psh.sap53[1]

эффект из-за принятия в принципе верных, но чрезмерно осторожных решений. Например, отказ от применения более дорогостоящей техники в конкретных условиях из-за боязни в случае неблагоприятных ситуаций потерять понесенные капитальные затраты может привести к необоснованному уменьшению дополнительного эффекта в том случае, если неблагоприятные ситуации не произойдут.

Стоимость ошибок второго рода связанна с прямыми потерями, вызванными появлением неблагоприятных ситуаций.

Рассмотрим данную методику на конкретном примере. Допустим внедрение механизированной крепи вместо индивидуальной даёт экономический эффект в размере 360000 грн. в год (эта величина представляет собой стоимость ошибок I–го рода, т. к. отказ от применения более прогрессивной техники ведет к потере этого эффекта). В случае если применение механизированной крепи оказалось неоправданным (например, из-за снижения устойчивости пород), то экономический ущерб окажется равен 1160000 грн/год. Вероятность того, что фактическая устойчивость пород окажется выше, чем прогнозная составляет 0,11(α ), а вероятность того, что фактическая устойчивость пород окажется ниже чем прогнозная (0,04) ( β ).

Тогда

Y = 360000× 0,11+1,160000× 0,04 = 88320 грн.

Таким образом, ущерб от неправильно спрогнозированного состояния пород составит 88320 грн. Аналогичным образом можно рассчитать и ущербы по другим прогнозируемым состояниям и найти

51

суммарный ущерб. Вычтя его из базовой экономической эффективности можно получить экономический эффект с учетом риска неправильно принятых решений из-за неподтверждения прогнозов.

При оценке степени риска учитывают так же и возможные ошибки в исходных данных.

Для этого вначале принятые данные (технологические характеристики оборудования, цены, геологические характеристики и т.п.) изменяют в обе стороны в интервале 10 ± 15%. Эффект рассчитывают для каждого из заданных в указанных пределах значений факторов. На основе полученных новых значений эффекта делают вывод о степени устойчивости его оценок и определяют граничные значения важнейших факторов, при непревышении которых вариант всё ещё остаётся эффективным.

52

5 ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ ШАХТЫ

5.1 Факторы, влияющие на производственную мощность шахты

Под производственной мощностью шахты понимают количество полезного ископаемого в тоннах, добываемого в единицу времени, как правило, год, при полном использовании производственного потенциала шахты.

Различают проектную и фактическую производственные мощности шахт. Проектная мощность шахты обосновывается соответствующими расчетами при составлении проекта, а фактическая формируется в процессе эксплуатации шахты.

Очень часто фактическая мощность шахты оказывается меньше проектной, что весьма отрицательно сказывается на экономических показателях её работы. Это вызвано, прежде всего, тем, что производственная мощность шахты очень сильно влияет на себестоимость добычи угля. На рисунке 5.1 показаны графики изменения основных экономических показателей с изменением Aм

(производственная мощность) полученные по данным работы шахт во времена б. СССР.

Из приведенных на рисунке графиков видно, что с уменьшением Aш резко ухудшаются экономические показатели работы шахты. Это обстоятельство наглядно подтверждает необходимость как можно более точного расчета проектной мощности шахты и соблюдение в процессе её работы всех заложенных в проекте технико-технологических решений.

53

Ф,				Sпр,		Р,					С,
руб/т			руб/т т/мес.						руб/т
26		20			180			12
22		16			140			10
18		12			100			8																								2
14		8			60			6																								1
																													4
														1			2				3			4			5			6				Аш, млн.т/год
																																	3

1- себестоимость (С); 2 – производительность труда (Р); 3 – приведенные затраты (Sпр); 4 – фондоемкость (Ф)

Рисунок 5.1 − Графики изменения экономических показателей от производственной мощности шахт

Обоснованность расчетов проектной мощности шахты значительно зависит от полноты учета влияющих на неё факторов.

Всесторонний анализ фактически достигнутой производственой мощности угольных шахт в различных геологических и технологических условиях позволил выявить перечень наиболее сильно влияющих на этот параметр факторов. К их числу относят:

величину запасов и условия их залегания (геологическое строение, мощность и угол падения пластов, устойчивость боковых пород, крепость угля и т.п.);

категория разведанности запасов (степень достоверности геологоразведочных данных);

потребности рынка в конкретных технологических марках угля; способы вскрытия и системы разработки угольных пластов; применяемое горношахтное оборудование; производственные мощности по переработке угля на ОФ;

54

пропускная способность железнодорожного транспорта. Считается, что наиболее важными из перечисленных факторов

является величина запасов и геологические условия залегания угольных пластов. При этом было установлено, что с увеличением детально разведанных промышленных запасов производственная мощность шахты растет, а с ухудшением геологических условий залегания пластов падает.

Характер влияния первого фактора объясняется тем, что на шахтах с большими запасами, как правило, залегает большее количество пластов с относительно большой мощностью, что позволяет разместить большее количество лав или же увеличить единичную нагрузку на лаву.

При увеличении углов падения пластов производственная мощность шахт, как правило, падает, несмотря на большое количество пластов в свитах и возможность размещения большого количества лав. Это объясняется небольшой нагрузкой на забой на крутопадающих пластах, которую нельзя компенсировать количеством лав.

Существенное влияние на производственную мощность шахт

оказывает и метанообильность пластов. На негазовых шахтах Aш при прочих равных условиях выше, чем на газовых. Это объясняется отсутствием ограничений нагрузки на лавы по их проветриванию.

Потребности рынка в различных технологических марках угля могут существенно ограничить объемы добычи тех марок, которые мало востребованы потребителями. Поэтому наращивание их добычи приведет только к затовариванию складов угля без своевременной его реализации.

Способы вскрытия, подготовки, системы разработки и

55

применяемое горношахтное оборудование весьма существенно влияют на объемы добычи угля. Эти факторы в свою очередь очень сильно зависят от геологических условий залегания угольных пластов. Практикой давно доказано, что применение комбинированных способов вскрытия, панельной или погоризонтной подготовки шахтных полей, а так же механизированных комплексов, конвейерного транспорта ведет при прочих равных условиях к существенному росту годовой добычи из шахты, так как в этом случае практически не возникает «узких мест» в различных технологических звеньях шахты.

Немаловажное влияние на объем шахтной добычи оказывает производительность ОФ и пропускная способность железнодорожного транспорта. Эти два фактора должны быть увязаны с максимально возможной годовой добычей. В противном случае будет иметь место искусственное сдерживание производственной мощности шахты, что, к сожалению, часто имеет место на практике.

Приведенный выше перечень факторов не является исчерпывающим, но он включает в себя наиболее значимые. Поэтому,

рассматривая различные методики обоснования Aш.г. необходимо обращать внимание на полноту учета в них, рассмотренных выше факторов.

5.2 Методики расчета производственной мощности шахты

Долгое время для расчетов годовой производственной мощности угольных шахт служила формула П.З. Звягина [4]

56

	Aшг =		C ϕ 2		+ E R1
			1			н	1	,		(5.1)
			C1	+ R1		Е Rн
			Ζпр		пр	н	1

где Eн нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

C1, R11, R1н , Rпр1 - расчетные коэффициенты, характеризующие эксплуатационные и капитальные затраты;

ϕ - постоянный коэффициент, учитывающий в данных горно-

геологических условиях относительные изменения эксплуатационных затрат в зависимости от месячной нагрузки на очистной забой Aоз.м. .

Указанные выше коэффициенты получены на основе статистической обработки материалов действующих шахт и проектов.

A	= l ϑ	сут	n	сут	Р С	n	×10−3	,	(5.2)
оз.м	л				ср

где l л - длина лавы, м;

ϑсут - среднесуточное подвигание очистного забоя, м/сут;

nсут - число рабочих дней по добычи угля в месяц;
Р - средняя производительность пластов, т/м 2;
ср
Cn - коэффициент извлечения угля в очистном забое.
Коэффициент ϕ	определяется по эмпирической формуле:
	ϕ = a + вАоз.м ,				(5.3)
Коэффициенты	а, в, С , R1	, R1	, Rн	рассчитаны для	разных
	1 1	пр	1

57

угольных бассейнов в зависимости от угла падения пласта и технологической марки угля.

Ζпр - промышленные запасы шахтного поля, тыс. т.

Анализ данной методики показывает, что она учитывает промышленные запасы шахтного поля, угол падения и технологическую марку угля, а также эксплуатационные и капитальные затраты, что даёт основание считать рассчитанное значение Aш.г оптимальным.

Если исследовать по данной методике характер влияния Aо.з.м и

Ζпр на Aш.г , то можно получить следующие графики (см. рисунок 5.2).

Ашг

Ао.з.м

2,8

2,6

2,4

2,2

Zпр

2,0

1,8

1,6

1,4

1,2

1,0

10

15

20

25

30

35

40

45

50

30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 110000

Ао.з.м, тыс.т/мес.

Zпр, тыс. т

Рисунок 5.2 − Характер влияния Aо.з.м , Ζпр на Aш.г

58

Из них следует, что с увеличением Aо.з.м Aш.г растет прямо пропорционально, а с ростом Ζпр изменение Aш.г происходит по криволинейной зависимости стремясь к некоторому пределу. Из этого можно сделать вывод, что дальнейший рост Ζпр не приводит к сколь либо существенному росту Aш.г . Это дало основание считать, что методика П.З. Звягина приемлема для месторождений с ограниченными запасами.

Изложенная методика расчета Aш.г неоднократно подвергалась критике. При этом, прежде всего обращалось внимание на то, что с изменением уровня стоимостных показателей данная методика теряет какой-либо смысл, т.к. корректировка коэффициентов C1, K1' , Kпр' и

K1" по данным действующих шахт весьма трудоемка, а во время действия инфляционных процессов вообще бессмысленна.

Кроме того, методика весьма упрощенно учитывает такой фактор как угол падения пласта, поскольку дифференцирует по нему коэффициенты лишь на две группы: пологое и наклонное, крутое залегание пластов. Остальные же факторы, такие как глубина разработки, число одновременно разрабатываемых пластов, их суммарная мощность и ряд других не учитываются вообще.

В связи с этим в свое время на основе математического эксперимента в МГИ (ныне МГГУ) была разработана более совершенная методика расчета годовой производственной мощности шахты. Данная методика предусматривает расчет Aш.г по следующей формуле

59

A

= (k

+ k

) Ζ

то. р

k

,

(5.4)

ш.г

пл

н.оз

пр тсум

ГЛ

где kпл - коэффициент, учитывающей влияние числа угольных пластов в шахтном поле nпл и принятых к одновременной отработке

nпл

kпл =

nпл.о. р

+

nпл − nпл.о. р

,

(5.5)

nпл

kн.оз - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки на

очистной забой на уровень проектной мощности шахты

k

= ψ

δ

А

тср

,

(5.6)

н.о.з

о.з.м mpi

Ψδ - коэффициент, отражающий степень влияния средней нагрузки на очистной забой на годовую мощность шахты, учитывающий вместе с другими особенностями угольных бассейнов физико-механические свойства пород кровли и почвы;

тср - средняя мощность угольных пластов в шахтном поле, м;

трі - мощность i-го пласта, принятого к разработке, для которого рассчитана нагрузка на очистной забой;

то. р - мощность всех пластов, принятых к одновременной разработке, м;

тсут - суммарная мощность всех рабочих пластов в шахтном

60