Оценка эффективности освоения участка «Серафимовского» Ушаковского месторождения методом транспортно-технологических характеристик

УДК 622.014.5

О.А.Татаринова

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОСВОЕНИЯ УЧАСТКА «СЕРАФИМОВСКОГО» УШАКОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ МЕТОДОМ ТРАНСПОРТНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

При проектировании транспортных сетей одной из главных задач является определение оптимального расположения основной магистрали для перевозки грузов. Этими пунктами могут быть промплощадка шахты, обогатительная фабрика и другие технологические объекты. Одним из главных факторов, влияющих на выбор рационального размещения технологических объектов на поверхности угольных шахт, является конфигурация транспортной сети, связывающий эти объекты с промплощадками шахт.

Размещать новые объекты, как правило, стремятся вблизи существующих транспортных коммуникаций с целью сведения к минимуму затрат на сооружение и эксплуатацию дорог, исключения перепробег грузов.

Задача оптимального примыкания к существующей магистрали на практике встречается чаще, чем задача оптимизации транспортной сети, по той причине, что горные предприятия обычно строятся и вводятся в эксплуатацию последовательно. Поэтому задача оптимизации транспортной сети обычно распадается на несколько задач

оптимального примыкания к существующей или строящейся магистрали [1].

При решении задачи оптимального примыкания от промплощадок шахт строится координатная сетка таким образом, чтобы она охватывала участок магистрали. Затем просчитываются оптимальные трассы от промплощадки шахты и в точках пересечения магистрали с узлами координатной сетки проставляются значения целевой функции на строительство и эксплуатацию примыкающей трассы.

В результирующей матрице отыскивается элемент с минимальной длинной, соответствующий пересечению одного из узлов координатной сетки с магистралью. Это точка - оптимальный пункт примыкания к магистрали, причем одновременно определяется и оптимальная трасса к ней от промплощадок шахт.

Объектом исследования выбран участок «Се-рафимовский» Ушаковского месторождения, в районе участка горнодобывающая промышленность отсутствует, он расположен рядом с двумя магистральными железными дорогами.

42

О.А.Татаринова

... • АОЗТ КЕМ \ 7-М / Ж / №1«в.ЗгЛ ’Провинция" , I* СЮ649 ВЭ скв. 5 W CKB* 6 % J

ІІ /// \ °\j sijf\ ЯервоМайс* скв. 7 210 Б 1/-.Л /• (І/

vV ^ **• **• A ** * .•••’• / ЯйІ 'і* JL * Л а чи скв. 8 7 о 209.Ь а Щ а 246.0 \ - - *>аз

КЕМ 01091 ВЭ j / \ : Ушакове скв. 4 / Ж ~ " т*.— П j -• # і yWTTIT'lP! іЖ-с“-4124 ’ /» Ug4#-../X /и 254.4^^ >47 0 г *7

~*• * jf ^ U Щт. f<\\ ..?эз з. • Л \ YJ-:' Лх*'; v ж

12 IT™ & / 1 c-Av v. rim-- ^є/Xmj 4йй^\ . Mil 1 1:182? Г : - /7 4 ^ *. 236.І f '

- 6«р Ф-Й-з / °*14 / iK\ . 1 v •*’ \ 7** ' ' ' Щеру9/ i/Ik ’- ;

Рис. 1. Схема расположения участка «Серафимовский»

Участок «Серафимовский» находится в лесостепной ландшафтной зоне юга Западной Сибири. Рельеф представляет собой слабовсхолмленную равнину, расчлененную правыми притоками реки Иня. Абсолютные отметки поверхности участка имеют значения от 180-200 м в западной части до 233,3 м на востоке.

Для выбора оптимальной примыкающей трассы предлагается использовать метод динамического программирования.

Основное функциональное уравнение динамического программирования, применительно к задаче выбора оптимального доступа к угольным месторождениям, выглядит следующим образом:

\d(x,y;x - \,y) + f(x - \,y)] j (x,y) = mini !>,

[d(x,y;x,y - \) + f(x,y - \)\

где: d(x,y;x-l,y) представляет собой расстояние между узлами сетки x,y и x-l,y определяемое по допустимому углу наклона железнодорожного полотна Xq- в условиях пересеченного рельефа

поверхности. Введение ориентации достигается заданием направления по осям X , у в фиксированную точку на поверхности.

Расстояние между соседними узлами определяется из соотношения:

S

и ==\ьнп

Sinao

при

при

aij < ao aij > ao

где С - угол подъема трассы между смежными узлами сетки, радиан;

Со - допустимый угол наклона для применяемого вида транспорта, радиан;

8 - длина ребра сетки, м;

Ь.ц - высота точки у над уровнем моря, м;

1у - приведенная длина ребра сетки, м;

А А - рабочие параметры;

I'] - индексы узлов сетки размерностью

N х N2

Рис. 2. Схема поверхностных грузоперевозок уч. Серафимовский Ушаковское месторождение

Исходная матрица высот Н = ]т, п с

учетом ограничений преобразуется в матрицу расстояний Ь = , п, элементы которой, мини-

мизируются на каждом этапе.

Нами построена схема расчета оптимального примыкания подъездного пути от любой точки в пределах просчитанного участка к существующей железнодорожной магистрали.

В результате проведенной работы получена транспортно-технологическая характеристика на поверхности участка «Серафимовский». Найдена оптимальная точка примыкания к существующей железнодорожной магистрали. Также при реше-

нии данной задачи можно определить любую точку в пределах просчитанного участка.

Наиболее приемлемым местом заложения промышленной площадки является точка, где показатели являются наименьшими. Из рис. 2 видно, что это точка с показателями 4,5 км следовательно и промышленную площадку следует закладывать в этой точке. В этом случае все затраты по работе наземного транспорта будут минимальными.

В дальнейшем местонахождение промышленной площадки будет уточняться с учетом подземных грузоперевозок, определяющих схему размещения основных вскрывающих выработок шахто-участка.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Стрекачинский Г.А., Ордин А.А, Федорин В.А. Оптимальное размещение транспортных сетей на поверхности шахт. - Новосибирск: Наука. 1981.- 84с.

2. Кузбассгипрошахт. Технико-экономические предложения ведения геологоразведочных работ и добычи каменного угля на участке Серафимовский Ушаковского месторождения в Кемеровской области. - Кемерово: 2006. - T.I.

Автор статьи:

Татаринова Оксана Андреевна, мл. науч. сотр. Института угля СО РАН.

E-mail: TatarinovaOA@vandex.ru