Вскрытие и подготовка шахтного поля

Анализ выбора рациональных схем, способов вскрытия и подготовки шахтного поля для стабильной работы шахты. Стадии разработки угольного месторождения: вскрытие запасов шахтного поля, подготовка вскрытых запасов поля к очистным работам, очистные работы.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

"Вскрытие и подготовка шахтного поля"

Введение

В настоящее время к каменноугольной промышленности предъявляются самые высокие требования. Чтобы играть конкурентно способную альтернативную роль на рынке, перед предприятиями отрасли стоит цель оптимального ведения добычных работ при наименьших затратах как по использованию персонала, так и в финансовом отношении.

Наряду с экономической составляющей, разнообразие условий разрабатываемых месторождений предъявляет серьезные технологические требования. Часто возникают чрезвычайно сложные условия работы, как для обсуживающего персонала, так и для оборудования. Поэтому для достижения удовлетворительных производственных результатов необходимо повысить степень автоматизации на угледобывающих предприятиях.

Но на данном этапе развития отрасли нашей страны самоокупаемость и рентабельность шахт достигаются, главным образом, за счет концентрации горных работ с уменьшением числа механизированных очистных забоев при одновременном увеличении нагрузки на действующие лавы. И если современные механизированные комплексы дают возможность повышения эффективности добычи угля в очистных забоях, то существующие способы управления газовыделением и общешахтной вентиляцией на сегодняшний день являются сдерживающим фактором.

Следовательно, одной из главных задач для стабильной работы шахты изначально следует считать задачу выбора рациональных схем, способов вскрытия и подготовки шахтного поля. Вместе с тем принимаемые технические решения должны обеспечить:

· высокую концентрацию горных работ с наибольшими реально достижимыми в данных горно-геологических условиях нагрузками на горизонт, пласт, наклонную выработку и очистной забой;

· минимально необходимый объем проводимых и поддерживаемых выработок;

· обеспечение своевременной подготовки выбывающей линии очистных забоев;

· бесступенчатый транспорт грузов;

· строительство шахт в минимальные сроки;

· надежную и устойчивую работу шахты в течение не менее 10--15 лет с минимальными объемами капитальных работ, выполняемыми в этот период;

· постоянство качества товарной продукции.

шахтный поле угольный месторождение

1. Горно-геологическая характеристика месторождения

1.1 Тектоника месторождения

Поле шахты в тектоническом отношении приурочено к участку крупной Кондомской синклинали, являющейся южным крылом основного прогиба Кузбасса. Hа поле шахты выделяются 3 структурных элемента:

1. Моноклинальная часть Юго-Западного крыла

2. Замковая часть

3. Северо-восточное крыло Алардинской синклинали

В замковой части складки угленосная толща меняет направление простирания на субмеридиональное с радиусом кривизны переходной зоны до 2 км. В ней выявлена дополнительная складчатость в виде мелких пликативных форм, располагающихся диагонально к простиранию. Увеличение пликативной нарушенности наблюдается при переходе из замковой части в восточное крыло. Амплитуды этих складок достигают 2 - 5 м. Дизъюнктивная тектоника представлена мелкими разрывными нарушениями типа "Взброс" и "Hадвиг" с амплитудами вертикального смещения от 0.2 до 16.0 м. Hарушения развиты, как правило, в пределах одного пласта и очень редко переходят на другие пласты. Степень нарушенности пластов различна, однако ее интенсивность увеличивается к нижним разрезу пластам. Это обусловлено воздействием тектонических сил на угленосную толщу во время образования складчатости. Hарушения интенсивно проявляются в замковой части и распространяются далее к востоку. К нарушениям приурочены зоны, в которых наблюдаются: послойные подвижки, подгибы пластов на контактах со сместителем, зоны катаклазированных и милонитизированных пород. Как правило западные крылья надвинуты на восточные. Углы падения сместителей изменяются от 15 до 45^°,азимут падения от 220 до 350^°.

1.2 Стратиграфия месторождения

По своему петрографическому составу угли месторождения являются типичными представителями углей Балахонской серии отложений Кузбасса. Все угольные пласты сложены гумусовыми матовыми и полуматовыми углями с подчиненным количеством полублестящих и блестящих.Для углей характерно плотное сложение и преимущественно полосчатая или штриховатая текстура. По вещественному составу угли в основном представлены ксилено-фюзеновыми дюренами, реже кларено-дюренами чередующимися с полосками или линзами витрена.

Большое влияние на свойства углей, кроме петрографического состава, оказывает степень метаморфизма. Она определяется по выходу летучих веществ, содержанию углерода и отражательной способностью витринита. Степень метаморфизма углей увеличивается от вышележащих пластов к нижележащим. В пределах Кондомского района наглядно проявляется связь метаморфизма углей с основными тектоническими структурами. Hаиболее низкая степень метаморфизма углей наблюдается в крайней, южной части месторождения. Эта площадь приближается к древним границам бассейна. Участки наиболее удаленные от границ палеобассейна в настоящее время вышли на поверхность в Чернокалтанской и Шушталепской антиклинаях, где находятся наиболее метаморфизованные угли. Установлено увеличение степени метаморфизма и изменение марок углей с запада на восток. Марка угля КС на западе к востоку меняется на ТС и ОС. Выход летучих веществ (Vг) изменяется от 12 до 24%, толщина пластического слоя (У) изменяется от 0 до 15мм. Зольность (Аd) угля на месторождении в целом невысокая, колеблется в пределах 9-13%. В очень широких пределах изменяется зольность рядовых углей от 13 до 30 % Она зависит от мощности, вещественного литологического состава, породних прослоев и устойчивости боковых пород. Зольность породних прослоев изменяется от 38 до 93%. Обогатимость углей на месторождении характеризуется как трудная и очень трудная. Hаиболее трудной обогатимостью обладают в основном мелкие классы. Все угли, пригодные для коксования требуют обогащения.

Все угли малосернистые, содержание серы (S) колеблется от 0.3 до 0.69%. Содержание фосфора (Р) колеблется в пределах 0.002 - 0.137% и характеризует угли как мало и среднефосфористые. Зона окисления углей различна и изменяется от 0м в долинах рек Кондома, Большой и Малый Теш до 50м на водоразделах. В логах до 10м, на склонах водоразделов до 20-30м ниже выходов пластов под наносы.

1.3 Неблагоприятные факторы

Гидрогеологические условия шахтного поля различны. Hа поле шахты можно выделить два водоносных комплекса:

1. Водоносный комплекс рыхлых отложений

2. Водоносный комплекс коренных пород

1) Рыхлые отложения имеют повсеместное распостранение. Обводненность их различна, зависит от их литологического состава, местоположения и происхождения. По генетическим признакам выделяются: лессовидные суглинки водоразделов, мощностью от 0.4 до 45-60м, переходящие на склонах в элювиально-делювиальные образования; аллювиальные отложения долин рек Кондома, Малый и Большой Теш и других малых рек и ручьев.

Рыхлые отложения водоразделов и склонов практически не водоносны. Аллювиальные отложения долин рек Кондома, Б.Теш обладают высокой обводненностью, и представлены валунно-галечниковыми, песчано-галечниковыми отложениями мощностью от 1.5 до12.6м, перекрытыми иловатыми суглинками и глинами вида "синюх". Воды, приуроченные к галечниковому горизонту, имеют гидравлическую связь с подземными водами коренных пород. Удельные дебиты из скважин, пробуренных в долинах рек, составляют от 0.2л/сек (Б.Теш) до 3.33 л/сек (Кондома). Коэффициент фильтрации водоносного горизонта от 17-20 м/сутки (Б.Теш) до 45.2 м/сутки (Кондома).

Аллювиальные отложения мелких речек и ручьев представлены пылеватыми суглинками и глинами, переходящими в супеси.

Последние подстилаются песчано-галечниковыми отложениями с примесью глинистого материала. Обводненность галечников вследствие их заиленности слабая. Удельное водопоглощение не превышает 0.01-0.02л/сек. Фильтрационные свойства их не высоки.

2) Угленосные отложения Кондомского района характеризуются частым переслаиванием различных по мощности песчаников и алевролитов. Обводненность продуктивной толщи различна. Подземные воды коренных пород относятся к пластово-трещинным с напорно-безнапорным режимом фильтрации. Hаиболее высокими фильтрационными свойствами обладают мощные пачки песчаников, выходящие под галечниковый горизонт долин рек. Удельные дебиты воды из песчаников (по скважинам) изменяются от 0.56 до 1.6 л/сек, коэффициент фильтрации достигает 6.1 м/сутки. Все это свидетельствует о том, что коренные породы под галечниками хорошо промыты и характеризуются полным поглощением воды. Песчаники выходящие под рыхлые наносы мелких речек и ручьев мало обводнены. В логах, долинах малых рек и ручьев подземные воды приобретают местный напор и в результате преобладают суффозионные процессы, что способствует увеличению пористости и повышенной фильтрационной способности. Удельные дебиты колеблются от 0.4 до 1.03 л/сек. Hаиболее водообильной является верхняя трещиноватая зона до глубины 100-150м от поверхности, ниже, с затуханием трещин, водообильность пород резко падает и на глубинах более 200-250м практически...