2. Определение производственной мощности и срока службы шахты

Различают производственную и проектную мощности шахты.

Производственная мощность шахты – максимально возможная в реальных условиях добыча полезного ископаемого установленного качества в единицу времени (сутки, год), определяемая исходя из условий производства в рассматриваемом периоде на основе наиболее полного использования оборудования, рационального режима работы, эффективной технологии и организации производства при соблюдении требований безопасности и правил технической эксплуатации. На производственную мощность оказывают влияние величина запасов, число и мощность угольных пластов, состав и свойства вмещающих пород, газоносность месторождения и другие факторы. Производственная мощность шахты складывается из добычи угля в очистных забоях и получаемой при проведении пластовых выработок. При оптимизации производственной мощности шахты наиболее выгодное ее значение выбирают, исходя из требований максимально возможной производительности труда и минимальных затрат на добычу 1т промышленных запасов.

Проектная мощность шахты является производственным параметром, определение которого требует обязательного учета конкретных горно-геологических характеристик, а также спроса на конечную продукцию и перспектив дальнейшего развития шахты.

Проектная мощность – потенциально возможный объем добычи угля, предусмотренный утвержденный проектом и соответствующий заложенным решениям по технике, технологии и организации работ, измеряется в т/год или т/сут.

Количество угля, добываемого в очистном забое в течении определенного времени называют нагрузкой на очистной забой.

Срок службы предприятия (шахты) – время, в течение которого будут извлекаться промышленные запасы.

При проектировании, когда известны горно-геологические и горнотехнические условия шахты-новостройки, проектную мощность рекомендуется определить по формуле:

, тыс.т/год, (2.1)

где - надежность технологической схемы шахты, включая очистной забой, подземный транспорт, проветривание, околоствольный двор, подъем, поверхность шахты и пр. При индивидуальной (не блоковой) схеме отработки запасов, панельной подготовке шахтного поля и подъеме угля по вертикальным стволам = 0,75  0,85; - коэффициент, учитывающий соотношение количества рабочих пластов в шахтном поле ( ) и находящихся в одновременной отработке ( ):

, (2.2)

- коэффициент, учитывающий влияние уровня нагрузки на очистной забой, условий его работы и пр.:

, (2.3)

- коэффициент, учитывающий условия работы забоев, ха­рактерные для условий данного месторождения:

, (2.4)

- коэффициент, учитывающий устойчивость кровли: при неустойчивой равен 0,06, средней устойчивости - 0,08, устойчивой - 0,1; - коэффициент, учитывающий крепость почвы: при 4 - 0,01, при = 5  6 - 0,015, при 7 - 0,02; - коэффициент, учитывающий нарушенность запасов:

, (2.5)

- объем нарушенных запасов, тыс. т; - промышленные запасы шахтного поля, тыс. т; - коэффициент, учитывающий влияние газа на мощность шахты,

, (2.6)

- естественная газоносность угольных пластов, м³/т; - коэффициент дегазации угольных пластов; - относительная газообильность, характерная для шахт бассейна, м³/т.с.д.; _. - суммарная мощность одновременно разрабатываемых пластов, м; - суммарная мощность всех пластов в шахтном поле, принятых к разработке, м; - коэффициент, учитывающий глубину разработки

, (2.7)

- расстояние от поверхности до верхней границы шахтного поля, м; - то же, до нижней границы шахтного поля, м.

Величина нагрузки на очистной забой принимается или рассчитывается по формуле

, т/мес., (2.8)

где - длина очистного забоя, м; - средняя мощность одновременно разрабатываемых пластов, м; - суточное подвигание очистного забоя, м; - коэффициент извлечения угля по системе разработки.

Полученный результат следует привести в соответствие с параметрическим рядом мощностей шахт (0,9; 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,2; 4,5; 4,8; 5,1; 5,4; 5,7; 6,0; 6,3; 6,6; 6,9; 7,2; 7,5.млн. т/год) с учетом расчетного срока службы шахты.

Расчетная проектная мощность шахты будет находиться между двумя смежными значениями мощности шахты параметрического ряда:

(2.9)

Для того чтобы сделать выбор из двух значений параметрического ряда ( или ), необходимо определить срок службы шахты по формуле:

, лет (2.10)

, лет,

где , - суммарное время на освоение проектной мощности и свертывание добычи. Принимается в пределах 5-6 лет.

Из полученных значений и , с одной стороны, и и , с другой, выбирается такое, которое в большей степени отвечает рекомендациям норм технологического проектирования.

Производственная мощность шахты (т/год) определяется исходя из суммарной нагрузки на действующие лавы, работающие на различных пластах или участках пласта, и суточной добычи угля из подготовительных забоев

(2.11)

где - коэффициент, учитывающий добычу угля из подготовительных забоев; п_р.д. - число рабочих дней в году; п_л - число действующих на шахте очистных лав; А_сут - среднесуточная нагрузка на лаву, т/сут.

Производственная мощность шахты А_ш.г. (т/год) ограничена спросом на уголь А_ш.г.(c) (т/год) и перспективой дальнейшего развития шахты. Для обеспечения запланированной добычи угля, устойчивой и ритмичной работы необходимо иметь определенную линию очистных забоев. Которая состоит из действующих, резервных и резервно-действующих лав. Резервно-действующими называют лавы, работающие неполное число смен в сутки. Они предусматриваются для обеспечения запланированной величины добычи угля с учетом спроса на него в данный момент. При разработке пластов в благоприятных горно-геологических условиях – одна лава на пять – шесть действующих.

Тогда число действующих лав на шахте по формуле (2.11) будет

, лав. (2.12)