Установление режима горных работ угольных разрезов Вьетнама

Современный этап развития горнодобывающей промышленности Социалистической республики Вьетнам характеризуется развитием открытого способа разработки месторождений полезных ископаемых, являвшегося основным направлением технического прогресса в горном деле.

В настоящее время начинают строить мощные предприятия с открытым способом разработки. В этих условиях вопросы выбора режима горных работ разрезов Вьетнама приобретают первостепенное значение.

Под режимом горных работ понимается порядок формирования рабочей зоны карьера, характеризующийся направлением и интенсивностью перемещения фронтов горных работ во времени и пространстве.

Главной задачей проектирования является установление режима горных работ. Он определяет степень использования запасов месторождения, мощность разреза, объем вскрышных работ, тип и количество горнотранспортного оборудования и другие не менее важные факторы, влияющие на экономику открытой разработки.

Установление режима горных работ карьера связано с рядом научных задач, решению которых большое внимание уделяли и уделяют ведущие ученые в теории проектирования карьеров: В. В. Ржевский, А. И. Арсентьев, B.C. Хохряков, М. Г. Новожилов, Б. П. Юматов, И. Б. Табакман, С. С. Резниченко, С. Д. Коробов, В. Г. Близнюков и другие ученые и специалисты. Это позволяет заключить, что определение режима горных работ для разрезов с переменным качеством угля является актуальной научной задачей, имеющей большое народно-хозяйственное значение.

Практика показала, что качество угля характеризуется зольностью угля, теплотой сгорания горючей массы топлива и сказывает-1 ся на экономике горных предприятий, а следовательно, должно учитываться при выборе режима горных работ угольных разрезов. Добыча угля осуществляется для получения тепловой энергии. Поэтому здесь наиболее экономичным будет вариант разработки с меньшим объемом горных работ на единицу тепла, которое можно получить из добываемого угля.

В связи с этим выдвинута идея — при выборе режима горных работ утольных разрезов комплексно учитывать объемы вскрыши, угля и его качества.

В силу изложенного в диссертационной работе, поставлена цель — разработать методику планирования режима горных работ угольных разрезов Вьетнама при переменном качестве угля.

Для достижения поставленной цели в диссертации защищаются следующие основные научные положения:

1. Технологические критерии оценки режима горных работ утольных разрезов должны отражать комплексное влияние объемов вскрыши, утля и его качества на экономическую эффективность производства конечного продукта тепловой энергии. Комплексное влияние объемов вскрыши, угля и его качества на экономичность производства тепловой энергии при открытом способе разработки отражается показателем «коэффициент горной массы», представляющим отношение количества добываемой горной массы к количеству тепла, которое можно получить из угля, входящего в эту горную массу.

2. Признаком оптимального режима горных работ угольных разрезов является минимальный текущий коэффициент горной массы.

3. Методика выбора режима горных работ угольных разрезов с переменным качеством угля мульдообразной формы залежи должна учитывать комплексное влияние скоростей понижения горных работ по различным пластам утля динамика его мощности и качества на экономическую эффективность производства тепловой энергии.

Исследование теоретических положений и разработанных методов показано на примере разреза Као-Шон Вьетнама.

Итак, на этом разрезе при изменении режима горных работ от проектного к рекомендуемому в процессе исследований можно сэкономить 455 тыс. руб в год.

Диссертация написана по материалам научно-исследовательских работ, проведенных на разрезах Вьетнама и карьерах Кривбасса в течение 1978;1984 гг.

Использовать результаты исследований рекомендуется в проектных институтах Вьетнама и других, занимающихся проектированием открытой разработки с переменным качеством угля.

Материалы диссертации опубликованы в журнале «Уголь Украины» (№ 9, 1983) и в книгах тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции «Развитие прогрессивных методов разработки месторождений железных и марганцевых руд Украинской ССР и применение их на предприятиях отрасли» НИГРИ, февраль 1983 г. и тезисы докладов республиканской конференции «Совершенствование совместной (открыто-подземной) разработки рудных месторождений» КГРИ, Кривой Рог 1984.

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Открытая разработка рудных месторождений полезных ископаемых» Криворожского ордена Трудового Красного Знамени горнорудного института.

Автор выражает огромную благодарность В. Г. Близнюкову и сотрудникам кафедры открытой разработки рудных месторождений полезных ископаемых и управления производственными процессами и эргономики за большую помощь при написании диссертации.

2. ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

результатов исследования.

Календарный план горных работ разреза Као-Шон на период 1984;1990 годы эксплуатации является результатом исследований диссертации. При составлении этого плана учтены специфические особенности месторождения Као-Шон Вьетнама — изменчивость качества угля.

Предложенная методика перспективного календарного планирования позволила улучшить качество извлекаемых объемов угольной массы в рассматриваемом периоде эксплуатации разреза, уменьшить объемы вскрышных работ и в какой-то мере стабилизировать их выемку.

Календарный план добычи объемов угля и вскрышных пород на период 1984;1990 гг. эксплуатации разреаа предложен для включения его в проект первой очереди вскрытия и разработки нижних горизонтов разреза.

База для сравнения и исходные данные.

Предложенный календарный план горных работ обеспечивает лучшее соотношение качеств угля двух участков, чем при ранее планируемом в технико-экономическом обосновании проекта поддержания мощности разреза Као-Шон табл. 5.23, 5.25. Поэтому экономический эффект подсчитывался как разница между затратами на производство количества теплоты сгорания при календарном планировании до и после использования рекомендаций исследований в программе горных работ Као-Шон.

Средневзвешенная тепловая энергия из угля по годам эксплуатации рассчитывается по формуле.

MUMl, r Pi — Pfi где Qt = (ЬХтЩт — каллорийность угля западного пласта, — —' - ^ ккал/кгQ]f = (1 «.

В сравнении с вариантом календарного плана представленный в технико-экономическом обосновании поддержания мощности Као-Шон практически по годам эксплуатации разреза (1987;1990) количество теплоты сгорания угля улучшено.

Следовательно, для производства планового количества угля при рекомендованном календарном планировании горных работ объемы добычи угля будут уменьшены на величину др= £пд, (5.23).

Qn Qp где Qp — средневзвешенная теплота сгорания угля до внедрения результатов исследования, ккал/кгQn — средневзвешенная теплота сгорания угля после внедрения результатов исследования, Q. пд — плановое количество топлива сгорания угля, ккал. Эти величины (ДР) составляют 148, 150, 192, 230 тыс. тонн соответственно по годам 1987, 1988, 1989, 1990 гг. на период I987−1990 гг.

Помимо улучшения качественных показателей извлекаемых ! объемов угольной массы рекомендуемый календарный план отличается от представленного проекта поддержания мощности разреза Као-Шон и по меньшему объему извлечения в рассматриваемом периоде вскрышных пород. Величина снижения объемов вскрыши по годам рассматриваемого периода эксплуатации карьера соответственно составляет 1880, 560, 150, 150 тыс. м3 в 1987, 1988, 1989 и 1990 гг.

Экономический эффект ожидается получить за счет уменьшения затрат на добычу и сжигание угля, а также за счет уменьшения объемов вскрышных работ.

Уменьшение приведенных затрат на добычу.

ASy = дР к Сау, руб, 5.24) где К — коэффициент учитывающий долю затрат, зависящих от объемов производства (ft = 0,715) — CLy — себестоимость добычи угля без учета затрат на вскрышу, 1,00 руб/тС1с себестоимость сжигания угля, 0,02 руб/тЕ. — норматив для приведения разновременных затрат к одному моменту оценки (Е = 0,08 + 0,12).

Уменьшение затрат на вскрышные работы.

ДЗп = ЛМ КЬ, 1, , р< 5.25).

НЕ)* где Ь — себестоимость вскрыши, 1,2 руб/м3.

Соответственно по годам эксплуатации уменьшение затрат на добычу и сжигание утля, на добычу вскрышных пород составит.

ДЗу ЛЗп 3.

1987 ! 1988 ! 1989 ! 1990.

74 000 70 000 80 000 88 000.

1 095 000 276 000 72 000 66 000.

II69000 346 000 152 000 154 000.

Тогда среднегодовой экономический эффект составит:

I д 3L.

О = —bi- = 455,25 тыс. руб.

Оср 4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В результате исследования представлено новое решение актуальной научной задачи установления режима горных работ угольных разрезов мульдообразной формы залежи.

Новизна решения задачи заключается в комплексном учете объемов вскрыши, зольности и теплоты сгорания горючей массы топлива при планировании режима горных работ угольного разреза и отражения их влияния на экономику горно-энергетического комплекса показателем «коэффициент горной массы» .

Проведенные исследования позволили получить ряд новых научных выводов и практических рекомендаций.

1. При выборе режима горных работ в разрезах, разрабатывающих залежи с переменным качеством угля, в качестве критерия оценки целесообразно использовать коэффициент горной массы. Данный критерий позволяв комплексно учесть влияние на экономику горного предприятия объемов добычных и вскрышных пород, зольности и теплоты сгорания горючей массы топлива.

2. Признаком оптимальности режима горных работ является минимум коэффициента горной массы с начала отработки карьера. Он соответствует минимальному значению приведенных затрат, необходимых для получения I ккал тепла.

3. При оптимальном развитии горных работ в карьере соотношение скоростей понижения горных работ по угольным пластам мульдообразной формы залежи характеризуется закономерностями: а) при одинаковой зольности угольных пластов горные работы понижаются с большей скоростью по пласту, где теплота сгорания горючей массы топлива большеб) чем больше разница в теплоте сгорания горючей массы утольных пластов, тем больше различие в скорости понижения гор-' ных работ по этим пластамв) при одинаковой теплоте сгорания угольных пластов горные работы понижаются с большей скоростью по пласту, где зольность угля меньшег) чем больше разница в зольности утольных пластов, тем больше различие в скорости понижения горных работ по этим пластамд) при любых значениях зольности и теплоты сгорания горючей массы топлива скорость понижения горных работ больше на том участке, где меньше коэффициент горной массы.

4. При открытой разработке угольных месторождений с муль-дообразной формой залежи вскрытие двух пластов осуществляется одновременно с горизонтальным подвиганием фронта горных работ вкрест простирания, что позволяет уменьшить в начальный период работы карьера объем вскрыши и быстрее достичь максимальной производительности разреза по углю.

5. Впервые для карьеров Вьетнама разработан аналитический метод определения оптимального развития горных работ при эксплуатации мульдообразной залежи.

6. Разработан метод изыскания оптимального направления отработки карьерного поля с использованием ЭВМ, позволяющий устанавливать соотношение между скоростями понижения горных работ по эксплуатационным участкам разреза в зависимости от изменчивости качественных показателей углей — зольности и теплоты сгорания угля на этих участках.

7. Определено оптимальное направление развития горных работ угольного разреза Као-Шон по предлагаемому критерию — минимальному значению коэффициента горной массы, позволяющее извлекать в сравнении с проектным вариантом плановые объемы угля с лучшими качественными показателями. Ожидаемый расчетный экономический эффект составит 455 тысяч рублей в год.

Основные теоретические и методологические выводы данной работы могут быть использованы при планировании горных работ на разрезах, разрабатывающих месторождения с переменным качеством угля.