Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя (стр. 12 )

·  повышение организационно-технического уровня производства;

·  перевод предприятия на новую технологию;

·  улучшение условий труда.

При вскрытии и подготовке нового горизонта проектируются:

·  все горные работы, связанные со вскрытием и подготовкой нового горизонта,— проведение стволов, шурфов, скважин, сооружение околоствольных дворов, камер, проведение выработок по подготовке линии очистного забоя;

·  подъемные и вентиляционные установки, котельные, калориферные, закладочные комплексы, установки для кондиционирования воздуха и другие сооружения, строительство или расширение которых необходимо для нормальной эксплуатации проектируемого горизонта;

·  замена устаревшего и изношенного оборудования в общешахтных процессах и установках, обслуживающих проектируемый горизонт.

При вскрытии и подготовке нового горизонта учитываются затраты:

·  общешахтного назначения;

·  на выемку отдельных пластов в пределах нового горизонта.

К общешахтным относятся затраты:

·  на расширение пропускной способности объектов технологического комплекса и вентиляторов главного проветривания;

·  углубку стволов до отметки нового горизонта;

·  проведение и поддержание главных квершлагов на откаточном и вентиляционном горизонтах;

·  сооружение и эксплуатацию околоствольных дворов и камер на новом горизонте;

·  транспортирование угля по магистральным выработкам;

·  эксплуатацию подъемной, водоотливной и вентиляционной установок;

·  расширение и эксплуатацию технологического комплекса на поверхности.

Анализ проектов реконструкций шахт показывает, что только в немногих случаях удается использовать существующие объекты шахтной поверхности после реконструкции шахты с приростом производственной мощности. В среднем около 96% объема капиталовложений направляется на строительство новых объектов и лишь 4—5 % — на расширение существующих зданий и сооружений на поверхности и замену устаревшего и малопроизводительного оборудования.

Рекомендуемая литература: основная [1-6], дополнительная [7-10].

Контрольные задания для СРМ (тема 5) [1- 6]

1. Основные понятия теории принятия решений

2. Экономико-технологическое моделирование при проектировании.

3. Составление целевой функции экономико-математической модели и системы ограничений

4. Особенности моделирования затрат при оптимизации решений в проектах новых горизонтов и реконструкции шахт

Раздел 6. Проектирование технологической схемы шахты.

Тема 6. Проектирование технологической схемы шахты (8 часов)

План лекции

1. Процесс обоснования и выбора рациональных вариантов технологической схемы шахты

2. Оценка горно-геологических условий месторождений

3. Анализ хозяйственной роли будущей шахты и ее основных производственных параметров

4. Конструирование возможных вариантов технологической схемы шахты и выбор оптимального варианта

5. Оптимизация технологических схем и параметров шахты

6. Разработка проекта шахты

7. Интегральная оценка технико-экономической эффективности проекта шахты

8. Обоснование и расчет проектной мощности шахты

9. Определение нагрузки на очистные забои

10. Определение длины лавы

11. Проектирование системы подземного транспорта шахты

12. Проектирование схемы и параметров вентиляции шахты

13. Определение площади поперечного сечения горных выработок

Процесс обоснования и выбора рациональных вариантов технологической схемы шахты

Под технологической схемой шахты следует понимать совокупность вскрывающих, транспортных, вентиляционных и очистных горных выработок, позволяющих осуществлять основные и вспомогательные производственные процессы на базе определенных средств механизации и форм организации работ, направленных на извлечение угля.

Оптимальное проектирование предусматривает:

·  сопоставление множества вариантов (надежность выбора оптимальных параметров шахты тем выше, чем большее число вариантов сопоставляется);

·  использование экономико-математического моделирования, основанного на адекватном отражении реальных технологических и экономических свойств шахты, на экономически емком критерии оптимальности, надежной геологической, стоимостной и технической информации и пр.

Процесс обоснования оптимального варианта технологической схемы шахты можно представить в следующей последовательности:

·  анализ и оценка технологичности горно-геологических условий;

·  конструирование возможных вариантов технологических схем шахты;

·  выявление нескольких наиболее рациональных вариантов технологических схем шахты;

·  оптимизация параметров рациональных технологических схем шахты с применением экономико-математического моделирования;

·  выбор оптимального варианта технологической схемы шахты для разработки проекта строительства или реконструкции шахты.

Оценка горно-геологических условий месторождений

Выполняется с целью определения степени технологичности, т. е. удобства разработки месторождения с позиций имеющегося опыта работы предприятий в сходных условиях, опыта проектирования предприятий со сходными условиями.

Такая оценка дается данным о:

·  запасах и их разведанности;

·  распределении запасов по площади, глубине, мощности, углам падения;

·  выдержанности залегания пластов и их нарушенности;

·  газоносности, обводненности;

·  качественных и марочных характеристиках и т. д..

Эти данные позволяют определить геометрические параметры частей шахтного поля, назначить средства механизации очистных работ, транспорта, проведения выработок и т. д.

Отдельно учитываются забалансовые запасы. На каком-либо из последующих этапов разработки забалансовые запасы могут быть переведены в балансовые.

Данные по пластам сводятся в таблицы.

Таблица 1

Наименование или индекс угольного пласта, марка угля	Средневзвешенная глубина залегания, м	Размеры по простиранию и по падению, м	Мощность пласта, м	Угол падения пластов, градус
диапазон изменения	средневзвешенная	диапазон изменения	средне- взвешенный

Продолжение табл. 1

Наименование вмещающих пород	Расстояние до соседних пластов, м	Газоностность пластов, м3/т	Зольность пластов.	Средневзвешенное расстояние между. нарушениями, м
почвы	кровли	до верхнего	до нижнего	диапазон изменения	средневзвешенная	по простиранию	по падению

Анализ всех этих показателей позволяет судить о технологичности разработки данного месторождения, достоверности запасов, однородности условий, характере условий и трудностях разработки.

Анализ хозяйственной роли будущей шахты и ее основных производственных параметров

Детальный и всесторонний анализ горно-геологических данных, а также географического и социально-экономического положения помогает объективно оценить роль будущего предприятия в хозяйственной жизни района.

Оцениваются качественные характеристики продукции шахты (марочный состав добычи, сортность, зольность, содержание серы и фосфора) и возможные потребители всей номенклатуры угля и поставщики энергии, воды, тепла, материалов, оборудования и т. д.

В графической или табличной форме представляются сведения, отображающие динамику добычи шахты во времени по маркам угля, сортовому составу и объему.

Дается оценка развития предприятия в будущем, анализируются диапазоны и последствия возможных отклонений основных параметров шахты.

Оценивается тенденция занятости людей в районе строительства шахты.

Для первого этапа дается обоснование основных количественных параметров шахты.

Устанавливается уровень мощности шахт, нагрузки на очистные забои и параметры средств выемки, скорости подвигания очистных и подготовительных забоев, уровень технических и производственных параметров системы транспорта, подъема, вентиляции, технологического комплекса на поверхности, системы энергоснабжения и др. Все эти параметры и показатели согласовываются с нормами технологического проектирования.

Конструирование возможных вариантов технологической схемы шахты и выбор оптимального варианта

Варианты технологической схемы шахты конструируются:

·  изменением способов и схем вскрытия и подготовки, систем разработки, схем транспорта, вентиляции и др.;

·  варьированием количественных параметров элементов технологической схемы шахты.

При этом общее число полученных таким способом возможных вариантов технологической схемы шахты может составить сотни тысяч. Выбор наиболее экономичной схемы требует рассмотрения всех вариантов. Не сопоставив их между собой, мы не сможем утверждать, что рекомендуемый в проекте вариант — лучший.

Изменение же варианта технологической схемы на уже введенной в эксплуатацию шахте сопряжено со значительными затратами и такой способ исправления допущенного просчета не приемлем. Поэтому рациональный вариант должен быть выбран в проекте строительства или реконструкции (развития) шахты.

Метод выделения предпочтительных вариантов сводится к анализу преимуществ или недостатков вариантов отдельных элементов технологических схем с учетом возможности их функционирования в рассматриваемых горно-геологических условиях. Кроме того, в горной науке разработаны различные методы выбора предпочтительных и рациональных вариантов (метод бальных оценок, метод коэффициентов сильности и др.). Эти методы позволяют решать задачу выделения из огромного множества возможных вариантов технологических схем несколько наиболее рациональных.

В результате такого отбора выделяются от 2 до 5 наиболее рациональных вариантов. По каждому варианту путем экономико-математического моделирования устанавливаются оптимальные параметры, а методом сравнения вариантов выявляется оптимальный вариант технологической схемы шахты, который и рекомендуется для разработки проекта строительства или реконструкции шахты.