2.7.Определение оптимальных размеров выемочного поля

При системах разработки с разделением этажа по простиранию на выемочные поля или при групповой разработке пластов (в основном на крутых и крутонаклонных пластах) главным параметром системы является размер выемочного поля. С изменением длины выемочного поля одни затраты, отнесенные к 1 т его запасов, будут возрастать, другие — уменьшаться, а третьи останутся неизменными. Следовательно, при некоторой длине выемочного поля суммарные удельные затраты будут минимальны. Та длина, при которой обеспечивается минимум удельных затрат, является оптимальной, то есть наивыгоднейшей из всех возможных.

Решение задачи сводится к составлению экономико-математичес­кой модели как функции переменного размера выемочного поля по простиранию S_в.п с последующим нахождением оптимального значения S_в.п.оп, при котором обеспечивается минимум функции, то есть

(16.0)

где K, R и G – суммарные затраты соответственно на проведение выработок, и их поддержание и транспорт угля в пределах выемочного поля, грн.; Z_в.п – запасы выемочного поля, т;

(16.0)

где H_эт – наклонная высота этажа, м.

Решим задачу определения размеров выемочного поля при групповой разработке крутых пластов, как наиболее часто встречающейся на практике. Технологические схемы групповой разработки пластов для указанных условий приведены на рис. 16 .80.

Рисунок 16.80 – К определению размеров выемочного поля на крутых и крутонаклонных пластах:

а – столбовая система разработки с транспортированием угля на передний промквершлаг; б – то же на задний промквершлаг; в – сплошная система разработки с транспортированием угля на задний промквершлаг

Пример составления экономико-математической модели рассмотрим для столбовой системы разработки с транспортом угля на передний промежуточный квершлаг (рис. 16 .80, а).

2.7.1Затраты на проведение выработок

2.7.1.1Проведение пластовых штреков

(16.0)

где – суммарная стоимость проведения 1 м всех штреков по всем группируемым пластам, грн.¹; Σр’ – суммарная производительность всех группируемых пластов², т/м².

2.7.1.2Проведение промежуточных квершлагов

(16.0)

где – суммарная стоимость проведения 1 м промежуточного транспортного k_кв.тр и вентиляционного k_{кв. в} квершлагов, грн.;

(16.0)

 – коэффициент учитывающий затраты на перекрепление 1 м бывшего транспортного квершлага при использовании его в качестве вентиляционного, =0,15–0,20; l_кв – длина промежуточного квершлага с заездами, м.

2.7.1.3Проведение вентиляционной сбойки для проветривания забоев в подготавливаемом выемочном поле

(16.0)

где – суммарная стоимость проведения 1 м вентиляционных сбоек по всем группируемым пластам, грн.;

2.7.2Затраты на поддержание выработок

2.7.2.1Поддержание пластовых штреков группируемых пластов

(16.0)

где – суммарная стоимость поддержания 1 м в год транспортных штреков по всем группируемым пластам в зоне 1, грн.; – суммарная стоимость поддержания 1 м транспортных штреков по всем группируемым пластам в зоне 2, грн.; – то же в зоне 3¹, грн.; – то же вентиляционных штреков в зоне 2, грн.; – суммарная стоимость поддержания 1 м в год вентиляционных штреков по всем группируемым пластам в зоне 4, грн.; V_п – годовое подвигание подготовительных забоев, м; V_оч – то же очистных забоев, м.

Затраты на поддержание групповых штреков (пластовых или полевых) учитывать не следует, так как они не зависят от размера выемочного поля.