусчику . Кроме того, принимаем 2 крепильщика .

Явочный состав рабочих по выемочному участку на сутки составит:

(54)

.

Списочный состав рабочих выемочного участка:

,(55)

.

Производительность труда рабочих на смену (на выход):

,(56)

.

Производительность труда ГРОЗ за месяц:

,(57)

.

Исходными данными для расчета месячного фонда заработной платы являются: месячный объем добычи угля; комплексная расценка 1 т угля; численность вспомогательных рабочих; их тарифные ставки; количество дней работы очистного забоя за месяц; оклады инженерно-техническим работникам участка и действующие в настоящее время системы оплаты труда рабочих. Расчет производится в таблице 25.

Прямая сдельная заработная плата:

, (58)

.

Где Амес.оч.=(16570+540)*25.6=56243 т.

Прямая повременная заработная плата:

, (59)

где:k - количество групп рабочих одного разряда;

- тарифная ставка i-го разряда рабочих с повременной оплатой труда, руб.;

- явочная численность рабочих i-го разряда;

- количество выходов в месяц.

Премия рабочим со сдельной оплатой труда за выполнение плана:

,(60)

.

Доплата за руководство бригадой:

.

Доплата за руководство звеном:

, (61)

.

Доплата бригадиру электрослесарей:

, (62)

.

Доплата за работу в ночное время:

,(63)

где: - число дней с ночным режимом работы;

- число часов работы в ночное время суток;

- количество работающих в ночное время (по группам с одинаковой тарифной ставкой).

Доплата горному мастеру за работу в ночное время:

,(64)

где: - оклад горного мастера, руб./мес.;

- продолжительность рабочей смены горного мастера;

- количество выходов за месяц.

Эксплуатационные затраты на 1 т угля по элементу «Заработная плата» по новой технике составят:

, (65)

.

Отчисления на социальное страхование:

, (66)

.

На одну тонну добычи:

, (67)

.

Таблица 25 - Расчет затрат по элементу «Затраты на оплату труда»

Наименование работ	Профессия (должность)	Тар- став-ка	Штат в сут.	Вых-в за ме-сяц	Объем работ	Рк	Общая зарплата, руб.
			Яв.	Спис				Прямая	Неуч р-ты	Премия	Доплата бригадиру и пр.	Доп-та ночн.	Всего
Очистные работы
Выемка угля, т	Диспетчер скрепероструговой установки Гидромонит-щик Помошник гидром-ка	29,09 29,09 27,03	1 1 2	1,4 1,4 1,4	22 22 22	42419	1,92	81444,9	2443	16640	1200	1129.2	102857,5
Подготовительные работы, доставочно - такелажные работы, бурение скважин
Проведение выработки	Машинист, Помощник машиниста	28,036 28,036	1 2	1,4 2,8	22 22	300 м/мес	200 руб/м	60000	6000	18028	300	1129.2	85457.9
Всего сдельщики			3										188315,4
Повременщики
Наименование работ	Профессия (должность)	Тар- став-ка	Яв.	Спис	Вых-в за ме-сяц	Коэф-т доплат	Кс.с.	Прямая	Неуч р-ты	Премия	Доплата бригадиру и пр	Доп-та ночн.	Всего
Бурение шпуров, крепление анкерами	Крепильщики	26,06	6	8,4	22	1.5	1.4	5159,9	154,8	2356	300	1129.2	9099,9
Доставка материалов	Доставщики- такелажники	23,045	12	16,8	22	1.5	1.4	12776,2	383,3	4712.3	300	1129.2	19300,9
Перепуск пульпы	Перепусчик	23,045	3	4,2	22	1.5	1.4	3194,4	95,82	1178	300	1129.2	5897,4
Обслуж-ние механизмов	Деж.эл.слес. Слесарь ППР	23,04523,045	6 6	8,4 8,4	22 22	1.5 1.5	1.4 1.4	6388,1 6388,1	191,6 191,6	2356 2356	300 300	1129.2 1129.2	10364,9 10364,9
Всего повременщики		33										48613.9
Всего рабочие			51	71									189649
ИТР	Нач-ик уч-ка Зам. нач. уч-ка Пом. нач. уч-ка Механик уч-ка Зам. мех. уч-ка Горн. мастера		1 1 1 1 1 4	1 1 1 1 1 6	25 23 23 25 23 21			4000,0 3720,0 3590,0 3720,0 3570,0 13800,0	40,0 37,2 35,9 37,2 35,7 138,0	2400,0 2232,0 2154,0 2232,0 2142,0 8280,0			6440,0 5989,2 5779,9 5989,2 5747,7 22218,0
Всего ИТР			9	11				32400,0	314,0	19440,0			55028,04
Всего по уч-ку													243343,44

7.2.2 Определение эксплуатационных затрат по элементу «Затраты на амортизацию»

Амортизационные отчисления за месяц (руб./мес.) определяются по каждому виду оборудования, применяемому на участке, затем суммируются.

,(68)

где: - годовая норма амортизации, %;

- полная первоначальная стоимость данного оборудования или машины, руб.;

- оптовая цена оборудования или машины, руб.;

- затраты на доставку оборудования, руб.;

- затраты на монтаж оборудования.

Таблица 26 - Расчет затрат по элементу «Амортизация»

Оборудование	Количество	Оптовая цена, тыс. руб.	Затраты на монтаж, тыс. руб.	Трансп. тасходы, тыс. руб.	Полная стоимость, тыс. руб.	Нома амортизации, %	Сумма амортизационных отчислений, тыс. руб.
		за единицу	общая				годовая	месячная
УС-3	1	2700000	2700000	81000	162000	2943000	30,1	2,5	73820,3
12ГП-2	1	1250000	1250000	37500	75000	1362500	32	2,7	36333,3
ВМ-6М	1	97500	97500	2925	5850	106275	26,5	2,2	2346,9
Маслостанция СНТ- 32	2	8200	16400	492	984	17876	26,5	2,2	394,8
Насос К-60	1	45865	45865	1376	2752	49992,9	26,5	2,2	1104,0
16УД-5	1	114000	114000	3420	6840	124260	26,8	2,2	2775,1
Лебедка ЛВ-25	2	65080	130160	3905	7810	141874	26,8	2,2	3168,5
Приводная станция	2	86000	172000	5160	10320	187480	26,8	2,2	4187,1
Пускатели:
ПВИ 250	10	14529	145290	4359	8717	158366	26,8	2,2	3536,8
ПМВИР41	1	15834	15834	475	950	17259,1	26,8	2,2	385,5
ПВИ-63У5	7	21927	153489	4605	9209	167303	26,8	2,2	3736,4
Аппаратура: АМТ-3Т	7	30420	212940	6388	12776	232105	26,8	2,2	5183,7
АКВ-2П	2	27991	55982	1679	3359	61020,4	26,8	2,2	1362,8
РС-4М	9	21300	191700	5751	11502	208953	26,8	2,2	4666,6
АП-4	8	51452	411616	12348	24697	448661	26,8	2,2	10020,1
АФВ-2АУ5	10	320	3200	96	192	3488	17,8	1,5	51,7
Итого									153073,6

Затраты по элементу «Амортизация» составят:

, (69)

7.2.3 Определение эксплуатационных затрат по элементу «Затраты на материалы и инструменты»

Расчет расхода и стоимости материалов, потребляемых в очистном забое, производится на основании удельных нор расхода материалов на 1000 т суточной добычи, месячного объема добычи угля и т.д.

Таблица 27- Затраты по материалам добычного и подготовительного забоя

Материалы	Расход	Цена за единицу, руб.	Сумма затрат, руб.
Задвижка: 3ШР - 16/25	18	2436	43848
3ШЭ 16/250	1	26807	26807
Высоконапорные трубы
D = 125 мм	50	2370	118500
D = 250 мм	50	2820	141000
Пульпоспускные трубы, D = 800 мм	200	4580	916000
БРС
D = 125 мм	273	1440,68	393305,64
D = 250 мм	47	2320,2	109049,4
Анкера (комплект)	24	86	2064
Затяжка решетчатая 3Р1,1*2,6	9	355	3195
Желоба мет.	300	6200	1860000
Швеллер	9	1697	15273
Итого			3657209
Неучтенные (20%)			731441,8
ВСЕГО			5794091

Затраты по элементу «Материалы и инструменты» составят:

,(70)

.

7.2.4 Определение эксплуатационных затрат по элементу «Затраты на электро- и гидроэнергию»

Оплата за электроэнергию на шахте производится по двухставочному тарифу: основная - за установленную мощность и дополнительная - за потребляемую электроэнергию токоприемниками забоев и пр.

Сумма затрат за максимальную загрузку двигателей:

, (71)

где: - суммарная мощность всех двигателей;

- тариф за 1 кВт максимальной нагрузки;

.

Сумма затрат за потребляемую электроэнергию токоприемниками участка:

,(72)

где: - число часов работы двигателя в месяц, ч;

- коэффициент загрузки двигателей по мощности и времени;

- тариф за 1 кВт потребляемой энергии.

Сумма затрат на электроэнергию за месяц:

,(72)

Затраты по элементу «Электроэнергия»:

,(73)

Таблица 28 - Затраты по электроснабжению участка

Потребители	Мощность, кВт	Время работы, час.	Коэффициент загрузки Кз	Расход эл.энергии за месяц, кВт/час	Тариф за 1 кВт/час	Сумма затрат за эл.энергию, руб.
	одного двигателя	общая	за сутки	за месяц
Скрепероструг	60	120	18	450	0,8	43200	2	86400
Вентилятор ВМ-6М	24	24	24	600		11520		23040
Электросверло ЭР-18Д2М	1,4	1,4	8	200		224		448
Лебедка ЛВ-25	80	80	18	450		28800		57600
Освещение	1	2	24	600		960		1920
Насос К-60	200	200	24	600		96000		192000
Углесос 16УД-5	1600	1600	18	450		576000		1152000
Итого:								1513408

Таблица 29 - Расчет эксплуатационных затрат на гидроэнергию.

Вид потребляемой технологической воды	Ед.изм.	Расход за сутки	Затраты по 1м3 воды, руб.	Затраты на техн. воду, рубл.
Высоконапорная вода, Р=12 МПа	м3	8064	8	64512

Затраты по элементу «Гидроэнергия»:

, (74)

Эксплуатационные затраты на добычу 1 т угля по участку составят:

(75)

Таблица 30 - Сводная таблица эксплуатационных затрат по элементам

№ п/п	Элемент затрат	Сумма, рубл.
1	Затраты по элементу «Затраты на оплату труда»	3,8
2	Затраты по элементу «Затраты на материалы и инструменты»	90,71
3	Затраты по элементу «Затраты на амортизацию»	2,4
4	Затраты по элементу «Затраты на электроэнергию и гидроэнергию»	28,33
5	ИТОГО	125,3

8. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ С УЧЕТОМ ВВОДА В ОТРАБОТКУ ЗАПАСОВ ИЗ ТОНКИХ ПЛАСТОВ

Расчет производится на основании «Инструкции по расчету производственных мощностей действующих предприятий по добыче и переработке угля (сланца)». /15/

Первым основным ограничивающим элементом в факторе «фронт горных работ» при существующей технологии являются низкие темпы проходки выработок с присечкой породы (до 50%) комбайнами ГПКГ.

Вторым фактором, определяющим уровень добычи по шахте при гидротранспорте, является консистенция пульпы, т.е. то максимальное содержание горной массы в технологической воде.

В работе необходимо определить объем добычи, который может обеспечить гидротранспортная система шахты.

В нижеприведенном расчете не рассматриваются вопросы транспорта в околоствольном дворе и подъема, т.к. шахта построена в расчете на гидроподъем пульпы.

Пропускная способность подъемной установки стволов так же не определяется по причине отсутствия на шахте подъема горной массы подъемными машинами, горная масса выдается гидроподъемом с гор. +60 м с помощью углесосов.

8.1 Технические возможности по фронту горных работ

Технические возможности района по добыче угля на 2005 год определяются одновременной работой по одному очистному забою на пл.16 (лава 16-13 с переходом лаву 16-12) и на пл.27а (лава 27а-1), а также проходческими работами по подготовке замещающих очистных забоев. Характеристика отрабатываемых выемочных столбов приведена в таблице 31.

Среднесуточная нагрузка на лаву 16-13 на 2005 г. определяется по формуле:

Асут= Асм*ncм*Кгеол ,(77)

где: Асм - среднесменная нагрузка на лаву, т/см;

ncм =3,0- число рабочих смен по добыче в сутки;

Кгеол - коэффициент уменьшения нагрузки при работе в особо сложных горно-гелогических условиях, Кгеол=1,0.

Среднесменная нагрузка на лаву составит:

АСМ=480*7,5*0,34=1225 т/см

Среднесуточная нагрузка на лаву по пл.16 составит:

АСУТ=1225*3=3675 т/сут

Добыча из подготовительных забоев по пласту 16 принимается по сложившемуся на шахте соотношению между очистными и подготовительными работами по статистическим данным и составляет 560 т/сут (198,8 тыс.т/год).

До=,(78)

где:dоч- суточная добыча угля из очистных работ на пластах, т/сут;

dпод.- суточная добыча угля из подготовительных работ, т/сут;

Точ.- плановое число рабочих дней очистного забоя на пластах.

Таблица 31 - Механизация очистных забоев

Забой	Механизация	Запасы на 01.01.05, тыс.т.	Вынимаемая мощность пласта, м	Угол падения, град	Длина очистного забоя, м
Лава 27а-1	УС-3, 12ГП-2	367,65	0,95	10	200
Лава 16-13	2КМ-138, KSW-460Н	425	1,8	-3	250
Лава16-12	2КМ-138, KSW-460Н	570	1,8	-3	250

В угольной промышленности принят следующий ряд типовых значений годовой мощности угольных шахт:

1,2; 1,5; 1,8; 2,4; 3,0; 3,6; 4,5; 6,0; 7,5 млн. тонн

Технические возможности шахты по фронту горных работ принимаются в размере 2400 тыс.т/год. При этом среднесуточная нагрузка по фронту горных работ 2400000/355=6760 т/сутки.

8.2 Технические возможности по пропускной способности подземного гидравлического транспорта

8.2.1 Пропускная способность самотечных гидротранспортных маршрутов

Технологическая схема транспорта горной массы предусматривает использование самотечного гидротранспорта при выдаче горной массы из лавы 27а-1 по пульпоквершлагам в ЦКГП-2. Самотечный гидротранспорт производится по желобам, пропускная способность которых при угле наклона 4-5° ( i = 0,07) составляет 1800-2200 м3/час пульпы.

Добыча горной массы из лавы 27а-1, рассчитанная выше при расчете пропускной способности конвейеров составляет 2197 т/сут. или 2197:18=122,1 т/час.

При коэффициенте неравномерности поступления горной массы равном Кн =1,3 количество добываемой горной массы может достичь 2856 т/сут или 3620:18=158,67 т/ч..

Для смыва горной массы на пульпобремсберг 27а-1 подается 350-400 м 3/час воды, шахтный приток составляет 18-20 м3 /час. Итого воды для смыва подается в худшем случае 420 ма/час., следовательно в желоб 3 типоразмера поступает 420+54,5 = 474,5 м3/час пропускная же способность желоба по пульпе составляет 1080 м3/час.

1080 > 474,5, следовательно, самотечный транспорт в данном случае не вносит ограничений по транспорту горной массы.

8.2.3 Расчет производственной мощности шахты по гидроподъему

Исходные данные:

Н2=205м - геодезическая высота подъема пульпы (разность отметок);

L2=300м - длина пульповода с гор. -260м до всаса углесоса на поверхности;

d=0,35м - внутренний диаметр пульповода;

Q=0,22 м3/с - подача гидросмеси, принимается по графику;

Qпр=200 м3/час - шахтный приток, попадающий в ЦКГП-2;

Доч=1657 т/сут -добыча угля из очистного забоя;

Дподг.=540 т/сут - добыча угля из подготовительных забоев;

А=6,4 % - зольность горной массы.

Определяется производительность углесосной установки:

aу = 60 qу * Тр * Ку (79)

где: qу - производительность углесоса по углю, т/мин.

Ку - коэффициент, учитывающий возможные остановки углесоса,

Ку = Кв + Кб (1- Кв)(80)

где: