Способ отработки запасов месторождения

Способ отработки запасов месторождения

 

В пределах данного шахтного поля, имеющего размеры по простиранию S=10000м и по падению Н=1800 м, под углом 6^о залегает угольные пласты мощностью m₁=1.5м, m₂=2.5м м и m₃=5.5м, расстояние от поверхности до верхней границе шахтного поля H_в=70м. Шахта относится к Iкатегории по газу.

Исходя из данных горно-геологических условий, я принимаю подземный способ отработки данного шахтного поля, в связи с достаточно большим расстоянием до верхней границы шахтного поля.

Технологические структуры отработки запасов

Я использую классическую структуру отработки запасов данного шахтного поля, которая позволяет вести работы с группированием пластов, иметь более одной лавы и тем самым высокую добычу полезного ископаемого.

 

Схема отработки запасов шахтного поля

 

По данным горно-геологических условий шахтного поля, имеющего размеры по простиранию  и падению , под углом  залегают угольные пласты мощностью  м; 5.5 м, газоносность пластов 5 м³/т. Исходя из вышесказанного, считаю целесообразным применение индивидуальной схемы отработки запасов шахтного поля, которая используется при разработке месторождений с небольшой глубиной залегания угольных пластов, низкой газоносности и пожароопасности.

Вскрытие шахтных и выемочных полей

Схема вскрытия шахтного поля

 

Вскрытием месторождения или шахтного поля называют проведение комплекса вскрывающих выработок, которые открывают доступ с поверхности к полезному ископаемому и обеспечивают возможность проведения основных подготовительных выработок.

Схемой вскрытия называют пространственное расположение сети вскрывающих выработок относительно границ шахтного поля. Исходя из данных горно-геологических условий, использую схему вскрытия с центральным  расположением стволов. Данная схема вскрытия применяется при незначительной глубине разработки и небольшой газообильности пластов.

Число подъёмных горизонтов

 

Под откаточным горизонтом условимся подразумевать совокупность выработок, расположенных на одном уровне и предназначенных для осуществления транспортных и других операций, необходимых для ведения горных работ.

Так как по падению шахтное поле имеет размеры 1800 м, принимаю одногоризонтную схему, размер бремсберговой части шахтного поля 1000 м, размер уклонной части шахтного поля 800м.

 

Схема транспорта

 

Так как шахтное поле вскрыто наклонными стволами, то целесообразно использование поточной схемы транспорта, потому что поточная схема реализуется только при вскрытии наклонными стволами, либо при комбинированной схеме вскрытия. Транспортирование угольной массы будет осуществляться по наклонному стволу при помощи конвейерного транспорта. При циклической схеме угольная масса поднимается по главному стволу при помощи скипового подъема.

 

 

Схема вентиляции

 

В зависимости от числа и взаимного расположения главных вскрывающих выработок, по которым подается свежий и отводится загрязненный воздух, различают центральную, фланговую, секционную и отнесенную схемы вентиляции.  

При заданных горно-геологических условиях, а именно небольшая глубина ведения горных работ и небольшая газообильность, считаю целесообразным применение центральной схемы проветривания.

Сущность данной схемы заключается в том, что стволы располагаются примерно посередине длины шахтного поля по простиранию и имеют чаще всего общую промплощадку. При этом воздух поступает в шахту по вспомогательному стволу, разветвляется на крылья шахты, омывает подготовительные и очистные забои, возвращается к центру шахтного поля и отводится на поверхность по главному стволу.

Достоинства данной схемы: компактность размещения технологического комплекса на поверхности; меньшие потери угля в целике, оставляемом для охраны стволов, зданий и сооружений поверхностного комплекса; меньшие затраты времени на обеспечение проветривания за счет общешахтной депрессии.

Основным недостатком центральной схемы проветривания являются затруднения с надежной вентиляцией выработок при разработке весьма газоносных пластов и пластов, опасных по внезапным выбросам или суфлярным выделениям метана. Но так как шахта относится к первой категории по газу, применение данной схемы проветривания считаю эффективным и безопасным.

 

Подготовка шахтного поля

Схема подготовки

 

Схема подготовки – пространственное расположение системы основных подготовительных выработок в шахтном поле, при котором оно разделяется на части, обеспечивающие условия для подготовки выемочных полей. На выбор схем и способов подготовки шахтных полей влияют горно-геологические и горно-технические факторы. Из горно-геолгических факторов значимыми являются угол падения и мощность пластов, нарушенность месторождения, газоносность и водообильность пластов, а из горно-технических – размеры шахтного поля по простиранию, способ проветривания, скорость проведения подготовительных выработок и заданный объем добычи.

Исходя из данных горно-геологических условий я принимаю погоризонтную схему подготовки.

Под погоризонтной схемой подготовки понимают пространственное расположение горных выработок, при котором шахтное поле делится на горизонты, которые отрабатываются лавами, подвигаемыми по падению или восстанию пласта.

Погоризонтная схема подготовки позволяет:

- упростить подготовку шахтного поля и схему транспортирования угля в шахте;

- сократить протяженность и объем выработок по подготовке шахтного поля;

- обеспечить стабильность длины лавы, что благоприятно сказывается на использовании выемочных комплексов;

- уменьшить вероятность встречи нарушений, поскольку они преимущественно ориентированы по падению пластов, и тем самым повысить надежность работы лав;

- при подвигании лав по падению уменьшить поступление метана из выработанного пространства в призабойное, снизить интенсивность отжима угля;

- при подвигании лав по восстанию сократить приток воды в призабойное пространство;

- создать большую наклонную высоту ступени шахтного поля;

- обеспечить полную конвейеризацию транспортирования угля в пределах участка на пластах с любой гипсометрией;

-сократить одну транспортную ступень в связи с ликвидацией панельных (капитальных) наклонных выработок (бремсбергов и уклонов)

- повысить устойчивость вентиляционных струй и уменьшить утечки воздуха.

Недостатки погоризонтной схемы подготовки, кроме ограничения области применения по углу падения пластов (до 10⁰), связаны с дополнительными трудностями, обусловленными необходимостью проведения длинных наклонных выработок.

Группирование пластов

Группой пластов называют часть пластов свиты, разработка которых ведется на одну горизонтальную откаточную выработку.

 

Вид групповой выработки

Группирование пластов при погоризонтной схеме подготовки осуществляется, как правило на основные выработки при помощи промежуточных гейзенков и квершлагов. Гезенки используются только для передачи угля с верхнего пласта на групповую выработку по нижнему пласту, а квершлаг – для проветривания, вспомогательных операций, передвижения людей. Данный способ группирования обеспечивает независимое развитие горных работ по пластам, более эффективное использование выемочной техники, улучшение состояния выработок по нижнему пласту, отрабатываемому с отставанием, за счет проведения и поддержания их под выработанным пространством.

Магистральные полевые откаточные и вентиляционные штреки проводят общими для двух пластов, соединяя их с пластовыми штреками промежуточными квершлагами, располагаемыми у наклонных выработок. Уголь, добытый с верхнего пласта, через гезенк транспортируется на магистральный полевой штрек и далее – по стволу. Воздух для проветривания подается в направлении, противоположным движению груза. При данном способе группирования отработка столбов в смежных пластах должна вестись со смещением очистных работ на расстояние не менее двух лав.

 

Вид группирующей выработки

Группирующей выработкой которая соединяет пласты является промежуточный гезенк и квершлаг.

 

 

Подготовка выемочных полей

Подготовка выемочного поля (участка) при погоризонтной схеме подготовки заключается в проведении от главного квершлага магистральных транспортных и вентиляционных штреков по отдельным пластам.

 

Горношахтное оборудование

Я выбираю оборудование смешанной комплектации такой фирмы, как JOY, которая характеризуются высокой производительностью и надежностью своего оборудования, но в то же время и высокой стоимостью, что бывает не по карману ряду ведущих компаний России, но исходя из расчетных данных, сделанных ранее, я могу предположить, что на проектируемом мною предприятии целесообразно использовать качественное и дорогостоящее импортное оборудование. Но чтобы сократить затраты вспомогательное оборудование планируется применять отечественного производства.

В частности можно использовать очистной комбайн 4LS-20 производства английской компании JOY, предназначенный для выемки угля мощностью до 4,5 метров. И использовании очистного комплекса 2 КМ-142. Это повысит производительность очистного оборудования и уменьшит капитальные затраты. Так же планируется использование проходческого комбайна фирмы JOY. Проходческий комбайн JOY позволяет предприятию увеличить темпы проведения работ на горных выработках в три-четыре раза по сравнению со средним показателем на бригаду. А конвейеризацию планирую применять отечественного производителя.

 

Список литературы

 

1) «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», Л.А. Пучков, Ю. А. Жежелевский, 2008г.

2) «Проектирование шахт» А.С. Малкин, Л.А. Пучков, 2000г.

3) «Подземная разработка пластовых месторождении», В.Г.Виткалов, О.В. Михеев, 2001г.

4) «Основы горного дела», В.Г. Виткалов, 2012г.

 

 

Способ отработки запасов месторождения

 

В пределах данного шахтного поля, имеющего размеры по простиранию S=10000м и по падению Н=1800 м, под углом 6^о залегает угольные пласты мощностью m₁=1.5м, m₂=2.5м м и m₃=5.5м, расстояние от поверхности до верхней границе шахтного поля H_в=70м. Шахта относится к Iкатегории по газу.

Исходя из данных горно-геологических условий, я принимаю подземный способ отработки данного шахтного поля, в связи с достаточно большим расстоянием до верхней границы шахтного поля.