Анализ данных по условиям залегания

1. Анализ данных по условиям залегания.

 

 

1.1. Запасы. Потери.

 

Геологическими называют общее количество запасов полезного ископаемого месторождения или его части.

Балансовыми называют такие запасы, разработка которых экономически целесообразна.

Забалансовые запасы этим требованиям не отвечают, поэтому в настоящее время их не разрабатывают. Но их можно рассматривать как объект промышленного освоения в дальнейшем в связи с развитием техники и совершенствованием технологии добычи, обогащения и использования.

 

где

       - размер шахтного  поля по простиранию;

      - размер шахтного  поля по падению;

  - суммарная мощность пластов  по данным;

         - средняя  объёмная плотность полученного ископаемого;

        - коэффициент  извлечения.

 

= 2400 м 

= 2100 м

 

так как эскиз шахтного поля :

 

 

то, следовательно, площадь пласта будет равна площади данного прямоугольника.

 

 

 

т/м3

С пластов средней мощности 

 

m2=1,1м

 

т

 

 

Производительность пласта

т/м2

 

Kпот – коэффициент потерь (безразмерная величина):

• для пологих пластов  0,5 %
• для крутонаклонных пластов   0,5 – 1,5 %
• для мощных пластов до 10 %

 

Kпот  m2=1,1м (пласт средней мощности; пологий (Ð a=6°)) составит 0,5 % потери.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Системы вскрытия.

 

Основными факторами, влияющими на выбор схемы вскрытия шахтного поля или его части, являются: число вскрываемых пластов, угол падения пластов, свойства боковых пород, расстояние между пластами, мощность наносов или покрывающей непродуктивной толщи, наличие плывунов и других водоносных пород, нарушенность месторождения, глубина разработки, газоносность пластов, рельеф местности; производственная мощность шахты; размер шахтного поля; срок службы шахты; уровень развития горнодобывающей техники; способ подготовки шахтного поля, системы разработки и схема вентиляции и др.

 

 

Классификационный признак	Схемы вскрытия
Тип    главной    вскрывающей выработки	Вертикальные стволы. Наклонные стволы. Штольни. Комбинация наклонных и вертикальных стволов (штольня).
Число пластов в шахтном поле, вскрываемых главной выработкой	Одиночного пласта. Свиты пластов.
Наличие и тип дополнительных вскрывающих выработок	Без дополнительных вскрывающих вы« работок. С горизонтальными вскрывающими выработками. С наклонными вскрывающими выработками. С вертикальными вскрывающими выработками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Формирование комплексов  горных выработок для вскрытия  подготовки и разработки месторождения.

 

Наиболее распространенным на пологих и частично наклонных пластах является вскрытие вертикальными стволами с капитальным квершлагом (рис. 4.7 ). Его сущность заключается в том, что шахтное поле по падению делится на две выемочные ступени – бремсберговую и уклонную. Стволы (главный и вспомогательный), Располагаемые на одной общей промплощпдке, проходят до отметки транспортного горизонта, а непосредственное вскрытие пластов осуществляется капитальным квершлагом, проведенным от околоствольного двора.

Сначала отрабатывают пласты бремсберговой части, а затем – уклонной. Свежий воздух в шахту поступает по вспомогательному стволу в выработки транспортного горизонта. При отработке бремсберговой ступени он по ходкам бремсбергов поступает в ярусные конвейерные штреки, затем – в очистные забои, далее – по цепи вентиляционных выработок – на поверхность. При отработке уклонной ступени воздух для проветривания поступает по одному из ходков, далее, пройдя по цепи воздухопроводящих выработок, исходящая струя по другому ходку поднимается вверх, к транспортному горизонту. Для выдачи исходящей струи на поверхность необходимо иметь специальные вентиляционные выработки (штреки, квершлаг, шурфы и др.).

 

Доставка угля как с бремсберговой, так и с уклонной  ступени осуществляется на общий транстпортный горизонт. Капитальный квершлаг, пройденный на этом горизонте, служит весь срок отработки запасов шахтного поля.

В пределах выемочных ступеней шахтопласт может быть разделен как на панели, так и на этажи. Деление на панели является наиболее распространенным.

Рассматриваемая схема вскрытия применяется преимущественно на пологих пластах и размерах шахтного поля по падению до 2 -2,5 км. При очень пологих пластах (до 8˚), когда горизонтальные квершлаги становятся слишком длинными, их заменяют наклонными квершлагами или гезенками.

Достоинствами вскрытия вертикальными стволами с капитальным квершлагом являются его простота, большой срок службы транспортного горизонта и , главное, отсутствие необходимости углубки стволов во время эксплуатации шахты. Наличие уклонной ступени, осложняющее ее проветривание и транспортное обслуживание, необходимость участкового водоотлива в уклонах, утечки воздуха между уклоном и ходками являются недостатки этой системы вскрытия. Поэтому целесообразным следует считать осуществление восходящего проветривания уклонных ступеней через воздухоподающий ствол (скважину) и квершлаг, пройденный по нижней границе шахтного поля.

После проведения в необходимом объеме горизонтальных подготавливающих выработок на транспортном горизонте приступают к проведению подготавливающих выработок в плоскости пласта, формирующих схему подготовки выемочных полей.

Панельную подготовку применяют при любой мощности угольных пластов с углами падения до 20 - 25˚ (преимущественно до 15 - 18˚). Размер панели по простиранию достигает 2,5 – 3 км. Ее размер по падению равен наклонной высоте выемочной ступени. Различают двусторонние (двукрые) и односторонние (однокрылые) панели. В двусторонней  панели бремсберг с ходками проводят в середине выемочного поля по простиранию, в односторонней – у одной из его границ. Наиболее часто применяют двукрылые панели.

На рисунке(а) представлена схема при которой для начала очистных работ достаточно пройти главный транспортный штрек, бремсберг с ходками и ярусные штреки. При подготовке панелей в уклонной выемочной ступени на пластах наклонного падения уклоны проводят диагонально (под углом к линии падения).

Достоинства панельной подготовки: возможность повышения концентрации горных работ и конвейеризация транспорта от очистных забоев до ствола; сокращение объема поддерживаемых выработок. Недостатки: большие затраты на проведение и поддерживание панельных наклонных вырабаток; сложная схема проветривания.

Особенностью панельной подготовки является расположение очистного забоя по падению, а продвигание по постиранию.

 

 

 

2.1. Система разработки длинными столбами по простиранию с полным обрушением кровли.

 

Вариант столбовой системы разработки по простиранию при панельном способе подготовки шахтного поля представлен на рис. 4.53. Около главного откаточного штрека у наклонных выработок сооружают приёмно-отправительную площадку, обеспечивающую приём и отправление грузов от околоствольного двора к очистным забоям и обратно. От площадки до верхней (или нижней) границы панели проводят наклонные выработки: бремсберг (уклон) и ходки, которые используются для подачи воздуха, вспомогательного транспорта, спуска — подъёма людей. Уголь транспортируется ленточными конвейерами по бремсбергу (уклону). От наклонных выработок в обе стороны проводят ярусные штреки (транспортный и вентиляционный) со вспомогательными выработками (заездами, сбойками и др.). По мере отработки подготавливается следующий ярус, для чего проходят новые штреки. Столбовая система разработки устраняет недостатки, присущие сплошной, однако она характеризуется повышенными потерями (на 5—7%) угля в целиках и увеличенным первоначальным объёмом проводимых подготовительных выработок. Её применение позволяет повысить нагрузку на очистной забой, улучшить основные технико-экономические показатели. Находит широкое применение при разработке пластов тонких и средней мощности, а также при слоевой разработке мощных пластов.

 

 

 

 

3. Анализ необходимости  и сущности БВР

 

Буримость -  способность горной породы разрушаться под действием различных породоразрушающих инструментов. Буримость зависит от свойств горной породы, способа её разрушения, совершенства технических средств и рациональной технологии бурения.   (http://www.drillings.ru/burimost2)

Коэффициент крепости угля , хотя он и мал но при определенных условиях  можно производить БВР.

           Для разрушения породы в контуре проектного сечения выработки в ней бурятся шпуры. Различают врубовые, отбойные и оконтуривающие шпуры. Врубовые шпуры предназначены для создания дополнительной обнаженной поверхности, облегчающей полезную работу другим – отбойным шпурам. Они всегда взрываются первыми. Количество врубовых шпуров обычно 3-6 штук в зависимости от крепости пород. В некоторых случаях в очень крепких породах в центре забоя бурятся 1-2 холостых шпура, которые не имеют заряда и играют роль дополнительной обнаженной поверхности.

           Схема размещения и ориентировка врубовых шпуров на забое называется типом вруба.

            По принципу действия врубы разделяются на отрывающие (клиновые, пирамидальные), в которых шпуры наклонены к оси выработки и разрушающие (прямые, призматические, щелевые) с ориентировкой шпуров параллельно оси выработки.

           Расстояние между отбойными несколько больше, чем между врубовыми, так как последние работают в более трудных условиях (монолитный массив пород). Отбойные шпуры в свою очередь, хотя и могут взрываться одновременно, по своему расположению делятся на вспомогательные и оконтуривающие. Первые расположены ближе к врубовым и расширяют вруб, а задача оконтуривающих шпуров - обеспечить сохранение заданных параметров сечения горной выработки. Для этого в крепких породах они бурятся с наклоном с выходом нижней части за пределы контура выработки, в средних же по крепости породах они могут буриться вертикальными или наклонными, но при этом остаются в контуре выработки.

Оконтуривающие шпуры, взрываемые последними, предназначены для придания выработке запроектированной формы и размеров поперечного сечения.

Наиболее эффективен клиновой вруб из четырех, шести, восьми шпуров. (http://window.edu.ru/library/pdf2txt/935/71935/49287/page3)

Расстояние между врубовыми шпурами 40-50 см, длина их 2,5—3 м. Длина их 1,8-2,6 м.

 

 

   Параметры клиновых  врубов

                                                        Угол на-

Коэффи-     Расстояние между парами врубовых шпуров       клона

 циент     для  патронов ВВ диаметром 36 - 37 мм  в зави- врубовых     Число

крепости     симости от работоспособности ВВ (см3), см   шпуров     шпуров

 пород f                                                к плоско-   во врубе

            250–295     300–345    350–395    400–450 сти забоя,

                                                          град.

  1,5–2      49–51       52–54      55–57      58–60       72         2–4

    3–4      46–48       49–51      52–54      55–57       70         4–6

    5–6      43–45       46–48      49–51      52–54       65         4–6

    7–8      40–42       43–45      46–48      49–51       62         4–6

   9–10      37–39       40–42      43–45      46–48       60         6–8

  11–13      34–36       37–39      40–42      43–45       55         6–8

  14–18      31–34       34–36      37–39      40–42       52        8–10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1. ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ В ОЧИСТНЫХ ЗАБОЯХ

 

           Буровзрывные работы применяются при отбойке угля в лавах, разделке ниш и кутков, а также для предварительного ослабления массива перед выемкой комбайном и стругом в случае крепких углей. При гидродобыче взрывание используют для предварительного рыхления массива угля.

           В лавах, разрабатывающих тонкие и средней мощности пласты, шпуры глубиной 1,8 м бурят на расстоянии один от другого 2—3 м в 1—2 ряда и заряжают зарядами по 0,2—0,3 кг (1 патрон).

           На пластах мощностью до 3 м бурят один ряд скважин диаметром 100 мм, при большей мощности — 2 ряда, расстояние между скважинами 1,3—2,5 м. Заряжание скважин производят патронами аммонита Т-19 рассредоточенными зарядами с применением ДШ или сплошными.                 Взрывание производят от двух ЭД. В нижней части скважины размещаются песчано-глиняная забойка длиной 1,0—1,3 м и деревянная пробка, предохраняющая заряд от выпадения. После окончания заряжания скважины заполняются водой.

 

 

 

 

 

4. Анализ возможностей и сущностей проведений подготовительных выработок по механизированной технологии.

 

В системе угольной шахты подготовительные выработки обеспечивают выполнение следующих функций: транспортирования угля, породы, материалов и оборудования, размещение или передвижение людей, пропуск воздуха, удаление подземных вод.

           Сечения и крепь выработки выбирается зависимости от её функционального назначения, свойств окружающих горных пород, материала крепи и характеристики проходческого оборудования.