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1、第24卷第5期煤炭学报Vol.24No.51999年10月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYOct.1999文章编号:0253-9993(1999)05-0552-04深井开采经济合理深度的研究左秀峰,张先尘,王玉浚(中国矿业大学采矿系,江苏徐州221008)摘要:以深井开采为对象,分析了矿井生产吨煤费用与采深的关系,建立了判断深井经济合理开采深度的数学模型.以孙村煤矿为实例进行了研究,得到了有益的结论.关键词:深井开采;合理深度;开采深度中图分类号:TD82384文献标识
2、码:A矿井合理的开采深度应是技术上先进可行、安全上可靠、经济上合理.随着矿井采深的增加,给技术和安全带来了一系列问题,开采条件恶化,导致生产技术效果和经济效益下降.国内外在研究和解决深部[1~6]开采的技术难题上有一些成功的经验和实践.从我国目前的深井开采深度来看,技术上是可行的,安全上是可以保障的.虽然采取一定的技术安全措施,没有绝对的限制,但需增加投入,所以经济上的合理性就成为确定最大开采深度的关键.经济上合理,从矿井内部因素看取决于生产成本,而生产成本主要取决于矿井的开采深度、储量资源条件、单产水平及矿井的总产量.
3、1矿井吨煤生产费用与采深的关系矿井原煤吨煤生产费用是矿井采深H和矿井产量A的函数,应为矿井各生产系统环节的生产费用之和,即nCpt(H,A)=Zi,(1)i=1式中,Cpt(H,A)为原煤吨煤生产费用,元/t;Zi为矿井各生产系统环节的吨煤生产费用,元/t;Z1~Z13分别表示采煤工作面、矿井运输、提升、排水、通风、井巷掘进、巷道维修、制冷降温及高温补贴、冲击地压防治、瓦斯抽放工程、地面生产系统和监测监控系统及其它生产环节、按吨煤提取的固定费用、其它费用.通过研究生产过程各环节费用与采深之间的关系,建立了各生产环节费
4、用与采深之间关系的数学模型,即b1c1(H-H0)b2c2(H-H0)Z1=a1++,Z2=a2+++d2(H-H0),AAAAb3c3(H-H0)b4c4(H-H0)e4QwHZ3=a3+++d3(H-H0),Z4=a4+++d4(H-H0)+,AAAAAb5c5(H-H0)e5QfpfZ5=a5+++,Z6=a6+d6H,AAA23b7c7He7H+f7H2b8c8(H-H1)c08(H-H2)Z7=a7+++d7H++g7H,Z8=a8+++,AAAAAA收稿日期:1999-03-10基金项目:原煤
5、炭工业部重点科研项目(96-21)第5期左秀峰等:深井开采经济合理深度的研究553b9c9(H-H3)b10c10(H-H4)Z9=a9+++d9(H-H3),Z10=a10+++d10(H-H4),AAAAb11c11Hb13Z11=a11++,Z12=a12,Z13=,AAA3式中,A为矿井年产量,t/a;H为矿井开采深度,m;Qw为矿井涌水量,m/h;Qf为矿井总通风量,3m/s;pf为矿井总风压,Pa;H0为计算的基础深度,m;H1为制冷的开始深度,m;H2为开始高温补贴深度
6、,m;H3为冲击地压开始深度,m;H4为瓦斯抽放深度,m;ai为第i生产环节与H,A无关的吨煤费用,元/t;bi为第i生产环节与H无关的年费用,元/a;ci为第i生产环节单位深度增加的年费用,元/(am);di为第i生产环节单位深度增加的吨煤费用,元/(tm);c08为单位深度增加的年高温补贴费用,元/(am);e4为每立方米水量单位扬程年电费系数;e5为通风电费系数;e7,g7为H二次项系数;f7为H三次项系数.将Zi各式代入式(1)合并,可得到原煤生产吨煤费用与采深之间关系的数学模型,即23bHQwHQfpfe
7、7H+f7H2Cpt(H,A)=a++c+dH+e4+e5++g7H,(2)AAAAA124135式中,a=ai-(diH0+d9H3+d10H4);b=(bi-b6-b12)-(ciH0+c8H1+c08H2+c9H3i=1i=2i=1i=11110+c10H4);c=(ci-c6+c08);d=(di-d5-d8).i=1i=22经济上合理的开采深度确定经济上合理的最大开采深度的原则应是保证矿井处于盈亏平衡状态,把矿井的营业利润大于等于零作为经济上合理的最大开采深度的判别式,即Av=Pr(1-Tr)-C
8、(A,H)-Sc-Mc0,(3)式中,Av为商品煤吨煤营业利润,元/t;Pr为吨煤售价,元/t;Tr为税率;Sc为吨煤销售费用,元/t;Mc为吨煤财务管理费用,元/t;C(H,A)为吨煤销售成本,元/t.C(H,A)=Cpt(H,A)/0+Pc,式中,0为商品煤产率;Pc为商品煤吨煤加工费,元/t.原煤吨煤生产
