3.5. Сравнение вариантов вскрытия и подготовки

Расчёт затрат по первому варианту.

Первоначальные капитальные затраты.

1. Стоимость проведения 1 м наклонного ствола площадью поперечного сечения 16,2 м², для крепления применяется арочная крепь с железобетонной затяжкой, определяется по формуле:

К = (0,1С₁+С₂)FP, (3.4)

где К – стоимость главного ствола, руб/м; С₁ – постоянные расходы на 1 м выработки, не зависящие от площади поперечного сечения выработки руб/м²; (С₁ = 97 руб/м²) С₂ – расходы, зависящие от площади поперечного сечения выработки, руб/м²; (С₂ = 67 руб/м²); F – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; P – коэффициент, учитывающий период строительства шахты.

Полная стоимость проведения наклонного ствола рассчитывается по формуле:

К_{полн ств} = Кl, (3.5)

где l – длина наклонного ствола, м.

К = (0,197+67)16,21 = 1243 руб/м

К_{полн ств} = 1243600 = 745800 руб,

l = 3002 = 600 м, так как проводим два наклонных ствола, грузовой и воздухоподающий.

2.Стоимость проведения квершлагов рассчитывается по той же формуле что и проведение наклонного ствола:

К_{полн ств} = Кl,

где l – длина квершлага, м.

К = (0,197+67)16,21 = 1243 руб/м

К_{полн ств} = 1243120 = 149160 руб,

l = 602 = 120 м, т.к проводим два квершлага, грузовой воздухоподающий

3.Стоимость сооружений и оборудования поверхности. При вскрытии вертикальными стволами стоимость сооружений и оборудования поверхности определяется по формуле:

В_в = 1,3+4А_г , (3.6) где А_г – годовая производительность шахты, млн.т.

В_в = 1,3+42,8=12,5 млн. руб.

Стоимость сооружений и оборудования поверхности при комбинированном вскрытии, млн. руб:

В_к= 0,8В_в (3.7)

Стоимость сооружений и оборудования поверхности при вскрытии наклонными стволами:

В_н=(0,6 ÷ 0,7)В_в (3.8)

В_н = 0,712,5 = 8,75 млн. руб

Капитальные затраты будущих лет.

1. Стоимость углубки квершлагов до пласта Надбайкаимский – 2, рассчитывается по той же формуле что и проведение наклонного ствола:

К_{полн ств} = Кl,

где l – длина углубки, м.

К = (0,197+67)16,21 = 1243 руб/м

К_{полн ств} = 1243300 = 372900 руб,

l = 1502 = 300 м, так как углубляем два квершлага, грузовой и воздухопо -дающий.

2. Стоимость углубки квершлагов до пласта Байкаимский:

К = (0,197+67)16,21 = 1243 руб/м

К_{полн ств} = 1243310 = 385330 руб,

l = 1552 = 310 м, так как углубляем два квершлага, грузовой и воздухоподающий.

Эксплуатационные затраты.

1. Стоимость подержания наклонных стволов, определяется по формуле:

R = 0,5rFK_уl_it_{i ,} (3.9)

где r – стоимость поддержания 1 м³ выработки в свету в зависимости от вида крепи и условий поддержания, руб/м³год; F – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; l_i – длина выработки, м; t_i – срок службы выработки, лет.

K_у – коэффициент, учитывающий устойчивость пород, К_у = 0,4

R = 0,5∙1∙16,2∙0,4∙300∙29 = 28188 руб.

R_общ = 28188 ∙ 2 = 56376 руб,

так как поддерживаем два наклонных ствола, грузовой, воздухоподающий.

2. Стоимость подержания квершлагов, определяется по той же формуле что и поддержание наклонных стволов:

R = 0,5rFK_уl₁t₁ + 0,5rFK_уl₂t₂ + 0,5rFK_уl₃t_{3 ,} (3.10)

где r – стоимость поддержания 1 м³ выработки в свету в зависимости от вида крепи и условий поддержания, руб/м³год; F – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; l₁ – длина выработки на первый период отработки, м; l₂ – длина выработки на второй период отработки, м; l₃ – длина выработки на третий период отработки, м; t₁ – срок службы выработки на первый период отработки, лет, t₂ – срок службы выработки на второй период отработки, лет, t₃ – срок службы выработки на третий период отработки, лет. K_у – коэффициент, учитывающий устойчивость пород, К_у = 0,4

Определение срока службы выработки:

t₁ = Z_пр(1-3)/А_г, (3.11)

где Z_пр(1-3) – промышленные запасы на первый период отработки, т.

Z_бал(1-3) = 1760 430 3,21,28 + 31507153,61,3 + 42508452,61,29 = 3099852,8 + 10540530 + 12045052 = 25685435 т,

Z_по(1-3) = 0,0125685435 = 256854,35 т,

Z_пг(1-3) = 0,0125685435 = 256854,35 т,

Z_пн(1-3) = 0,125685435 = 2568543,5т,

Z_пэ(1-3) = (25685435 – 256854,35–256854,35– 2568543,5)0,1 = 2260318 т,

Z_п(1-3) = (256854,35+256854,35+2568543,5+2260318) = 5342570 т,

Z_пр(1-3) = 25685435 – 5342570 = 20342865 т.

t₁ = 20342865/2800000 = 7,5 лет.

t_2,3 = Z_пр(4-5)/А_г, (3.12)

где Z_пр(4-5) –промышленные запасы на второй и третий период отработки, т.

Z_пр(4-5) = Z_пр – Z_пр(1-3), т, (3.13)

Z_пр(4-5) = 80036135 – 20342865 = 59693270 т.

t_2,3 = 59693270/2800000 = 21,5 года.

где Z_пр(4) – промышленные запасы на второй период отработки, т.

Z_бал(4)= 576010602,61,27= 20160691 т,

Z_по(4) = 0,0120160691 = 201606,91 т,

Z_пг(4) = 0,0120160691 = 201606,91 т,

Z_пн(4) = 0,120160691 = 2016069,1 т,

Z_пэ(4) = (20160691 – 201606,91–201606,91– 2016069,1)0,1 = 1774141 т,

Z_п(4) = (201606,91+201606,91+2016069,1+1774141) = 4193424 т,

Z_пр(4) = 20160691 – 4193424 = 15967267 т.

t₂ = 15967267/2800000 = 5,7 года.

t₃ = t_2,3 – t₂ (3.14)

t₃ = 21,5 –5,7 = 15,8 лет.

R = 0,5 ∙ 1 ∙ 16,2 ∙ 0,4 ∙ 60 ∙ 7,5 + 0,5 ∙ 1 ∙ 16,2 ∙ 0,4 ∙ 210 ∙ 5,7 + 0,5 ∙ 1 ∙ 16,2 ∙ 0,4 ∙ 365 ∙ 15,8 = 1458 + 3878 + 18685 = 24021 руб.

R_общ = 24021 ∙ 2 = 48042 руб,

так как поддерживаем два квершлага, грузовой, воздухоподающий.

3. Стоимость затрат на водоотлив по наклонному стволу определяется по формуле:

, руб/м³ (3.15)

где: L_y – длина наклонной выработки, м; – коэффициент водообильности, м³/т; А_с – суточная производственная мощность шахты, т.

Исходя из гидрогеологических условий максимальный приток воды составляет – 410 м³/час, умножив его на 24 часа, получим суточный приток воды, полученный результат разделим на А_с получим коэффициент водообильности.

410 ∙ 24/8300 = 1,2.

р/м³

р/м³

р/м³

Определим общую стоимость водоотлива:

q_{общ i} = Z_{пр i} ∙ K_{вн i} ∙,руб,

q_{общ 1} = 20342865 ∙ 0,0003 ∙ 1,2 = 15867 руб,

q_{общ 2} = 15967267 ∙ 0,00028 ∙ 1,2 = 11624 руб,

q_{общ 3} = 43726003 ∙ 0,00026 ∙ 1,2 = 9279 руб,

q_общ = q_{общ 1}+ q_{общ 2}+ q_{общ 3,}

q_общ = 15867+11624+9279 = 36770 руб.

Таблица 3.4

Затраты по первому варианту

Вид работ	Крепь	Сечение выработки в свету, м^2	Объём работ		Стоимость единицы работ, руб.	Всего затрат, руб
Первоначальные капитальные затраты
1. Проведение воздухоподающе-го наклонного ствола	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	300	1243			372900
2. Проведение грузового наклонного ствола	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	300	1243			372900
3. Проведение воздухоподающе-го квершлага	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	60	1243			74580
4. Проведение грузового квершлага	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	60	1243			74580
5.Построение сооружений и оборудования поверхности	–	–	–	–			8750000
Капитальные затраты будущих лет
1. Углубка воздухоподающе-го квершлага	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	305	1243			379115
2. Углубка грузового квершлага	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	305	1243			379115

Продолжение таблицы 3.4

Вид работ	Крепь	Сечение выработки в свету, м^2	Объём работ		Стоимость единицы работ, руб.	Всего затрат, руб
Эксплуатационные затраты
1. Подержание воздухоподающе-го накл. ствола	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	300	94			28188
2. Подержание грузового накл. ствола	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	300	94			28188
3. Подержание воздухоподающе-го квершлага	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	365	66			24021
4. Подержание грузового квершлага	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	365	66			24021
5. Водоотлив	–	–	80036135	0,00028			36770
ИТОГО: 10544378 руб.

Расчёт затрат по второму варианту.

Первоначальные капитальные затраты.

1. Стоимость проведения 1 м наклонного ствола площадью поперечного сечения 16,2 м², для крепления применяется арочная крепь с железобетонной затяжкой, определяется по формуле:

К = (0,1С₁+С₂)FP, (3.16)

где К – стоимость главного ствола, руб/м;

С₁ – постоянные расходы на 1 м выработки, не зависящие от площади поперечного сечения выработки руб/м²; (С₁ = 58 руб/м²)

С₂ – расходы, зависящие от площади поперечного сечения выработки, руб/м²; (С₂ = 28 руб/м²); F – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; P – коэффициент, учитывающий период строительства шахты.

Полная стоимость проведения наклонного ствола рассчитывается по формуле:

К_{полн ств} = Кl, (3.17)

где l – длина наклонного ствола, м.

К = (0,128+58)16,21 = 985 руб/м

К_{полн ств} = 985885 = 871725 руб.

2.Стоимость проведения вертикального воздухоподающего ствола площадью поперечного сечения 28,26 м² и длиной 125 м. Для крепления применяется бетонная крепь.

Полная стоимость сооружения 1 м горных выработок, (в частности вертикального ствола) проводимых по однородным породам, определяется по формуле:

К_кл = (С₁+С₂F)P, (3.18)

где К_кл – стоимость выработки (клетевого ствола), руб./м; – постоянные расходы на 1 м выработки, не зависящие от площади поперечного сечения выработки, = 192 руб./м²; – расходы, зависящие от площади поперечного сечения выработки,= 73 руб./м²; – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; P – коэффициент, учитывающий период строительства шахты.

K_кл = (192+73 28,26)1 = 2255 руб./м

Полная стоимость проведения

К_{кл. полн.}= 2255 125 = 281875 руб.

3.Стоимость сооружений и оборудования поверхности.

При вскрытии вертикальными стволами стоимость сооружений и оборудования поверхности определяется по формуле:

В_в = 1,3 + 4А_г , (3.19)

где А_г – годовая производительность шахты, млн.т.

В_в = 1,3 + 4 2,8 = 12,5 млн. руб.

Стоимость сооружений и оборудования поверхности при комбинированном вскрытии, млн. руб:

В_к= 0,8В_в (3.20)

В_к = 0,8 12,5 = 10 млн. руб.

Капитальные затраты будущих лет.

1. Затраты на углубку вертикального воздухоподающего ствола, определяются по формуле:

К_пр.вс.= К_бл/(1+Е)^t, (3.21)

где К_б.л. – капитальные затраты будущих лет, руб; E – коэффициент экономической эффективности капиталовложений, принимаем E=0,1;t – период времени, через который будет произведена углубка, лет;

К_б.л. = 2255 105 = 236775 руб.

К_пр.вс.= 236775/(1+0,1)^7,5 = 112750 руб.

Эксплуатационные затраты.

1. Стоимость подержания наклонных стволов, определяется по формуле:

R=0,5rFK_уl_it_{i ,} (3.22)

где r – стоимость поддержания 1 м³ выработки в свету в зависимости от вида крепи и условий поддержания, руб/м³год; F – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; l_i – длина выработки, м; t_i – срок службы выработки, лет.

K_у – коэффициент, учитывающий устойчивость пород, К_у = 0,4

Определение срока службы выработки:

t = Z_пр/А_г, лет, (3.23)

t = 80036135/2800000 = 29 лет,

R = 0,5∙1∙16,2∙0,4∙885∙29 = 103008 руб.

2. Стоимость поддержания вертикального клетевого ствола

Затраты на поддержание 1 м в год вертикального ствола, закрепленного бетоном, определяются по формуле:

r = (0,003 ÷ 0,005) ∙K_кл , руб./м год. (3.24)

где K_кл – стоимость проведения клетевого ствола, руб./м.

r_общ = r ∙ l_i ∙ t_i , (3.25)

где l–длина вертикального ствола, м; t–время поддержания выработки, лет.

r = 0,004∙2255 = 9 руб /м год.

r_{общ 1} = 9 ∙ 125 ∙ 7,5 = 8438 руб.

r_{общ 2} = 9 ∙ 230 ∙ 21,5 = 44505 руб.

r_общ = 1479375+7803210 = 52943 руб.

3. Стоимость затрат на водоотлив по вертикальному стволу определяется по формуле:

, руб/м³ (3.26)

где: H – высота выработки, м; H₁ = 125 м, H₂ = 230 м – коэффициент водообильности, м³/т; = 1,2 м³/т; А_с – суточная производственная мощность шахты, т.

, руб/м³

, руб/м³

Определим общую стоимость водоотлива:

q_общ1 = Z_пр(1-3) ∙ K_вв1 ∙, руб, (3.27)

q_общ1 = 20342865 ∙ 0,00012 ∙ 1,2 = 6347 руб.

q_общ2 = Z_пр(4-5) ∙ K_вв2 ∙, руб, (3.28)

q_общ2 = 59693270 ∙ 0,00006 ∙ 1,2 = 9312 руб.

q_общ = q_общ1 + q_общ2 ,руб, (3.29)

q_общ = 6347 + 9312 = 15659 руб.

Таблица 3.5

Затраты по второму варианту

Вид работ	Крепь	Сечение выработки в свету, м^2	Объём работ			Стоимость единицы работ, руб.		Всего затрат, руб
Первоначальные капитальные затраты
1. Проведение грузового наклонного ствола	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	885		985				871725
2. Проведение вертикального воздухоподающе-го ствола	Бетон	28,26	125		2255				281875
3. Построение сооружений и оборудования поверхности	–	–	–		–				10000000
Капитальные затраты будущих лет
1. Углубка вертикального воздухоподающе-го ствола	Бетон	28,26	105		1074				112750
Эксплуатационные затраты
1. Подержание грузового наклонного ствола	Арочная с ж/б затяжкой	16,2	885	111,5			103008
2. Подержание вертикального воздухоподающе-го ствола	Бетон	28,26	230	230			52943
3. Водоотлив	–	–	80036135	0,00009			15659
ИТОГО: 11437960 руб.

Таблица 3.6

Сводная таблица затрат по вариантам

Вид затрат	Вариант 1	Вариант 2
1.Первоначальные капитальные затраты: а) Проведение воздухоподающего наклонного ствола б) Проведение грузового наклонного ствола в) Проведение воздухоподающего и грузового квершлагов г) Проведение воздухоподающего вертикального ствола д) Построение сооружений и оборудования поверхности	372900 372900 149160 – 8750000	– 871725 – 281875 10000000
2. Капитальные затраты будущих лет: а) Углубка воздухоподающего вертикального ствола б) Углубка воздухоподающего и грузового квершлагов	– 758230	112750 –
3. Эксплуатационные затраты: а) Подержание воздухоподающего наклонного ствола б) Подержание грузового наклонного ствола в) Подержание воздухоподающего вертикального ствола г) Подержание воздухоподающего и грузового квершлагов г) Водоотлив	28188 28188 – 48042 36770	– 103008 52943 15659
Общие затраты	10544378	11437960
ИТОГО в %	100	108

Сравнивая затраты двух вариантов вскрытия шахтного поля, очевидно, что схема вскрытия наклонными стволами наиболее приемлема.