Выбор системы разработки

Сплошна система  разработки с восходящим порядком выемки применяется в устойчивых и среднеустойчивых рудах, в которых пролёт очистной выработки (слоя) не вызывает обрушение  кровли. Комбинированный порядок  выемки слоев применяется для  отработки слабо и средненарушенных руд.

  3.1.1. Сплошная слоевая система разработки с восходящим порядком выемки слоёв

 

Подготовка и нарезка панели заключается в проходе следующих  выработок: слоевых ортов, рудоспусков, вентиляционных восстающих, а в рудном теле –  разрезных штреков.

 Сначала  проходят разрезной штрек первого  слоя по почве рудного тела  S = 14 м² с последующим расширением его до ширины 8 м, высоты 7 м, т.е. отрабатываются 1 и 2 слои. После полной отгрузки отбитой руды и зачистки почвы слоя, производится частичная его закладка твердеющей смесью, с оставлением недозаложеного пространства высотой 3,5 м. Закладка   выработанного   пространства   предусматривается   твердеющими закладочными смесями марки М30 ангидрито-шлако-цементного состава (АШЦ). Верхний слой закладочной смеси толщиной 0,5 м, на который предусматривается заезд самоходного оборудования, закладывается маркой М100 . После того как закладка наберёт прочность 1–1,5 МПа, достаточную для передвижения по ней самоходного оборудования, начинается вторая стадия отработки основных слоёв. Вышележащий слой  толщиной 3,5 м обуривается шпурами Æ 42 мм, угол наклона шпуров к горизонтальной плоскости 70° затем цикл повторяется.

Параметры подготовительно-нарезных выработок, входящих в расчетный  блок:

– слоевые  орты S = 16 м², 3 штуки, общей протяженностью L = 24 м;

– рудоспуск  S = 4 м², средняя протяженность L = 59 м;

– вентиляционный восстающий S=4 м² средняя протяженность L = 39 м;

– разрезной  штрек S = 14 м²; протяженностью L = 120 м.

Параметры очистных выработок:

– расширение разрезного штрека до S = 42 м², протяженность L = 120 м.

– отработка 6-ти слоев, S = 28 м², общей протяженностью L = 720 м.

При проведении подготовительно-нарезных выработок  в рудном массиве нормативные  потери и разубоживание соответственно n=1% и р=1%, при очистной выемке n=1,4 %, р=10,3 %. Используемое при проведении очистных выработок дизельное самоходное оборудование (ДСО) и годовая норма амортизации ДСО приведены в табл. 1.

Таблица 1

ДСО используемое при проведении очистных выработок

Наименование ДСО	Стоимость, руб.	Годовая норма амортизации, %
Бумер 282Н	23,21 млн. руб.	НАБ = 25 %
Бумер 383Н	15,47 млн. руб.
ST-8	19,89 млн. руб.	НАПДМ = 25 %
ST-5	17,41 млн. руб.
Юти-лифт 807	6,19 млн. руб.	НАК = 25 %

При закладке выработанного пространства производительность ПЗК составляет Н_З = 630 м³/смену.

3.1.2. Расчёт технико-экономических показателей системы разработки

 

Расчёт балансовых запасов «расчётного  блока» по элементам системы разработки.

Количественные  потери по видам работ:

 

где n_i – коэффициент потерь при данном виде работ, %, Б_i – количество балансовых запасов, т.

 

Средневзвешенный коэффициент  потерь руды по системе разработки:

, доли ед.  

 

Количество  рудной массы при отработке:

 

 

Количество  вмещающих горных пород (или закладочного массива), разубоживающих балансовую руду при отработке:

 

 

Средневзвешенное  разубоживание по системе разработки:

 

 

Линейный коэффициент подготовительно-нарезных выработок по системе разработки:

 

где Б_бл – запасы блока: Б_бл = 120 × 8 × 29 × 4,4=  122496 т., SL_п.н. – сумма длин подготовительно-нарезных выработок.

 

 

Объёмный коэффициент подготовительно-нарезных выработок по системе разработки:

 

где SV_п.н. – объем подготовительно-нарезных выработок.

 

Результаты и все данные необходимые для расчётов сводим в таблицу 2.

Таблица 2

Распределение балансовых и извлекаемых  запасов  
по элементам системы разработки

 

3.1.3. Расчёт производительности труда по системе разработки

 

Расчёт производительности труда по таким элементам «расчетного  блока» как рудоспуск и вент-восстающий не производится, поскольку вертикальные выработки проходятся машинами Robins рабочими специальных участков и расходы на эти работы не включаются в смету.

Расчёт производительности труда  бурильщика при проходке подготовительно-нарезных выработок.

Слоевой орт.

Принимаем норму  выработки бурильщика Нб=180 шп.м/смену; количество шпуров на забой NШ=54 при S=16 м2;  протяженность выработки L=24 м;  количество рудной массы Д=1690 т.

Суммарная длина шпуров для проведения слоевых ортов:

 

где η – КИШ, принимаем η=0,85;

Количество смен бурильщика, необходимых  для проведения выработок:

 

Производительность бурильщика:

 

Разрезной штрек.

Расчет производим по формулам 5.3.1, 5.3.2, 5.3.3.

Принимаем: Нб=180 м/смену; Nш=48; S=14 м2; L=120 м; Д=7392 т.

Определение производительности труда бурильщика при ведении очистных работ.

Расширение разрезного штрека.

Норма выработки  бурильщика Нб=180 м/смену; шпуры бурят по сетке: а´b=0,5´1 м.; протяженность выработок L=120 м.; получено рудной массы Д=24568 т.

Суммарное количество шпуров, необходимое  для расширения РШ:

 

где Sб – площадь бурения, м2 ; а – расстояние между шпурами в ряду, м; b – расстояние между рядами шпуров, м.

 

где Нрш – высота РШ, м; Lрш – длина РШ, м; Врш – ширина РШ, м.

Общая длина шпуров для расширения РШ:

 

где LШ – средняя длина шпуров, м; LШ = 2,8 м.

 

Количество смен бурильщика:

Производительность бурильщика:

 

Отработка слоев.

Принимаем Нб=180 м/смену; L=720 м; Д=99336 т.

Количество шпуров, необходимое  для отработки слоев:

 

где Sб – площадь бурения м2:

где  L – общая длина слоёв, м; В – ширина слоя, м.

Общая длина шпуров:

где Lш – средняя длина шпуров, м; Lш=3,9 м;

Определяем количество смен бурильщика:

Определяем производительность бурильщика:

Определим количество смен бурильщика и его производительность по системе  разработки:

 

 

 

Расчёт производительности труда  мастера-взрывника при проведении подготовительно-нарезных выработок.

Принимаем норму выработки мастера-взрывника  при подготовительно-нарезных работах  НВ=120 кг/смену, удельный расход ВВ q=0,9 кг/т.

Производительность мастера-взрывника:

 

Количество смен мастера-взрывника.

Слоевые орты:

Разрезной штрек:

 

Расчёт производительности труда  мастера-взрывника при проведении очистных работ.

Принимаем производительность мастера-взрывника  при очистных работах Нв=400 кг/смену; удельный расход ВВ q=0,65 кг/т.

Производительность мастера-взрывника:

Расширение разрезного штрека:

Отработка слоёв:

Количество смен мастера-взрывника  и его производительность по системе  разработки:

Расчёт производительности труда  крепильщика по установке  штанг.

Принимаем норму выработки крепильщика  Нк=20 штанг/смену; сетка штангования L´L= 0,7´0,7 м2.

Слоевой орт: сечение S = 16 м2; протяженность L=24 м; площадь штангования кровли Sш =B · L= 4·24=96 м2.

Количество необходимых для  крепления штанг:

 

Количество смен крепильщика на установку штанг:

 

Производительность крепильщика:

 

Количество смен крепильщика   и его производительность по системе  разработки:

 чел.смен;

Определение количества смен машиниста  ПДМ.

Принимаем норму выработки машиниста  ПДМ Нм=400 т/смену, следовательно, nм=400 т/смену.

Слоевой орт:

Разрезной штрек:

Рудоспуск:

Вент. восстающий:

Расширение разрезного штрека:

Отработка слоев:

Количество смен машиниста ПДМ  по системе разработки:

Расчёт времени на закладку выработанного  пространства.

Объём расчетного блока V=8·29·120= 27840 м3. Количество смен, необходимых для  заполнения блока закладкой:

 

Средневзвешенная производительность подготовительно-нарезных работ:

 

Средневзвешенная производительность очистных работ:

 

Производительность в целом  по системе разработки:

 

 

Трудоемкость системы разработки в чел.-смен на 1000 т руды:

 

Полученные расчётные значения вносим в таблицу 3.

Таблица 3

Показатели  производительности n_i, т/смену и трудоемкости r_i, чел.-смен по рабочим профессиям на отработку расчётного блока

3.1.4. Расчёт времени на отработку «расчётного блока»

 

Принимаем, что работы ведутся без  совмещения процессов бурения, отгрузки горной массы, взрывных работ и закладки. Скорость проведения подготовительно-нарезных выработок  – 70 м/мес. В таком случае время отработки блока складывается из следующих величин процессов:

– проведение подготовительно-нарезных выработок общей длиной 273 метра  – 3,9 месяца

– расширение разрезного штрека – 1,7 мес.

– отработка слоёв – 12 мес;

– закладка выработанного пространства объемом 27840 м³ – 5 мес.

Всего времени  на отработку блока Т_б=22,6 мес.

 

Расчёт  времени использования самоходного оборудования

Буровые машыны:

Бумер 282Н–1 мес. или 0,08 года при проведении подготовительно-нарезных выработок;

Бумер 383Н–3,8 мес. или 0,3 года при очистных работах.

Погрузочно-доставочные машины:

ST-5 – 0,4 мес. или 0,04 года при проведении подготовительно-нарезных выработок.

ST-8 – 14,1 мес. или 1,1 года при очистных работах.

Кровлеоборочная машина Юти-лифт 807 используется 10% от времени на бурение и отгрузку горной массы, т.е.1 мес. или 0,08 года.

4.1.5. Расчёт расхода основных  материалов и энергии

 

Основываясь на данных из таблиц 2 и 3 рассчитываем расход основных материалов и энергии, полученные результаты вносим в таблицу 5.

Средневзвешенный  удельный расход материалов и энергии  находим по формуле:

 

Q = ∑Q / (Д  + Г), ед/т.  

Таблица 4

Нормы расхода материалов, энергии и  их стоимость

Наименование	Единица измерения	Норма расхода	Стоимость ед., руб.
Нормируемые материалы:
1. Очистные работы
– взрывчатые вещества	кг/т	0,65	7,53
– электродетонаторы	штук/т	0,1	5,32
– сталь буровая	кг/т	0,014	368
– коронки к перфораторам	шт/1000т	0,54	2652
2. Подготовительно-нарезные работы
– взрывчатые вещества	кг/т	0,9	7,53
– электродетонаторы	штук/т	0,4	5,32
– сталь буровая	кг/т	0,014	368
– коронки к перфораторам	шт/1000т	1,52	2652
Ненормируемые материалы:
– дизельное топливо	т/1000т	0,46	9500

Таблица 5

Показатели  расхода основных материалов и энергии

3.1.6. Расчёт стоимости материалов и энергии

Основываясь на данных и результатах расчётов, сведенных в таблицы  4 и 5 составляем таблицу 6.

Таблица 6

Расчёт  стоимости основных материалов и  энергии

3.1.7. Расчёт заработной платы на 1 т добытой руды.

 

По данным табл. 3 Определяем трудоемкость по видам работ:

 

Для бурильщика:

Для мастера-взрывника:

Для машиниста  ПДМ:

Для крепильщика:

По приведенным  выше расчетам составляем таблицу 7.

                                                                                                    Таблица 7

Заработная  плата

Наименование профессии	Полная сменная заработная плата, руб.	Трудоёмкость, чел.смен на 1т руды	Заработная плата на 1 т руды, руб.
Бурильщик	1110	0,0025	2,77
Мастер-взрывник	809	0,002	1,61
Машинист ПДМ	1100	0,0025	2,75
Крепильщик	760	0,00007	0,05
Итого:			7,18

 

3.1.8. Определение амортизационных отчислений на 1 т руды

 

Продолжительность времени работ самоходных машин определена ранее. Годовая норма амортизации на все виды машин Н_а=25%. Расчет амортизационных отчислений на каждый вид самоходного оборудования производим по формуле :

 

где K_i - стоимость вида оборудования, млн.руб.; t_i - продолжительность работ данного оборудования, лет.

Буровые машины:

Бумер 383Н – К_б=23,21 млн. руб., t = 0,3 года:

Бумер 282Н – К_б=15,47 млн. руб., t = 0,08 года:

Погрузочно-доставочные машины

ST-8  –  К_м=19,89 млн. руб., t=1,1 года:

ST-5  –  К_м=17,41 млн. руб., t=0,04 года:

Кровлеоборочная машина:

Юти-лифт 807  – К_к = 6,19 млн. руб., t=0,08 года:

Таблица 8

Амортизационные отчисления