книги из ГПНТБ / Липкович С.М. Проектирование технологических процессов очистной выемки угля

\

двойной линией изображены рабочие процессы, составляющие критический путь сетевого графика. Здесь же указаны длитель­ ность рабочих процессов в минутах. Ранний срок свершения ко­ нечного события сети характеризует продолжительность цикла, которая составляет 154 мин. Плановая суточная нагрузка на лаву для указанных условий рассчитана по формуле (1.Х). Она со­ ставила

Аналогично могут быть определены технически обоснованные нагрузки на очистные забои, оснащенные другими видами меха­ низмов.

На рис. 78 приведена номограмма определения возможной суточной нагрузки на лаву при узкозахватной выемке, рассчитан­ ная по формулам (1.Х) и (2.Х), где коэффициент технологично­ сти &т

Исходные данные для расчета: 7’сух=1440 мин; (р"м =240 мин; in. з=15 мин; nCM=l—4; у=1>35 т/м3.

184

На рис. 78 приведены скорость подачи комбайна, мощность пласта, ширина захвата выемочной машины и коэффициент тех­ нологичности.

Параметры выемочной машины известны по ее технической

М о щ н о с т ь п л а с т а , м

ности определяется по формуле (4в.Х). Порядок определения смен­ ной нагрузки на лаву показан стрелками на рис. 78.

На рис. 79 приведена номограмма, заимствованная из работы [64], для определения эксплуатационной производительности меха­ низированного комплекса с комбайном типа К.Ш.

Сменная производительность определяется с учетом гипсомет­ рии пласта, его мощности, отжима угля, обводненности лавы, состояния боковых пород и длины лавы. Порядок определения показан на рис. 79 стрелками.

185

Полученная таким способом нагрузка на забой может служить базой для разработки положений о системе оплаты труда и пре­ мирования рабочих.

Расчет производительности труда рабочего по участку и себе­ стоимости 1 т угля можно производить по формулам, разработан­ ным В. А. Харченко [65].

ОбВодненность

Эксплуатационная производительность, г/смену

Рис. 79. Номограмма для определения эксплуатационной производительности очистного механизированного комплекса с комбайном типа КШ

При комплексах КМ-87:

186

При комбайнах К-52 с индивидуальной крепью:

о том, что наилучшие показатели работы очистных забоев, осна­ щенных индивидуальной крепью, с нагрузкой в диапазоне 700— 1500 т/сутки достигаются при длине лавы 270—300 м и скорости подвигания 2—2,5 м/сутки, а для забоев, где эксплуатируются комплексы и нагрузка составляет 1000—2000 т/сутки, при /л= =200—210 м, Нзаб= 3—3,5 м/сутки.

§ 2. Определение минимальной экономически эффективной нагрузки на внедряемые средства механизации взамен выбывающих *

Рост нагрузки на очистной забой осуществляется главным об­ разом на основе применения более производительных средств ме­ ханизации выемки угля, улучшения организации производства и труда, повышения уровня концентрации горных работ.

* § 2 написан доц. Ф. И. Евдокимовым.

187

Более совершенные средства снижают затраты на 1 т угля по заработной плате и повышают производительность труда за счет ликвидации отдельных немеханизированных процессов или сниже­ ния их трудоемкости. Однако часто они требуют значительных капиталовложений на их приобретение и монтаж, благодаря чему происходит увеличение элемента себестоимости добычи угля по амортизационным отчислениям.

Так, внедрение механизированных комплексов обеспечивает рост производительности труда и снижение себестоимости угля по элементу «заработная плата», но при этом значительно возрастает элемент себестоимости «амортизация».

Суммарные затраты живого и овеществленного труда в очист­ ном забое могут оставаться на уровне достигнутых при «старых» средствах механизации, а в отдельных случаях при невысоких на­ грузках и превышать их. В этих условиях рост производительности труда в комплексно-механизированных очистных забоях не обес­ печивает необходимого снижения эксплуатационных затрат, доста­ точного для окупаемости дополнительных капитальных вложений в нормативные сроки. Поэтому возникает необходимость определе­ ния области экономически эффективного использования различных средств механизации выемки угля применительно к конкретным условиям. Такая область характеризуется соотношением нагрузок на забои, при которых внедряемые средства механизаций обеспе­ чивают окупаемость дополнительных капитальных затрат в нор­ мативные сроки. Для установления минимально необходимых на­ грузок на лавы, где производится замена существующих средств механизации более дорогостоящими, необходимо иметь зависимо­ сти, характеризующие влияние средств механизации и обеспечи­ ваемой ими нагрузки на величину эксплуатационных затрат.

188

bM— затраты на цикл по материалам, расход которых за­ висит от добычи угля с одного цикла (крепежные материалы, взрывчатые вещества и средства взрыва­ ния для ниш), руб.;

Сз. м — месячные затраты на заработную плату инженернотехнических работников и рабочих с повременной оп­ латой труда, руб.;

См — затраты на материалы, стоимость которых погашается в течение месяца (металлическая крепь, рештаки и цепи конвейеров, кабель и т. п.), руб.-

Са — месячная сумма амортизационных отчислений от ос­ новных фондов лавы, руб.;

Q„ — добыча угля с цикла, т;

QM— добыча угля за месяц, т;

К— удельные капитальные затраты на 1 т добычи угля излавы, руб/т;

Е— нормативный отраслевой коэффициент эффективности капитальных вложений. Величина Е не должна быть меньше 0,12, а для решения задач, связанных с вы­ бором средств механизации выемки угля в очистных забоях, ее значение рекомендуется принимать рав­ ным 0,2. В случае приобретения новой техники за счет средств фондов развития производства шахты значе­ ние величины Е должно быть достаточным для форми­ рования стимулирующих фондов и платы за произ­ водственные фонды;

ДЭ — дополнительный эффект (ущерб), характеризующий! изменение условно-постоянных расходов в себестои­ мости добычи шахты под влиянием увеличения на­ грузки на очистные забои и шахту в целом, руб.

Установление зависимостей влияния уровня добычи из лав, ос­ нащенных различными средствами механизации, на величину при­ веденных затрат и способ расчета минимальных экономических эффективных нагрузок на внедряемые (взамен выбывающих) средства механизации очистных работ покажем на примере усло­ вий шахты № 1 «Центральная». Для очистных забоев определены экономически эффективные нагрузки на комплексы KJVJ.-87 и КМК-97 взамен применявшихся там широкозахватных ЛГД и уз­ козахватных комбайнов 2К-52 с индивидуальной крепью.

Для установления количественной связи между затратами по добыче угля в лаве и нагрузкой на нее все эксплуатационщле рас­ ходы добычных участков были объединены в следующий группы:

затраты, размер которых не зависит от сменной нагрузки наг очистной забой;

затраты, размер которых зависит от сменной нагрузки на забой;

189

затраты, размер которых зависит от режима работы очистного забоя;

затраты на приобретение машин и оборудования для оснаще­ ния забоя.

Указанные затраты составлены отдельно по каждому забою; последние были сгруппированы по видам механизации и пластам.

На рис. 80 приведены графики, отражающие изменение суммар­

кривых обусловлено различием в структуре себестоимости добычи угля для рассматриваемых видов средств механизации и характе­ ризует нагрузку, при которой они экономически равноценны. Од­ нако в практике не всегда различные виды механизации обеспе­ чивают одинаковую нагрузку на забой. В таком случае область экономически эффективного применения конкретных средств выем­ ки может'быть получена на основе сопоставления нагрузок на забои, при которых достигается равенство приведенных затрат.

На рис. 80, в изображены кривые, полученные на основе сов­ мещения графиков затрат (рис. 80, а, б, в). Они показывают соот­

190

ношения нагрузок для различных пластов, при которых достигается равенство приведенных суммарных затрат сравниваемых видов ме­ ханизации (кривые «безразличия»). Выше линии «безразличия» расположена область экономически эффективного применения средств механизации, которые обеспечивают уровень нагрузки, отсчитываемый по оси ординат; ниже линии «безразличия» эффек­ тивны механизмы, обеспечивающие уровень нагрузки, отсчитывае­ мый по оси абсцисс.

Из графиков видно, что в случае замены широкозахватных средств выемки узкозахватными комбайнами с индивидуальной крепью минимум затрат соответствует месячной нагрузке 10— 15 тыс. т в зависимости от горно-геологических и горнотехнических условий работы очистного забоя (длины лавы, мощности пла­ ста и т. п.). При замене узкозахватных комбайнов с индивидуаль­ ной крепью механизированными комплексами для обеспечения эко­ номической эффективности последних нагрузка на очистной забой должна быть не ниже 25—30 тыс. т в месяц.

Построение подобных графиков позволяет определить по каж­ дому из шахтопластов необходимые минимальные нагрузки для новых средств механизации.

Возможность обеспечения необходимой нагрузки на лавы, обо­ рудованные механизированными комплексами, необходимо прове­ рить по пропускной способности общешахтных технологических звеньев.

В укрупненных расчетах при выборе средств механизации вы­ емки угля могут быть использованы корреляционные уравнения,, полученные на основе обработки материалов статистической от­ четности о работе очистных забоев в аналогичных горнотехниче­ ских условиях. Для этих целей могут быть использованы эмпири­ ческие зависимости, рассчитанные в ДонУГИ, которые приведены в табл. З.Х [66]. В этом случае уравнение для определения себе­ стоимости добычи угля в очистном забое с учетом изменения за­ трат по общешахтным расходам, вызванных снижением доли ус­ ловно-постоянных расходов в общей сумме издержек производства

зовом варианте (при существующих средствах механи­ зации), руб/т;

ДQ — прирост добычи по шахте после внедрения новых средств, выемки угля, т/сутки;

Q6 — среднесуточная добыча шахты в базовом варианте, т;

191

tx— процент условно постоянных расходов в общешахтной производственной себестоимости угля; а = 24,5—0,004Х XQ6 + 0,033Qa (Qл — средняя нагрузка на лаву по шах­ те в базовом периоде, т/сутки).

Следует отметить, что эффективность работы технологического оборудования очистной выемки, и особенно гидрофицированных комплексов, в значительной степени зависит от наличия геологиче­ ских нарушений в пределах выемочного поля. Чтобы избежать излишних расходов, связанных с внедрением комплексов в слож­ ных геологических условиях, необходимо знать допустимую интен­ сивность встречи геологических нарушений в пределах выемочного поля (участка), чему и посвящен следующий параграф.

§ 3. Определение допустимой частоты геологических нарушений в пределах выемочного поля (участка)

Успешная работа механизированных комплексов зависит не тольяб от надежности их оборудования, но и от надежности вые­ мочного поля (участка). Понятие надежности как механизмов, так и месДорождений существенным образом связано с понятием о их благонадежности [46]. Под благонадежностью выемочного участка (мебтОрождения) понимается совокупность свойств, определяющих

192