Проектирование горных предприятий

(a. mine planning and design; н. Planung der Bergwerke, Projektierung der Bergbaubetriebe; ф. elaboration des projets des entreprises minieres; и. proyeccion de minas, disenado de minas) — разработка комплексной техн. документации (проекта), содержащей технико-экономич. обоснования, расчёты, чертежи, макеты, сметы, пояснит. записки и др. материалы, необходимые для стр-ва (реконструкции) горн. предприятия. Нач. этап П.г.п. — комплексные геол.-разведочные, гидрогеол. и технол. исследования, результаты к-рых используются в качестве исходных данных для создания проекта. В процессе этих исследований определяются общие (балансовые) запасы п.и., подлежащие отработке на данном м-нии (или проектируемым горн. предприятием), выявляются осн. геол. и технол. особенности м-ния (глубина залегания, мощность пластов или рудных тел, характеристики вмещающих пород, наличие геол. нарушений, обводнённость, газообильность, склонность пород к внезапным выбросам и др.). Наряду с этим оценивается наличие в горн. массиве др. п.и., возможность и целесообразность их попутной (или совместной) добычи с осн. п.и. Все эти данные рассматриваются и утверждаются Гос. комиссией по запасам полезных ископаемых при Сов. Мин. СССР (ГКЗ СССР).

При разработке проектов горн. предприятий руководствуются законами СССР, Указами Президиума Верх. Совета СССР, решениями правительства СССР, а также нормативными актами по проектированию и стр-ву (реконструкции), в т.ч. гос. стандартами, нормами технол. и строит. проектирования, общесоюзными и ведомственными каталогами строит. конструкций и изделий, каталогами на оборудование, приборы и др.

Проекты на стр-во новых горн. предприятий, расширение, реконструкцию действующих крупных и сложных предприятий разрабатываются на основе решений, принятых в утверждённых технико-экономич. обоснованиях (ТЭО) или технико-экономич. расчётах (ТЭР), имея в виду, что расчётная стоимость стр-ва, предусмотренная в утверждённом ТЭО (ТЭР), не должна быть превышена в дальнейшем при проектировании и стр-ве. При П.г.п. учитываются также решения, принятые в утверждённых в установленном порядке схемах развития и размещения отраслей нар. х-ва и отраслей пром-сти и схем развития и размещения производит. сил по экономич. р-нам и союзным республикам, а также в схемах генеральных планов групп предприятий с общими объектами (пром. узлов).

ТЭО (ТЭР) является предплановым и предпроектным документом в части обоснования намечаемого стр-ва (реконструкции) предприятия, его мощности, номенклатуры и качества продукции, кооперации произ-ва, обеспечения сырьём, материалами, полуфабрикатами, топливом, электро- и теплоэнергией, водой и трудовыми ресурсами, а также выбора наиболее эффективных техн., экономич. и организац. решений, включая выбор конкретной площади проектируемого предприятия, определение расчётной стоимости его стр-ва и осн. проектных технико-экономич. показателей. При разработке технико-экономич. обоснований учитываются перспективы развития науки и техники, новейшие достижения науки и техники и передовой отечеств. и зарубежный опыт. Стр-во (реконструкция) горн. предприятий предусматривается, как правило, очередями с определением осн. технико-экономич. показателей на полное развитие и по очередям. При этом принимаются решения, обеспечивающие рациональное и экономное использование земель, материальных, топливно-энергетич., финансовых и трудовых ресурсов. В ТЭО намечается комплексное стр-во объектов производств. назначения, жилых домов, объектов социально-бытового назначения и охраны окружающей среды, учитываются требования обеспечения сейсмостойкости, устойчивости, взрыво- и пожаробезопасности проектируемых горн. предприятий. При целесообразности технико-экономич. обоснования проект горн. предприятия может разрабатываться на конкурсной основе.

При составлении ТЭО анализируются исходные данные, включая техн. состояние реконструируемого или расширяемого горн. предприятия, анализируется его деятельность, осн. технико-экономич. показатели работы за последние 3 года, предшествовавших году разработки ТЭО. Определяются мощность (объём произ-ва продукции), номенклатура продукции, специализация и кооперация горн. предприятия, при этом мощность уточняется исходя из потребности в продукции всех предприятий данной отрасли и др. отраслей с учётом экономного и рационального её использования, а также полного использования имеющихся и создаваемых мощностей по произ-ву аналогичной продукции. Приводятся основные техн. данные и экономич. показатели продукции в сравнении с данными и показателями аналогичных видов продукции передовых отечеств. и зарубежных горн. предприятий; обосновывается возможность и целесообразность получения и использования в нар. х-ве попутной продукции при комплексной переработке сырья и утилизации отходов произ-ва. Рассматриваются вопросы, связанные с обеспечением горн. предприятий сырьём, материалами, полуфабрикатами, энергией, топливом, водой и трудовыми ресурсами. Предлагаются мероприятия по организации подготовки рабочих кадров на действующих предприятиях и в учебных заведениях.

В ТЭО приводятся техн. решения по составу предприятия, организации произ-ва и управления; обосновывается рекомендуемая технология добычи и обогащения п.и. (технол. схемы) на основе сравнения возможных технол. процессов и схем и оценки оптимальности выбранной технологии. Выбирается р-н, пункт, площадка (трасса) для стр-ва и даётся их характеристика.

Осн. строит. решения и мероприятия по организации стр-ва включают принципиальные объёмно-планировочные и конструктивные решения и их осн. параметры по наиболее крупным и сложным зданиям и сооружениям; предложения по стр-ву предприятия очередями для ускорения ввода в действие производств. мощностей и осн. фондов; ситуационный план с указанием размещения площадок пром. и жилищно-гражданского стр-ва и др. Анализируются особенности организации и сроки осуществления стр-ва предприятия исходя из норм его продолжительности. Устанавливаются осн. мероприятия по организации стр-ва; объёмы осн. строит.-монтажных работ и потребность в важнейших строит. материалах и механизмах. Определяется трудоёмкость стр-ва по укрупнённым нормативам и показателям. Рассматривается возможность использования мощностей шахтостроит. и строит.-монтажных орг-ций, предприятий строит. индустрии и строит. материалов, расположенных в р-не стр-ва предприятия, а также предложения по их наращиванию или созданию таких мощностей.

В разделе Охрана окружающей среды приводятся характеристика и объёмы сточных вод и вредных выбросов, мероприятия по водопользованию и предупреждению загрязнения воздушного бассейна, почвы и водоёмов, а также по рекультивации нарушенного земельного участка и использованию плодородного слоя почвы; размеры санитарно-защитной зоны; предложения по снижению потерь добываемого (обогащаемого) п.и. и его комплексному применению. Рассматривается характер влияния на окружающую среду в данном р-не действующих, строящихся и намечаемых к стр-ву предприятий. Рассчитывается экономич. эффективность осуществления природоохранных мероприятий и оценивается ущерб, причиняемый нар. х-ву загрязнением окружающей среды. Наряду с расчётной стоимостью стр-ва и экономикой стр-ва и произ-ва в ТЭО приводятся осн. технико-экономич. показатели; экономич. эффективность капитальных вложений; удельные капитальные вложения, в т.ч. на строит.-монтажные работы; расчётная себестоимость осн. видов продукции; уд. расходы сырьевых, материальных и топливно-энергетич. ресурсов; уровень производительности труда; сравнение с показателями действующих передовых отечеств. и зарубежных горн. предприятий, а также с перспективными показателями проектируемых предприятий. В выводах и предложениях к ТЭО даётся оценка экономич. эффективности стр-ва горного предприятия.

Учитывая, что горн. предприятия — сложные объекты и требуют разработки индивидуальных решений, П.г.п. осуществляется, как правило, в две стадии: вначале разрабатывается проект со сводным расчётом стоимости, а затем рабочая документация со сметами. Отд. объекты в составе горн. предприятий, как правило, проектируют в одну стадию — разрабатывается рабочий проект со сводным сметным расчётом стоимости.

В проектах (рабочих проектах) на основе изучения горно-геол. и инж.-геол. данных выполняется вариантная проработка с целью выбора оптимальных для конкретных условий м-ний схем размещения промплощадок, решений по вскрытию и подготовке запасов, системам разработки, проектной мощности, сметной стоимости и технико-экономич. показателей с учётом необходимого развития производств. и социальной инфраструктуры, охраны окружающей среды, комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов и др. работ и затрат, обеспечивающих выполнение капитальных и ведение эксплуатац. работ в соответствии с действующими нормами и правилами.

При длит. сроках выполнения капитальных работ и осуществления стр-ва очередями проект разрабатывается только на первую очередь. В состав проекта первой очереди включается схема генерального плана предприятия на полное развитие с определением осн. технико-экономич. показателей и расчётом стоимости стр-ва (реконструкции). При сдаче в эксплуатацию предприятий пусковыми комплексами в проекте (рабочем проекте) определяются пусковые комплексы, состав к-рых должен обеспечивать выпуск продукции заданного объёма и качества.

Особое внимание при П.г.п. уделяется всемерному повышению эффективности капитальных вложений за счёт первоочередного наращивания производств. мощностей путём техн. перевооружения и реконструкции действующих горн. предприятий; внедрению высокопроизводит. оборудования, установок и агрегатов большой единичной мощности, значительному расширению практики размещения оборудования на открытых площадках, полной механизации и автоматизации осн. и вспомогат. производств. процессов; повышению степени заводской готовности поставляемого на стройки оборудования, строит. конструкций, изделий и деталей; применению индустриальных методов стр-ва и эффективных форм его организации, обеспечивающих повышение производительности труда; совершенствованию объёмно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений, блокированию произ-в, рациональному применению монолитного железобетона, широкому использованию лёгких несущих и ограждающих конструкций и др. прогрессивных изделий и материалов и эффективного инж. оборудования.

Важнейшее направление в П.г.п.- типизация проектных решений на базе унификации объёмно-планировочных, конструктивных и технол. решений, узлов, конструкций и изделий, а также широкое применение типовых проектов. Напр., при проектировании угольных шахт широко используются типовые проекты сечений и сопряжений горн. выработок с разл. видами крепи, шахтных стволов, подземных камер производств. назначения, типовые технол. схемы околоствольных дворов и др. При проектировании нефте-, газодобывающих предприятий используются блочное и блочно-комплектное оборудование, установки и сооружения заводского изготовления, типовые проекты и экономичные индивидуальные проекты повторного применения.

Осн. добычными сооружениями на м-ниях нефти и газа являются скважины. Наземные объекты нефт. и газовых промыслов предназначены для подготовки добытых п.и. к дальнейшей транспортировке потребителям в соответствии с требованиями действующих нормативных документов (ГОСТ, техн. условия). К проектированию газодоб. предприятий приступают, если имеются исчерпывающие данные о м-нии, полученные в результате опробования разведочных скважин, схема расположения и число скважин (эксплуатационных, резервных, наблюдательных и др.), порядок ввода их в эксплуатацию; диаметры эксплуатац. и лифтовых колонн, типы подземного оборудования и фонтанной арматуры. Для многопластовых м-ний эти сведения выдаются по каждому пласту. На основе технол. схемы разработки м-ния и задания на проектирование разрабатывается проект обустройства м-ния, к-рый включает в себя собственно добычные скважины, установки для предварит. (первичной) и комплексной подготовки газа, готовые сооружения, предназначенные для окончат. обработки газа и газового конденсата, поступающего в магистральный газопровод (для газа) и в конденсатопровод или в спец. ёмкости (для конденсата), коммуникация разл. назначения. Подготовленные соответствующим образом товарные продукты (нефть, газ и др.) поступают в магистральные трубопроводы для последующей их транспортировки на нефте- и газоперерабат. з-ды.

Проект на стр-во (реконструкцию) горн. предприятий или их очередей, разрабатываемый при двухстадийном проектировании, состоит из пояснит. записки с комплексом чертежей, сметной документации, спецификаций на оборудование, материалы и паспорта проекта. В общей пояснит. записке содержатся исходные данные для проектирования; краткая характеристика объекта; данные о сырьевой базе (геол. часть). Пояснит. записка содержит также краткую характеристику р-на и площадки стр-ва; решения и показатели по генеральному плану, внутриплощадочному и внеш. транспорту с определением грузооборота и выбором трансп. средств; решения по инж. сетям и коммуникациям; мероприятия по восстановлению (рекультивации) земельного участка и использованию плодородного слоя почвы с обоснованием объёмов работ и методов их выполнения. Приводятся также осн. проектные решения, направленные на комплексное и рациональное применение п.и., отходов произ-ва, вторичных энергоресурсов при выпуске продукции, а также на рациональное и экономное использование трудовых, материальных и энергетич. ресурсов в стр-ве с указанием удельных показателей их расхода на 1 т добываемого п. и. (или на единицу создаваемой мощности) и на 1 млн. руб. строит.-монтажных работ и сравнение с лучшими мировыми достижениями и показателями, установленными в задании на проектирование. В пояснит. записке приводятся сведения о предусматриваемых мероприятиях по охране окружающей природной среды, включая данные, характеризующие естеств. состояние водоёмов, атм. воздуха и почвы, сведения о кол-ве и качестве сточных вод и выбросов в атмосферу, а также отходов, не утилизируемых в произ-ве; расчётные данные, характеризующие эффективность принимаемых мероприятий и проектируемых сооружений.

В технол. решениях содержатся расчёты, обосновывающие объёмы добычи горн. предприятия и проектную мощность обогатит. ф-ки, если она входит в состав предприятия; приводятся решения по организации работы шахты, карьера, промысла, а также решения по вскрытию шахтного (карьерного) поля; подъёмам по стволам; схемы подготовки шахтного (карьерного) поля; системы разработки и механизация добычных и подготовит. работ; календарные планы отработки пластов (залежей), участков шахтного (карьерного) поля; обосновываются принятые в проекте нагрузки на забой (или на добычную машину), дебиту добычных скважин; решения по закладке выработанного пространства; транспорт (подземный, карьерный); трансп. средства; расчёты вентиляции горн. выработок, дегазации пластов, мероприятия по борьбе с высокими темп-рами, внезапными выбросами и горн. ударами, по откачке подземных вод, меры по охране зданий и сооружений; решения по технол. комплексу на поверхности шахт, рудников, разрезов, карьеров и др. Приводятся также решения по механизации и автоматизации технол. процессов и управления произ-вом, сравнение их с передовыми техн. решениями отечеств. и зарубежной практики. Рассматривается состав и даётся оценка прогрессивности выбранного оборудования, показатели его загрузки; обосновывается численность производств. персонала; приводятся принципиальные решения по науч. организации труда, по тепло-, энергоснабжению и электрооборудованию, автоматизации технол. процессов с применением средств вычислит. техники (АСУТП) и автоматизир. системам управления предприятием (АСУП). Приводится перечень мероприятий по охране окружающей природной среды, предположения по освоению проектных мощностей в нормативные сроки; топливно-энергетич. и материальный балансы технол. процессов с учётом всех твёрдых и жидкообразных отходов произ-ва и решения по максимально полному использованию каждого из них.

В строит. решениях приводятся краткое описание и обоснование осн. архитектурно-строит. решений по зданиям и сооружениям с оценкой прогрессивности этих решений; обоснование принципиальных решений по освещённости рабочих мест, снижению производств. шумов и вибраций, бытовому, санитарному обслуживанию работающих; мероприятия по электро-, взрыво- и пожаробезопасности, защите строит. конструкций от коррозии; осн. решения по водоснабжению, канализации, отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха; перечни применённых типовых и повторно используемых экономич. проектов с краткой их характеристикой.

Кроме указанных материалов, в состав проекта горн. предприятий входят раздел по организации стр-ва предприятия в целом, включая проходку стволов (скважин), проведение и крепление горн. выработок, возведение зданий и сооружений на поверхности; раздел по жилищно-гражданскому стр-ву, в к-ром решаются вопросы, связанные с расселением трудящихся проектируемого предприятия, а также сметная документация и паспорт проекта.

К каждому из разделов проекта составляются соответствующие чертежи, главными из к-рых, напр. для шахт и рудников, являются схемы вскрытия и подготовки шахтного или карьерного поля, схемы горн. выработок по осн. рабочим пластам, околоствольные дворы, сечения стволов и протяжённых горн. выработок, схемы вентиляции, генеральный план пром. площадки, общие виды и разрезы зданий и сооружений. В проекте также приводятся заказные спецификации и ведомости, необходимые для размещения заказов на технол. оборудование. Если для осуществления принятых в проекте техн. решений необходимо выполнять н.-и., экспериментальные или опытные работы, в материалах проекта даётся перечень с краткой характеристикой и обоснованием необходимости выполнения этих исследований и работ.

Литература: Основные направления проектирования предприятий угольной и сланцевой промышленности и угольного машиностроения на период до 1990 года, М., 1984 (Руководство по проектированию); Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений, СНиП 1.04.03-85, М., 1985.

Л. А. Кафорин, Р. П. Полянский, Ю. И. Свирский.