Принципы обоснования технологий отработки выемочных участков сложной конфигурации с ограниченными запасами угля Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

- © В.В. Агафонов, Р.А. Сущев, 2014

УДК 622.272

В.В. Агафонов, Р.А. Сущев

ПРИНЦИПЫ ОБОСНОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ОТРАБОТКИ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ СЛОЖНОЙ КОНФИГУРАЦИИ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ЗАПАСАМИ УГЛЯ

Приведены основные методические положения исследования различных технологий отработки выемочных участков угольных месторождений с ограниченными запасами.

Ключевые слова: технология, угольные шахты, целики, запасы, экономическая эффективность.

Методика исследования предложенных вариантов технологий отработки выемочных участков сложной конфигурации с ограниченными запасами угля реализуется в три этапа с целью:

• технологического обоснования целесообразной области применения варианта технологии:

• технико-экономического обоснования варианта технологии:

• обоснования рациональных параметров технологической схемы в конкретных горно-геологических и горнотехнических условиях.

Технологическое обоснование целесообразной области применения рассматриваемого варианта технологии включает анализ опыта и результатов научных исследований по установлению рациональных горно-геологических условий и геометрических параметров выемочных участков сложной конфигурации.

В результате первого этапа исследований для каждого из предложенных в разделе вариантов технологии устанавливаются технологически обоснованные пределы изменения геометрических параметров выемочных участков и горногеологических условий залегания разрабатываемого пласта. В необходимых случаях кроме мощности и угла падения пласта рассматриваются другие характеристики, например, устойчивость боковых пород, крепость угля, пожа-роопасность, гозоносность и т.п.

Технико-экономическое обоснование технологии включает с одной стороны анализ запасов угля на участке, уровня потерь и потребительской стоимости угольной продукции, добытой технологически целесообразной технологией очистных работ, с другой стороны - затрат на получение угольной продукции, состоящих из затрат на проведение и поддержание общеучастковых выработок, стоимости оборудования с учетом амортизации, затрат на монтажно-де-монтажные работы, эксплуатационных расходов за период отработки участка.

В результате выполнения второго этапа исследования устанавливаются для технологически обоснованного варианта технологии объем запасов участка шахтного поля с учетом эксплуатационных потерь и качества полученной угольной продукции, обеспечивающие рентабельную отработку запасов угля с применением конкретного набора горношахтного оборудования, задействованного на рассматриваемом участке шахтного поля.

В качестве дополнительного параметра, характеризующего участок шахтного поля как объект очистной выемки, рекомендуется рассматривать также степень готовности вентиляционных и транспортных сетей участка для его эксплуатации.

Для установления указанных значений параметров участка шахтного поля составлена экономико-математическая модель добычи и реализации угольной продукции на рассматриваемом участке. В агрегированном виде модель представлена в виде соотношения затрат на добычу угля (Зду) и объема реализации угольной продукции (Ю ), представляющего прибыль от эксплуатации участка шахтного поля (П):

П = Ю - З , руб.

уп ду' 1 ^

Объем реализации угольной продукции определяется из выражения: Ю = Ц • А = Ц • А • К

уп р ду р уш п

где Цр - цена реализации угольной продукции, руб/т; Ауш - запасы угля на участке шахтного поля, т; Кп - коэффициент эксплуатационных потерь при данной технологии.

Затраты на добычу угля на рассматриваемом участке шахтного поля определяются из выражения:

п

3д. у 3 д.у.в + ^ С об! ¡эксп.1 + См. д ^Лм. д + С эксп. у 1 ,

где Здув - затраты на проведение и поддерживание дополнительных общеучастковых выработок, руб; Соб. - затраты на 1-тый вид оборудования, руб; Е. - коэффициент амортизационных отчислений 1-го вида оборудования; tэксп. -период эксплуатации 1-го вида оборудования при отработке участка шахтного поля, лет; Смд - затраты на монтажно-демонтажные операции на участке шахтного поля, руб; т - количество монтажно-демонтажных операций; С

' 1 ^ ' м.д 1 ' эксп.у

прочие экспериментальные расходы при отработке участка шахтного поля.

Экономическо-математическая модель реализуется для всех технологически обоснованных вариантов отработки участка шахтного поля. Рациональный вариант отработки выбирается из условия максимума прибыли от эксплуатации рассматриваемого участка шахтного поля.

Возможен случай отсутствия экономически обоснованного варианта технологии отработки участка шахтного поля сложной конфигурации с ограниченными запасами угля.

В таком случае возможно продолжение углубленного анализа технико-экономических показателей добычи угля на участке или отказ от отработки оставленных запасов при современном состоянии технологий.

Обоснование рациональных параметров технологической схемы в конкретных горно-геологических условиях производится с использованием существующего опыта и научного обобщения результатов применения технологий. Особый интерес представляет использование технологий отработки выемочных участков короткими лавами. Этим технологиям присущи достоинства ведения очистных работ длинными очистными забоями (высокие нагрузки на забой, высокая производительность и низкая себестоимость работ, незначительные потери угля) и короткозабойной технологии, включающей мобильность сокращения капитальных затрат, упрощение способов управления горным давлением.

Обобщением вышеизложенного служит следующее:

1. Существующее горношахтное оборудование, а также стратегия технического перевооружения шахт позволяют обосновать рациональные и модернизировать технологические решения по интенсивной отработке оставленных на шахтах запасов угля с учетом рентабельной работы предприятия и существенного повышения полноты извлечения запасов шахтных полей.

2. Существующий комплекс технологических решений по отработке выемочных участков сложной конфигурации с ограниченными запасами угля является основой при формировании технологий интенсивной отработки оставленных на шахтах запасов угля. Предложенная классификация технологий позволяет выбрать рациональные решения в конкретных горно-геологических и горнотехнических условиях, а также определить пути их модернизации с учетом специфики решаемой задачи.

3. Методика исследования технологий отработки выемочных участков сложной конфигурации с ограниченными запасами угля включает этапы технологического обоснования целесообразности отработки участка, технико-экономического обоснования варианта технологии, установления влияния горно-геологических и горнотехнических факторов на эффективность горных работ на участке. Результаты исследования являются основой для разработки методики обоснования рациональных технологических решений для конкретных условий участка шахтного поля.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ_

Агафонов Виталий Валерьевич - аспирант, Сущев Роман Алексеевич - аспирант, МГИ НИТУ «МИСиС», e-mail: [email protected].

UDC 622.272

PRINCIPLES OF A SUBSTANTIATION OF TECHNOLOGIES OF WORKING OFF COAL SITES OF A DIFFICULT CONFIGURATION WITH THE LIMITED STOCS OF COAL

Agafonov V.V., Graduate Student, Sushchev R.A., Graduate Student,

Moscow Mining Institute, National University of Science and Technology «MISiS», e-mail: [email protected].

In article the basic methodical positions of research of various technologies of working off выемочных sites of coal deposits with the limited stocks are resulted.

Key words: technology, collieries, целики, stocks, economic efficiency.

A