Горно-геологическая характеристика

Горно-геологическая характеристика

Пласта и вмещающих пород.

Пласт18

Глубина ведения горных работ 240 м от дневной поверхности.

Пласт19а

1.8м

Пласт19

Пласт угля 19 имеет в основном простое строение, его мощность колеблется от 1, 28 до 2, 10 метра. На ограниченной площади в районе профиля 3 пласт включает в себя прослой аргиллита углистого мощностью до 0, 05 метра, крепостью (f=1, 2 – 1, 5), делящего пласт на две угольные пачки: нижнюю – 0, 8 м и верхнюю, мощностью 1, 0 м.

Средняя мощность пласта – 1, 8 м, ЧУП – 1, 48 м. Уголь пласта 19 полублестящий, трещиноватый, крепость по шкале М.М. Протодьяконова f=0, 9 – 1, 5 / средняя 1, 2.

Гипсометрия пласта волнистая, угол падения по штреку 0 – 9 градусов. Угол падения пласта в проводимой выработке изменяется от 5 до 18 градусов.

Уголь пласта разбит двумя системами трещин: основного и торцевого кливажа. Азимут простирания основного кливажа 145 – 170 градусов, угол падения кливажных трещин несогласный и равен 80 – 87 градусов. Торцевой кливаж выражен слабо.

Острый угол встречи забоем штрека плоскостей трещин кливажа (менее 30⁰) и значительный угол наклона пласта (до 18⁰) в выработке, может обусловить отжимы угля по плоскостям трещин и его обрушение в «верхнем» борту конвейерного штрека.

В угольном пласту 19 встречаются минерализованные включения - «колчеданы» вытянутой овальной формы, размером до 0, 40х0, 20х0, 20, крепостью f=7 и более. «Колчеданы» приурочены к верхней части пласта. По данным ранее проводимых геолого-разведочных работ, коэффициент конкрециеносности пласта 19 составляет 7% и более.

Природная газоносность – 10 – 15м³/т и более.

Пласт угля опасен по взрываемости угольной пыли и газа метана.

С глубины 200 метров угрожаем по горным ударам. С глубины 310 м угрожаем по внезапным выбросам газа метана и угольной массы.

Уголь пласта 19 не склонен к самовозгоранию.

«Ложная» кровля распространена не повсеместно, сложена алевролитом мелким, слабым, трещиноватым, с многочисленными отпечатками флоры, шрамами скольжения, местами в нижней части «ложной» кровли прослеживается аргиллит углистый. Мощность «ложной» кровли 0, 0 – 0, 2 м, при средней 0, 1 м, крепостью f=до 2, 5. «Ложная» кровля обрушается вслед за выемкой угля.

Непосредственная кровля пласта представлена алевролитами мелкозернистыми, темно серыми, средней крепости, f=3, мощностью 2, 5 м. Породы непосредственной кровли интенсивно трещиноваты на протяжении 1-1, 5 м от кровли пласта, расстояние между плоскостями трещин достигает 15-20 см. Далее трещиноватость пород непосредственной кровли уменьшается.

Алевролиты мелкозернистые в непосредственной кровле пласта 19 слоистые, мощность отдельного слоя изменяется от 0, 5 м до 1м. Контакты слоев четкие, на плоскостях контактов отмечаются многочисленные обугленные отпечатки растительных остатков, часто в виде «лесной подстилки».

Развиты две системы трещин кливажа. Падение основных плоскостей трещин кливажа практически вертикальное, азимуты простирания перпендикулярны друг другу. Простирание плоскостей трещин одной системы трещин параллельно забою проектируемой выработки, второй – перпендикулярно. Расстояние между плоскостями трещин одной системы ≈ 1м.

Наличие слоистости и вертикальных, взаимно перпендикулярных систем трещин кливажа обуславливает возможность крупноблочного обрушения пород непосредственной кровли.

Непосредственная кровля пласта 19 определена как средней устойчивости и отнесена к 3 классу устойчивости с допустимой площадью обнажения 10 – 15 м² в течение 1 часа.

Основная кровля пласта сложена песчаником мелкозернистым, крепостью f=5, 0, и алевролитом крупным, крепостью до f=5, 5-7. Мощность основной кровли 6 метра, в основном отнесена к среднеобрушаемой.

В целом породы кровель над пластом угля в разрезе литологически не выдержаны и могут быть представлены взаимопереходными разностями, маркирующие выдержанные слои выделить невозможно.

Ниже пласта угля, не повсеместно, прослеживается «ложная» почва.

«Ложная» почва сложена аргиллитом углистым, реже алевролитом мелким слабым. Крепость f=1, 2, мощность 0, 15 м, при средней – 0, 7м. «Ложная» почва склонна к пучению и размоканию при увлажнении.

2. Выбор и обоснование способа подготовки и системы разработки.

2.1. Выбор способа подготовки.

Подготовка пласта - это определенный порядок проведения горных выработок, осуществляемой после вскрытия месторождения и обеспечивающий возможность подготовки выемочных полей.

На выбор способа подготовки оказывают влияние горногеологические и горно-технические факторы. При этом из горногеологических факторов наибольшее влияние оказывают: угол падения пласта, а из горно-технических факторов: размер шахтного поля по простиранию, способ проветривания выработок и скорость их проведения.

Проектом предусматривается панельный способ подготовки пласта.

Панель - часть пласта в пределах горизонта, обслуживается самостоятельным комплексом горизонтальных и наклонных транспортных и вентиляционных выработок.

Сущность панельного способа подготовки заключается в том, что шахтное поле по простиранию делят на участки (панели), ограниченные по восстанию (падению) основным штреком и границей шахтного поля. Панель по падению делят на более мелкие участки, вытянутые по простиранию - ярусы. Порядок отработки яруса - обратный, то есть очистной забой движется от границ проектируемого участка к уклонам.

Достоинства панельного способа подготовки: возможность содержания крупных по мощности шахт, благодаря одновременной работе в нескольких панелях и обеспечения благоприятных условий для применения наиболее эффективного конвейерного транспорта, бесперегрузочная перевозка материалов колесным транспортом от склада до забоя и обратно, сравнительно малый объем постоянно поддерживаемых выработок, высокая концентрация горных работ.

Обоснование длины лавы.

Длина лавы является одним из основных параметров системы разработки, влияющих на технико-экономические показатели работы не только участка, но и всей шахты.

Длину лавы рекомендуется устанавливать исходя из условий полного использования имеющегося в лаве оборудования, нормального проветривания забоя.

В курсовом проекте принимаем длину лавы L=250 м размер выемочного поля по простиранию S = 3000 м, размер выемочного поля по падению Н=530 м.

Расчёт нагрузки на лаву.

При проектировании комплексно-механизированных лав нагрузка на очистной забой определяется по производительности очистного комбайна:

Qk = T* n* Kм * Pуст / 60 * Hw = 3 6 0* 3* 0, 5 5* 703 /60* 0, 497 =14003 т/сут

где:

Qk- нагрузка на очистной забой по производительности комбайна, т/сут,

Т - продолжительность рабочей смены, мин.

п - число добычных смен в сутки;

Км - коэффициент машинного времени, принимается исходя из мощности пласта и сопротивления угля резанию, Км =0, 55;

Руст - устойчивая мощность электродвигателей, кВт;

Hw - энергоёмкость процесса разрушения угля, кВт, рассчитывается по формуле:

Hw = 0, 325-0.4141+0, 32364² = 0, 325- 0, 41*1, 6+0, 3236*1, 6 ²= 0, 497

Нагрузку на очистной забой по газовому фактору можно определить по формуле:

Qг=864*S*V*d/qл*Kn=864*6*4*1/8.2*1, 1=2254 т/сут

где

Qг - нагрузка на очистной забой по газовому фактору, т/сут,

S - минимальная площадь поперечного сечения призабойного пространства, свободная для прохода воздуха, м², принимается из характеристики мех. крепи

V - максимально допустимая скорость движения воздуха в лаве, м/с, в соответствии с ПБ

d - допустимая концентрация газа метана по П Б в исходящей струе воздуха из забоя, %;

Кн - коэффициент неравномерности выделения газа метана (в среднем 1, . 1 )

q_n - относительная метанообильность лавы, м³/т (рассчитывается по формулам см. ниже).

Относительная метанообильность лавы определяется из выражения:

qл = q_пл(1 – С₂ )+q_вп * K_вп( 1 - С₃), м³/т

где:

q_пл - относительная метанообильность пласта, м ³ /т, принимается из характеристики пласта;

С₂ - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации пласта

( С₂=0, 3; 0, 5 );

С₃ - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации спутников пласта и выработанного пространства;

К_бп - коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространства в призабойное (при возвратноточном проветривании принимается 0, 8-0, 9, при прямоточном с подсвежением - 0, 5; 0, 4);

q_Bn - относительное метановыделение из выработанного пространства, м³/т, определяется по формуле:

q_вп = q_пл* Кп = 8, 2*0, 25= 2, 05 м³/т,

где:

Кп - коэффициент, учитывающий влияние способа управления кровлей при полном обрушении

Кп = 0, 25, при полной закладке - 0, 1

Газообильность пласта высокая, поэтому целесообразно произвести предварительную дегазацию пласта, после чего q_л снизится до 2, 2 м³/т, тогда суточная нагрузка по газовому фактору составит:

Qг=864*6*4*1/2, 2*1, 1=8568 m/сут

К дальнейшим расчётам принимаем суточную нагрузку по газовому фактору.

Рассчитывается добыча с цикла по формуле:

Дц = L *т*г*у*с = 250*1, 8*0, 8*1, 3*0, 98 = 458, 6 т

где:

Дц - добыча с цикла, т,

L - длина лавы, м,

m - мощность пласта, м, -

r - ширина захвата комбайна, М;

Y- объёмный вес угля, т/м³;

с - коэффициент извчислечения угля в лаве (с = 0, 95-1, 0).

Рассчитывается число циклов в сутки по формуле

n_ц=Qг/ Дц = 8568/458, 6=18ц

Принимаем число циклов п_ц = 15.

Суточная нагрузка корректируется с учётом целого числа циклов:

Асут = Дц *п_ц = 458, 6*15 = 6879 т/сут

Окончательно принимается полученное значение суточной нагрузки на забой:

Асут = 6879 т/сут

Проверка длины лавы.

Проверяем длину лавы по производительности конвейера по формуле:

L=q_k*n_псм*n₁/r*n_ц*c*m*у=1500*3*3, 6/0, 8*15*0, 98*1, 8*1, 3=595, 6м

где

q_K — производительность конвейера, т/ч

п_см - число смен по добыче; _;

n₁-число часов чистой работы конвейера, час

Проверяем длину лавы по фактору проветривания по формуле:

L=864*S_n*V_b*d*K/q_л*Kн*n_ц*r*m*y=864*6*4*1*1, 2/2, 2*0, 7*15*0, 8*1, 8*1, 3 =576 м

где

S_n - проходное сечение для струи воздуха, м²;

V_b — допустимая скорость движения воздуха, m/c;

d - допустимая по ПБ концентрация метана в исходящей струе. Принятая длина лавы (250м) удовлетворяет факторам проверки.

Подготовительные работы

На основании принятого способа подготовки и отработки запасов в пределах проектируемого участка определяем общую протяженность выработок (Σ L, м) и объем выработок (Σ V, м³)

Протяженность подготовительных выработок и их сечение представлено в таблице №2.

На основании результатов таблицы удельная протяженность

выработок в пределах поля на 1000 т, промышленных запасов определяется по формуле

L =Σ L*1000/Z_п м.

где, Σ L - общая протяженность выработок, м.

Z_п - промышленные запасы, т.

L = 14336 * 1000/3517137 = 4, 07 м.

Соответственно удельный объем выработок в пределах выемочного поля составит

V=Σ V*1000/Z_п м³

где, Σ V- общий объем выработок, м³.

V = 218136*1000/3517137 = 62 м³

Таблица 2 Объем подготовительных работ

Наименован.выработок	Длина выработки, м	Кол-во выр. шт	Общая длина выр, м	Сечение выраб. м²	Объем выр. м
1	2	3	4	5	6
Конвейерный ствол	532	1	532	16, 0	8512
Вентиляционный ствол	532	1	532	16, 0	8512
Путевой ствол	532	1	532	16, 0	8512
Конвейерный штрек	2925	2	5850	15	87750
Вентиляционный штрек	2925	2	5850	15	87750
Монтажная камера	250	2	500	18	9000
Разрезная печь	270	2	540	15	8100
Итого			14336		218136

Охрана окружающей среды.

Охрана водных объектов.

Шахта снабжается питьевой водой из городского водопровода реки Томь. По расчетам норма потребления питьевой воды составляет 345 тыс. м³/год. На технологические нужды используется вода из реки Иня. Расчетная норма потребления 511 тыс. м³/год.

Шахтный водоотлив в количестве 2500 тыс. м³/год передается на объединенные очистные сооружения шахты им.7 Ноября.

Предприятие имеет собственные очистные сооружения хоз. бытовых стоков, куда также поступают стоки с ш. ”Октябрьская” в количестве 240 тыс.м³/год. Всего сброс составляет 540 тыс. м³/год. На очистных сооружениях стоки проходят механическую, биологическую и доочистку на фильтрах. Обеззараживание производится жидким хлором.

Для улучшения очистки ежегодно проводятся расштыбовка песколовок, первичных и вторичных отстойников.

На шахте имеется разработанный и утвержденный проект предельно-допустимого сброса загрязняющих веществ, поступающих в поверхностный водоем со сточными водами. Срок его действия до 6 августа 2008 года. В 2008 году необходима разработка нового проекта ПДС.

Производственный экологический контроль за соблюдением норм ПДС ведет СПЛ филиала СУЭК. Имеется утвержденная программа экологического контроля на 2006 – 2008 годы.

Вывод

Проводится анализ курсового проекта путём сравнения технико-экономических показателей, полученных в проекте и фактических по участку.

Технико-экономические показатели сводятся в таблицу.

Таблица. Технико-экономические показатели.

Наименование показателей	Показатели
по проекту	фактические
Мощность пласта, м	1, 8
Длина лавы, м
Способ подготовки	Панельный
Система разработки	Длинными столбами по простиранию
Способ выемки угля	Комбайновый
Балансовые запасы, т
Промышленные запасы, т
Число циклов в сутки
Добыча, т
за цикл
за смену
за сутки
за месяц
Производительность труда рабочего очистного забоя на выход, т /вых

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Заплавский Г.А., Лесных В.А. Технология подготовительных и очистных работ [Текст] / Заплавский Г. А., Лесных В А.– М: Недра, - 336с

2. Провила безопасности в угольных шахтах [Текст]/2004-350 с

3. Справочник под редакцией Хорин В.М. Машины и оборудование для угольных шахт [Текст ]/М: Недра, -424с

4. Технологические схемы очистных и подготовительных работ на угольных шахтах, часть 1, часть 2-М [Текст]/М- Недра, - 400с

5. Килячков АЛ. Технология горного производства [Текст]/ Килячков АЛ.– М: Недра, 5-253с

6. Хореев А.А. Рудничная вентиляция и борьба с подземными пожарами [Текст]/ Хореев А.А. – М: Недра, - 248с

7. Сафонов Т.Н., Вова Ю.С Охрана труда в угольной промышленности [Текст]/ Сафонов Г.Н., Вова Ю.С –М: Недра, -360с

8. Килячков АЛ. Вскрытие и системы разработки угольных месторождений [Текст]/ Килячков АЛ.– М: Недра, -360с

Горно-геологическая характеристика

Пласта и вмещающих пород.

Пласт18

Глубина ведения горных работ 240 м от дневной поверхности.

Пласт19а

1.8м

Пласт19

Природная газоносность – 10 – 15м³/т и более.

Пласт угля опасен по взрываемости угольной пыли и газа метана.

Уголь пласта 19 не склонен к самовозгоранию.

Ниже пласта угля, не повсеместно, прослеживается «ложная» почва.

2. Выбор и обоснование способа подготовки и системы разработки.

2.1. Выбор способа подготовки.

Проектом предусматривается панельный способ подготовки пласта.

12 3 Следующая ⇒