Projektowanie optymalnej wielkości i modelu głębinowej kopalni węgla kamiennego. Cz. 1

P O L I T E C H N I K A - Ś L Ą S K Ą IM . W . P S T R O W S K I E G O

SKRYPTY UCZELNIANE Nr 214

JAN WOLSKI, TADEUSZ POGONOW SKI

PROJEKTOWANIE

OPTYMALNEJ WIELKOŚCI

I MODELU GŁĘBINOWEJ KOPALNI WĘGLA KAMIENNEGO

C z ę ś ć I

Nr 16. J. NIEW IADOM SKI i J. W IANECKI — Teoria sprężystości i pla-

stycznosci, 1958 52,90

Nr 38. Z. W U SATO W SK I — Laboratorium przeróbki plastycznej, cz. I, 1960 28,70 Nr 55. J. HOROSZKO — Maszyny i urządzenia odlewnicze, cz. I, 1961 25,35 Nr 61. A . TUROW SKI — Kurs wytrzymalości materiałów, cz. III, 1962 . 20,50 Nr 65. J. BA RTOSZEW SKI, Cz. LEW INOW SKI — Komunikacje lądowe,

cz. I, 1962 ... 9,15 Nr 66. B. S Z L Ę K . A.W A K U LIC Z — W stęp do monografii, 1962 . . . 10,65

Nr 72. J. BA RTOSZEW SKI i Cz. LEW INOW SKI — Komunikacje l ądowe,

cz. II, 1963 7,20

Nr 73. W . P ASZEK — Wzmacniacze elektromaszynowe i transduktorowe,

1963 21,30

Nr 84. Praca zbiorowa — Praktyczne. zaję a warsztatowe z obróbki skra-

waniem, 1963 8,75

Nr 95. J. GLOMB — Określanie nośności i eksploatacja mostów, cz. II, 1964 13,75 Nr 98. O. POPOWICZ — Maszyny w yciągowe. Bębny i koła pędne, 1964 . 8,70 Nr 104. J. LA SK O W SK I — Fizykochemiczne podstawy i niektóre zagadnie-

nia technologii procesu flotacji kopalin, 1964 ... 13,25 Nr 106. T. ŚW IE R ZAW SK I i T. BES — Zbiór zadań z teorii reaktorów

j ądrowych, cz. I. Podstawy teoretyczne i tematy zadań , 1964 . . 11,55 Nr 107. T. ŚW IE R ZA W SK I i T. BES — Zbiór zadan z teorii reaktorów

j ądrowych, cz. II, Rozwiązania zadań , 1964 ... 17,40 Nr 125. H. R A D W A N SK I — Części dźwignic, wyd. IV, 1965 . . . . 25,—

Nr 126. Cz. LEW INOW SKI — Wzory i przykłady liczbowe do ćwiczeń z ko-

munikacji miejskich, cz. I, 1965 7,20

Nr 127. Z. KROLIKOW SKI — Obróbka powierzchniowa metali, 1965 . . 12,—

Nr 133. Praca zbiorowa pod red. Fr. STAUBA — Ćwiczenia laboratoryjne z metaloznawstwa i obróbki cieplnej, 1966 ... 20 — Nr 140. Praca zbiorowa pod red. F. STAUBA — Metaloznawstwo, 1966 . . 37,—

Nr 141. K . SZA LA JKO — W yklady matematyki, t. II, cz. 1, 1966 . . > 13,—

Nr 142. M. CHUDEK — Obudowa hydrauliczna wyrobisk górniczych, 1966 . 23,—

Nr 144. Praca zbiorowa pod red. M. JANUSZA — Zbiör zadah z w ytrzy- małości materialów, cz. I, 1966 ... 14,—

Nr 152. Praca zbiorowa — Przyklady obliczeniowe z gospodarki cieplnej,

1966 14>“

Nr 153. J. SIKORA i J. TOMECZEK — Cwiczenia z termodynamiki tech- nicznej, 1966 ... 20,—

Nr 154. E. DESZBERG — Selected technical reading-texts — Architecture, 1966 ... ... 2,—

Nr 155. E. DESZBERG — Selected technical reading-texts — Civil engi-

neering, 1966 2,—

Nr 156. E. DESZBERG — Selected technical reading-texts — Chemistry . 2,—

Nr 157. E. DESZBERG — Selected technical reading-texts — Electrical

engineering and automation, 1966 . . __ . 2,—

Nr 158. E. DESZBERG — Selected technical reading-texts — Mechanical e n g i n e e r i n g ... 3,—

Nr 159. E. DESZBERG — Selected technical reading-texts — Mining, 1966 3,—

Nr i6 0 . E. DESZBERG ’ — Selected technical reading-texts — Energy Sys­

tems engineering, 1966 ... 3,—

Nr 161. E. DESZBERG — Selected technical reading-texts — Sanitary engi­

neering, 1966 2,—

Nr 162. B. SKALM IERSKI — Mechanika z wytrzymalo§cig materialöw dla automatyköw, 1966 ... 10,—

Nr 163. Praca zbiorowa pod red. E. Romera — Instrukcja do laboratorium miernictwa przemyslowego, 1966__ . . . . _ . . . . 13,—

n7 i£ T P raca zbiorowa — Cwiczenia laboratoryjne z teorii liniowych ukla- döw regulacji, 1966 ... ... 3,—

Nr 165. Z. POGODA — Zbiör zadan z teorii liniowych ci^glych ukladöw regulacji, 1967 ... 24,—

SKRYPTY UCZELNIAWE POLITECHNIKI ÖLASKIEJ

POLITECHNIKA ŚLĄ SKA IM. W. PSTRO WSKIEGO

SKRYPTY

Nr 214

JAN WOLSKI. TADEUSZ POGONOW SKI

PROJEKTOWANIE

OPTYMALNEJ WIELKOŚCI

I MODELU G ŁĘBINOWEI KOPALNI WĘGLA KAMIENNEGO

Część I

Opiniodawcy:

Prof. mgr inż. Marcin BORECKI Doc. dr inż. Mirosław CHUDEK

Wydano za zgodą Rektora Politechniki Śląskiej

Opracowanie Tadeusz MATULA

Dział Nauki — Sekcja Wydawnictw Naukowych — Politechniki Śląskiej Gliwice, ul. Konarskiego 23

Nakł, 1000-f-55 Ark. wyd. 15 Ark. druk. 18.8 Papier powielacz, kl. V, 70x100 70 g Oddano do druku 18. 3.1988 Podpis, do druku 7.11.1968 Druk ukoń. w listopadzie 1988

Zam. 628 2. 3. 1968 K-22 Cena zł 19,—

Skład, fotokopie, druk i oprawę

wykonano w Zakładzie Graficznym Politechniki Śląskiej w Gliwicach

s t x .

Wstęp •••••••••••...o . . .... 7

Wyka z oznaczeń. . . ... .. 8

I . DOKUMENTOWANIE ZŁÓŻ ... ... ... 15

1 .1 . Określenie granie obszaru górniczego . . . 15

1 .2 . Badanie warunków geologiczno-górniczych Jako pod­ stawowy punkt wyjściowy projektowania kopalń ••••• 17 1 .5 . Określenie zasobów i wskaźników zasobnośoi, w o - parciu o k ryteria bllansowoścl ... 19

3 . 1 . Poszukiwanie złó ż ... ... 19

,3 .2 . K lasyfikacja zasobów według stopnia zbadania . . . 20

3 . 3 . Kryteria bllansowośoi ... ... 22

1 .4 . Obliczanie zasobów złoża ... ... 44

I . 5* Ustalenie zasobów złóż kopaliny dla podjęcia dzia­ ła ln o ś c i inw estycyjnej, związanej z eksploataoją złoża lub je j przoróbfcą ... .. 46

1*6. Wskaźniki charakteryzujące złoże ... 47

I I . METODY RACHUNKU EKONOMICZNEGO DLA OCENY PRZEDSIĘWZIĘ­ CIA INWESTYCYJNEGO ... ... .. 50

I I . 1 . Zagadnienia wstępne ... .. 50

I I . 2 . Metoda amortyzacji nakładów (aktualna metoda o b li­ czania kosztu własnego) . . . 51

I I i 3 . Metoda a k tu a liz a c ji ... 54

1 1 .4 . Efektywnośó inw estyoji z uwzględnieniem ak tu ali­ z a c ji ... ... ... .. 60 1 1 .5 . Obowiazująoy w Polsoe raohunek ekonomicznej efek­

S P I S T R E Ś C I

I I . 6 . Wybór metody ekonomicznej badania in w estycji • ••• 67

I I I . PROJEKTOWANIE OPTYMALNEJ WIELKOŚCI KOPALNI ... 68 I I I . i . Podstawowe pojęcia i wskaźniki dotyczące w iel­

k ości kopalni . . . ... ... • • 68 1 1 1 .2 . Przegląd metod określania optymalnej w ielkości

kopalni ... 70 1 1 1 .3 . Określenie optymalnej w ielkości kopalń typu jed­

nostkowego i-zespołowego metodą Bromowicza-Ja­

wienia ... 74

1 1 1 .3 . 1 . Wprowadzenie ... ... .. 74 1 1 1 .3 . 2 . Określenie optymalnej w ielkości kopalni typu

jednostkowego ... 79 1 1 1 .3 .3 . Określenie optymalnej w ielkości kopalni zespo­

łowej • ••••... 82

1 1 1 .4 . Określenie zdolnośoi produkoyjnej frontu górni­

czego ... ... .. 92 1 1 1 .5 . Porównanie metod optym alizacji w ielk ości kppal-

n l ... 106

IV . PROJEKTOWANIE OPTYMALNEGO MODELU DOŁU KOPALNI ... 109 IV .1 . Wprowadzenie . . . 109 1 7 .2 . Określenie lo k a lls a o ji i funkcjonalności szybów

1 zakładów kopalni • •.••••••••••.•••••... 111 1 7 .3 . Podział złoża na poziomy ... 122 1 7 .4 . Zasady udostępniania dołu kopalni ... 136 1 7 .3 . Metody optym alizaoji udostępnienia dołu kopalni • 130 1 7 .3 .1 . Metoda Cloosa ... 131 I V .5 .2 . Metoda Wolskiego ... 153 I V .6. Optymalizacja rozwiązań prcjektowyoh w oparciu o

syntetyozne matematyczne modele kopalni . . . 192 1 7 .6 .1 . Is to ta i c e l badań operaoyjnyoh w górnictwie . , 192 I V .6 .2 , Model matematyczny kopalni Biura "C entrogipro-

szaoht" ... 194 1 7 .6 .3 . Model matematyczny kopalni Biur Projektów Prze­

mysłu Węglowego... 200 s t r .

4

s t r 7 . PROJEKTOWANIE POLA EKSPLOATACYJNEGO ...

7 * 1 , Wpływ wzrostu koncentracji na projektowaniu pola ■ eksploataeyjnego ...*•*.#•••*••••••...

V*2. Optymalizacja parametrów pola eksploatacyjnego . . . 210 7 ,3 * Nowoczesne sposoby meehanizaoji robót przygotować-

ozych i eksploatacyjnych • * . . .« . • • • « * ... •••••••

7*4* Optymalne parametry śoian ... .. 2p 0

7 1 . ZASADY PROJEKTOWANIA NOWOCZESNEGO TRANSPORTU DOŁOWEGO, 244 . . . „ , 244 7**1 c Wprowadzenie ... ... ....* * • * ...

7 1 .2 . Transport poziomy 247

Y I .2 » i , Wybór środka transportu 7 1 . 2 . 2 , Transport kołowy ...

7 1 .2 .3 , Transport przenośnikowy 7 1 .3 , Transport pionowy ...

247 249 275 276

711. PODSADZKA I GOSPODARKA ODPADAMI 282

W S T I P

Zasady projektowania kopalń wyłożone bosta ły w sposób wy­

czerpujący i wszechstronny w "Zasadach Projektowania Kopalń®

tom I , 11 i 111 - p ro f» dr iaż« Bolesława Krupińskiego•

Praca powyższa jest materiałem podstawowym; wykładanym w Za­

kład ie Projektowania Kopalń P olitechniki f l ą s k i e j .

Biorąc pod uwagę gwałtowne przeobrażenia w budownictwie ko­

palń ostatnich l a t oraz ogromnie szybki postęp teohniozny w górnictwie światowym uznano za pożyteczne opracowanie n in ie j­

szego skryptu uzupełniającego; w którym starano się p rzed sta- wió najnowsze tendencje w zakresie t e o r i i ; techniki 1 ekonomi­

k i w projektowaniu w ielkości i modelu głębinowych kopalń.

Do zasadniczego tekstu skryptu obejmującego r o z d z ia ły : 111;

IV i Y dodano rozdziały uzupełniające I f I I ; VI i VII z nastę­

pujących powodów:

Rozdział I - (dokumentowanie z łó ż ) ponieważ podstawę dla określania optymalnych parametrów p rzy sz łe j kopalni je s t doku­

mentacja geologiczna już w trakcie j e j opracowywania zaczyna się praca projektanta górniczego; który musi ck reślló granice obszaru dokumentowanego; następnie ocenid wartośd użytkową z ło ­ ża, określld kryteria bilansow ośol, braó udział w obliczeniu zasobów przemysłowych it d . Dlatego też w rozdziale 1 przedsta­

wiono niektóre zagadnienia dokumentowania złóż % punktu widze­

nia projektowania górniczego kopalń.

Rozdział I I - (metody rachunku ekonomloznego) ponieważ bez opracowania kryteriów oceny przedslęwzlęó inwestycyjnych trudno mówió o zagadnieniach optym alizaoji rozwiązań projektowych s ta ­ nowiących zasadniczą treśó skryptu.

kopalni? nie można projektować modela kopalni bez równoczesne­

go określenia systemu transportowego tak dla wydobycia jak i materiałów i lu d zi oraz podsadzki oraz sposobu rozwiązania go­

spodarki kamieniem odpadowym. Rozdziały te opracowano jedynie s punktu widzenia wpływu transportu i systemu podsadzkowego na sposób rozwiązania modelu i w ielk ości kopalni.

Autorzy mają nadzieję? że d zięk i ukazaniu się skryptu stu­

denci najstarszych la t studiów górniczych? dla których skrypt je s t przeznaczony? pójdą do przemysłu le p ie j zorientowani o naj nowszyoh osiągn ięciach i tendencjach w projektowaniu kopalń? a więc le p ie j przygotowani do ob jęcia stanowisk oficerów produk- e j i .

WYKAZ OZNACZĘi

A - akumulacja? zł?

A® - zapopie lenie węgla dostarczanego odbioroy w stanie su­

chym? 2 /1 0 0 ,

A®s - zapopielenie przerostów i opadu stropu w stanie suchym?

‘2/100?

A® - zapopielenie węgla w pokładzie w stanie suchym? 2 /100?

A® - zapopielenie odpadów przeróbozych w stanie surowym?

2/100

a, - stawka amortyzacyjna? 2?

C - cena zbytu węgla? s ł / t ,

C - cena węgla energetycznego? z ł / t ?

Cf - współczynnik uwzględniający k s z ta łt obszaru górniczego oraz stwierdzoną regularność zalegania złoża?

CG - współczynnik wynikowy?

d - odstęp między piętrami? s?

8

£ - wskaźnik efektyw ności, z ł / t , z ł / s ł , e - stosunek d łu gości boków obszaru,

F0 » realn a, maksymalna powierzchnia frontu płaszczyzny, m ,p F* - teoretyczna, maksymalna powierzchnia fron tu p ła szozy z-

% 2

*

■ KTt‘ * t

H - maksymalna głęhokośd e k s p lo a ta c ji, a , H|. - głęhokośd założenia kopalni, a,

- głęhokośd zamrażania przy głębien iu szybów, m, Eg - grubośd nadkładu, m,

®©h ” optymalna wysokośd poziomu przy modelu bezszybikowym, a,

Eos «•* optymalna wysokośd poziomu przy modelu szybikowym, m, - wysokośd poziomu, a,

- p rzedział w artości wysokości poziomu przy modelu b e z - szybikowym, m,

Eg1 2 " p rzedział w artości wysokości poziomu przy modelu szy­

bikowym, SB,

Hu - wysokośd użyteczna z ło ż a , m, h - wysokośd pochyła p ię tr a , m, J - nakłady inw estycyjne, m in-zł,

Ja - zaktualizowane nakłady Inwestycyjne na moment oddania in w estycji do e k s p lo a ta c ji,

Jp - sumaryczne nakłady inwestycyjne przypadające na jeden poziom wydobywczy,

i - kolejna lata e k sp lo a ta cji kopalni,

i-E - procentowy udział poszczególnych grup nakładów w inwe­

s t y c j i , # ,

i ę - udział nakładów w poszczególnych latach budowy do na­

^ 1 , 2

K - kosżty eksploatacyjne, nic z ł/r o k ,

k - koszt własny wzaz z anortyzaoją 1 kapitalnymi remontami z ł / t brutto

ka - koszt amortyzaoji i kapitalnyoh remontów, z ł / t b ru tto , ka j - koszt an ortyzaoji nakładów inwestyoyjnyyoh na budowę

kopalni, z ł / t ,

k^ - koszt ruohowy kopalni, z ł / t b ru tto , kQ - koszt całkow ity, z ł / t ,

k - współczynnik s tr a t eksploatacyjnych ze względu na gru - bośó pokładu 1 system e k sp lo a ta c ji, $ ,

k0 - koszt en ergii na pompowanie wody, z ł / t ,

kQ£ - średnioważony koszt oddziałów produkcyjnyoh, z ł / t , k^ - koszt zużycia rurociągów podsadzkowyoh, z ł / t , kpX - koszt wzbogacania, z ł / t ,

k__ - współczynnik s tr a t przeróbczych ze względu na grupy pa

stra tygra ficzn e 1 zjednoczenie Pff, * ,

kK - koszt ogólnokopalnlany bez oddziałów produkcyjnych, z ł / t ,

^rdo ” ^os*t obsłu gi obiektów stałych kopalni, z ł / t , kr0 - kaszt robocizny oddziałow ej, z ł / t ,

kj. - koszt transportu franoo-wagon kolejowy u odbiorcy, z ł / t , k ^ - koszt transportu dołowego, z ł / t ,

ku0 - koszt utrzymania wyrobisk odwadniających, z ł / t , k, — koszt utrzymania wyrobisk wentylacyjnych, z ł / t , k - koszt w e n ty la cji, z ł / t ,

W m3

kW£ - hskaźnik zawodnienia,

k<Jf0 — koszt wykonania głównych wyrobisk odwadniających, z ł / t , k _ - koszt wykonania wyrobisk wentylaoyjnyoh, z ł / t , ww

k^, k2 » k :, - współczynnik ze względu na stopień zbadania z ło ­ ża dla poszczególnych grup stratygraficzn ych , # /1 0 0 , 1 0

n a aP

opt

^opt

»»k

i q

w z

- oałkowity wybieg ściany, m,

- urealniony, maksymalny fro n t płaszczyzny, m, - optymalny wybieg ściany, m,

• teoretyczn y, maksymalny fro n t płaszczyzny, m, - wartość prc&ukojl, min z ł / r o k ,

- grubość pokładu, m,

- grubość pokładu wraz z przerostami skały płonnej do 5 om grubości, m,

- okres e k sp lo a ta e ji, l a t ,

- wspćłozynnlk zależny od sortymentów węgla,

- rzeozywista Ilo ś ć występujących w danej płaszczyźnie po­

kładów zdatnych do e k sp lo a ta o ji,

- Ilo ś ć równocześnie wybieranych pokładów,

- średnioważony okres amortyzaojl in w e sty cji, l a t , - średnioważony okres zamrożenia nakładów inwestycyjnych

w czasie budowy, l a t ,

- ilo ś ć p ięter przypadających na jedno pole szybikowe, - obszar kopalni, km ,2

- optymalny obszar kopalni, km ,2

- przeciętny postęp frontu eksploatacyjnego, m/d, - optymalny postęp ściany, m/d,

- stosunek ciężaru objętościow ego węgla do kamienia,

- c ie p ło spalania węgla w p rzeliczen iu na substanoję b e z - popiołową i suchą, k ca l/k g ,

- wskaźnik gazowośoi, m / t ,3

- sumaryczny dopływ wody dołow ej, nr/min i 1000 t/d o b ę , - współczynnik zamrożenia nakładów inwestycyjnych,

r^ - ilo ś ć skrzydeł eksploatacyjnych w danym pokładzie dla rozpatrywanej płaszczyzny,

s - przeciętna długość ściany, m, s ^ - optymalna długość ściany, m,

- okres e k sp lo a ta cji kopalni, l a t , Tfcopł-” optymalny okres e k sp lo a ta c ji, l a t ,

T - graniczny ozas zwrotu nakładćw Inwestycyjnych, l a t , O

Tp - czas trwania poziomu, l a t , t — la ta budowy kopalni, l a t ,

t - okres od początku budowy kopalni do pierwszego wydoby-

o

o ia , l a t ,

t-p - okres budowy kopalni, l a t ,

t m - minimalny okres eksp lo ata oji płaszczyzny, l a t ,

tjj - okres ek sp lo ata oji najzasobn iejszej płaszczyzny, l a t , ł

t , - okras rozwoju wydobycia z poziomu, l a t ,

t w - sprowadzony do produkcji docelowej okres wstępnej eks­

p lo a ta c ji będącej stosunkiem całkowitej produkcji uzys­

kanej w okresie budowy kopalni do docelowej produkcji ro czn ej, l a t ,

U - udział grubości pokładu w wysokości frontu eksploata­

cyjnego, # /1 0 0 ,

W - produkcja kopaln i, t y s , t /d n e tto ,

Wo)j - wilgoć całkowita zawarta w węglu dostarczanym odbiorcy, S&/100,.

- wydobycia dobowe kopalni, t / d ,

W.. - wydajność frontu eksploatacyjnego w danym pokładzie, t / ń ,

7 - objętość użyteczna z ło ż a , m ,3

12

ych4

yg yp

z

zpb Zpn

*1 B2

*3

^ pr 1

- ilo ś ć gazu (CH^, C02 ) wydzielająoa się do atmosfery ko­

paln i w oiągu doby, tP/i,

- ogólna ilo ś ć gazu w analizowanym obszarze, nr*, - objętość kopaliny w zło żu , nr,

- zasoby geologiozne lub przemysłowe, min, - zasoby przemysłowe b ru tto, min t ,

- zasoby przemysłowe n e tto , min t ,

- zasobnośó przemysłowa z ło ż a , t /1 0 0 m ,3

*■ wydajność pokładu określa I le można wydobyć z 1 m p o -p wierzchni pokładu, t/m ,O

- wskaźnik zasobności kopalni, $ ,

- wskaźnik zasobności kopalni, t /1 0 0 m ,3 - wskaźnik zasobności kopalni, t/m ,2 - długość pól eksploatacyjnych, km, - kąt upadu pokładu, stop n i,

- współczynnik na prellminaż kosztów budowy,

- wychód produktu rynkowego w stosunku do wydobycia brut­

t o , fc/100,

i - współczynniki ze wzoru ( 1 . 6 ) ,

<f - ciężar objętościowy węgla, t/m"*, O

ł? - współczynnik przeliczeniowy z frontu teoretycznego na fro n t czynny,

i? - współczynnik stra t eksploatacyjnych i przeróbczych,

iii

t , X , V , 0 3 , - współozynniki ze wzroru ( 1 . 5 ) .

.

I* DOKUMENTOWANIE ZŁÓŻ

1 .1 . Określenie granio obszaru górniczego

Po stwierdzeniu i udokumentowaniu złoża kopaliny użytecznej wyznacza się granloe obszaru górniczego lub też kilku obszarów górniczych w zależn ości od warunków geologiozno-górnlozyoh ta­

kich Jak: przeciętna grubośó pokładu, gazowośoi z ło ż a , prze­

ciętny kąt upadu pokładów l t d . oraz parametrów projektowych jak wielkośó obszaru użytecznego, wysokośó produkcji, głębo­

kość założenia kopaln i, pionowa wysokośó poziomu, przeciętny odstęp przekopów polowyoh l t d . parametrów poohodnych takich jak zasobność przemysłowa z ło ż a , przeciętna wydajność pokładu, zasoby przemysłowe, użyteczne natężenia e k sp lo a ta cji l t d .

Na wybór granic obszaru górniczego mają wpływ następujące podstawowe czynniki:

1 ) Granice naturalne, a więc duże uskoki, zaburzenia, zmycia powierzchni utworów karbońsklch.

2 } Granice ozynnych kopalń, przy ozym należy tu wziąć pod uwagę tak ich możllwośol rozwojowe jak 1 projektowanej kopal­

n i .

3 ) Granice znaoznych zmian zasobności z ło ż a ,

4 ) Możliwa jednorodność złoża pod względem geologiczn o-górn i­

czym, a więc te same typy węgla, jednakowa grupy s tr a ty g r a fic z ­ ne l t p .

Przykładem wpływ w/w czynników na wybór granlo obszaru gór­

niczego może być podział Rejonu Połudnlowo-Rybniokiego na ob­

szary górnicze (r y s . 1 . 1 ) .

Jak widać, podziału dókonanę wykorzystując w maksymalnym stopniu granice naturalne:

16

- od południa głębokie zmycie powierzchni karbonu oraz wiel- ki uskok,

- od wschodu i północy gwałtowne zmniejszenie się zasobnoś­

c i złoża oraz granica występowania typu węgła 35 - związane z zapadaniem zasobnych warstw rudzkich poniżej 1000 m g łę b o k o ści.

Również częściowo wykorzystano granice naturalne przy po­

dziale rejonu na obszary górn icze, a więc północną i południo­

wą granicę kop* Borynia stanowią duże uskoki, a granicą między kopalniami Jastrzębie i Zofiówka je s t głębokie zmycie powierzch­

n i utworów karbońskich.

Przy projektowaniu nowych obszarów górniczych is t n ie je dąż- nośó do tworzenia dużych jednostek produkcyjnych, w miarę moż­

n ości rzędu 10 + 25 ty s. ton/dobę. Zasoby n ajbardziej poszuki­

wanych typów węgla typów 33, 34, 35 występują na ograniczonym obszarze Zagłębia Górnośląskiego, stąd występuje tendencja w kierunku możliwie wysokiego obciążenia produkcją jednostki ob­

szaru górniczego kosztem skracania żywotności projektowanych kopalń.

I . 2. Badanie warunków geologiczno-górn iczych jako podsta­

wowy punkt wyjściowy projektowania kopalń Badaniem muszą byó u jęte następujące warunki:

1) Grubośó i rodzaj warstw nadkładowych. Warunki te mają wpływ na głębokośó założenia kopalni, co wiąże się ze wzros­

tem temperatury i ciśn ien ia górotworu.

W nadkładzie występują często utwory kurzawkowe co ma wpływ na sposób głęb ien ia szybów. Wiadomo, że koszty głębien ia szy­

bów metodą specjalną np. mrożeniową są 2 * 3 razy wyższe od kosztów głębien ia szybów zwykłymi sposobami.

Rodzaj warstw nadkładowyoh szczególn ie w p a r tii przypo­

wierzchniowej ma duży wpływ na warunki budowy obiektów po­

wierzchniowych kopalni. Na sposób budowy ciężkich obiektów jak zakład przeróbczy, wieże urządzeń wyciągowych raa wpływ rodzaj warstw nadkładowych do głębokości rzędu 30 m.

Numeracjapokładów węglowychZagłębiaGórnośląskiegoorazmiąższości tychwar3tw wgS. Doktorowloz-HrebniokiegoiT, Bocheńskiego

a

2 ) Rodzaj warstw stratygraficzn ych . W zależności od warun­

ków sedymentacji karbonu produktywnego tworzyły się różnego rodzaju pokłady węgla pod względem petrograficznym, skał towa­

rzyszących i ich grubości.

Produktywny je s t karbcn górny, w którym występują trzy gru­

py pokładów:

1) łękowa, 2) siodłowa, 3 ) brzeżna.

Numeracja pokładów węglowych Zagłębia Górnośląskiego oraz miąż­

szości tych warstw wg S. Doktorowicz-Hrebnickiego i T. Bocheń­

skiego zestawiono w ta b licy 1 .1 .

Warstwy lib ią s k le i ła z is k ie na ogół średniej grubości, o n isk ie j wartości opałowej s iln ie zawodnione; warstwy orzeskie obejmują pokłady oienkie i średniej grubości, są trudne eks­

ploatacyjnie ponieważ posiadają nieregularne przerosty oraz duże opady stropu. Począwszy od warstw górnorudzkich przecho­

dzimy do coraz zasobniejszych pokładów średnlorudzklch, d olno- ruidzkim i siodłowych posiadających pokłady czyste o średnloh i dużych grubościach, zalegających zwykle bardzo regu larn ie. War­

stwy jaklow leckie, gruszowskle, pietrzkowiokie są to pokłady cien k ie. Pokłady grupy brzeżnej są i będą przedmiotem zain te­

resowań mimo n is k ie j zasobności 1 na ogół trudnych warunków zalegania ponieważ zawierają węgiel typów 3 5 , 3 6 , 3 7 .

I . 3 . Określenie zasobów 1 wskaźników zasobności w oparcia o kryteria bilansowoścl

3 . 1* Poszukiwanie złóż

W ogólności poszukiwania złó ż dzielimy na:

a) długofalowe, b) krótkofalowe.

Poszukiwania długofalowe prowadzone są dla potrzeb planowa­

Natomiast badania krótkofalowe stwarzają podstawy dla opra­

cowywania dokumentacji g e o lo g icz n e j. W obu grupach poszukiwań wyróżnia się dwa typy badań geologicznych : pośrednie i bezpo­

średnie.

Badania pośrednie dzielimy na geofizyczn e, radioaktywne i termiczne.

Badania geofizyczne d z ie lą się na:

a ) grawimetryczne, b) magnetyczne, c ) elektryczn e, d) sejsm iczne.

Badania geofizyczne polegają na wykorzystaniu różnych włas­

n ości fizycznych sk ał, jak: różnej przenikliw ośol magnetycznej (badania magnetyczne) różnego działania s iły c ię ż k o ści (bada­

nia grawimetryczne) , różnego przewodnictwa elektrycznego (ba­

dania e le k try czn e ), różnego przewodnictwa drgań (badania s e js ­ miczne ).

Badania radioaktywne polegają na wykorzystaniu naturalnych w łasności promieniotwórczych niektórych minerałów.

Badania termiczne polegają na wykorzystaniu zjawiska różne­

go przewodnictwa cieplnego sk ał.

Badania bezpośrednie d z ie lą się na badania:

- geochemiczne,

- górnicze - wyrobiskami lub otworami z powierzchni.

Badania geochemiczne polegają na badaniu składu chemicznego ziem i, który je s t związany ze zjawiskami geologicznym i.

Badania bezpośrednie górnicze prowadzi się w celu poszuki­

wania złoża (wiercenia poszukiwawcze) albo też w celu dokład­

n iejszego rozpoznania złoża (wiercenia rozpoznawcze).

3 .2 . Klasy fik a cja zasobów według stopnia zbadania

Zasoby według stopnia zbadania klasyfik u je się na katego­

r ie A, B, C1 1 , przy czym zaliczan ie ich do poszczególnych k a te g o rii odbywa się w oparciu o "Przepisy o ustalaniu zaso­

bów złóż kopalin stałych " wydano przez CUG w 1964 r . [42] *

2 0

CM

H

COO

A

fiXO

>*

&

o

S o co ®m

•° §

■h a

■S 5H

*rl ®»ó0

^ * O “8

*t *0

^ gSl

* W

*H

■§ £

* •§

o co

H 5*

O ^a ⁰

* 3 3

*H *

a

*rl M® h a m

® pi +»5

«® MO

®00 4->

5

Ba

■8•H

«0O Hh

* S*

*H8

o"

«taco o CS

® o «H

H^O O o i^mo -ca

<H 'd O r!

g « ’SŁsa ND ® *■*

OO^H ® o d s Jsd fl Jrf o a 0} S £ £>

*4 *m nH

« s s * R o S S § lo o ® flrs

oo o

oo oCM

OO

%

Oo

%

3

MO

taH

fikO H P%

%

vD

OCM

M

OO

tf\

♦ o

oo o

oCM

§ CMrt 5 J§

«rl *** «

« « 6

t

8O p£ O

<H O

P 8 ®CM

N O-ri 'OHfl-8

09 4> «H W -ri P

eo o JM XASQ -r-»

(Q O O 9 -H ® *ł M

^(jłtoa O N © ^M N4*H ®*

h T i v i m w o *

Ń M I O r»o ® o

%0 8 M)r-l(rt

® d O O 3

. M O T i

O O 8 JB

•H -H

.O ® t» P O 0 8® O HO

H q t j K °

P 4* »M it flB a iC

IfN

* OO o

s

0 CM

1 *

« ^

* •*

N

J e ś li chodzi o projektowanie badań 1 robót, to przy wyborze typu badań obowiązuje celowość oraz oszczędność s i ł i środków 1 to z takim zagęszczeniem robót aby zapewniały określenie fo r ­ my i budowy złoża oraz rodzaju 1 Jakości kopaliny ż uwzględnie­

niem lokalnych warunków geologioznych.

. Orientacyjne o d le g ło ści wyrobisk, Jakie powinny byó stosowa­

ne przy ustalaniu zasobów złóż węgla kamiennego przedstawia po­

wyższa ta b lica 1*2*

Stosownie do w ielkości z ło ż a , zmienności Jego formy i budo­

wy oraz zmienności rodzaju i Jakości kopalnlny rozróżnia się trzy następujące grupy z łó ż :

Grupa I , do której za licza się złoża (lub ioh c z ę śc i) o pros­

t e j budowie i o m ląższośoi w znacznym stopniu przekraczającej przyjęte granice bilansowośol oraz o równomiernej jakości su­

rowca w zło żu , a w szczególności złoża pokładowe, nie zaburzo­

ne lub słabo zaburzone tektonicznie*

Grupa I I , do której zalicza się złoża (lub lob o zę śc i) o zróżnioowanej budowie 1 miąższości będąoej na granicy p rzy jętej bilansowośol oraz nierównomiernej zawartości surowca w złożu ; dotyczy to złoża pokładowego o zmiennej m ląższośoi, składzie petrograficznym oraz wykazująoym zaburzenia tektoniczne*

Grupa I I I , do której za licza się złoża (lub ich c z ę śo l) o bardzo skomplikowanej budowle i o bardzo dużej zmienności, miąższości i jak ości surowca w złożu oraz inne złoża nie mie- szoząoe się w ramach I i I I grupy, a w szczególności złoża po­

kładowe o zmiennej miąższości i skomplikowanej tektonice*

3*3* Kryteria bilansowośol (69, 70j

Zasoby węgla kamiennego stwierdzone badaniami 1 udokumento­

wane dla pokładów grubości powyżej 0 ,3 m nazywają się zasobami geologicznymi*

Zasoby geologiczne d z ie lą się na:

1 . Zasoby bilansowe, odpowiadające normom przemysłowym 1 górnlozo-teohnioznym warunkom ek sp lo ata cji*

22

2 . Zasoby pozabilansowe obejmujące zasoby w fila r a c h ochron­

nych 1 oporowych, których eksploatacja je s t niemożliwa oraz części złoża nie odpowiadająoe normom technicznym, o n is k ie j zawartości składnika użytecznego lub małej grubości pokładu*

Granica między zasobami bilansowymi 1 pozabilansowymi nie je s t sta ła 1 może ulegaó przesunięciom w zależn ości od zacho­

dzących zmian norm, a także w miarę postępu techniki* Podział zasobów geologicznych na zasoby bilansowe 1 pozabilansowe od­

bywa się w oparciu o kryteria bllansow ośoi.

Kryteria bllansowośoi dla węgla kamiennego stanowiły pewne graniczne wartości następujących parametrów naturalnych z ło ż a :

1) grubośó pokładu,

2 ) głębokośó zalegania z ło ż a , 3 ) zawartośó popiołu,

4 ) wartośó opałowa*

Kryteria te określane były przez CUG oraz MGiE odpowiednimi zarządzeniami 1 wytycznymi* Obecnie kryteria bllansowośoi wy­

znacza się w oparciu o wytyczne Komisji Planowania przy Badzie Ministrów [25] •

Według tych wytycznych pod pojęoiem kryteriów bllansowośoi rozumie się graniczne wymagania dotyczące jakości i i l o ś c i kopaliny w złożu oraz górniczo-technicznych warunków udostęp­

nienia złoża 1 jego e k sp lo a ta c ji, przy których nakłady na in­

westycje 1 eksploatację złoża są ekonomicznie uzasadnione.

W zależności od stopnia rozpoznania złoża przewiduje się stosowanie dwóch rodzajów kryteriów bllansowośoi zasobów złó ż węgla kamiennego:

- wstępnyoh kryteriów bllansow ośoi, - szczegółowych kryteriów bilansow ości.

Wstępne kryteria bilansowości stosuje się w zasadzie do ka­

te g o r ii zbadania Cg*

Wstępną geologiczno-ekonomiczną ocenę złoża i u stalen ie gra­

nicznych w ielkości parametrów geologicznych określających

nością wymaganą dla u stalen ia ąasobdw w k a tegorii C9 oraz o przeciętne wskaźniki techniczno-ekonomiczne uzyskane przy pro­

jektowaniu kopalń lub przy prowadzeniu ek sp lo ata cji na złożach występujących w analogicznych lub podobnych warunkach geolo­

gicznych.

Szczegółowe k ryteria biłansowości stosuje się do ustalenia za­

sobów w k a teg o rii i B.

Zasadniczym wskaźnikiem służącym dla oceny wartości złoża je s t wskaźnik efektywności in w e sty cji. Z uwagi na zmiennośó cen światowych, dokonujący się postęp techniczny oraz zmienia­

jącą się sytuację w zaopatrzeniu rynku w surowiec, kryteria biłansowości zasobów kopalin winny byó aktualizowane po upływie 5 l a t od daty ich zatwierdzenia.

W oparciu o powyższe wytyczne opracowana została metoda okre­

ślenia kryteriów biłansowości dla kopalń węgla kamiennego [69] . P rzyjęto, że warunkiem biłansowości danego złoża czy pokładu musi byó rentownośó jego e k sp lo a ta c ji, a więc musi byó spełn io­

ny warunek, aby cena zbytu była wyższa od kosztu własnego.

Przyjęto następujące parametry naturalne jako decydujące o biłansowości złoża węgla kamiennego:

- typ węgla ze szczególnym uwzględnieniem podziału na węgle energetyczne (typy 31+32) oraz gazowo-koksowe (33*36) przy czym pełny podział na typy węgla oraz ich zastosowanie zestawiono w ta b licy 1 .3 ,

- zapopielenle węgla w pokładzie w stanie suchym wraz z prze­

rostami skały płonnej o grubości do 5 cm [7 6 ],

- ciepło spalania węgla w przeliczeniu na substancję bezpc- piołową i suchą,

- grubośó pokładu wraz z przerostami do 5 om [2] ,

- u d ział pokładu wraz z przerostami o grubości do 5 cm w stosunku do wysokości frontu eksploatacyjnego.

Zaletą powyższych parametrów je s t okolicznośó, że żaden z nich nie je s t związany jakąkolwiek zależnością funkcyjną z pozosta­

łym i; wszystkie mogą byó traktowane jako zmienne n iezależne.

24

Zastawienietypdwwęglasswegłodnieniemichprsydatnodoi

Poza powyższymi czynnikami naturalnymi na bilansowość złoża mają wpływ:

- parametry węgla rynkowego, a więc jego zapopielenie, w il­

gotność oraz rodzaje sortymentów, - głębokość e k sp lo a ta o ji, - wielkość zasobów,

- gazowość z ło ż a ,

- wielkość przypływu wód dołowych,

- czynniki techniczne, a więc poziom techniczny i organiza­

cyjny kopalń.

Kryteria bilansowości złoża określić można wzorem:

przy czym:

Z - zysk przedsiębiorstw a, z ł / t , C - cena zbytu węgla, z ł / t ,

k - koszt własny "wraz z amortyzacją i kapitalnymi remonta­

mi, z ł / t b ru tto ,

oj1 - wyohćd produktu rynkowego w stosunku do wydobycia b ru t- kt - koszt transportu franco - wagon kolejowy u odbiorcy,

Wyohćd produktu rynkowego w stosunku do węgla surowego ( ty) zależny je s t od warunków zalegania pokładu, własności węgla oraz sposobów i stopnia wzbogacenia. Wartość wychodu określić można z następującej zależności [ 5 ] :

t

(I.D

Z l / t m

3

ms [g/100], (1 .2 )

[ 1 - 0 - p„k >nw] .

u;

g d zie :

26

zapopielenie węgla w pokładzie w stanie suchym ^/100f

Ams ~ zaP°Pi0 ^Qnie przerostów i opadu stropu w stanie su­

chym, %/10C,

- zapopielenie odpadów przeróbczych w stanie surowym,

% /l 00,

a| - zapopielenie węgla dostarczonego odbiorcy w stanie suchym, % /l00,

Uw - udział grubości pokładu w wysokości frontu eksploata­

cyjnego, %/100,

Pw^ - stosunek ciężaru objętościowego węgla do kamienia.

Koszty transportu (k^J do odbiorcy (franco wagon kolejowy stacja przeznaczenia) musi byó uwzględniony w rachunku, ponie­

waż transport je s t czę ścią składową ceny zbytu węgla. Ceny wę­

gla gazowego (33) i koksującego (334*36) określa się bezpośred­

nio z cennika.

Dla celów chemicznej przeróbki stosowane są węgle typów 33-38. Ceny węgla zależą od typu stopnia zapopielenia (7-9%).

W cenniku zmieniono jedynie nieznacznie ceny węgla grubego i nieaortu dla węgla typu 33.

Cenę węgla energetycznego określa się z cennika, mając dane zapopielenie węgla w stanie roboczym, klasy węgla oraz sorty­

ment. Zakład przeróbczy produkuje szereg sortymentów węgla, przy czym każdy z nich może byó zaliczony do innej klasy ze względu na różny stopień wzbogacania. Średnią cenę węgla trz e ­ ba ok reślió jako średnioważoną w zależn ości od udziału poszcze­

gólnych sortymentów oraz ich k las.

Dla celów ustalania kryteriów bilansow ości złóż węgla można korzystaó z przybliżonego wzoru [48j :

Ce = 0,06 . 5 J(

J - 270) . [ l , 032-1,42 (1 - Wod)A| - w j -

- 630 Wod] [ z ł /t ] , (1 .3 )

g d zie :

n - współozynnik zależny od sortymentów węgla, według talsl. 1 .4 ,

- olepło spalania węgla w przeliczeniu na substancję c

bezpopiołcwą i suchą, k ca l/k g ,

l| - zapoplelenie węgla dostarczanego odbiorcy w 3tanle suchym, $/100,

Wod - wilgoć całkowita zawarta w węglu dostarczanym odbior­

cy, 56/100.

Tablica 1 .4 Wartość współczynnika zależnego od rodzaju sortymentów węgla

Grupa sortyment6r wg 1 -Z /6 0 n K K 5 1 6 I I 01

s o r r 1 ,0 0

0 I I

o oś

&K 1

V » . H ^{0 ,7 7}

D_I D I I D I I I

r r r 0 ,6 4

D IV D V MI MII P

r r 0 ,7 5

Nie sort 0 ,7 4

Przerosty 0 ,5 0

Muł 0 ,2 5

Przeprowadzone badania różnio między wartościami obliczony­

mi z powyższego wzoru, a odpowiednimi wartościami wg cennika 1 -Z /6 C , wykazało, że odchyłki nie przekraczają 5$ w przypadku klas węgla 7 0 -4 0 , przy zapopielenlu nie przekraczającym 30$.

28

Kryteria bilansow ości ek sp loa ta cji określa się na czterech kolejnych etapach programowania i projektowania kopalni, a mianowicie:

1) po wykonaniu badań pionierskich należy o k r e ś lić , czy dane złoże jako ca łość może być w p rz y sz ło ści przydatne dla celów górn iczej e k s p lo a ta c ji, a więc czy należy i kiedy p rze- prowadzió dalsze badania geologiczn e;

2) po wstępnym zbadaniu złoża (kategoria C^), po orien ta ­ cyjnym podziale rejonów geologicznych na obszary g órn icze, o k re ślić należy przydatność eksploatacyjną tych obszarów oraz o k re ślić optymalną kolejność budowy kopalń w planie perspekty­

wicznym;

3) po wykonaniu badań złoża wystarczających do sporządzenia pełnej dokumentacji g e o lo g icz n e j, konieczne je s t ustalenie kry­

teriów bilan sow ości, już nie dla całego złoża co z o sta ło wyko­

nane w poprzednich fazach (1 1 2 ) , le cz dla poszczególnych je ­ go c z ę ś c i: pokładów, p ó l, poziomów* Kryteria takie staną się podstawą do wykonania dokumentacji g e o lo g icz n e j, dla podziału na zasoby bilansowa i pozabilansowe;

4) w trakcie wykonywania projektu koncepcyjnego, czy wstęp­

nego kopalni może zajść potrzeba d alszej szczegółow ej analizy przydatności do ek s p lo a ta cji poszczególnych cz ę ś c i z ło ż a ; w tych przypadkach musi byś przeprowadzona już szczegółowa ana­

liz a ekonomiczna, w wyniku k tórej może zajśó potrzeba dalszego podziału zasobów bilansowych na bilansowe nieekonomiczne i eko­

nomiczne lub w szczególnych przypadkach również pozabilansowych na nieekonomiczne i ekonomiczne [59] *

W etapach 1, 2, 3 stosuje się tak zv;ane wstępne kryteria bialn sow ości; w etapie 4 - szczegółowe kryteria [69j *

W zależn ości od tego czy będą to kryteria wstępne czy szczegółowe z różną dokładnością określać się będzie składniki wyrażenia (1*1 ). Największą trudność będzie zawsze sprawiać

określenie kosztu własnego kopalni, ponieważ zależy on od wie­

lu czynników tak naturalnych złoża jak i techniczno-organiza­

cyjnych projektowanej kopalni*

Wstępne k ryteria bilansow ośoi

W przypadku, gdy brak jeszcze nawet projektu koncepcyjnego kopalni, dla ustalenia wstępnych kryteriów biiansow ości p osłu g i­

wać się można metodą "W ęgierski-W olski" [59, 60, 61] służącą do wstępnego wyznaczenia nakładów inwestycyjnych i kosztów ruchowych w oparciu o naturalne i projektowane parametry ko­

p a ln i.

Koszt własny produkcji przy stosowaniu t e j metody o k r e ślić można z wzoru:

k ■ k^ + rf • ka [ z ł / t brutto] , (1 .4 )

g d z ie :

k-^ - koszt ruchowy kopalni, z ł / t b ru tto,

kQ - koszt am ortyzacji i kapitalnych remontów, z ł / t n e tto ,

^ - wychód produktu rynkowego, # /l0 0 . Koszt ruchowy określa się z wzoru:

V

. s * f + u.?)

Uw

Wartości stałych § t zestawiono

w

Koszt am ortyzacji i kapitalnych remontów określa się z wzoru:

ka = 0,22 [(£ + i ) J - + « Hm+ + (^ .Hm+«,Hk+ L ) j] [ z ł /t netto]

(1. 6) przy czym w artości stałych l, przedstawiono w ta b licy (1 .6 ),

W cytowanych wyrażeniach poza. wymienionymi już poprzednio występują następujące parametry:

- produkcja kopalni, ty s. t/d netto

q - sumaryczny dopływ wody dołow ej, m' /min, i 1000 t /d ,

5

30

Wartość współczynnikówdo wzoru(I#5)

• '

iH P

CO o r \

1 9

CO o ^{O vC CO}

p^> •k T“ r - «k «k

X I lf\ vO O C"*

v * • • o ^OJ

« T - l>- T*

03 w V* vO •

£ nzt «k •k vD

O O d CO d

ta P i

M co

W tłO ta

p4 O)

£ o rH

•H _{o O}

W 1 1

T” o ^{O vD OJ}

•k T “ T - «k •k

• OJ CTk vO O 0^

w • O] t> • « O d

T3 rH *r* c -

O 3 V vD •

P i cc •k •k vQ

Pt d CO d

ta n3

£ £

• rH CO

Th O O

nd i 1

P»S OJ o O n OJ

03 x j T* T“ «k

■5 CM CF\ d O IT\

O o\ • • O O

tś) • tr- T—

CO co T - vO •

fcG n i •k •k vD

o d O d

o P i

•H

H P ta

P i 0)

£ £

, p v£> O₁ O₁ r\ o\

rH •k o o ^{«k •k}

CO T - T - d O o

© • CTk o - O d

5 co • • • l>~

O ^ rH •

to O 3 f vO 5 vO

03 P i co •k •k d

bQ P. d

© ca T i

•H © t>5 P X> X I

r-4 O

,Q <Xf <0 V* 9 - 3

B

?>>

CO

Tablica1.6

35 fl 3 ' ggss03 H « • O O « U

** ta o o ca co u «

>> *«»« » s «o o ki ta c o c o

Ti -H ® <D fl B-Hrl cc en ej d

13 m a qj

•« (5 ls P 5 83?

wo o

•H Ba a

alss"

O rl H

i,, .33

o o ta ta

*»►»<> o i

n u r-» f> • O O N h 1

d 3oo55

u o. o ta UJ «

H r t H H H H

I I ( I I I (III

C\ K N O H m Ti Ba a

,U » » «-«»*

""t O 3* 3» 5K » O U O O

rj

32

Hjj. - głębokość założenia kopalni, m,

Hm - głębokość zamrażania przy głębieniu szybćw, m, z - zasobność przemysłowa z ło ż a , t /1 0 0 m f

.p - przeciętny postęp frontu eksploataoyjnego, m/d, - grubość pokładu wraz z przerostami skały płonnej do

5 om grubośoi, m#

W pierwszej k olejn ości zakłada s i ę , że dane złoże j e s t jedno­

rodne to znaczy, że wszystkie parametry dla całego złoża są nie­

zmienne#

Przykładowo wyznaczono kryteria bilansowości dla jednorodnych z łó ż , najbardziej zbliżonych do występujących w Zagłębiu Górno­

śląskim, korzystając z wyżej wyprowadzonych zależn ości oraz przyjmując następujące wartości parametrów:

n * 0 ,8 , Wod « 0 ,1 5 , A® * 0 ,1 0 , W * 15 t y s . t / d ,

q,„ * 1 n3 /m in. i 1000 t / d , H. = 8 0 0 ,m, H = 200 m,

z * 2 t /1 0 0 w? , p » 3 m/d, s * 200 m, gazowośó: 1) mała; 2) s iln a , bez stosowania podsadzki hydrau­

liczn e j#

Obliczone wartości kryteriów bilansowości zestawiono w ta­

blicach# W tablicach tych podano minimalne grubości pokładów (m^5 ekonomiczne bilansowych, spełniających warunek (I#1)#

Jako minimalną grubość pokładu przyjęto 0 ,3 0 metra zgodnie z obecnie stosowanym kryterium zaliczania pokładów do zasobów geologicznych#

Jakc grubość maksymalną pokładu przyjęto 1 ,5 0 m wychodząc z założenia, że powyżej te j wartości nie można mówić o g r a - nioznej bilansowej grubości pokładu; wiadomo, że przy gruboś­

c i pokładu rzędu 1 ,5 m można uzyskać przy odpowiednim poziomie technicznym równie dobre wskaźniki ekonomiczne jak przy pokła­

W związku z tym, gdy graniczna bilansowa wartość wypada równa lub większa od 1 ,5 m należy p rzyjąć, że nie można w da­

nych warunkach w ogóle uzyskać rentowności pokładu, bez względu na jego grubość*

Ze względu na ogromną pracochłonność obliczeń , ta b lice spo­

rządzono, korzystając z elektronowej maszyny cyfrowej "Odra 1 0 0 3 ".

Z opracowanych ta b lic wynikają następujące wnioski, które oczywiście dotyczą średnich warunków występujących w Zagłębiu Górnośląskim oraz przewidywanego w nowych kopalniach poziomu technicznego:

1) Najniższa grubość pokładu węgla energetycznego ekonomicz­

nie bilansowego wynosi 0 ,8 m i to przy wysokiej jego wartości opałowej i wysokiej c z y s to ś c i, w większości przypadków granicz­

na grubość pokładu przekracza 1 ,0 nu

2 ) Dla węgla energetycznego minimalne ciepło spalania węgla w stanie suchym i bezpopiołowym wynosi praktycznie 7300 koal/kg dla kopalń niegazowych, a 8500 dla kopalń s iln ie gazowych*

3 ) Dla pokładów węgla energetycznego minimalny udział gru­

bości pokładu w stosunku do wysokości frontu eksploatacyjnego (Uw) wynosi około 0 ,8 5 dla kopalń niegazowych i 1 ,0 dla kopalń s iln i e gazowych*

4) Dla pokładów węgla energetycznego dopuszczalne zapopiele­

nie (A|^) wynosi maksymalnie 25# dla kopalń niegazowych i 10#

dla kopalń s iln ie gazowych*

5.) Z poprzednich wniosków wynika/ że przy obecnie przewidy­

wanym dla nowych kopalń poziomie technicznym tylko bardzo dobre jakościowo złoże węgla energetycznego może być rentowne eksplo­

atacyjnie*

6) Zupełnie odmiennie k sz ta łtu ją się kryteria ekonomioznej bilansowości dla złóż węgla gazowego i koksującego; ze względu na wysokie ceny węgla koksującego, większość występujących na Górnym plasku złóż węgla koksującego je s t rentowna* Pokłady węgla typu 34 i 35 mogą okazać się ekonomicznie bilansowe już przy grubości 0 ,3 0 m* Oczywiście o przydatności eksploatacyj­

nej tak cienkiego pokładu decydować musi analiza możliwości technicznych jego ek sp loatacji*

3 4

Rys. 1 .2 . Wykresy wpływu n^, u^, Q*, 1 n na zysk p r z e c ię - tny now9j kopalni węgla energetycznego

zmlz

m-

-80- -20-

-60-

-100-

A 5m *

,___________ ,___________ ,__________ o;» W Ó.20 _____ 0.80

6500 7000 7500 8000 8S0C 9000 | C

on 075 Jfi 0.85

~2Ó0

U 40

~~m„

A’1!""

035

0.90

Rys. 1 .3 . Wykresy wpływu W, S, p, Hk, Hffl, 2 i ęw na zysk prze­

ciętny nowej kopalni węgla energetycznego

3 6

Rys# I #4# Wykresy wpływu parametrów na zysk przeciętny nowej

Z

2///

2 6 0 -

2 4 0 -

220^-

200^- 180-

160

-

140

-

1 2 0-

100

8 0 -

6 0

-

40

-

20-

0--

-20^-

-

-

-

-

8 0 -

> ■ ■ ■ > ---- • ---

Ó Q

Q

ii

io m "w a

OJS i.b

i

z\zs mw

1 . AS

0,10 0)5 0)20

&

S

Q

S asa o.ss n*f 1 i/

400 500 8

bo

$jo Ufib

mo

h u

Hk

ii

s

o Hm

u u/

5

w is

\

^ #T

%»

0 1 5

, z

ds r i

1

i

c

& loo tio

lid m

f i i

i P n