Лекция 2. Основные сведения о проектировании шахт

Понятие проекта и проектирования

Развитие рыночных отношений во всех отраслях предопределил качественно новый подход в проектировании и строительстве горных предприятий в целом и угольных шахт в частности. Особенность этого периода определена требованиями рынка производить конкурентоспособную продукцию, а следовательно, повышения технико-экономической эффективности закладываемых в проекте научно-исследовательских, конструктивных и инженерных решений в практике добычи угля. Формула проекта с учетом экономической целесообразности должна быть предельно проста:

Грамотные инженерные решения плюс высокая производительность будущего предприятия позволяют иметь конкурентно способную продукцию на рынке. Проект шахты представляет собой комплект надлежащим образом оформленной проектной документации, отражающей модель будущего предприятия. Проектная документация создается коллективом специализированного института, имеющего лицензию.

Проектированием называется творческий процесс коллективов специализированных институтов по созданию проектов на основе проектного задания, исходной горно-геологической и научной информации. Важнейшими составляющими в этом процессе являются поиск нужной информации и выбор из этой информации наиболее важной для принятия оптимального решения. Процесс проектирования угольных шахт является процессом разработки систем, обеспечивающих эффективную работу будущего предприятия, которое должно удовлетворять важнейшим критериям, соответствующим мировому уровню: ликвидности (окупаемости) проекта будущего предприятия, максимальной механизации, автоматизации, соблюдению правил безопасности и высокой производительности. В условия инженерной задачи входят: цель, ограничения и исходные данные.

Цель – идеальное, мысленное предвосхищение существующих результатов деятельности. В проектировании любого производства, в том числе шахты, целью является будущее предприятие, превосходящее по результатам существующие.

Ограничения – нормативы и события, которые влияют на результаты деятельности, ограничивая его определенными требованиями. При проектировании шахты в угольной промышленности существует целый ряд определенных решений, обязательных к применению, определяемых правилами безопасности, отраслевыми инструкциями, накопленным опытом, а также горно-геологическими и горнотехническими условиями.

Исходные данные – это параметры, которые необходимы для создания проекта и существуют объективно. Обычно задачу формируют в виде задания на проектирование, которое отражает основные экономические, технические и социальные параметры будущего предприятия или процесса.

Задание на проектирование горного предприятия выдается заказчиком проектной организации на основе геологических изысканий, экономической целесообразности, а также исходя из генеральной схемы развития региона. В задании указывают исходные данные, необходимые для проектных работ. В современном проектировании имеет место две стадии разработки проектной документации:

1. Технико-экономическое обоснование (ТЭО) или проект строительства.

2. Рабочий проект.

Технико-экономическое обоснование

Технико-экономическое обоснование (ТЭО) представляет собой документ, определяющий техническую возможность и экономическую целесообразность строительства. В ТЭО аргументировано обосновываются и представляются основные показатели будущего предприятия: мощность, производительность, стоимость, единичные и общие нагрузки, ассортимент выпускаемой продукции, вопросы обеспечения рабочей силы и квалификационный состав, транспортные схемы, обеспечение водой, электроэнергией, теплом. Наиболее тщательные расчеты должны быть представлены по расходно-доходной части и ликвидности всего проекта. Следует отметить, что расчетная стоимость строительства, представленная в технико-экономическом обосновании, должна быть проработана настолько основательно, что после устранения замечаний экспертов и утверждения в дальнейшем проектировании не должна быть превышена. При разработке технико-экономического обоснования должны учитываться новейшие достижения отечественной и зарубежной науки и техники с тем, чтобы вновь построенное горнодобывающее предприятие имело высокую, передовую техническую оснащенность и экономическую эффективность. В ТЭО подлежат экономической оценке транспортные схемы, использование водных ресурсов, энергетики, земельные участки, намеченные к отчуждению, и природные богатства, которые в результате строительства могут быть потеряны или пострадать. В технико-экономическом обосновании прорабатывается влияние будущего предприятия на окружающую среду и вопросы локализации или компенсации этого влияния. ТЭО проходит ведомственную, региональную, экологическую и Государственную экспертизы. Все эти экспертные организации обязаны иметь соответствующие лицензии. ТЭО представляется на согласование в различные государственные службы и инспекции (Госгортехнадзор России, пожарную службу, санэпидемнадзор, инспекцию по охране окружающей среды и водного бассейна и т.д.). После доработки и устранения аргументированных замечаний ТЭО институтом-проектировщиком представляется на утверждение. Утвержденное ТЭО служит основанием для составления заказчиком задания на проектирование.

Выбор строительной площадки

При разработке ТЭО заказчиком, институтом-проектировщиком, генеральным подрядчиком и другими заинтересованными организациями осуществляется выбор площадки под будущее предприятие. Для выбора площадки заказчиком создается комиссия. Состав этой комиссии устанавливается заказчиком проекта, но с обязательным участием администрации местных органов самоуправления и органов государственного горного надзора. Площадка для строительства будущего предприятия выбирается в соответствии с требованиями земельного, водного, лесного и других действующих на данный период законодательств, а также с учетом проектов районной планировки и экономической целесообразности. Выбор осуществляется на основе материалов инженерных изысканий с учетом геолого-структурных и технологических особенностей строительства. До разработки ТЭО проектная организация с участием заказчика получает предварительные технические условия на подключения проектируемого предприятия к источникам снабжения водой, электроэнергией, связью, транспортными коммуникациями. Технические условия тщательно анализируются, обследуются, а также выполняется технико-экономическое сравнение вариантов размещения объекта и выбор оптимального варианта. При выборе площадок учитываются затраты на снятие и хранение плодородного слоя почвы, приведение представленных во временное пользование площадок и трасс в первоначальное состояние для использования по назначению, а также убытки и потери сельскохозяйственного производства, вызванные изъятием земельных участков.

Заключительным документом выбора площадки строительства будущего предприятия является акт выбора площадки, который подписывается всеми членами комиссии, утверждается областной администрацией, занимающейся данной отраслью, и заказчиком проекта. После утверждения акта выбора площадки строительства будущего предприятия заказчиком утверждается задание на проектирование. Акт о выборе площадки является основным документом о согласовании намеченных проектных решений о подключении предприятия к инженерным сетям. При выборе площадки необходимо руководствоваться основными требованиями и условиями:

- место площадки по возможности должно быть не на пахотных землях. В современных условиях выкуп и аренда пахотной земли обходится очень дорого;

- площадка должна быть расположена, если это возможно, как можно ближе ко всем инженерным коммуникациям и населенным пунктам;

- размеры площадки должны соответствовать производственной мощности предприятия по добыче полезного ископаемого и предусматривать обоснованное развитие на перспективу. Плотность застройки должна соответствовать требованиям СНиП;

- место расположения площадки по горно-геологическим факторам должно быть приоритетным по сравнению с другими и соответствовать следующим требованиям:

- вскрытие месторождения должно быть осуществлено с меньшими потерями полезного ископаемого при отработке с учетом гипсометрии и геологических нарушений;

- место для закладки стволов должно обеспечивать проходку до проектной глубины и с минимальным пересечением геологических нарушений;

- при проектировании необходимо избегать закладки стволов в плывунах и мощных наносах.

Выбор площадки под строительство чрезвычайно важен для экономичной эксплуатации будущего предприятия. Это предопределяет необходимость обоснования выбора методом сравнения нескольких вариантов. На основе оформленного акта выбора площадки и принятия решения о начале строительства производится оформление земельного и горного отводов. Горным отводом называется часть земных недр, предоставляемых будущей шахте для промышленной разработки, включающих в себя пласты угля, находящиеся в пределах шахтного поля. Отвод земельного участка производится администрацией районов или городов не позже месячного срока после предоставления документов о разрешении на строительство. Если на отведенном под строительство горного предприятия участке в течении двух лет не начато строительство, то участок может быть изъят и передан другому заказчику. Одновременно с проектом институт разрабатывает основной документ по отводу площадки под строительство, этот документ носит название "Проект отвода земель". В состав этого проекта входит: ситуационный план расположения строительства; сводный план отвода земель; генеральный план поверхности шахты; схема планировки строительной площадки, пояснительная записка. На сводный план отвода земель наносят:

· границы всех участков, отведенных под строительство (промплощадка, автомобильные и железные дороги, электроподстанции и линии ЛЭП, инженерные коммуникации и водозаборы, отводы, отвалы породы и т.д.);

· границы всех землепользователей и их название;

· сводная таблица отвода земель с распределением их по объектам землепользователей.

Задание на проектирование

Задание на проектирование шахты составляется заказчиком утвержденного технико-экономического обоснования. Заказчик, как правило, привлекает для составления задания проектный институт, так как качество выполненного проекта в большей степени зависит от качества составленного задания.

Основные данные и требования задания на проектирования изложены в СНиП. В задании на проектировании шахты указывается:

ƒ наименование предприятия, здания или сооружения;

ƒ основание для проектирования;

ƒ район, пункт и площадка строительства;

ƒ полное наименование заказчика;

ƒ мощность предприятия на полное развитие с указанием пусковых комплексов;

ƒ номенклатура продукции по ее основным видам;

ƒ развернутые характеристики полезного ископаемого;

ƒ требования к качеству продукции и ее назначение;

ƒ потребители полезного ископаемого;

ƒ геологические материалы, на основании которых должно проектироваться предприятие;

ƒ режим работы будущего горного предприятия;

ƒ основные источники обеспечения будущего горного предприятия теплом, водой, электроэнергией, газом, сырьем;

ƒ условия очистки и сбросы хозяйственно-фекальных и шахтных вод;

ƒ основные технические условия по добыче (нагрузка очистного забоя в сутки), себестоимость продукции, производительность труда;

ƒ автоматизация и механизация производственных процессов;

ƒ намечаемые сроки строительства, порядок его осуществления и ввода мощностей по очередям;

ƒ требования на восстановления земель;

ƒ наименование генеральной проектной организации;

ƒ наименование генерального подрядчика и другие особые требования заказчика.

Кроме задания на проектирование заказчик проекта должен выдать проектной организации (в объеме и в сроки, установленные договором) отчет по результатам геологических работ, проведенных на месторождении, а также протокол утверждения запасов полезного ископаемого и исходные материалы по виду добываемого топлива. Кроме того, выдаются обмеры и технические данные о существующих зданиях, сооружениях, подземных и надземных коммуникациях на площадке строительства. Особое место по значимости среди всех документов необходимых для проектирования имеют исходные геологические исследования.