Определение основных размеров шахтного поля
Главная страница сайта

Определение главных размеров шахтного поля


Скачать файл

Как уже отмечалось, вопрос об определении размеров рудничного (шахтного) поля решается очень просто - они принимаются в соответствии с параметрами месторождения. На месторождениях с выдержанной мощностью на больших площадях оптимальные размеры шахтного поля могут быть определены аналитически по методу академика Л.Д. Шевякова. Суть метода в том, что себестоимость добычи выражается в виде функции от длины шахтного поля и количества этажей (ширины поля). Минимум себестоимости добычи имеет место, когда частные производные функции равны нулю. Аналитический метод заключается в решении двух уравнений, полученных путем приравнивания к нулю найденных частных производных целевой функции

где сд - функция оптимизирующего критерия (себестоимости добычи) в зависимости от размеров шахтного воля (L и В).

В качестве критериев могут быть приняты такие показатели, как приведенные затраты, прибыль и др. На рудниках и других непластовых месторождениях задача решается методом вариантов аналогично тому, как это делается при определении производственной мощности рудника.

Сущность метода вариантов состоит в том, что при нескольких значениях размеров рудничного поля определяются все зависящие от них капитальные и эксплуатационные затраты (на проходку стволов, штолен, вертикальных, наклонных, спиральных выработок, околоствольных дворов, квершлагов, рудоспусков, спиральных и петлевых съездов, штреков, на вентиляцию, водоотлив, на транспортировку и подъем руды, поддержание выработок и др.). Затем при каждом варианте размеров шахтного поля определяется величина приведенных затрат, приходящихся на 1 т руды.

Сравнением устанавливается вариант, обеспечивающий минимум затрат. При этом целесообразно размер рудничного поля по падению представить как общую наклонную высоту количества этажей. Высота этажей в зависимости от горно-геологических условий и систем разработки может быть принята по нормам технологического проектирования или на основе предварительных расчетов. Однако в настоящее время ни себестоимость добычи, ни приведенные затраты не могут быть использованы в качестве критериев экономической оценки.

В основу оценки вариантов разных размеров рудничного (шахтного поля), как и при решении других задач вскрытия и подготовки месторождений должен быть положен критерий суммы дисконтированной прибыли за вычетом капитальных затрат с учетом фактора времени и банковской ставки на кредит. При этом также целесообразно размер рудничного поля по падению представить как общую наклонную высоту определенного количества этажей, а высоту этажей в зависимости от горно-геологических условий и систем разработки принять по нормам технологического проектирования или на основе предварительных расчетов.



Капитальные затраты на проходку всех вскрывающих и горно-подготовительных выработок, строительство зданий, сооружений, приобретение и монтаж оборудования в t-й год можно определить (руб.) по формуле

Эксплуатационные затраты на поддержание выработок и обслуживание зданий и сооружений (руб/т) в t-й год можно выразить как

Эксплуатационные затраты на транспортировку и подъем руды, водоотлив, вентиляцию (руб/т) в 1-й год можно выразить формулой

В этих формулах: т - число стволов в одном рудничном поле; n - число этажей в рудничном поле; hн - глубина наносов и пород до верхней границы месторождения, м; hэ - высота этажа, м; Sc, Sк, Sр, Sш - площадь сечения ствола, квершлага, капитального рудоспуска, штрека, м2; Vo - объем выработок околоствольного двора, м3; пhэ+hн, (п+1)hэ, Lк, Lш - - длина ствола, капитального рудоспуска, квершлага, штрека, м; сс, ск, ср, сo, сш - стоимость проведения 1м3 ствола, квершлага, штрека, капитального рудоспуска, выработок околоствольного двора, руб; скв, сшт, спод, св, - затраты на транспортировку 1 т/км по квершлагу и штреку, на подъем руды и водоотлив на каждые 100 м высоты, руб.; j - коэффициент водообильности, ед.; сзсо, спзсо - затраты на здания, сооружения, оборудование и их содержание и обслуживание, руб.; свв - затраты на вентиляцию, руб/т; спс, спр, спш, спо - стоимость поддержания 1 п.м. ствола, капитального рудоспуска, квершлага, 1 м3 околоствольного двора.

Можно принять, что Lш = 1/2, где L - длина рудничного поля по простиранию, а также Аt=lМgnhг(1-П)/(1-Р) и t=пhэ/hгК1К2, где: А - производственная мощность рудника, т/год; t - срок отработки месторождения длиной по простиранию l, м; М - горизонтальная мощность рудного тела, м; g- объемная масса руды, т/м3; hг - годовое понижение горных работ, м/год; К1 и К2 - коэффициенты, учитывающие изменение годового понижения в зависимости от мощности рудного тела и угла падения.

В зависимости от размеров рудничного поля могут существенно изменяться очень многие показатели, характеризующие эффективность разработки месторождений. Среди них - величина капитальных и эксплуатационных затрат и их удельное значение, время строительства рудника и срок его службы, производственная мощность рудника, величина суммарной и удельной прибыли и др. Поэтому в качестве критерия оптимизации размеров рудничного поля необходимо принять неприведенные затраты на 1 т добычи, а сумму дисконтированной прибыли за вычетом предварительных затрат на строительство предприятия (рудника, обогатительной фабрики и т.д.) согласно формуле (руб.)

Загрузка...

где Т=tс+tр - полный жизненный цикл рудника, лет; tс и tр - срок строительства предприятия и расчетный срок эксплуатации месторождения, лет; Аt - производственная мощность рудника в t-й год, т/год; Кt - величина капиталовложений в t-й год строительства рудника, руб.; цдt и сдt - извлекаемая ценность добываемой рудной массы и эксплуатационные затраты на добычу и переработку, руб/т; Е - коэффициент дисконтирования затрат и прибыли во времени, доли ед.; Ек - коэффициент, учитывающий величину банковского процента на кредит для выполнения капитальных работ.

Рис. 23.1.Изменение величины прибыли в зависимости от числа шахтных

полей в пределах одного рудника п:

1, 2, ..., n1, n1+1 - соответственно при одном, двух и т.д. этажах в одном блоке рудничного поля; n1, n2, n3 - оптимальное число этажей при одном, двух и трех блоках в одном рудничном поле; L - размер рудничного поля при двух этажах

Удельное значение этого критерия (руб/т) имеет вид

Подставив в эту формулу показатели ценности и затрат, соответствующие значениям А и t, выраженные через l, получим выражение удельной прибыли, в котором два неизвестных l и п.

Приняв количество этажей в реальных пределах, можно для каждого варианта найти зависимости удельной прибыли от длины рудничного поля l, а также минимальные ее значения при каждом варианте высоты этажа и, сравнив эти варианты, установить такое количество этажей n, которое обеспечивает максимальную прибыль, а значит, соответствует оптимальным размерам рудничного поля по простиранию и падению, так как при числе этажей п+1 прибыль снова снижается (рис. 23.1.). Зная количество этажей, можно найти размер рудничного поля по падению как lп = nhэ/sina,

где a - угол падения рудной залежи, градусы.

При заранее заданной производственной мощности рудника расчеты по формулам значительно упрощаются.





Cпециально для Вас подготовлен образовательный документ: Определение основных размеров шахтного поля





Карта сайта