Рис. 3.2.1. Вскрытие шахтного поля – вариант 1.
Рис.3.2.1. Вскрытие шахтного поля – вариант 2.
Расчет действующей и резервной линии очистных забоев выполнен по программе АО3, разработанной СПГГИ(ТУ) кафедрой РПМ.
По результатам вычисления необходимое для поддержания проектной мощности шахты количество действующих лав 4, резервно-действующих 1. Годовое подвигание общей линии очистных забоев составит 782 м в год, а действующей линии очистных забоев 977 м.
Таким образом, исходя из общего количества лав по пластам принимаем, что на каждом пласте будут одновременно отрабатываться по одной панели . В каждой панели ведутся очистные работы в двух действующих лавах. В первую очередь на обоих пластах отрабатывается двукрылая панель. Порядок отработки панелей нисходящий. Порядок отработки выемочных столбов обратный.
В связи с тем, что пласт Четвертый является защитным для опасного по внезапным выбросам пласта Тройного, предусматривается его опережающая отработка. Размер опережения согласно ПБ составит 2 выемочных поля.
Группирование пластов осуществляется промежуточными квершлагами и гезенками , которые располагаются на флангах и в центре панелей.
3.2. Вскрытие шахтного поля
Вскрытие шахтного поля может осуществляться в зависимости от горно-геологических условий залегания пластов и горнотехнических условий разработки различными способами. Целесообразность применения того или иного способа вскрытия помимо технических соображений должна быть обоснована экономическим сравнением различных вариантов, наиболее соответствующим данным условиям.
Для условий шахты « Заполярной» приемлемыми, учитывая опыт работы отрасли и данные литературы, являются следующие варианты:
1 вариант: вскрытие вертикальными стволами и капитальными квершлагами, с проходкой стволов до 1 горизонта и последующей их углубкой (рис 3.2.2).
2 вариант: вскрытие вертикальными стволами и капитальными квершлагами с проходкой на полную глубину до 2 горизонта.
Для выбора того или иного варианта необходимо провести сравнение проведенных капитальных затрат по ним.
Т.к. схемы подготовки не имеют существенных различий затраты на проведение, поддержание, а также транспорт и водоотлив на уровне панельных выработок учитываться в сравнении не будут. Кроме того не будут учтены одинаковые расходы (например затраты на проведение и поддержание вентиляционных стволов).
По первому варианту также сокращен срок ввода шахты в эксплуатацию, поэтому необходимо учесть также экономию полученную от более быстрого пуска предприятия.
Определим примерные сечения основных вскрывающих выработок исходя из норм ПБ о максимально допустимых скоростях движения воздуха по ним.
Необходимое количество и размеры стволов :
- клетевой воздухопадающий ствол
необходимое количество воздуха:
где Асут=7000 т/сут – суточная добыча по шахте;
-kд =0,7 – коэффициент дегазации;
- kр=2 – коэффициент резерва;
- q =58 м3/т – относительная метанообильность;
Тогда Qш= 375 м3/сек;
Суммарное сечение стволов (клетьевых):
где Vmakc = 8 м/сек –максимально допустимая скорость движения воздуха по стволам;
SSств=46,93 м2
Принимаем 1 клетьевой ствол диаметром 8 м – сечение 50,3 м2
Необходимое сечение скипового ствола выбираем с учетом габаритных размеров скипа 1СН20-1,принятого по результатам расчета по программе АО7 СПГГИ(ТУ).
Принимаем ствол сечением 50,3 м2.
Сечение квершлагов, магистральных штреков и панельных бремсбергов принимаем по условиям прохождения воздуха – 14.4 м.
Капитальные затраты первого периода представлены в таблице 3.2.1, капитальные затраты будущих лет в таблице 3.2.2, затраты на поддержание по первому варианту в таблице 3.2.3, по второму в таблице 3.2.4.
Сравним удельные приведенные затраты по сравниваемым вариантам, рассчитанные по формуле:
где
- Ен =0,15 – норматив эффективности капитальных вложений;
- АШ.Г. – годовая добыча шахты;
- КПЕР – капитальные затраты первого периода;
- ЕНП =0,1 – коэффициент приведения разновременных затрат;
- tСТР – срок строительства шахты;
- å Кбуд – сумма капитальных затрат будущих лет;
Таблица 3.2.1
Капитальные затраты 1-го периода по сравниваемым вариантам.
Выработка | Сечение, м2 | 1 вариант | 2 вариант | |||||
L ,м | Ст-ть 1-го м, руб. | Ст-ть выр,млн руб | L ,м | Ст-ть 1-го м, руб. | Ст-ть выр, млн руб | |||
Скиповй ствол | 50,3 | 470 | 39998,9 | 18,7995 | 800 | 40529 | 32,423 | |
Клетьевой ствол | 50,3 | 430 | 44238 | 19,022 | 760 | 39094 | 29,712 | |
ОД 2 гор. | - | - | - | - | - | - | 104,33 | |
Квершлаг 1 гор. | 14,4 | 83 | 13188 | 1,094604 | 1250 | 14004 | 17,505 | |
Итого: | 38,91614 | 185,97 |
Таблица 3.2.2
Капитальные затраты будущих лет по сравниваемым вариантам
Выработка | S, м2 | 1 вариант | 2 вариант | |||||
L ,м | Ст-ть 1-го м, руб | Ст-ть 1-го м, млн руб | L,м | Ст-ть 1-го м, руб. | Ст-ть выр. млн руб. | |||
Углубка скип.ствола | 50,3 | 330 | 45043 | 14,8644 | - | - | - | |
Углубка кл.ствола | 50,3 | 330 | 46420 | 15,318 | - | - | - | |
ОД 2 гор | - | - | - | 93,646 | - | - | - | |
Квершлаг 2 гор | 14,4 | 1250 | 14479 | 18,122 | 83 | 10531 | 0,874 | |
Итого | 142,048 | 0,874 |
Таблица 3.2.3
Затраты на поддержание по первому варианту
Выработка | L,м | Т , годы | Ст-ть провед | Затраты на поддержание, руб. |
Скиповой ствол | 470 | 60 | 39998 | 3 383 820 |
Клетьевой ствол | 430 | 60 | 44238 | 5 706 702 |
Квершлаг 1 горизонта | 83 | 20 | 13188 | 32 813,22 |
Угл.скипового ствола | 330 | 40 | 45043 | 2 972 838 |
Угл.клетьевого ствола | 330 | 40 | 46420 | 3 063 720 |
Квершлаг 2 горизонта | 1250 | 40 | 14479 | 7 239 500 |
ОД 2 горизонта | - | 40 | - | 93,646*106*0,3*40/100=11237520 |
Итого: 33 636 913 |
Таблица 3.2.4
Затраты на поддержание по второму варианту
Выработка | L,м | Т, годы | Ст-ть пров.руб | Затраты на поддержание, руб. |
Скиповой ствол | 800 | 60 | 40529 | 3 428 753 |
Клетьевой ствол | 760 | 60 | 39094 | 8 913 432 |
Квершлаг 1 горизонта | 1250 | 20 | 14000 | 525 500 |
Квершлаг 2 горизонта | 83 | 40 | 10531 | 52 444 |
ОД 2 горизонта | - | 60 | - | 104,33*106*0,3*60/100=18777940 |
Итого 31 368 089 |
-t – время приведения разновременных затрат(достижения производственной мощности шахты);
-КЭ – эксплуатационные затраты;
-Zпром – промышленные запасы шахтного поля;
Итак по первому варианту:
По второму варианту: