Структура модели объема ремонтных работ

Модель объема работ по перекреплению и подрывке почвы obyem.xls [9] является учебным пособием по изучению соответствующего раздела курса и, в связи с этим, структурно оснащена дополнительно блоком «обучающий блок». Цель этого блока – студент должен ознакомиться с «образами» выработок, методикой расчета объемов ремонтных работ. Компьютерная программа позволяет провести проверку готовности студента к пользованию программой.

    Блок исходных данныхнесколько отличается от описанных выше, поскольку содержит не только исходные природные, технические и тарифно-ценовые данные, а и ряд сведений об исследуемой выработке на всех стадиях ее существования – пользователь должен четко определиться с номерами образов выработки на стадиях подготовки выемочного участка, очистных работ на участке и повторного использования выработки.

    Блок результатов вычислений следует непосредственно за блоком исходных данных и представлен таблицей результатов.

Таблица 12     Пример результатов вычислений

    В таблице 12 показан пример вычислений в модели obyem.xls для одной из выработок при изменении величины податливости крепи. Как видно из таблицы, при податливости крепи 800 мм и 1000 мм в среднем выработку необходимо полностью перекрепить 1 раз за срок ее службы, в то время как при податливости крепи 300 мм количество перекреплений выработки в среднем составляет 4, 2 раза. Почву выработки необходимо подрывать более 8 раз.

    К недостатку этой программы следует отнести тот факт, что в расчетах принята постоянная скорость смещений пород независимо от того, проведено ли перекрепление (подрывка) или нет, хотя имеются сведения, что после перекрепления или подрывки скорость смещений пород возрастает. Следовательно, полученные расчетные данные следует воспринимать как минимальные.

Вопросы для самоконтроля.

1. В каких зонах поддержания может находиться выработка «транспортный штрек при сплошной системе разработки при повторном его использовании в качестве вентиляционного»?

2. В каких зонах поддержания находится выработка «образа» № 15?

3. В каких зонах поддержания находится выработка «образа» № 24?

4. Используя модель obyem.xls постройте график зависимости объема работ по перекреплении транспортного штрека при комбинированной системе разработки с повторным его использованием от величины податливости крепи при прочности пород кровли 30 МПа. Остальные исходные данные примите самостоятельно.

7. Модель затрат на проведение выработки, ее охрану и ремонт (программа strek-513.xls)

    Горная выработка является основным и необходимым элементом системы «шахта». Она сооружается, охраняется и ремонтируется для нормального функционирования шахты.

    Ранее рассмотрены экономико-математические модели проведения выработки (prohodka.xls), сооружения средств ее охраны (ohrana_streka.xls) и объемов ремонтных работ в выработке (obyem.xls) и стоимости ремонта (перекрепление и подрывка почвы) – программа repar_ein.xls.

    Каждая из этих программ (моделей) может решать определенный круг задач. Так программа prohodka.xls позволяет вычислить стоимость проведения выработки в определенных природных условиях в зависимости от параметров выработки, например от ее сечения, податливости крепи. Но от этих же параметров зависят и объемы ремонтных работ (программа obyem.xls) в тех же условиях и единичные стоимости ремонтных работ (программа repar_ein.xls). Если выработка подвергается влиянию очистных работ – необходимы затраты на сооружение средств ее охраны (программа ohrana_streka.xls), но от применяемого способа охраны выработки зависит величина смещений пород в выработку, следовательно, объемы ремонтных работ и их стоимость.

    Таким образом, для исследования экономического состояния выработки необходимы все названные выше программы (модели). Путем объединения их в одну модель получена программа (модель) strek-513.xls [10].

Программа дает возможность пользователю провести анализ влияния на конечную величину следующих факторов:

- глубина работ;

- свойства вмещающих пласт пород;

- мощность пласта;

- скорость проведения выработки и скорость подвигания лавы;

- размеры выемочного участка;

- способ проведения и место расположения выработки;

- уровень цен и тарифов.

    Поскольку программа предназначена для учебных целей, в ней предусмотрен блок тестирования студента перед пользованием программой.

    Ранее указывалось, что необходимость перекрепления выработки наступает при исчерпании крепью податливости. В настоящее время в большинстве случаев применяют 3-х или 5-ти звенную крепь, заданная величина податливости которой соответствует только строго вертикальным смещения пород кровли. Если в сечении выработки напластование пород не горизонтальное, направление смещений пород отклоняется от вертикального на угол, зависящий от угла падения пород. При этом исчерпание податливости крепи наступает намного раньше, чем смещения достигнут величины податливости. Установлено [11], что фактическая величина податливости крепи в зависимости от угля наклона пород в сечении выработки определяется как

                          , мм

где Ф_фак – фактическая величина податливости крепи, мм,

    Ф_з - заводская величина податливости крепи, мм,

     α - угол наклона пород в сечении выработки, градус.

Этот фактор в программе strek-513.xls учтен.

    Выполнение расчетов по программе strek-513.xls после ввода исходных данных представлено в виде таблицы, пример которой показан в таблице 13, а результаты некоторых исследований – на приведенных ниже рисунках 19 – 21.

Таблица 13     Пример результатов вычислений

Рис. 19 Влияние податливости крепи на суммарные затраты по проведению, охране и поддержанию штрека

Рис. 20 Влияние глубины работ на затраты по проведению ремонту штрека

Рис. 21 Влияние угла падения пород на затраты по перекреплению штрека

Таблица 14 Пример отчета о расчете затрат по штреку

Аналогично описанному выше программа strek-513.xls позволяет провести исследование влияния на затраты по проведению и ремонту выработки таких факторов, как:

- мощность пласта;

- прочность пород кровли;

- прочность пород почвы;

- класс пород кровли по обрушаемости;

- минимальная величина сечения выработки в эксплуатации;

- скорость проведения штрека и скорость подвигания лавы;

- способ проведения выработки;

- глубина подрывки пород почвы;

- тарифная ставка горнорабочего;

- цены на металлокрепь и лесные материалы;

и др.

Вопросы для самоконтроля.

1.Затраты на какие виды горных работ вычисляются в программе strek-513.xls?

2. При прочих равных природных и технических условиях в каком случае податливость крепи транспортной выработки должна быть большей – при работе лавами по простиранию или лавами по восстанию пласта?

3. Используя модель strek-513.xls установите для выработки «транспортный штрек при столбовой системе разработки с повторным его использованием в качестве вентиляционного» влияние на величину общих затрат таких факторов, как: способ проведения выработки и класс пород кровли по обрушаемости.