книги / Проектирование рудников
..pdfЕсли выработка пройдена и поддерживается под или над заранее надработанным (подработанным) массивом, стоимость ее поддержания определяется по формуле:
Rпр R kпр , |
(П31) |
где R – стоимость поддержания выработки, определяемая по формулам (П13)–(П27) или (П30), руб.; kпр – коэффициент, учитывающий влияние предварительной надработки или подработки массива на состояние поддерживаемой выработки.
В зависимости от характеристики и параметров места заложения
выработки kпр принимается следующим: |
|
|
|
|
|||
• |
под |
полностью |
надработанным |
пространством |
(С |
> |
η) |
kпр = 0,85; |
|
|
|
|
|
|
|
• |
под |
полностью |
подработанным |
пространством |
(С |
> |
η) |
kпр = 0,95; |
|
|
|
|
|
|
|
•под кромкой угольного массива в области неполного надработанного пространства (0 < C < η) kпр = 1,25;
•над кромкой угольного массива в области неполного подработанного пространства (0 < C < η) kпр = 1,55,
•под или над целиками вблизи границы подрабатывающей или надрабатывающей лавы (–20 < C < 0) kпр = 1,55,
где С – расстояние в плоскости пласта от выработки до нормали, проведенной через кромку массива угля надрабатывающего пласта по падению или восстанию (С ≥ –30) м; η – расстояние по нормали от выработки до надрабатывающего пласта
(5 ≤ η ≤ 30) м.
Если выработка испытывает влияние последующей надработки или подработки, то стоимость поддержания ее определяется по формуле:
Rнад под R rпос l , |
(П32) |
где rпос – стоимость перекрепления 1 м выработки, вызванного влиянием последующей подработки или надработки, определяется по формуле (П40), руб.
71
Для определения стоимости поддержания 1 м выработки за основу можно взять стоимость поддержания 1 м3 выработки (многими исследователями доказано, что стоимость поддержания 1 м изменяется прямо пропорционально площади сечения выработки). Изменение условий поддержания (против средних, для которых найдено табличное значение стоимости поддержания 1 м3 выработки) учитывается соответствующими коэффициентами.
Для определения стоимости поддержания 1 м выработки рекомендуются следующие зависимости:
•для всех выработок, поддерживаемых в массиве угля или пород,
|
|
r r' F k |
|
k |
|
|
|
k |
y |
; |
|
|
|
|
|
(П33) |
|||||||||||
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
1k |
|
1H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
• для штреков и бортовых ходков, поддерживаемых в зоне |
|||||||||||||||||||||||||||
временного опорного давления впереди забоя лавы, |
|
||||||||||||||||||||||||||
r |
r' F k |
2k |
k |
2H |
k |
y |
k |
m |
k |
; |
|
|
(П34) |
||||||||||||||
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
|
|
|
|||||||
• для штреков и бортовых ходков, поддерживаемых в зоне |
|||||||||||||||||||||||||||
влияния очистных работ позади забоя лавы, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
r r' F k |
|
k |
|
k |
y |
k |
m |
k |
v |
k |
o |
k |
lл |
; |
(П35) |
||||||||||||
3 3 |
|
|
3k |
|
3H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
• для уклонов ходков и бремсбергов, поддерживаемых в зоне |
|||||||||||||||||||||||||||
влияния очистных работ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
r |
|
r' |
F k |
2k |
k |
2H |
|
k |
y |
|
k |
m |
; |
|
|
|
(П36) |
||||||||||
23 |
|
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
• для всех выработок, поддерживаемых в выработанном про- |
|||||||||||||||||||||||||||
странстве в зоне установившегося горного давления, |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
r |
r' F k |
4k |
k |
4H |
k |
y |
, |
|
|
|
|
|
(П37) |
||||||||||||
|
|
4 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где r' – стоимость поддержания 1 м3 |
выработки в год в массиве угля |
||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
или пород, определяется в зависимости от типа выработки и угла паде-
ния пласта (табл. П11), руб.; r'2 – стоимость перекрепления 1 м3 выработки в зоне временного опорного давления, определяется в зависимо-
сти от типа выработки и угла падения пласта (см. табл. П11), руб.; r'3 –
72
стоимость перекрепления 1 м3 выработки в зоне влияния очистных работ, определяется в зависимости от системы разработки и угла падения
пласта (см. табл. П11), руб.; r' – стоимость перекрепления 1 м3 |
выра- |
4 |
|
ботки в год в зоне установившегося горного давления, определяется в зависимости от типа выработки и угла падения пласта (см. табл. П11), руб.; F – площадь сечения выработки в свету, м2; k1k, k2k, k3k, k4k – коэффициенты, учитывающие влияние вида крепи на стоимость поддержания выработки в разных зонах (определяется по табл. П12); k1H, k2H, k3H, k4H – коэффициенты, учитывающие влияние глубины разработки (для наклонных выработок средней глубины разработки) на стоимость поддержания выработки, определяются в зависимости от условий поддержания и угла падения пластов (определяется по табл. П12); H – глубина разработки (для наклонных выработок средняя глубина разработки), м; ky – коэффициент, учитывающий влияние устойчивости окружающих выработку пород на стоимость поддержания (определяется по табл. П13); km – коэффициент, учитывающий влияние мощности разрабатываемого пласта, по которому пройдена выработка, на стоимость поддержания выработок (для условий пологих и наклонных пластов он принимается равным мощности пласта m, для условий крутых пластов – равным 1,1 м); kv – коэффициент, учитывающий влияние скорости подвигания очистных работ на стоимость поддержания выработок, пройденных по разрабатываемому пласту:
kv = 0,06 + 37,6 , (П38)
Voч
где Voч – месячная скорость подвигания очистных работ, м; ko – коэффициент, учитывающий влияние способа охраны выработок на стоимость их поддержания, определяется по табл. П14; kLл – коэффициент, учитывающий влияние длины лавы на стоимость поддержания выработки, подверженной влиянию очистных работ (только для откаточных и вентиляционных штреков при сплошной или столбовой системе разработки; для наклонных выработок kLл = 1):
kLл = 0,0038·lл + 0,62. |
(П39) |
73
74
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а П 1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стоимость поддержания |
|||
|
|
|
Штреков, бор- |
|
|
|
Уклонов, ходков |
|
|
|
товых ходков и |
|
Штреков |
|
|
Условия, в которых |
Единица |
Условное |
|
|
и бремсбергов при |
||
квершлагов при |
|
и квершлагов |
|
||||
поддерживаются выработки |
измерения |
обозначение |
|
|
разработке пологих |
||
разработке по- |
|
при разработке |
|
||||
|
|
|
|
|
и наклонных |
||
|
|
|
логих и наклон- |
|
крутых пластов |
|
|
|
|
|
|
|
пластов |
||
|
|
|
ных пластов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
|
6 |
В массиве угля или пород при отсут- |
руб. |
r' |
0,55 |
|
0,55 |
|
0,70 |
ствии влияния очистных работ |
(м3·год) |
1 |
|
|
|
|
|
В зоне временного опорного дав- |
руб./м3 |
r' |
0,30 |
|
0,36 |
|
– |
ления впереди забоя лавы |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В зоне интенсивных смещений пород |
руб./м3 |
r' |
6,10 |
|
7,35 |
|
– |
на контуре выработки позади забоя |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лавы (в зоне влияния очистных работ) |
|
|
|
|
|
|
|
при сплошной системе разработки |
|
|
|
|
|
|
|
То же, при столбовой системе разра- |
руб./м3 |
r' |
1,3·lT + 2,1·lT2 + |
|
1,6·lT +2,3·lT2 + |
|
– |
ботки в зависимости от длины тупи- |
|
3 |
+ 0,7·lT3 – 0,65·lT4 |
|
+ 0,75·lT3 – 0,7·lT4 |
|
|
ка, оставляемого позади забоя лавы |
|
|
|
|
|
|
|
(в формулу длина тупика подставля- |
|
|
|
|
|
|
|
ется в сотнях метров, 0 ≤ lТ ≤ 2) |
|
|
|
|
|
|
|
В зоне влияния очистных работ |
руб./м3 |
r' |
– |
|
– |
|
2 + 11·lu – 28,7·lu2 + |
при однокрылой выемке (очист- |
|
23 |
|
|
|
|
+ 15,8·lu3 |
ные работы производятся только с |
|
|
|
|
|
|
|
одной стороны) в зависимости от |
|
|
|
|
|
|
|
размера оставленного целика (в |
|
|
|
|
|
|
|
формулу размер целика подстав- |
|
|
|
|
|
|
|
ляется в сотнях метров, lu < 1) |
|
|
|
|
|
|
|
74 |
|
|
|
|
|
|
|
О к о н ч а н и е т а б л . П 1 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
То же, при двукрылой выемке (очи- |
руб./м3 |
r' |
– |
– |
|
стные работы производятся с двух |
|
23 |
|
|
9 – 17,4·lu + 8·lu2 |
сторон) в зависимости от общего |
|
|
|
|
|
размера целиков, оставленных для |
|
|
|
|
|
охраны наклонных выработок (в |
|
|
|
|
|
формулу размер целика подставля- |
|
|
|
|
|
ется в сотнях метров, 0,6 ≤ lТ ≤ 1) |
|
|
|
|
|
В выработанном пространстве в |
руб./ (м3 |
r' |
1,10 |
1,10 |
1,10 |
зоне установившегося горного |
*год) |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||
давления (при отсутствии влияния |
|
|
|
|
|
очистных работ) |
|
|
|
|
|
75
75
76
Т а б л и ц а П 1 2
|
Коэффициент влияния вида крепи |
Коэффициент влияния, глубина расположения |
||||||||
|
|
выработки |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
услов. |
3-звен- |
5-звен- |
крепь |
дере- |
услов. |
для штре- |
для штреков |
для уклонов, |
|
|
обозна- |
ная |
ная |
из |
вянная |
обозна- |
ков, квер- |
и квершла- |
ходков |
|
Условия, в которых под- |
чение |
метал- |
метал- |
желе- |
крепь |
чение |
шлагов при |
гов при раз- |
и бремсбергов |
|
держивается выработка |
|
личе- |
личе- |
зобе- |
|
|
разработке |
работке |
при разработ- |
|
|
|
ская |
ская |
тонных |
|
|
пологих и |
крутых пла- |
ке пологих |
|
|
|
подат- |
подат- |
стоек |
|
|
наклонных |
стов |
и наклонных |
|
|
|
ливая |
ливая |
|
|
|
пластов |
|
пластов |
|
|
|
крепь |
крепь |
|
|
|
|
|
|
|
В массиве угля или пород |
k1k |
1,0 |
0,6 |
0,8 |
3,8 |
k1H |
0,0025·Н |
0,002·Н |
0,0025·Н |
|
В зоне временного опор- |
k2k |
1,0 |
0,8 |
1,6 |
1,7 |
k2H |
0,0057·Н– |
0,0066·Н– |
0,0057·Н–1,28 |
|
ного давления |
1,28 |
2,3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
В зоне влияния очистных |
k3k |
1,0 |
0,8 |
1,6 |
1,7 |
k3H |
1,0 |
1,0 |
– |
|
работ позади забоя лавы |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В зоне установившегося |
|
|
|
|
|
|
0,0036·Н– |
|
|
|
горного давления в вы- |
k4k |
1,0 |
0,6 |
0,8 |
2,8 |
k4H |
0,002·Н |
0,0036·Н–0,44 |
||
0,44 |
||||||||||
работанном пространстве |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
76
|
|
Т а б л и ц а П 1 3 |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент |
|
Коэффициент |
Категория пород |
крепости f по шкале |
|
влияния |
и их наименование |
М.М. Протодьяко- |
|
устойчивости |
|
нова |
|
пород kу |
Устойчивые: песчаники крепкие на |
|
|
|
кварцевом цементе, известняки, креп- |
Более 7 |
|
0,5 |
кие алевролиты |
|
|
|
Средней устойчивости: аргиллиты и |
|
|
|
алевролит, песчаник глинистый, пес- |
4–7 |
|
1,0 |
чаник и песчаноглинистые сланцы, |
|
||
|
|
|
|
крепкий глинистый сланец |
|
|
|
Неустойчивые: слабые песчаные |
|
|
|
сланцы, глинистые и углистые слан- |
До 4 |
|
2,0 |
цы, антрацит и каменный уголь |
|
|
|
Примечание. Отнесение пород, окружающих выработку, к той или иной категории производится по преимущественному их составу в 10-метровой толще (5 м – кровля и 5 м – почва выработки).
Т а б л и ц а П 1 4
Характеристика |
Способ охраны |
Коэффициент влияния |
|||
выработки |
способа охраны ko |
||||
пространства, |
|||||
|
|
для штреков |
для уклонов, |
||
вмещающего |
с одной сто- |
с другой |
|||
и бортовых |
бремсбергов |
||||
выработку |
роны |
стороны |
|||
ходков |
и ходков |
||||
|
|
|
|||
С одной стороны массив |
Массив |
Бутовая |
1,0 |
– |
|
угля, с другой – вырабо- |
угля и пород |
полоса |
|||
|
|
||||
танное пространство |
Бутовая полоса |
0,7 |
0,7 |
||
|
Массив угля |
Целик |
1,2 |
1,0 |
|
|
и пород |
угля |
|||
|
|
|
|||
Выработанное |
Бутовая полоса |
1,45 |
1,45 |
||
пространство |
Целик угля |
Бутовая |
2,25 |
– |
|
|
|
полоса |
|||
|
|
|
|
||
|
Целик угля |
3,5 |
1,0 |
||
Массив угля |
Выработка пройдена |
|
|
||
с двух сторон |
широким забоем с вы- |
0,5 |
0,5 |
||
|
кладкой бутовых полос |
|
|
||
77
Т а б л и ц а П 1 5
|
|
|
|
|
|
Значение kнад |
|
|
|
|
|
|||||
|
в зоне полной |
под кромкой уголь- |
под целиками |
|||||||||||||
|
надработки под |
ного массива надра- |
недостаточных |
|||||||||||||
Выработки |
выработанным |
батывающего пласта |
|
|
размеров |
|||||||||||
пространством |
в зоне неполной над- |
(меньше 60 м), |
||||||||||||||
|
||||||||||||||||
|
|
|
(С > h) |
|
|
работки |
оставленных в |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(С < h) |
выработанном |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пространстве |
||||
Пластовые (прой- |
|
|
4,4 m |
|
|
8,8 m |
|
|
|
13,3 m |
|
|||||
денные по надраба- |
|
|
0,13 |
|
0,26 |
|
|
0,4 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
тываемому пласту) |
|
|
h |
|
|
h |
|
|
h |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Полевые |
|
1,5 m |
0,025 |
|
|
3 m |
0,05 |
|
4,5 m |
0,075 |
||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
h |
|
|
h |
|
|
h |
|||||||
Если выработка испытывает влияние последующей подработки или надработки, то стоимость поддержания (перекрепления) 1 м ее определяется из выражения:
rпос = kпер·kнад (или kпод)·kн.п·kv, |
(П40) |
где kпер – стоимость полного перекрепления 1 м выработки (определяется по формуле (П60), руб./м; kпод, kнад – коэффициенты, учитывающие влияние последующей подработки или надработки (см. табл. П15): для пластовых и полевых выработок в зоне полной подработки над выработанным пространством (С > h),
kпод = |
8,8 m |
0,13 (10 ≤ h ≤ 60); |
|
h |
|||
|
|
над кромкой угольного массива подрабатывающего пласта в зоне неполной подработки (С < h)
kпод = 17,6 m 0,26 ; h
kн.п – коэффициент, учитывающий влияние глубины расположения надрабатываемой или подрабатываемой выработки,
kн.п = 2,8 |
720 |
; |
(П41) |
|
Н |
||||
|
|
|
78
kv – определяется по формуле (П38), куда вместо Vоч подставляется среднемесячная скорость подвигания надрабатывающей (подрабатывающей) лавы.
Пример 1. Вскрывающий пологие пласты главный квершлаг длиной 500 м поддерживается в течение 8 лет. Условия поддержания и выработка характеризуются следующими параметрами: площадь сечения квершлага в свету F = 9,2 м2; крепление – металлические трехзвенные арки из спецпрофиля; глубина заложения Н = 500 м; окружающие выработку породы средней устойчивости; специальный способ охраны квершлага не предусмотрен; квершлаг пройден узким забоем; влиянию очистных работ (подработка, надработка) не подвержен. Определить затраты R на поддержание квершлага за весь срок службы.
Решение. Так как при поддержании длина квершлага сохраняется постоянной и условия поддержания по длине однотипны, то для определения затрат используем формулу (П13). В этой зависимости известной величиной является r1 (стоимость поддержания 1 м квершлага в год), значение которой находится по формуле (П33). По табл. П11 находим, что стоимость поддержания 1 м3 в год для средних условий r1' = 0,55 руб.
Для нахождения значений поправочных коэффициентов используем данные табл. П12 и П13. В результате получаем: k1H = 1,25; ky = 1; k1K = 1.
Тогда:
r1 = 0,55·9,20·1,25·1·1 = 6,36 руб. / (м·год);
R = 6,36·500·8 = 25 440 руб.
Пример 2. При сплошной системе разработки откаточный штрек пройден узким забоем по пласту, мощность которого 1,2 м. Параметры выработки и условия поддержания следующие: площадь сечение F = 7,6 м2; крепление – пятизвенные металлические арки из спецпрофиля; угол падения пласта 12º; глубина заложения 400 м; породы, окружающие штрек, неустойчивы; длина штрека за период поддержания изменяется от 0 до 1500 м; месячная скорость ведения очистных работ 80 м; длина лавы 180 м; штрек постоянно опережает лаву на 150 м; позади забоя лавы штрек охраняется с одной стороны
79
массивом угля, с другой – бутовой полосой; влияния подработки или надработки нет. Определить стоимость поддержания штрека R за время ведения очистных работ.
Решение. Штрек подвержен влиянию очистных работ, и для определения общих затрат на поддержания его используем формулу (П15). Для определения единичных стоимостей r1, r2, r3, r4 воспользуемся формулами (П33)–(П35) и (П37). Поправочные коэффициенты на конкретные условия поддержания определим по формулам (П38) и (П39). В результате получим: kO = 1; k1H = k2H = k3H = k4H = 1; ky = 2; k1K = k4K = 0,6; k2K = k3K = 0,8; kM = 1,2; kV = 0,53; kLл = 1,3.
Тогда: |
|
|
|
|
||
r1 = 0,55·7,6·1,0·2,0·0,6 = 5 руб./(м·год); |
|
|||||
r2 |
= 0,3·7,6·1,0·2,0·0,8·1,2·0,53 = 2,32 руб./м; |
|||||
r3 |
= 6,1·7,6·1,0·2,0·0,8·1,2·0,53·1,0·1,3 = 61,2 руб./м; |
|||||
r4 |
= 1,1·7,6·1,0·2,0·0,6 = 10,1 руб./(м-год); |
|
||||
R = |
5 115 1500 |
+ 2,32·1500 + |
10,1 1500² |
|
= 108 000 руб. |
|
|
2 960 |
|||||
|
96 |
|
|
|||
Пример 3. Параметры откаточного штрека и условия поддержания такие же, как и в примере 2. Штрек поддерживается при отработки запасов по столбовой системе разработки (длинные столбы по простиранию, длина столба 1200 м). Позади лавы поддерживается тупик длиной 70 м (для нормальной работы погрузочного пункта лавы при локомотивной откатке). Способ охраны тупика: с одной стороны – массив угля, с другой – два ряда деревянных костров. Определить стоимость поддержания штрека R за период ведения очистных работ.
Решение. Поскольку параметры выработки и условия поддержания аналогичны предыдущим, то значения поправочных коэффициентов на изменение условий поддержания от средних остаются прежними r1 = 5 руб./(м-год), r2 = 2,32 руб./м. Значение стоимости перекрепления 1 м тупика в зоне влияния очистных работ определим по формуле (П35) и табл. П11. При этом будем считать, что охрана кострами соответствует охране бутовой полосой.
r3 = (1,3·0,7 + 2,1·0,72 + 0,7·0,73 –
– 0,65·0,74)·7,61·2·0,6 = 17,8 руб./м.
80