Факультет геотехнологий и управления производством
Специальность: Разработка полезных месторождений
Введение
В настоящее время не существует достоверных стоимостных параметров очистных работ, так как разработанные стоимостные параметры 80-х годов для проектирования в наши дни пригодны лишь для весьма укрупнённых сравнительных расчетов, которые не всегда отвечают действительности. Удельные затраты очистных работ рассчитываются исходя из существующих норм выработки, тарифных ставок рабочих, затрат на оборудование, материалы, электроэнергию. С течением времени многие из этих параметров меняют свою материальную стоимость и проследить динамику влияющих факторов на себестоимость очистных работ при ручном пересчете весьма сложно. Поэтому возникла идея преобразовать существующую методику расчета стоимостных параметров в электронный вид и с помощью компьютерной программы Microsoft Excel легко и удобно отслеживать влияние различных факторов с учетом изменения их во времени. В данной работе рассмотрена методика анализа влияния природных и технических факторов на величину внутрилавных эксплуатационных затрат при струговой технологии в комплексно-механизированной лаве, разработаны укрупненные стоимостные параметры. На основе комплексного исследования комбайновой и струговой технологии в комплексно-механизированных забоях и забоях с индивидуальной крепью разработана компьютерная лабораторная работа по курсу "Процессы подземных горных работ".
Актуальность
Работа студентов над курсовыми и дипломными проектами, обучаясь на горных специальностях, непременно сопряжена с подсчитыванием экономических параметров. Поэтому автоматизация подсчета стоимостных параметров, с возможностью учитывать сегодняшнюю экономическую ситуацию в отрасли для студентов очень важна. Любая самостоятельная работа студента, выраженная в лабораторных и расчетных, курсовых и дипломных работах наряду с инженерным анализом выражается и в экономическом анализе. С помощью разработанных методик и программ можно намного проще представить подсчет экономических параметров и сравнить несколько вариантов как аналитически, так и графически, и таким образом вывести зависимости величин.
Связь работы с научными программами, планами, и темами
Работа, связана с программой обучения студентов по горным специальностям. Тематика работы является неотъемлемой для любых работ, в которых присутствуют экономическая часть, по технологии добычи угля, по курсу «Процессы подземных горных работ», так как предусмотривает разработку методического электронного пособия. Работа связана с работами предшествующих выпусков магистрантов и является частью общей программы по автоматизации анализа стоимостных параметров.
Цель и задачи разработки и исследования
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка стоимостных параметров для комплексно-механизированной струговой технологии выемки угля. Написание лабораторной работы для студентов по курсу «Процессы подземных горных работ».
ИДЕЯ РАБОТЫ состоит в упрощении расчетов параметров стоимости добычи угля в комплексно-механизированном струговом очистном забое. Созданная программа будет отображать влияние каждого параметра в общей стоимости очистных работ для конкретной ситуации. Разработка лабораторной работы, позволит студентам более доступно понять, какие процессы происходят в очистном забое, и как любой фактор влияет на положение в очистном забое в целом. Изменяя любой параметр, машина будет выдавать результат, а несколько вариантов подсчета позволит наглядно посмотреть насколько и как влияет изменение параметров.
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАЗРАБОТКИ — это обработка единых норм выработки и перевод таблиц по комплексно-механизированной струговой выемке в электронный вид с учетом всех поправочных коэффициентов, калькуляция стоимости очистных работ по статьям расходов. Основными задачами при подготовке лабораторной работы являются обработка учебного материала по данной теме, который изучают студенты, представление данного материала в доступном электронном виде, представление выведенных результатов в наглядном виде.
ПРЕДМЕТОМ РАБОТЫ является определение и учет факторов влияющих на стоимость работ по добыче угля в очистном забое при комплексно-механизированной струговой выемке.
ОБЪЕКТ РАБОТЫ — комплексно-механизированный струговый очистной забой при разработке стоимостных параметров, и очистной забой при всех возможных способах механизации при подготовке лабораторной работы по курсу «Процессы подземных горных работ».
МЕТОДИКА И МЕТОДЫ ИСЛЕДОВАНТИЯ — инженерные, инженерно-экономические расчеты и сравнения.
Научная новизна
Научная новизна работы заключается в соответствии расчетов современной ситуации, удобстве оценки и сравнения результатов в методических целях при обучении студентов горных специальностей. Это удобство двухстороннее. Преподавателю легче объяснить явление влияния параметров на стоимость очистных работ. Студентам легче понимать суть и значимость инженерных и экономических подсчетов на наглядном примере.
Практическое значение полученных результатов
Полученные результаты разработки будут способствовать более быстрому пониманию и усваиванию учебных материалов, которые преподаватель дает студенту согласно учебной программе подготовки студентов горных специальностей. Наглядность и графическое представление результатов работы имеет большое значение при попытке студента сделать адекватный вывод в сложившейся технической и экономической ситуации, понять, на что следует обращать внимание при разработке вариантов ведения горных работ, и далее мыслить рационально. Также учитывать важные факторы при инженерных расчетах паспортов выемочных участков.
Обзор исследований в этом направлении
Работа в данном направлении, а именно в направлении разработки стоимостных параметров по всем видам горных работ с динамическим исходными данными ведется порядка двух лет. Эта работа началась магистрами нашего университета с разработки стоимостных параметров при поддержании горных выработок (Севрюков А.О.), далее работали в этом направлении Спивакова Е.Г. – «Стоимостные параметры при ведении выработки завышенным сечением», Усатюк Е.В. – «Обоснование стоимостных параметров применения индивидуальной технологии». Выпуск магистров немецкой группы продолжает работу в этом направлении, а именно в части очистных работ.
Краткое содержание работы
Для механизации выемки угля на тонких пластах с углом падения до 25о и сопротивляемостью угля резанию до 300 кН/м могут применяться серийно выпускаемые струговые установки СО75, СН75, УСВ2, УСТ2М (пример технологической схемы на рис. 1).
|
Рисунок 1 - Технологическая схема выемки угля струговой установкой
|
Использование струговых установок по сравнению с применением узкозахватных комбайнов имеет следующие особенности:
Выемку угля струговой установкой производит комплексная бригада, состоящая из сменных звеньев. В добычную смену установку обслуживает звено рабочих, состоящее из машиниста струговой установки и горнорабочих очистного забоя.
Многолетний отечественный и зарубежный опыт показывает, что одним из наиболее эффективных способов отработки тонких пластов является струговая выемка, состоящая в отделении угля от массива путем его скола (снятия стружки). Эта технология имеет следующие преимущества перед комбайновой выемкой:
Затраты на добычу угля в очистном забое определяются по статьям расходов: заработная плата горнорабочих и инженерно-технических работников, начисления на заработную плату, материалы, амортизация оборудования, электроэнергия.
В работе рассматриваются основные методы определения трудоёмкости работ в очистном забое по процессам и анализируется её изменение в зависимости от изменения факторов, влияющих на её величину.
Ниже изложена методика (принцип) определения внутрилавных затрат.
Расчёт затрат по заработной плате в очистном забое выполняется в следующем порядке.
1) Устанавливается перечень работ, необходимых для выполнения производственного процесса.
2) По каждому виду работ устанавливается объём работ Vi, который необходимо выполнить за один цикл производственного процесса.
3) Устанавливаются нормы выработки Hi по каждому виду работ, выполняемому в очистном забое при «типовых» природных и технических условиях. (При установлении норм выработки используются такие литературные источники, как «Единые нормы выработки» и «Укрупненные нормы выработки».)
4) Устанавливаются поправочные коэффициенты ki, учитывающие влияние факторов на величину нормы выработки в конкретном забое.
Определяется общий поправочный коэффициент путем перемножения всех поправочных коэффициентов:
Ki=k1*k2*…*ki.
5) Определяется установленная норма выработки, с учётом факторов влияющих на её величину:
Hiпр =Hi*Ki.
6) Определяется трудоёмкость работ, т. е. определяются необходимые затраты труда на выполнение каждого вида работ:
Ti=Vi/ Hiпр.
7) Определяется суммарная трудоёмкость работ в очистном забое:
Т=СУММА(Ti).
Подсчитав трудоемкость работ на цикл добычи угля, определяется прямая заработная плата горнорабочих очистного забоя:
Зп=Т*Тс,
где Т - трудоемкость работ за цикл добычи угля, чел/цикл;
Тс – тарифная ставка горнорабочего очистного забоя.
Также в работе учтена оплата труда горнорабочих в ночное время, оплата бригадирам за руководство бригадой, премирование горнорабочих, заработная плата инженерно-технических работников в расчете на 1 цикл.
Начисления на заработную плату определяются по принятому в настоящее время проценту начислений. Таким образом устанавливается сумма затрат по заработной плате с начислениями в расчете на 1 цикл.
Затраты на амортизацию оборудования рассчитываются следующим образом:
За= На*Сп,
где На – норма амортизации применяемого оборудования в расчете на цикл в процентах или в долях единицы;
Сп – первоначальная стоимость оборудования, грн.
Амортизационные отчисления определяются по каждому виду оборудования участка раздельно для каждого из конкурирующих вариантов производства. Исходными данными для расчета амортизационных отчислений служат балансовая стоимость объектов оборудования участка и норма их амортизации.
Расходы по статье «материалы» определяются по каждому виду материалов (как разового, так и многократного использования).
Исходными данными для сметной оценки месячного расхода материалов служат объемы работ, нормы расхода каждого вида материалов на единицу работ или в единицу времени и цены на материалы.
Затраты на доставку материалов рассчитываются следующим образом:
ЗiД=(Viд/Niд)*Тс,
где Viд – объем доставляемых материалов;
Niд – норма выработки на доставку i-го вида материалов;
Где Сд – стоимость перевозки материала на 1 м, грн/м.
Исходными данными для расчета затрат за потребленную электроэнергию на участке служит полный перечень объектов потребления электроэнергии, мощность их двигателей и режим работы участка. Стоимость потребления электроэнергии рассчитывается по одноставочному тарифу, который имеет государственную силу на момент расчета (грн/кВт-час), раздельно по каждому из конкурирующих вариантов производства.
Затем все статьи затрат по очистным работам сводятся в одну, так называемую суммарную, которая будет подвергаться анализу при исследовании различных факторов, влияющих на изменение затрат по очистным работам.
Иследование влияния факторов на величину затрат производится следующим образом. Всем факторам, кроме исследуемого, задаются средние значения.
Иследуемому фактору присваивается значения от минимального до максимального и производится расчёт. Вся программа подсчета затрат для удобства анализа получаемых результатов и экономии времени выполнена на базе программы Microsoft Excel, поэтому при изменении какого-либо фактора происходит автоматический пересчет затрат на очистные работы.
По описанной методике проводятся вычисления величины внутрилавных затрат при механизированной крепи в лаве и струговой выемке.
Расчетные данные обрабатываются методом регрессионного анализа для получения математической зависимости внутрилавных затрат от природных и технических факторов (стоимостные параметры).
Со=f(Dc, m, Lл, Lн, Тс), грн/т.
где Dc – суточная загрузка на лаву, т/сут;
m – мощность пласта, м;
Lл – длина лавы, м;
Lн – суммарная длина ниш, м;
Тс – тарифная ставка горнорабочего, грн.
В пояснительной записке работы приводятся технологические схемы центральной части лавы и концевых участков при применении механизированной технологии крепления очистного забоя, по которым производиться математическое моделирование внутрилавных затрат. Графические построения схем производятся на персональной ЭВМ при помощи программы AutoCAD.
Литература
1. Мухин Е. П. Управление кровлей и крепление очистных забоев с индивидуальной крепью/ Гос. ком. Украины по угольной промышлености. - К.: Техника, 1994. - 190 с.
2. Стрельников В.И. Технология очистных работ: Учеб. пособие для вузов/ Донецкий национальный технический университет. - Донецк: ДонНТУ, 2001. - 148 с.
3. Типовые нормы выработки на очистные работы (Кроме агрегатных) для угольных шахт. - М., 1975. - 561 с.
4. Хорин В.Н., Клорикьян С.Х., Соколов А.И., Лебедев А.Д. и др. Машины и оборудование для угольных шахт. - М. "Недра", 1987.-424с.
5. Единые нормы выработки (времени) на горно-подготовительные работы для шахт Донецкого и Львовско-Волынского угольного бассейнов, Донецк, 1992