Розрахунок техніко-економічних показників шахти

Федеральне агентство з освіти

Державна освітня установа вищої

Професійної освіти

"Сибірський державний індустріальний університет"

Осінніковскій філія

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

З дисципліни "Гірнича справа"

Тема "Розрахунок техніко-економічних показників шахти"

Виконала: студентка

2008

 

 

Введення

 

Вугільна промисловість - одна з провідних галузей ПЕК. Вугілля використовують як технологічна сировина (у вигляді коксу) у чорній металургії та хімічної промисловості (коксові гази) для виробництва мінеральних добрив і пластмас, а також вугілля використовують як енергетичну сировину для виробництва електроенергії на ТЕС, для опалення осель. Загальні геологічні запаси вугілля в Росії оцінюються в 4 трлн тонн. У Росії зосереджено 12% світових запасів вугілля. До революції Росія займала 6 місце в світі з видобутку і 20% споживаного вугілля закуповувала за кордоном (в основному з Німеччини). Колишній СРСР займав 1-е місце з видобутку та експорту вугілля. Росія займає 4-е місце в світі (1-е - Китай, потім США, ФРН) з видобутку кам'яного вугілля.

Серед галузей ПЕК вугільна промисловість знаходиться в найбільш кризовому стані. Вугільної промисловості належить хвороблива реконструкція, збиткові і неперспективні шахти (42 з 236) будуть закриті. В даний час державна корпорація "Рос вугілля" розробляє план оптимізації галузі та шляхи переходу її до ринкових відносин, відбуватиметься подальше акціонування підприємств та їх об'єднання. Вуглевидобуток буде збережена, але на нових умовах, отже, на даний період головними завданнями є: стабілізація рівня видобутку вугілля, залучення інвестицій держави і кредитів МБРР, впровадження нових технологією. У перспективі необхідно здійснювати структурну перебудову галузі, знизити витрати на видобуток, скоротити число збиткових підприємств, збільшити потужність на діючих ефективних підприємствах.

Величезна увага приділяється вдосконаленню технологій підземного видобутку вугілля, яка забезпечувала б високу ефективність виїмки пластів, раціональність використання запасів і безпеку робіт на шахтах.

Завданнями даного курсового проекту є:

-Вибір раціональних схем і способів розкриття та підготовки шахтного поля;

-Вибір системи розробки;

-Розрахунок параметрів шахти;

-Вибір технічних засобів очисних робіт.

З урахуванням викладеного, переслідується мета навчитися науковим методам розробки родовищ вугілля, тобто економічно обгрунтованого вилучення вугілля з мінімальними витратами живої і матеріалізованої праці при безумовній безпеки ведення гірничих робіт.

Вихідні дані для курсової роботи:

Кут падіння пласта = 11О.

Потужність пласта m1 = 2.20 м; m2 = 1.10 м; m3 = 1.50 м.

Потужність наносів, 85 м.

Відстань міжпластя, 25, 40 м.

Розмір шахтного поля:

- З падіння 1000 м;

- По простяганню 4,2 км.

Категорія шахти з метанообільності: небезпечна за раптовими викидами.

Щільність вугілля, 1.3 т / м 3.

 

 

1. Основні параметри шахти

 

1.1 Промислові запаси шахтного поля

 

Промисловими запасами, називаються запаси, які вдається витягти і видати на поверхню, а це значить "балансові-втрати".

Види втрат:

загальношахтної - представляють собою запаси в ціликах під будівлями і спорудами, на межах шахтного поля і на кордонах безпечного ведення шахтних робіт.

експлуатаційні втрати:

на тонких пластах - 5-15%;

на потужних 20-35%;

Кількість вугілля видобувається з родовища оцінюється коефіцієнтом вилучення: виходячи з вихідних даних і класифікації за кутом падіння і за потужністю, пласти пологі, середньої потужності, звідси з = 0,85.

Шахтне поле-це місце або частина відведена для гірського підприємства з метою розробки. Розміри шахтного поля залежать від розмірів самого родовища, яке для шахти має свої межі:

-По простяганню-4, 2 км;

-З падіння - 1000 м.

Промислові запаси шахтного поля визначаються за формулою:

(1)

де S - розмір шахтного поля по простяганню, м;

H-розмір шахтного поля по падінню, м;

-Сумарна потужність пластів, м;

-Щільність вугілля, т / ;

С - коефіцієнт вилучення.

Zпром = 1000 * 4200 (2. 20 * 1.80 * 1.50) * 1.3 * 0.85 = 25525500т

 

1.2 Проектна потужність шахти

 

Проектна потужність шахти - це потенційно можливий обсяг видобутку вугілля, передбачений затвердженим проектом і відповідний закладеним рішенням з техніки, технології та організації робіт.

Проектна потужність визначається на підставі геологорозвідувальних даних потреби у вугіллі і можливості досягнення оптимальних техніко - економічних показників його видобутку.

Проектна потужність шахти визначається за формулами:

(2)

(3)

Де Т - термін служби шахти, років;

Zпром - промислові запаси шахтного поля, т;

Термін служби шахти дорівнює часу протягом якого відпрацьовуються промислові запаси, в межах шахтного поля, рекомендована величина Т ~ 10-20 років;

(4)

 

1.3 Термін служби шахти

 

Повний термін служби шахти складається із суми: час на розгортання і згортання видобутку. Розгортання - це час на розвиток видобутку в початковий період роботи шахти, коли вона після здачі в експлуатацію, поступово освоює проектну потужність. Згортання видобутку ставитися до останніх років роботи шахти, коли допрацьовуються окремі частини шахтного поля, погашаються раннє залишені цілики.

Повний термін служби шахти визначається за формулою:

(5)

Де t - час на розвиток і згортання видобутку, років;

А - виробнича потужність шахти, млнт / м.

(6)

 

 

2. Вибір схеми і способу розкриття шахтного поля

 

В умовах коли пласт прикритий наносами потужності більше 50 м, вважається за потрібне застосовувати спосіб розтину вертикальними стовбурами,. Цей спосіб є найбільш універсальним і розповсюдженим, його застосовують незалежно від числа, потужності, кута падіння пластів і відстані між ними, глибини ведення гірничих робіт, виробничої потужності, потужність наносів і розмірів шахтного поля по падінню.

При проектуванні розтину, правильним, є вибір місця закладення стволів у шахтному полі, т. к від цього залежить сумарна довжина головних виробок, а отже вартість їх проведення і підтримки; витрати на транспортування вантажів і провітрювання гірських виробок; втрати корисної копалини в охоронних ціликах близько стовбурів.

Місце закладання стовбурів визначається прийнятим способом розкриття і додатково коригується відповідно до рельєфом і налаштованістю місцевості; властивостями порід, що перетинаються стовбурами; наявністю старих гірських виробок та геологічних порушень.

Доцільно буде в економічному і технічному відношенні, розташувати головний стовбур з падіння, так, щоб він ділив шахтне поле з падіння на дві приблизно рівні частини - бремсбергових й ухилу помірної довжини (1000-1200м).

Переваги:

-Скорочений термін будівництва шахти і невисока вартість;

Недоліки:

-Складність підтримки вертикальних стволів та приствольних виробок при проведенні виробок по пласту;

-Можливість виникнення пожежі на пластах, схильних до займання;

-При великій глибині шахтного поля потрібні довгі капітальні бремсберга і ухили.

Розташування допоміжного стовбура.

Розрізняють:

-Центральне;

-Центрально-віднесене;

-Фланговое;

-Комбіноване;

-Секційна розташування допоміжних стволів по відношенню до головного.

Шахта має категорію за метанообільності: небезпечна за раптовими викидами і необхідно гарне провітрювання, тому для надійного і безпечного прямоточного провітрювання виробок бремсбергових частині шахтного поля необхідно застосувати комбінований спосіб.

При комбінованому розташуванні крім двох центральних стовбурів є додатково один або декілька вентиляційних стовбурів, пройдених до верхньої межі шахтного поля або відкатувального горизонту.

 

 

3. Вибір схеми і способу підготовки шахтного поля

 

Підготовкою шахтного поля називають проведення після розкриття шахтного поля системи підготовчих виробок, що забезпечують умови для ефективної і безпечної виїмки корисної копалини. Підготовку шахтного поля зазвичай ведуть частинами і в міру їх відпрацювання готують наступні частини.

Існує кілька способів розташування підготовчих виробок при підготовці вугільних родовищ до розробки. Кожна така схема чи спосіб характеризується своїми індивідуальними особливостями. Схемою підготовки шахтного поля слід вважати характерне розташування об'єднаних з урахуванням функціонального призначення в єдиний комплекс підготовчих виробок, що забезпечують розподіл шахтного поля на готові до виїмки частини. Таким чином, класифікаційним ознакою схем підготовки шахтного поля є поділ його на характерні частини. Відповідно до нього розрізняють погорізонтного, панельну, поверхову і комбіновану схеми підготовки шахтного поля.

На вибір схеми підготовки шахтного поля роблять вплив ряд факторів. З гірничо-геологічних факторів найбільший вплив мають:

кут падіння пласта;

нарушенность родовища

газоносність;

а з гірничо-технічних факторів:

розміри шахтного поля по простяганню;

спосіб провітрювання

швидкість проведення підготовчих виробок;

заданий обсяг видобутку.

Панельний спосіб застосовують при розробці пологих пластів, при розтині шахти вертикальними стовбурами, коли виробнича потужність шахти може бути забезпечена розробкою декількох пластів і роботою обмеженого числа 4-6 лав; при розробці сильно газоносних пластів, небезпечних за раптовими викидами газу.

Розподіл шахтного поля на панелі застосовують у всіх випадках розробки слабопологіх (5о) і пологих пластів з кутом падіння до 18О, коли з одного чи з обмеженого числа пластів необхідно забезпечити велику видобуток вугілля

Панель - це частина пласта в межах крила або горизонту, яку обслуговує самостійним комплексом горизонтальних або похилих транспортних або вентиляційних виробок.

Розмір панелі по простяганню перебувати переважно в межах 1500-2000 м, за падінням 800-1200м.

Панель ділять на більш дрібні ділянки, витягнуті по простяганню - яруси. Ярус - це частина пласта в межах панелі, обмежена виїмковими штреками. У межах кожної панелі від головного відкотного штреку проводять бремсберг або ухил, які називають панельними.

Панелі бувають однокрилий і двокрилими. Останні економічно вигідно використовувати, тому до вдвічі збільшується число одночасно відпрацьовуються лав, тим самим скорочується час відпрацювання ярусів і панелі, а отже, суттєво зменшуються витрати, віднесені на 1т промислових запасів. Знижуються також витрати на транспортування вугілля у похилих виробках.

На одному пласті одночасно відпрацьовується не більше 4 панелей, в межах панелей розміщується до чотирьох лав.

Панельна схема підготовки шахтного поля показана на малюнку № 1.

 

SHAPE \ * MERGEFORMAT

панель

 

2

 

2

 

ярус

 

1

 

I

 

II

 

III

 

IV

 

V

 

III

 

5

 

II

 

I

 

4

 

3

Малюнок 1

Панельна схема підготовки шахтного поля: 1-головний стовбур, 2-вентиляційний стовбур, 3-головний відкатний штрек, 4 - бремсберг, 5-ухил

При панельній підготовці від квершлагу або приствольного двору в обидва крила шахтного поля також проводять штреки: відкатний і вентиляційний на довжину, кілька перевищує половину розміру панелі по простяганню при парному числі панелей в межах горизонту.

У середній частині кожної панелі споруджують нижні приймально-відправлені майданчики, від яких за підняттям пласта проводять комплекс похилих вироблень: панельний бремсберг і два ходка. Один з ходко використовується для допоміжного транспорту, другий ходок - для спуску - підйому людей. У місцях посадки людей у ​​пасажирські поїзди по всій їх довжині є проходи 6 шириною не менее1 м між кріпленням та найбільш виступаючими частинами поїзда з боку посадки. Камери ходко з'єднують збійки - другими запасними виходами, необхідними для відокремленого провітрювання камер. Від ходки в обидві сторони проводять ярусні штреки: конвеєрний, допоміжний і вентиляційний. У межі панелі штреки і з'єднуються розрізними печами. Яруси відпрацьовують зворотним ходом і забої лав переміщаються в бік похилих виробок. Для підготовки вентиляційного горизонту на кожну вентиляційну кріплення проходитися вентиляційний шурф.

У міру відпрацювання запасів ярусу для підтримки видобутку по шахті на необхідному рівні проводять нові виробки, заздалегідь готуючи другий, потім третій яруси.

Під час очисної виїмки в першій бремсбергових панелі, готують другу панель. Для цього головні штреки проводять до середини черговий панелі, в межах другої знову споруджують весь комплекс похилих і горизонтальних виробок.