Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя (стр. 8 )

Разумеется, трудно получить один критерий оптимальности, удовлетворяющий полностью всем предъявляемым к нему требованиям.

Однако анализ проектов шахт показывают, что на стадии оптимизации проектных решений использование единого экономического критерия приведенных затрат оправдано и наглядно иллюстрируют достаточную его чувствительность и технико-экономическую емкость.

Рекомендуемая литература: основная [1-6], дополнительная [5-9].

Контрольные задания для СРМ (тема 3) [1, 4]

1. Выбор модели для решения конкретной задачи.

2.. Выбор критерия эффективности для решения конкретной задачи.

Раздел 4. Информационное обеспечение задач проектирования. Общие положения и основные нормы технологического проектирования.

Тема 4. Информационное обеспечение задач проектирования. Общие положения и основные нормы технологического проектирования (6 часов)

План лекции

1. Исходная горно-геологическая информация.

2. Производственно-техническая и технологическая информация.

3. Социально-экономическая информация. Стоимостные параметры.

4. Производная информация.

5. Требования к информации при проектировании шахт.

6. Общие положения и основные нормы технологического проектирования.

При разработке проекта строительства или реконструкции шахт используется большой объем различных данных. Всю номенклатуру исходных данных можно разделить на две группы.

В первую группу входит собственная информация разового использования: горно-геологические данные, пространственные характеристики шахтного поля, механические характеристики вмещающих пород и др. Эта информация характеризует данную шахту, и, как правило, она неприменима при проектировании другой.

Собственная информация представляется по разделам:

·  горно-геологические данные (сведения о мощности, углах падения, газоносности угольных пластов, характеристики вмещающих пород, нарушенности и др.);

·  данные для геометризации шахтного поля и вариантов технологической схемы разработки (размеры шахтного поля, расстояние от поверхности до верхней и нижней границ шахтного поля, расстояния между пластами и т. д.).

Вторую группу составляет внешняя информация многократного использования. Сюда включаются нормативные данные, технические и стоимостные параметры, типовые сечения горных выработок и др.

Внешняя информация включает разделы:

·  технические нормативные данные (нормы технологического проектирования, правила безопасности, характеристики горных машин и оборудования и пр.);

·  организационная и социально-экономическая информация (регламентированный режим работы шахты, коэффициент экономической эффективности капитальных затрат, стоимостные показатели, нормы расходования материалов и энергии, трудовые нормы, тарифные ставки и расценки, цена угля и др.);

·  информация о типовых технических решениях (типовые сечения выработок, загрузочные устройства, камеры и узлы).

Обе группы информации служат для разработки различных частей и разделов проекта и экономико-математической модели.

Исходная горно-геологическая информация

Горно-геологические данные принимаются из геологических отчетов.

Основными графическими материалами являются сводные гипсометрические планы угольных пластов по месторождению или углепромышленному району с соответствующей геологической картой и геологическими разрезами. Эти материалы используются для установления полезной (общей) мощности рабочих пластов, структурно-тектонических условий залегания, литологического состава и физико-механических свойств вмещающих пород, гидрогеологических условий разработки месторождения. Газоносность пластов определяется по картам газоносности.

Геологические материалы должны содержать данные лабораторных исследований физико-механических свойств грунтов, пород и углей; планы прогноза устойчивости непосредственной кровли угольных пластов и обрушаемости основной кровли, устойчивости почвы пластов; сведения о трещиноватости пластов и углей, мощности слоев угленосных пород (особенно основной и непосредственной кровли); характеристику контактов между ними, а также другие данные, необходимые для проектирования технологии ведения горных работ и выбора механизации.

В геологических отчетах должна представляться полная характеристика состава и свойств подземных и поверхностных вод, предложения по их сбросу, очистке и использованию с учетом охраны окружающей природной среды.

Данные геологоразведочных работ должны обеспечивать получение необходимой информации для характеристики природной газоносности пластов угля и вмещающих пород, прогноза ожидаемой газообильности горных выработок и осуществления дегазации. Прогнозируемые зоны выбросоопасности угольных пластов должны быть показаны на гипсометрических планах и картах прогноза газоносности.

При приемке геологических материалов проектировщики обязаны оценивать:

·  изученность горно-геологических условий эксплуатации и, в частности, наличие данных о частоте проявления и ориентировке тектонических нарушений, их влиянии на условия разработки угольных пластов и полноту выемки запасов;

·  наличие прогноза газоносности, выбросоопасности и проявления горных ударов:

·  изученность гидрогеологических условий по водоносным горизонтам, минерализацию вод и возможность их вредного влияния на горношахтное оборудование, крепление горных выработок и окружающую среду, наличие расчетов водопритоков'согласно существующим требованиям;

·  изученность качества углей и их технологических свойств, наличие данных о полезных и вредных (сера, ртуть, мышьяк, бериллий) компонентах в углях и рекомендаций по их извлечению или обезвреживанию;

·  полноту материалов геологических отчетов и достоверность данных, необходимых для составления технического проекта.

Дополнительным источником геологической информации может служить опыт работы шахт на соседних участках месторождения.

Основные горно-геологические характеристики, единицы измерения и область применения их при проектировании сведены в табл. 1.

Таблица 1

Горно-геологические характеристики и единицы измерения	Условные обозначения	Область применения при проектировании
Число рабочих пластов в шахтном поле	nпл	Определение промышленных запасов, мощности шахты, схемы вскрытия и подготовки пластов, схемы транспорта, вентиляции, энергоснабжения и др.
Мощность пластов, м	mi	Определение запасов шахтного поля, нагрузки на очистные забои, производительности труда, расчет вентиляции, выбор очистного оборудования и др.

Продолжение таблицы 1

Плотность угля, т/м3	γi	Определение запасов, мощности шахты, нагрузки на очистной забой, выхода угля при проведении горных выработок, расчет транспорта, подъема и др. Расчет норм выработки
Угол падения пластов, градус	αi	Определение схем вскрытия и подготовки пластов, длины горных выработок, выбора средств транспорта, выбора средств механизации очистных работ и пр.
Газоносность угольных пластов, м3/т: природная остаточная	Хi Xост i	Определение нагрузки на очистной забой, сечений горных выработок, расчет количества воздуха для проветривания, выбор схемы, средств вентиляции, порядка отработки шахтного поля
Сопротивляемость угля разрушению, Н/см2	Ap i	Выбор средств выемки угля, определение скорости подачи комбайна, толщины стружки струга, нагрузки на очистной забой, расчет размеров предохранительных целиков и др.
Марка угля	My	Определение цены угля, схемы углепотоков подземных и на поверхности, назначения потребителя и др.
Зольность угля, %		То же
Теплотворная способность, Дж/кг		Определение цены угля, эффективности технологии и способа выемки, выбор средств транспорта и др.
Устойчивость вмещающих пород (допустимая площадь обнажения кровли), м	Fo6н i	Выбор средств крепления и управления кровлей
Коэффициент крепости пород	fп	Определение способа и скорости проведения горных выработок, расчет затрат на проведение горных выработок
Коэффициент крепости угля	fy	Выбор способа выемки, расчет скорости подачи выемочной машины, глубин строгания и отжима
Вертикальное расстояние от поверхности до границ шахтного поля, м верхней нижней	Hв Hн	Выбор способа и схемы вскрытия шахтного поля, вида подъема, схемы вентиляции, определение объема и стоимости горных работ на вскрытие шахтного поля
Расстояние между угольными пластами, м	h1-2 h2-3 …	Выбор способа вскрытия угольных пластов, расчет объемов горных работ, построение графика отработки, выбор способа управления кровлей, способов охраны горных выработок, расчет метановыделения и т. д.
Размер шахтного поля, м по простиранию по падению	Sш Hш	Определение запасов, выбор схемы вскрытия и отработки шахтного поля, подготовки пластов, вентиляции, транспорта, расчет объемов горных выработок
Относительная водо-обильность, м3/т суточной добычи	WВ	Расчет водоотлива и стоимости водоотлива, выбор схемы подготовки и системы разработки
Запасы угля в шахтном поле, млн. т балансовые промышленные	Qбал Zпр	Расчет мощности шахты и срока службы

Производственно-техническая и технологическая
информация

Производственно-техническая информация является наиболее обширной. Сюда входят: