Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Угледобывающая промышленность России

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Исходные данные для курсового проекта………………………………….4

2. Расчетная часть………………………………………………………………..5

2.1. Выбор режима работы участка……………………………………………5

2.2. Расчет нормативной нагрузки на очистной забой……………………….5

2.3. Расчет нормативной нагрузки по фактору проветривания……………..7

2.4. Расчет объемов работ по процессам, входящим в цикл……………….10

2.5. Расчет комплексной нормы выработки и комплексной расценки……..13

2.6.Расчет явочной и списочной численности……………………………….16

2.7. Расчет месячного объема работ по добыче угля……………………….17

2.8. Расчет месячной и сменной производительности труда и трудоемкости……………………………………………………………………18

2.9. Расчет длительности рабочих процессов и построения графика организации работ………………………………………………………………21

2.10. Расчет себестоимости 1 т угля по элементам затрат………………….23

2.11. Расчет структуры себестоимости………………………………………30

2.12. Расчет показателей использования основных фондов………………...31

2.13. Расчет условно – годовой экономии……………………………………32

Заключение ……………………………………………………………………..33

Список используемой литературы……………………………………………34

Введение

Угледобывающая промышленность России прошла бурный путь развития со второй половины 19 века и до 80-х годов 20 века. В отрасли был создан значительный производственный потенциал. Экономические реформы и структурная перестройка экономики страны болезненно сказались на угледобывающей промышленности. Реальный потребительский спрос, конкуренция на мировом рынке потребовали переориентации производственного потенциала, что в условиях дефицита инвестиций привело к резкому снижению использования производственных мощностей и падению объемов производства. В настоящее же время, несмотря на бурное развитие нефтяной и газовой промышленности, спрос на уголь только повышается, возрастает его роль в топливно-энергетическом балансе страны.

Угольная промышленность – одна из ведущих отраслей ТЭК. Уголь используют как технологическое сырье (в виде кокса) в черной металлургии и химической промышленности (коксовые газы) для производства минеральных удобрений и пластмасс, а также уголь используют как энергетическое сырье для производства электроэнергии на ТЭС, для отопления жилищ. Общие геологические запасы угля в России оцениваются в 4 трлн тонн. В России сосредоточено 12% мировых запасов угля. До революции Россия занимала 6 место в мире по добыче и 20% потребляемого угля закупала за границей (в основном из Германии). Бывший СССР занимал 1-ое место по добыче и экспорту угля. Россия занимает 4-ое место в мире (1-ое – Китай, потом США, ФРГ) по добыче каменного угля.

Огромное внимание уделяется совершенствованию технологий подземной добычи угля, которая обеспечивала бы высокую эффективность выемки пластов, рациональность использования запасов и безопасность работ на шахтах.

Кузнецкий каменноугольный бассейн является одним из самых крупных разведанных запасов каменного угля в мире. Угольная промышленность Кузбасса является многоотраслевым комплексом, включающим в себя более 90 угледобывающих предприятий. Кузбасс добывает около половины всего угля и более 70% коксующегося угля, добываемых в России. Каменный уголь направляется в более чем 20 стран мира. Шахта «Листвяжная» занимает в структуре экономики Кузбасса свою нишу.

1. Исходные данные для курсового проекта

Мощность пласта, mе m = 3,8

Угол падения пласта, град. =12

Коэффициент крепости угля ƒ = 1,2

Плотность угля, т/м³ = 1,3 т/м³

Длина лавы, м ℓл = 150

Размер поля по простиранию, м L = 2000

2. Расчетная часть

2.1. Выбор режима работы участка

Шахта «Листвяжная» — это угольное предприятие, осуществляющее добычу угля подземным способом. Поле шахты расположено на Грамотеинском участке Егозово-Красноярского месторождения Ленинского геолого-экономического района Кузбасса. По административному делению площадь поля шахты входит в состав Беловского района Кемеровской области Российской Федерации. Производственная мощность шахты составляет 2 млн. тонн угля в год при промышленных запасах более 276 млн. тонн. По прогнозным оценкам специалистов залежей угля хватит более чем на 100 лет работы.

Поле шахты «Листвяжная» расположено в Ленинском геолого-экономическом районе Кузбасса, на Егозово-Красноярском угольном месторождении.

Очистные работы ведутся с применением механизированного комплекса DBT (Bucyrus) и комбайна SL-500. Проведение горных выработок осуществляется с помощью комбайнов ГПКС, КП-21 и КСП-32.

На шахте «Листвяжная» ведется добыча энергетических углей марки

«Д», востребованных в топливно-энергетическом комплексе, коммунально-бытовой сфере и цветной металлургии. Шахта обладает запасами угля

на уровне 266 млн. тонн.

В 2007 году на шахте было получено 2 млн. 535 тыс. тонн – это наилучший результат за все время работы предприятия. Достичь такого уровня добычи удалось благодаря программе комплексной модернизации шахты.

В настоящее время перед шахтой стоит задача по увеличению добычи угля с целью загрузки ОФ «Листвяжная» собственным сырьем. В 2008 году на шахте было добыто 3,3 млн. тонн энергетических углей, а в 2012 году за счет ввода второго добычного блока удалось довести уровень добычи до 6 млн. тонн в год.

2.2. Расчет нормативной нагрузки на очистной забой

Суточная нагрузка на очистной забой с учетом горнотехнических факторов составит:

А_сут.= , т (1)

где - время затрачиваемое на цикл, мин.;

, мин. (2)

где - скорость холостого хода комбайна, м/мин.;

суммарное время на вспомогательные операции цикла, отнесенные на 1м длины лавы, мин.;

К_о- коэффициент, учитывающий норматив времени на отдых;

К_к- коэффициент, учитывающий затраты времени на концевые операции;

- рабочая скорость подачи комбайна, м/мин.;

, м/мин., (3)

где -устойчивая мощность двигателей комбайна, кВт;

N_уст=0,75*400=300 кВт

- удельные энергозатраты на выемку 1т угля, кВт*ч/т;

0,15+0,0025*А=0,15+0,0025*132=0,48кВт*ч/т,

А- сопротивляемость угля резанию, кН/м;

=5 м/мин.

=112мин.

- время работы в очистном забое за сутки, мин.;

Т=(t_см-t_п.з.)*N_см, мин. (45)

где t_см- продолжительность смены, мин.;

t_п.з.- продолжительность подготовительно-заключительных операций в смену, мин.;

N_см- количество смен по добыче угля в сутки, см.;

Т=(360-54)*3=882мин.

- количество угля с одного цикла, т;

А_ц=L_л*m*r* *c, т (46)

где с- коэффициент извлечения угля из забоя;

А_ц=200*3*0,8*1,34*0,98=635.04т

А_сут.= =5001т/сут.

Проверяем полученную суточную нагрузку по газовому фактору:

А_г= ,т/сут., (4)

где - коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство;

- коэффициент, учитывающий естественную дегазацию пласта в период отсутствия работ по выемке угля в лаве;

- коэффициент, неравномерности газовыделения;

А_г= =5133 т/сут.

Таким образом, полученная суточная нагрузка проходит по газовому фактору.

Необходимое количество циклов для обеспечения принятой суточной нагрузки составляет:

, цикл, (5)

=7.87циклов.

Принимаем 7.5 циклов в сутки.

Скорректируем суточную нагрузку в зависимости от принятого количества циклов:

А_сут=А_ц*N_ц=635.04*7.5=4763т/сут. (6)

Окончательно принимаем суточную нагрузку на очистной забой, равную 4763т/сут.

2.3. Расчет нормативной нагрузки по фактору проветривания

Проветривание очистного забоя осуществляется за счёт общешахтной депрессии по возвратноточной схеме проветривания обособленной струёй воздуха: по конвейерному штреку и по очистному забою идёт свежая струя, а по вентиляционному штреку – исходящая струя воздуха.

Расчёт воздуха, необходимого для проветривания очистного забоя, ведётся по следующим факторам: по числу людей, по газу метану, по углекислому газу, по газам, образующимся при взрывных работах. Принимается к подаче наибольшее количество воздуха из полученных по расчёту.

Расчет по наибольшему числу людей, одновременно находящихся в забое, производится по формуле

(7)

/мин;

где n- наибольшее число людей, одновременно находящихся в забое.15.

Расчет воздуха по метану производится по формуле

(8)

где - абсолютное выделение газа метана, м3/мин -7,3

- коэффициент неравномерности газовыделения (принимается равным 1,3-1,4)

- концентрация метана в поступающей струе воздуха, %;

С - концентрация метана в исходящей струе воздуха, % (принимается согласно ПБ – 1%);

– коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного пространства. Непосредственного прилегающей к призабойному (при управлении кровлей полным обрушением принимается равным 1,3 );

(9)

Расчет по выделению углекислого газа производится по формуле

(10)

где - ожидаемое выделение углекислого газа, 0,5м3/мин;

- коэффициент неравномерности газовыделения, принимается по таблице 2,2(8)

С - допустимая концентрация газа в исходящей вентиляционной струе, принимается согласно ПБ-0,5%

- концентрация газа в поступающей вентиляционной струе,0%

- коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного пространства,

Расчёт по пылевому фактору производится по формуле:

(11)

где - сечение проветривания в очистном забое, м2;

- оптимальная скорость проветривания, м/сек;

=1,2 м/сек;

Наибольшее количество воздуха, полученное из расчетов, проверяем по допустимым скоростям движения воздуха по формуле

(12)

,м3/мин;

где и - минимальная и максимальная допустимая скорость движения воздуха, согласно ПБ-0,25 и 4м/с;

-площадь поперечного сечения очистной выработки, свободная для пропуска воздушной струи, м2;

225<1080<3600;

Таким образом, для проветривания очистного забоя необходимо количество воздуха

=1080м3/мин;

Количество воздуха, необходимое для проветривания всего выемочного участка, определяется по формуле:

(13)

где - коэффициент доставки воздуха - 1,2;

- сумма количеств воздуха для проветривания подготовительных забоев, м3/мин =3289;

,м3/мин;

где - сумма утечек воздуха для проветривания участка;

- сумма утечек воздуха через перемычки, м3/ мин определяется по формуле

где - норма утечек воздуха через перемычку, 26 м3/мин;

n- количество перемычек на выемочном участке;

- сумма утечек воздуха через кроссинги м3/мин, определяется по формуле

где - норма утечек воздуха через кроссинг,100 м3/мин;

n – количество кроссингов на выемочном участке, шт.

2.4. Расчет объемов работ по процессам входящим в цикл

Объемы работ по каждому процессу определяем расчетным путем на основании паспорта крепления выработки.

Предполагается следующее выполнение процессов:

1) пропитка угля в массиве V=2 шпура;

2) проведение выработки V=1 м;

3) крепление выработки:

а) бурение шпуров под анкера V=12 м;

б) установка анкеров V=5 шт.

4) перетяжка бортов:

а) бурение шпуров V=16 м;

б) установка анкеров V=10 шт.;

5) наращивание вент. труб V=1 м;

6) наращивание ПОТ V=1 м;

7) наращивание труб. сжатого воздуха V=1 м;

8) монтаж монорельсового пути V=1 м;

9) наращивание ленточного конвейера V=2 м.

Комплексная норма – это норма, установленная расчетным путем для конкретных условий, она охватывает все процессы проходческого цикла выполняемые в забое и измеряется в единицах измерения конкретной продукции на одного человека на смену.

Трудоемкость процесса определяется затратами рабочего времени необходимого для его выполнения.

, чел./см. (14)

где, V- объем работ по какому-либо процессу;

Н_выр- установленная норма выработки для данного процесса.

Таблица № 1 – Расчет комплексной нормы выработки и расценки

Наименование работ	Ед. изм	Норма выработки	Объем работ на цикл	Трудоемкость работ	Тарифн. ставка	Стоим. работ, руб.
Пропитка угля в массиве	шп.	23	1	0.09	200.664	18.06
Проведение выработки	м	5.4	1	0.18	200.664	36.12
Крепление выработки: а) бурение шпуров б) установка анкеров	м шт.	29.4 13.8	12 5	0.44 0.38	200.664	88.29 76.25
Перетяжка бортов: а) бурение шпуров б) установка анкеров	м шт.	146 17.8	16 10	0.1 0.56	200.664	22.0 112.7
Наращивание вент. труб	м	140	1	0.007	200.664	1.23
Наращивание ПОТ	м	15	1	0.07	200.664	14.05
Наращивание труб. сжатого воздуха	м	15	1	0.07	200.664	14.05
Монтаж монорельсового пути	м	10	1	0.1	200.664	20.07
Наращивание ленточного конвейера	м	14.5	1	0.07	200.664	14.05
Неучтенные работы 2%				0.05	200.664	30.01
Итого:	м		1	3.097	200.664	621.5

Определение комплексной нормы выработки:

, м/чел., (15)

где, - величина цикла, м,

- трудоемкость цикла, чел./см.

=0.32м/чел.

Определение комплексной расценки:

, руб./п.м., (16)

где, - суммарная стоимость работ, руб.,

=621.5 руб./м.

Определение скорости проведения выработки:

L_мес =L_ц*N_ц.сут*N_дн, м/мес,(17)

где n_ц – количество циклов в сутки.

L_мес =1*9*30=270м/мес.

Для распределения членов бригады по сменам, определим трудоемкость работ в рабочую и ремонтную смены. В рабочую смену будут выполняться следующие процессы:

1) проведение выработки Т=0.18 чел./см.;

2) крепление выработки Т=0.82 чел./см.;

3) наращивание вентиляционной трубы Т=0.007 чел./см.

Суммарная трудоемкость рабочих смен составит =9.063 чел./см. принимаем в рабочие смены =9 человек.

Коэффициент перевыполнения норм выработки в рабочие смены составит:

= =1.007 (18)

В ремонтную смену будут выполняться следующие процессы:

1) пропитка угля в массиве Т=0.09 чел./см.;

2) перетяжка бортов Т=0.66 чел./см.;

3) наращивание ПОТ Т=0.07 чел./см.;

4) наращивание труб. сжатого воздуха Т=0.07 чел./см.;

5) монтаж монорельсового пути Т=0.1 чел./см.;

6) наращивание ленточного конвейера Т=0.07 чел./см.

Суммарная трудоемкость ремонтной смены составит =9.54 чел./см. принимаем в ремонтную смену =9 человек.

Коэффициент перевыполнения норм выработки в рабочие смены составит:

= =1.06 (19)

Принимаем явочный состав проходческой бригады N_яв.=18 человек.

Списочный состав рабочих проходческой бригады:

N_сп.=N_яв.*К_сп.с, чел., (19)

где К_сп.с- коэффициент списочного состава;

К_сп.с= , (20)

где - количество рабочих дней в году;

- количество праздничных дней в году;

- количество выходных дней в году;

- количество дней отпуска в году;

- коэффициент, учитывающий неявку на работу по уважительным причинам.

К_сп.с= =1.6

N_сп.=18*1.6=28чел.

Суточный состав звена электрослесарей:

N_{яв.эл.сл.}=N_деж.+N_рем., чел., (21)

где N_деж.- количество дежурных электрослесарей в каждую рабочую смену, чел.;

N_рем.- количество электрослесарей в ремонтно-подготовительную смену, чел.;

N_{яв. эл.сл.}=3+3=6чел.

Суточный состав ГРП принимаем 4 чел.

Явочный состав рабочих по проходческой бригаде составит:

N_яв.бр.=N_{яв.прох}+N_{яв.эл.сл.}+N_яв.грп, чел., (21)

N_яв.бр.=18 +6+4=28 чел.

Списочный состав проходческой бригады составит:

N_сп.бр.=N_яв.бр.*К_сп.с=28*1.6=44 чел. (22)

Производительность труда проходчиков и МГВМ на смену:

П_прох= = =0.5 м/см. (22)

Производительность труда проходчиков и МГВМ за месяц:

П_мес.= = =9.64 м/мес. (23)

Производительность труда рабочего подготовительного забоя на выход:

П_р.вых= 0.32 м/вых. (24)

Производительность труда рабочего подготовительного забоя за месяц:

П_р.мес.= 6.14 м/мес. (25)

2.5. Расчет комплексной нормы выработки и комплексной расценки

Индивидуальная норма выработки на одного рабочего устанавливается делением Нв.уст. на норму обслуживания Нобсл.:

Нв.уст.чел.= = =75 т (26)

Трудоемкость работ по выемке угля:

, чел./см., (27)

где Асм.- сменная добыча из очистного забоя, т/см.,

=21.17чел./см.

Трудоемкость работ по выемке угля приводится к одному циклу, для чего определяется коэффициент цикличности:

2.5цикла (28)

Трудоемкость выемки приведенная к одному циклу:

= 8.5чел.см./цикл (29)

Трудоемкость по другим видам работ, входящих в очистной цикл определяется:

, чел./см., (30)

где V-объем работ по процессу,

Н- норма выработки на определенный вид работ, установленная по нормировочнику.

При расчете комплексной нормы выработки и расценки учитываются работы по ежесуточному техническому обслуживанию и ремонту оборудования, которые выполняются в ремонтно-подготовительную смену звеном ГРОЗ и МГВМ.

Комплексная норма выработки составит:

, т (31)

где - суммарная трудоемкость цикла, чел./см.;

=156.1т/чел.см.

Сдельная комплексная расценка 1т угля составит:

, руб. (32)

где - суммарные затраты на цикл, руб.

=3.21 руб.

Численность очистной бригады определяем с учетом планируемого перевыполнения норм выработки. Явочное число рабочих в добычную смену принимаем ниже полученного по нормам выработки общего числа человекосмен.

, чел., (33)

где - коэффициент выполнения норм выработки;

30.2человек.

Принимаем в добычные смены 30 человек. В ремонтно-подготовительную смену принимаем Nяв.гроз рем.=10 человек и Nяв.мгвм рем.=2 чел. Итого явочный штат ГРОЗ и МГВМ составит 42 человека в сутки.

Списочный состав рабочих очистного забоя:

Nсп.=Nяв.*Ксп.с, чел., (34)

где Ксп.с- коэффициент списочного состава;

Ксп.с= , (35)

где - количество рабочих дней в году;

- количество праздничных дней в году;

- количество выходных дней в году;

- количество дней отпуска в году;

- коэффициент, учитывающий неявку на работу по уважительным причинам.

Ксп.с= =1.6

Nсп.=42*1.6=67чел.

2.6. Планирование численности рабочих в очистном забое.

Явочная численность рабочих-сдельщиков на очистных работах рассчитывается исходя из установленных планом объемов работ, норм выработки и планируемых коэффициентов перевыполнения норм выработки ( примем равным единице).

Численность ГРОЗ, занятых на участке была установлена ранее и составляет 4 человека. ГРОЗ, выполняющие работы по всей длине своего пая, имеют пятый разряд.

Обслуживание и управление горно-выемочной машиной осуществляют: один машинист комбайна 6-го разряда и помощник машиниста 5-го разряда.

Определим численность ГРОЗ по выемке угля в нище.

Необходимые нормы выработки взяты из нормировочника [2].

Норматив численности рабочих на бурение шпуров в нише установкой ПР-18Л.

чел.

Норматив численности рабочих на заряжание и взрывание.

чел.

Погрузка взорванной горной массы.

чел.

Крепление ниш гидростойками ГС.

чел.

Извлечение гидростоек.

чел.

Находим общее число рабочих по созданию ниши.

чел.

Определим количество горнорабочих, занятых на концевых участках.

Крепление блоками ВДП.

чел.

Пробивка органной крепи.

чел.

Крепление нижнего сопряжения.

чел.

Сокращение скребкового конвейера.

чел.

Прочие работы на концевых участках – 0,1 чел.

Обслуживание погрузочного пункта лавы производит один человек.

Общее количество рабочих, занятых на концевых работах составит 4 человека в смену.

На основе существующих норм обслуживания и ремонтных работ добычного комплекса /2/ определяем численность рабочих-повременьщиков.

Каждую смену для проведения ремонта и обслуживания оборудования на добычном участке должно быть не менее трех дежурных электрослесарей. В ремонтную смену необходимо 5 ремонтных электрослесарей.

Количество руководителей и специалистов в сутки.

Начальник участка – 1 чел

Зам. нач.участка – 1чел.

Пом.нач.участка –1 чел.

Механик – 1 чел.

Зам.механика –1 чел

Горный мастер – 4 чел.

Определяем явочную численность работников на участке добычных работ.

где NГРОЗ – общее число горнорабочих очистного забоя; NМГВМ – машинист и помощник машиниста комбайна; NЭЛ.СЛЕС. – число дежурных электрослесарей; NРЕМ.СЛЕС. – число ремонтных слесарей (работают только в ремонтную смену)

В ремонтную смену работает в два раза меньше ГРОЗ чем в добычную, а ГРОЗ по выемке ниш не работают вообще.

чел.

Найдем списочный состав работников по формуле (36).

(36)

где kСП – коэффициент списочного состава.

Для руководителей и специалистов – коэффициент списочного состава не рассчитывается, за исключением горных мастеров.

Определим коэффициент списочного состава по формуле (37).

(37)

где kУВ – коэффициент, учитывающий невыходы рабочих по уважительным причинам, равный 0,95.

Тогда: 99,5 чел.

Общее число работников по списку на участке добычных работ составляет 100 человек.

2.7. Расчет месячного объема работ по добыче угля

Добыча угля комбайном:

Д ц = Lл • m • γ • r = 150 • 2,2 • 1,39 • 0,63 = 289 т.

Передвижка крепи сопряжения на конвейерном штреке: 0,63м.

Передвижка перегружателя ПТК: 0,63м.

Установка металлических стоек ГВКУ под верхняк на конвейерном штреке:

Vст = 0,63 = 1,05 ст.

Выбивка металлических стоек ГВКУ на конвейерном штреке:

Vвыб = 1,12 ст.

Пробивка деревянного органного ряда на конвейерном штреке:

Vорг = 0,63 = 3,15 ст.

Установка металлических стоек ГВКУ под верхняк на вентиляционном штреке :

Vст.в =1,12 ст.

Выбивка металлических стоек ГВКУ на вентиляционном штреке:

Vвыб.в = 1,12 ст.

Установка промежуточных деревянных рам на вентиляционном штреке:

Vп.рам = 0,63 = 1,05рамы.