Розкриття шахтного поля для видобутку вугілля

Визначення балансових та промислових запасів шахтного поля. Розрахунковий термін служби шахти. Вибір способу розкриття та підготовки шахтного поля. Видобуток корисної копалини та виймання вугілля в очисних вибоях. Технологічна схема приствольного двору.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Міністерство освіти і науки України

ЖИТОМИРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра маркшейдерії

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни

“Технологія підземної розробки родовищ корисних копалин”

Зміст

Вступ

1. Підрахунок запасів

2. Вибір способу розкриття

3. Підготовка шахтного поля

4. Система розробки

5. Виймання вугілля в очисних вибоях

6. Приствольний двір

7. Поверхня шахти

8. Шахтний транспорт

9. Вентиляція

Література

Вступ

На початку XX сторіччя основними споживачами продукції вугільних шахт були металургійні заводи та залізниці. У подальшому, в зв'язку з будівництвом теплових електростанцій, переходом залізниць на тепловозну тягу і наступною їхньою електрифікацією, змінився склад споживачів вугілля і їхня питома вага.

Вугільна промисловість України, незважаючи на зниження за останні роки обсягів видобутку вугілля, як і раніше, є основним постачальником енергетичного палива та сировини для коксохімічної та хімічної промисловості. Структура споживання вугілля в масштабах країни постійно змінюється.

На сьогоднішній день вугілля та вугільні сланці використовуються в абразивній та електротехнічній промисловостях для виробництва термоантрациту і ливарних порошків, при очищенні питних і стічних вод, при агломерації руд, виробництві напівпровідникових матеріалів. При хімічній переробці вугілля одержують велику кількість різноманітної продукції: пластичні маси, синтетичне рідке та газоподібне паливо, мастила, каучук та ін. Високоякісні антрацити знаходять застосування при виробництві графіту, вуглеграфітових конструкційних матеріалів.

Запаси вугілля в Україні зосереджені у трьох вугільних басейнах. В основному це кам'яне вугілля, що видобувається в Донецькому та Львівсько-Волинському басейнах. Буре вугілля зосереджено у Дніпровському басейні та у Дніпровсько-Донецький западині. Незначні його запаси знаходяться у західних і південно-західних областях України, а також на півдні Одеської області. У Дніпровському басейні на межі Кіровоградської і Черкаської областей є достатньо велике родовище пальних сланців.

На сьогоднішній день за оцінками геологів загальні запаси вугілля на території України (балансові, за балансові, та прогнозні) складають більш ніж 117 млрд. т, у тому числі кам'яне вугілля -100 млрд. т, буре -7,3 млрд. т.

1. Підрахунок запасів

шахта вугілля видобуток

Вихідні дані:

Розмір шахтного поля S Н, км 5,6 X 3,6

5,8 Х 2,6

Потужність пластів m, м 0,8; 0,7; 1,0;

0,9

Кут падіння, град. 8°

Метанообільність, мі/т 16,1

Опір вугілля різанню, Н/мм 270

Характеристика порід не стійкі

Характеристика вугілля в'язке

Визначення балансових та промислових запасів

Приблизні балансові запаси шахтного поля обчислюємо за формулою:

,т

де: S - розмір шахтного поля за простяганням, м;

H - розмір шахтного поля за падінням, м;

p - сумарна продуктивність пластів у шахтному полі, т/м2;

, т/м2

де: г - середня щільність вугілля (1,2ч1,4), т/м3;

m - потужність робочих пластів, м;

тис. т

тис. т

тис. т

тис. т

тис. т

Втрати вугілля у шахтному полі

Загальношахтні втрати:

,т

де сз.ш - коефіцієнт загальношахтних втрат; cз.ш = 0,01ч0,02 для пологих пластів.

тис. т

тис. т

тис. т

тис. т

тис. т

Експлуатаційні витрати:

,т

де cе - коефіцієнт експлуатаційних втрат. Для тонких пластів його значення складає cе=0,05ч0,10.

тис. т

тис. т

тис. т

тис. т

тис. т

Проектні втрати:

тис. т

Промислові запаси вугілля у шахтному полі:

тис. т

Ступінь повноти виймання вугілля

Продуктивність шахти:

тис. т,

де: kпл - коефіцієнт впливу кількості одночасно розроблювальних пластів:

,

де: nпл - загальна кількість пластів шахти;

nпл.ор - кількість пластів, що одночасно розробляються

- за умовою, що в шахті розроблюється один пласт:

kов - коефіцієнт, який враховує вплив навантаження на очисний вибій:

;

де Шв - коефіцієнт, який враховує вплив фізикотехнічних та технологічних властивостей породи покрівлі та покрівлі пласта, та інтенсивність ведення гірничих робіт. Для пологих пластів Шв = 0,0019;

mпл.ор - потужність пластів, які одночасно розроблюються;

mсум - сумарна потужність всіх вугільних пластів шахти;

kг - коефіцієнт, який враховує вплив глибини розробки, та кута залягання пластів:

,

де: НВГ - верхня границя шахтного поля, приймаємо НВГ = 200м.

м

м

;

;

- середній по шахті:

тис. т

З типового ряду приймаємо значення річної потужності шахти Аш.р = 1,8млн. т на рік.

Добовий видобуток шахти:

тис. т. на добу,

де 300 - кількість робочих днів на рік.

Розрахунковий термін служби шахти:

роки

Повний термін служби шахти:

років,

де: tр - час на розвиток шахти (2ч3) роки;

tз - час на затухання гірничих робіт (1ч2) роки.

2. Вибір способу розкриття

Загальні поняття

Розкриттям шахтного поля називається проведення виробок, що відкривають доступ з поверхні до шахтного поля, забезпечують можливість ведення робіт з його підготовки, а також технологічний зв'язок між пластами та поверхнею (вентиляція, транспорт, водовідлив та ін.).

Всі розкривні виробки за їх призначенням поділяються на головні та допоміжні.

До головних відносяться виробки, що мають вихід безпосередньо на денну поверхню і призначені для розкриття всього шахтного поля та технологічного зв'язку між робочими горизонтами і поверхнею. До них відносяться: вертикальні стволи, похилі стволи і штольні.

До допоміжних відносяться виробки, не що мають безпосереднього виходу на денну поверхню і призначені для розкриття і обслуговування окремих частин шахтного поля. До них відносяться: квершлаги, сліпі стволи та гезенки, як вертикальні, так і похилі.

У залежності від того, яку частину шахтного поля обслуговують допоміжні розкривні виробки, вони поділяються на капітальні, погоризонтні, поверхові і панельні.

Капітальними називаються виробки, які обслуговують все шахтне поле в продовж усього терміну існування шахти. Наприклад, капітальний квершлаг або капітальний гезенк.

Якщо ж виробка обслуговує тільки окрему частину шахтного поля: горизонт, поверх або панель, то вона, відповідно, носить назву погоризонтної, поверхової або панельної (наприклад, погоризонтний квершлаг, поверховий квершлаг, панельний гезенк).

На практиці внаслідок різноманітності гірничо-геологічних умов розкриття шахтного поля може здійснюватися шляхом поєднання різних головних і додаткових виробок, що й зумовлює наявність різноманітних способів розкриття.

Існує також термін "схема розкриття шахтного поля", під яким розуміється схема просторового розташування розкривних виробок та її графічне зображення при тому чи іншому способі розкриття.

Вимоги до способів розкриття шахтного поля

До способів розкриття шахтного поля пред'являються такі вимоги:

– мінімальний обсяг розкривних виробок;

– мінімальні початкові капітальні витрати на розкриття;

– забезпечення безпеки робіт, наприклад, щодо влаштування виходів на денн...