Механизация горно-подготовительных работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Механизация горно-подготовительных работ

1.1 Определение потребных параметров проходки

Для выбора механизации горно-подготовительных работ необходимо определить потребные параметры проходки для сравнения вариантов горного оборудования.

Исходные данные горной выработки

S=12м² - сечение выработки;

В=4000 мм - ширина выработки;

Н=3000 мм - высота выработки;

Форму выработки принимаем прямоугольного сечения.

Выбор режима проходческих работ.

По закону предельных норм рабочего времени рабочих, занятых на горных работах, принимаем режим работы:

Число рабочих смен в сутки ;

Число рабочих дней в месяц ;

Число циклов за сутки ;

Продолжительность рабочей смены ч.

Определение нормы проходки за цикл

оптимальная подготовка за месяц.

Суточную норму проходки определяем по формуле:

(1.1)

Норма проходки за цикл:

(1.2)

Определение необходимого количества шпурометров

Определение глубины шпуров:

(1.3)

где - длина выработки, м;

- число циклов в смену;

- число смен, см;

- число рабочих дней в месяце, дн;

- коэффициент использования шпуров.

Принимаем глубину шпуров 3,5м.

Глубину врубовых шпуров принимаем на 1020% больше

Определение количества шпуров на забой:

(1.4)

Определяем количество оконтуривающих и врубовых шпуров, по формуле, предложенной по методике Рогинского:

(1.5)

(1.6)

Определим количество вспомогательных шпуров

(1.7)

Определение шпурометров для врубовых шпуров, вспомогательных и оконтуривающих шпуров

(1.8)

(1.9)

(1.10)

Всего шпурометров на забой

(1.11)

Суточная потребность шпурометров на забой

(1.12)

Определение продвижения забоя за цикл

(1.13)

Определение отрыва горной массы за цикл

(1.14)

1.2 Расчет параметров СБУ

При выборе механизации горно-подготовительных работ рассматриваются 2 варианта бурильных установок - УБШ-207 и Boomer T1D.

1 вариант - Определение потребного количества бурильных установок УБШ-207.

Сменная эксплуатационная производительность

(1.15)

где Т- продолжительность смены, мин;

t_пз- время общих подготовительно-заключительных операций, принимается равным 2,5% от продолжительности смены, мин;

t'_пз- время подготовительно-заключительных операций при бурении шпуров, принимается равным 9,5% от продолжительности смены, мин;

t_от- время на отдых проходчиков, принимается равным 10% от продолжительности смены, мин;

t_вз - время на технологический перерыв на взрывные работы, принимается равным 12% от продолжительности смены, мин;

n - число бурильных машин на установке;

k_о- коэффициент одновременности работы бурильных машин, равный 0,78 при n = 2 и 0,73 при n = 3;

t_ман- время, затрачиваемое на манипулирование по установке и перестановке бурильных машин, обычно равно 0,25ч0,5 мин на 1 м шпура;

t_о.х.- время обратного хода бурильной головки на 1 м шпура,

,

V_о.х.- скорость обратного хода (м/мин);

t_к- время на замену коронок, равное 0,1 мин на 1 м шпура;

v- чистая скорость бурения бурильной машины (м/мин), зависящая от крепости пород.

 (1.16)

где А- энергия удара, Дж;

n- частота удара, Гц;

d- диаметр шпура, мм;

у_сж- предел прочности породы на одноосное сжатие, МПа, то есть МПа;

f- коэффициент крепости горных пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова.

Суточная эксплуатационная производительность:

(1.17)

Производительность УБШ-207 , однако производительность одной бурильной установки больше одной смены, учитывая, что за цикл необходимо проводить и другие работы, то принимаем 1 бурильную установку УБШ-207.

Время обуривания забоя

(1.18)

где Н_б.у- производительность бурильной установки, м/ч;

n_бс- количество бурильных станков.

Время бурения забоя за цикл составит 2 ч 31 мин.

2 вариант - Определение потребного количества бурильных установок Boomer T1-D.

Сменная эксплуатационная производительность

Чистая скорость бурения

Суточная эксплуатационная производительность

(1.19)

Производительность Boomer T1D . Принимаем одну бурильную установку Boomer T1D.

Время обуривания забоя:

Время бурения забоя за цикл составит 2 ч 30 мин.

1.3 Расчет погрузочно-доставочной машины

Определение технической производительности LKP - 0405.

(1.20)

где G - грузоподъемность машины (кузова, ковша), т;

k_H.K - коэффициент наполнения грузонесущего органа;

t_П - время погрузки грузонесущего органа, с;

(1.21)

где о- коэффициент, учитывающий время, затрачиваемое на разборку негабарита в забое, равный 1,15ч1,2;

t_ц- время цикла черпания грузонесущим ковшом, равное15 с;

k_ман- коэффициент, учитывающий время, затрачиваемое на маневры машины в забое, равный 1,2.

t_ДВ - время движения машины от забоя до пункта разгрузки и обратно, с;

(1.22)

v_Г и v_П - скорость движения машины по выработкам соответственно с груженым и порожним кузовом, м/с;

k_ДВ = 1,21,3 - коэффициент, учитывающий дополнительное время при движении на поворотах и на остановках машин;

L - длина откатки, м.

t_Р = 2030 - время разгрузки кузова, с.

Сменная эксплуатационная производительность

(1.23)

где k_и - коэффициент внутрисменного использования машины, учитывающий подготовительно-заключительные операции, заправку машины, перегон к месту работы и другие операции, не связанные с основной работой по погрузке и транспортированию, 0,6ч0,8.

2. Технико-экономическое сравнение вариантов

2.1 Расчет капитальных затрат

В капитальные затраты включаются затраты на приобретение оборудования по сравниваемым вариантам комплексной автоматизации.

При определении стоимости единицы оборудования оптовая цена принимается по действующим ценам. Балансовая стоимость оборудования складывается из оптовой цены и дополнительных затрат:

Определение стоимости бурильной установки УБШ-207

Стоимость начального резерва запасных частей

где С_опт- оптовая стоимость оборудования, руб\ед.

Стоимость на тару и упаковку

Стоимость доставки оборудования

где a - тариф за перевозку 1т груза, 9600руб/т;

G - вес оборудования, т;

K - коэффициент, учитывающий увеличение веса оборудования за счёт тары и упаковки (5%) и запасных частей (2%).

Заготовительно-складские расходы



Затраты на монтажные работы

Определение стоимости бурильной установки Boomer T1D

Стоимость начального резерва запасных частей

Стоимость на тару и упаковку

Стоимость доставки оборудования

Заготовительно-складские расходы

Затраты на монтажные работы

Расчет капитальных затрат на приобретение оборудования выполняется по форме, приведенной в таблице 1.

Таблица 1- Расчет капитальных затрат

Наименование оборудования	Кол-во, ед.	Оптовая цена, руб\ед.	Дополнительные затраты	Стоимость, руб
I вариант
УБШ-207	1	2280000	На запасные части	45600
			На тару и упаковку	46512
			Доставка	58550
			Заготовительно-складские	29168
			Монтаж	228000
			Балансовая стоимость	2687830
			Общая стоимость	2687830
Итого:
Неучтенное оборудование до 10%:	268783
Всего по варианту:	2956613
II вариант
Boomer T1D	1	4400000	На запасные части	88000
			На тару и упаковку	89760
			Доставка	112992
			Заготовительно-складские	56289
			Монтаж	440000
			Балансовая стоимость	5187041
			Общая стоимость	5187041
Итого:
Неучтенное оборудование до 10%:	518704
Всего по варианту:	5705745

2.2 Расчет эксплуатационных затрат

В данный элемент себестоимости включаются затраты на вспомогательные материалы, которые расходятся на содержание и эксплуатацию оборудования, износ малоценных и быстроизнашивающихся предметов, спецодежды.

По укрупненной методике затраты на вспомогательные материалы (при отсутствии установленных норм расхода) могут быть установлены % от балансовой стоимости оборудования (2-2,5%).

Затраты на вспомогательные материалы по I варианту

где С_б- балансовая стоимость оборудования, руб.

Затраты на вспомогательные материалы по II варианту

2.3 Расход на оплату труда

В расходы на оплату труда включаются основная и дополнительная заработная плата рабочих, занятых на работах по эксплуатации оборудования, его содержанию и ремонту.

Затраты на заработную плату персонала, занятого на эксплуатации оборудования, определяются с учётом численности и принятой системы оплаты труда. Численность рабочих устанавливается явочная и списочная.

Определение численности машинистов I варианта.

Явочная численность для ненормированных работ

где n-количество оборудования, которое необходимо обслуживать одновременно, шт;

N_ч- норма численности, чел;

n_см- количество смен в сутки, 2 смен.

Списочная численность рабочих определяется по формуле



где N_яв- явочное количество рабочих, чел;

К_сп- коэффициент списочного состава.

Коэффициент списочного состава

где Т_к - календарное время работы предприятия, дн;

Т_эф - эффективный фонд времени, дн.

Численность машинистов по I варианту составила 3 чел.

Расчёт коэффициента списочного состава производится на основании данных таблицы 2.

Таблица 2 -Баланс рабочего времени

Показатели	Индекс формулы для счёта	Продолжительность в днях
Календарный фонд	Тк	365
Календарное время работы предприятия (участка)	Тр.п.	365
Время праздничных дней	Тп	12
Время выходных дней	Тв	_______
Номинальный фонд времени	Тр.п- Тп - Тв	353
Время отпуска	То	56
Время болезни	Тб	5
Время на учебу	Ту	2
Время выполнения гос. обязанностей	Тг.о.	1
Эффективный фонд рабочего времени	Тэф=Тк-Тп-Тв-То-Тб--Ту-Тг.о.	289

Определение численности рабочих по II варианту.

Явочная численность для ненормированных работ

.

Списочная численность рабочих

.

Численность машинистов по II варианту составила 6 чел.

Начисления на заработную плату (во внебюджетные фонды) определяются по нормативам, установленным в % от суммы заработной платы. В 2017 году начисления представлены фиксированными страховыми взносами в размере 34% от ежегодного заработка с зарплаты не превышающей 463 тыс.руб. в год.

Определение затрат на заработную плату по I варианту.

Тарифный фонд заработной платы

где Т_ст- тарифная ставка, руб/см;

Т_эф- эффективный фонд рабочего времени, дн;

N_сп- списочное количество рабочих, чел.

Сумма премии

Доплаты в праздничные дни

Где Т_пр- время праздничных дней, дн;

N_яв- явочная численность состава, чел.

Доплаты в ночное время

Основной фонд заработной платы определяется из суммы



Основной фонд заработной платы с учетом районного коэффициента

где К_р- районный коэффициент, равный 1,7.

Северные надбавки

Годовой фонд заработной платы

Сумма отчислений на социальное страхование

Определение затрат на заработную плату по II варианту.

Тарифный фонд заработной платы

Сумма премии

Доплаты в праздничные дни

Доплаты в ночное время

Основной фонд заработной платы определяется из суммы

Основной фонд заработной платы с учетом районного коэффициента

Северные надбавки

Годовой фонд заработной платы

Сумма отчислений на социальное страхование

Таблица 3 - Расчет численности и фонда заработной платы

Выплаты	Машинисты I варианта	Машинисты II варианта
Явочная численность, чел	2	2
Коэффициент списочности	1,26	1,26
Списочная численность, чел	3	3
Тарифная ставка, руб/cм	5000	5000
Эффективный фонд времени, дн.	289	289
Тарифный или прямой ФЗП	4335000	4335000
Сумма премии, руб.	1517250	1517250
Работа в праздничные дни	120000	120000
Работа в ночное время	578000	578000
Основной ФЗП	6550250	6550250
Районный коэффициент (р. к.)	1,7	1,7
Основная заработная плата с учетом р. к.	11135425	11135425
Сумма северных надбавок	11790450	11790450
Годовой фонд заработной платы, руб	22925875	22925875
Сумма отчислений на соц.страхование	7794797,5	7794797,5
Общая сумма начислений на зарплату	30720672,5	30720672,5

2.4 Затраты на энергию и дизтопливо

Основная плата предусматривает годовую плату за 1 кВт заявленной предприятием мощности в часы суточного максимума нагрузки энергосистемы.

Расчет затрат на энергию Boomer T1D

Дополнительная плата предусматривает оплату за определяемые кВт в часы активной электроэнергии. Общая сумма затрат на электроэнергию может быть определена по формуле

где Р - заявленная предприятием мощность в часы максимума нагрузки энергосистемы, кВт;

W - величина потребляемой электроэнергии за определённый промежуток времени, кВт·ч;

а - тариф за 1 кВт заявленной мощности, 952 руб/кВт в мес;

b - тариф за 1 кВт·ч потребляемой электроэнергии, 4 руб/кВт·ч;

К - коэффициент, учитывающий изменение стоимости электроэнергии (при планировании принять равным нулю).

Заявленная мощность определяется по формуле:

где N_уст - установленная мощность, кВт;

К_м - коэффициент использования установленной мощности, 0,4ч0,6.

Расход электроэнергии механизма (W) определяется: для машины и оборудования (кроме электрифицированного ж.д. транспорта) по формуле

где К_и - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети, использование двигателя во времени и по мощности, 0,5-0,55;

Т_пл - годовой фонд времени работы оборудования, ч.

Расчет затрат на дизтопливо Atlas Copco XAS 97 Dd (компрессор)

где N_уст - установленная мощность оборудования, кВт/ед;

n_раб - количество оборудования в работе, шт;

Т_р.г. - рабочее время за год, ч;

К_И - коэффициент технического использования оборудования;

К_Т - коэффициент пересчета дизтоплива, г/кВт;

Ц_Т - цена за грам дизтоплива, руб;

Расчет затрат на дизтопливо УБШ-207

Расчет затрат на дизтопливо Boomer T1D

Таблица 4 - Расчет затрат электроэнергии и дизтоплива

Наименование оборудования	УБШ-207	Boomer T1D
Кол-во потребителей	1	1
Установленная мощность, кВт	-	79
Общая установленная мощность, кВт	-	79
Км	-	0,5
Заявленная мощность, кВт	-	39,5
Годовой фонд времени работы, ч	1825	1825
Годовой расход электроэнергии, кВт·ч	-	1401600
Затраты на дизтопливо СБУ, руб	240875,18	1359224,23
Затраты на электроэнергию, руб	-	8165184
Затраты на дизтопливо компрессора, руб	3200198,82	-
Неучтенные затраты, 10%	344107,4	952440,8
Итого	3785181,4	10476849,03

2.5 Амортизация

По элементу «Амортизация» учитывается сумма амортизационных отчислений по всем видам основных фондов, эксплуатированных по сравниваемым вариантам.

Определение амортизации для УБШ-207

Прямолинейный способ расчета амортизации

где С_опт- оптовая стоимость, руб;

Н_а - норма амортизации, %.

где Т- срок полезного использования основного средства.

Определение амортизации для Boomer T1D

Таблица 5-Расчет суммы амортизации

Наименование оборудования	Кол-во	Срок полезного использования основного средства	Норма амортизации	Оптовая стоимость, руб.	Годовая сумма амортизации, руб
I вариант
УБШ-207	1	8	12,5	2280000	285000
Всего	285000
II вариант
Boomer T1D	1	8	12,5	4400000	550000
Всего	550000

2.6 Эксплуатационные затраты

Рассчитываемые по вариантам эксплуатационные затраты сводятся в таблицу.

Таблица 6- Эксплуатационные затраты

Наименование затрат	Варианты
	I	II
	сумма затрат, руб	сумма затрат, руб
Вспомогательные материалы	53756,6	103740,82
Сумма начислений на зарплату	30720672,5	30720672,5
Затраты на электроэнергию и диз. топливо	3785181,4	10476849,03
Амортизация	285000	550000
Всего	34844610,5	41851262,35

Согласно данных методики критерием выбора варианта должна служить минимальная сумма приведенных затрат

где С_экс- эксплуатационные расходы на переработку груза, руб;

Е- нормативный коэффициент экономической эффективности, 0,2;

К_уд- капитальные затраты, руб.

Расчет приведенных затрат для I варианта:

Расчет приведенных затрат для II варианта:

Как видно, приведенные затраты меньше в первом варианте

Тогда, величина экономического эффекта для второго варианта по отношению к первому будет равна:

Таблица 7- Технико-экономические показатели

Показатели	Варианты
	I	II
Годовой объем производства, т/год	1000000	1000000
Режим работы:
число рабочих дней в году	365	365
число рабочих смен в сутки	2	2
Списочная численность работающих, чел	3	3
ГФЗП, руб	22925875	22925875
Капитальные затраты, руб	2956613	5705745
Себестоимость продукции, руб	34844610,5	418512626,35
Приведенные затраты, руб	35435933,1	42992411,35
Экономический эффект по выбранному варианту, руб	7556478,25	-

Заключение

В данном курсовом проекте при механизации горно-подготовительных работ рассматривались два варианта:

I вариант-буровая установка УБШ-207 II вариант - буровая установка Boomer T1D.

При выборе средств механизации было определено количество необходимого оборудования, удовлетворяющее условиям проходки:

I вариант:

буровая установка УБШ-207-1шт.

II вариант:

2) буровая установка Boomer T1D-1шт.

После проведенного технико-экономического сравнения был принят I вариант механизации со следующими показателями:

капитальные затраты -2956613;

затраты на вспомогательные материалы -53756,6 руб;

отчисления на зарплату - 30720672,5 руб;

затраты на электроэнергию и дизтопливо - 3785181,4 руб;

амортизационные отчисления -285000 руб;

приведенные затраты - 35435933,1руб;

При этом экономический эффект по сравнению с другим вариантом составит 7556478,25 руб.

проходка забой бурильный шпур

Список литературы

1. К.И. Иванов, В.А. Латышев, В.Д. Андреев. «Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых». Москва «Недра» 1987г.

2. О.Е. Хоменко, М.Н. Кононенко, Д.В. Мальцев. «Горное оборудование для подземной разработки рудных месторождений». Днепропетровск ПГУ 2011г.

3. Н.Н. Страбыкин, Д.Е. Махно, Л.М. Щербаков. «Горные машины. Методические указания по выполнению курсового проекта». Иркутск ИрГТУ 2002г.

Размещено на Allbest.ru

...