Горно-геологическая характеристика пласта, вскрытие, подготовка и отработка
Вскрытие и подготовка пласта
Под вскрытием пластапонимают проведение комплекса вскрывающих выработок, которые открывают доступ с поверхности к полезному ископаемому и обеспечивают возможность проведения подготовительных выработок.
Горные выработки, используемые для вскрытия шахтных полей, делятся на главные и вспомогательные. К главным вскрывающим выработкам относят выработки, проводимые с поверхности (вертикальные и наклонные стволы, штольни), к вспомогательным — квершлаги, слепые стволы, гезенки, шурфы.
Рис. 1. Вскрытие шахтного поля вертикальными стволами:
1 — главный ствол; 2 — вспомогательный ствол; 3 — шурф; 4 — квершлаг; 5 — штрек
Большинство шахтных полей вскрывается вертикальными стволами (рис. 1). Наклонные стволы применяются в основном при вскрытии шахтных полей с пологими пластами, залегающими на небольшой глубине, штольни — при вскрытии шахтных полей в гористой или холмистой местности.
После вскрытия приступают к подготовке шахтного поля, под которой понимают проведение подготовительных выработок, обеспечивающих условия для подготовки выемочных полей (столбов).
В зависимости от расположения подготовительных выработок различают три схемы подготовки шахтных полей: этажную, панельную и погоризонтную (рис.2).
При этажной подготовке от капитального бремсберга или уклона, располагаемого примерно в середине шахтного поля по простиранию, проводят до границ поля этажные транспортные и вентиляционные штреки, которые делят шахтное поле на вытянутые прямоугольники, называемые этажами. Иногда этажи делят промежуточными или подэтажными штреками на подэтажи. Этажная подготовка применяется при разработке пластов различной мощности с любыми углами падения. Отработка этажей ведется в прямом (от ствола к границам шахтного поля) и обратном (от границ шахтного поля к стволу) порядке.
|
|
При панельной подготовке шахтное поле главным транспортным штреком, проводимым на горизонте околоствольного двора, делится на поля по восстанию и по падению пласта, которые в свою очередь разделяются на панели. Каждая панель в поле по восстанию пласта обслуживается панельным бремсбергом, а в поле по падению — панельным уклоном. От панельного бремсберга (уклона) проводят ярусные штреки, которые делят панель на ярусы. Панельную подготовку применяют при горизонтальном и пологом залегании пластов, а также при разработке нарушенных месторождений. Порядок отработки ярусов в панели принимается, как правило, обратный (от границ панели к бремсбергам или уклонам) ,а панелей в шахтном поле — прямой.
|
|
Сущность погоризонтной подготовки заключается в том, что пласт между горизонтами шахтного поля делят на выемочные столбы, вытянутые по падению (восстанию). Погоризонтная подготовка применяется на пластах любой мощности с углами падения до 10 .
Рис.2. Этажные поля:
1 – ствол; 2 – главный транспортный штрек; 3 – бремсберги; 4- ходки; 5 этажный штрек; 6 - ярусный штрек; 7 — этажный вентиляционный штрек; 8 ярусный вентиляционный штрек; 9 - главный вентиляционный штрек;
Выбор и обоснование системы разработки
Система разработки – это определенный порядок, проведения подготовительных и очистных выработок в пределах выемочного поля, увязанный во времени и пространстве.
Система разработки может быть различна в зависимости от различных факторов:
форма месторождения и наличие геологических нарушений;
мощность разрабатываемых пластов;
угол падения (залегания) угольных пластов;
строение пластов;
крепость и вязкость угля;
обводненность месторождений и т.д.
Системой разработки данного выемочного поля является технология отработки пласта по простиранию длинными столбами. Система разработки длинными столбами отличается независимым ведением подготовительных и очистных работ. К началу очистной выемки все подготовительные выемки в пределах выемочного поля проводятся на всю его длину, не испытывая влияния очистного забоя. Поддерживаемые участки подготовительных выработок при ведении очистных работ также находятся в нетронутом массиве. Столбовые системы разработки применяются при любых способах подготовки. Направления движения очистного забоя может быть ориентированно по простиранию, падению и восстанию, а также под любым, другим углом к элементам залегания. Забой имеет прямоугольную форму.
|
|
Столбовые системы разработки являются наиболее прогрессивными при разработке мощных и средней мощности пластов.
Достоинства столбовых систем:
- наличие условия для поддержания выработок при ведении очистных работ так как они находятся в массиве угля, или в зоне лившегося горного давления;
- полное разделение подготовительных и очистных работ во времени и пространстве, что создает условия для применения наиболее производительной и дорогостоящей техники;
- детальная разведка пласта в период подготовки столба;
- возможность своевременной профилактической подготовки столба к выемке (дегазация, ослабление трудно оборудуемых кровель, снижение взрывоопасности);
|
|
- возможность погашения выработок в след за подвиганием очистного забоя, что обеспечивает регулярность извлечения металлокрепи;
- возможность изоляции возникшего пожара путем возведения герметичных перемычек, что позволяет сократить перерывы в ведении работ до минимума;
- оконтуривания выемочного столба лавы произведено таким образом что контур лавы располагается диагонально простиранию пласта с перспективой отработки запасов угля очистными забоем по восстанию с углами подъема 2-4°. Это позволяет избежать постоянного водопритока в действующие выработки лавы.
Недостатки столбовых систем:
- проведение большого объема подготовительных выработок до начала очистных работ;
- наличие тупиковых подготовительных забоев в период проведения выработок;
- трудности проветривания участка на сопряжении очистного забоя с вентиляционным штреком, что ограничивает нагрузку на очистной забой при разработке высокозапасных пластов;
- большие затраты на поддержание выработок при наличии пород склонных к пучению.
Выемочные столбы подготавливаются параллельно существующим столбам путем проведения выемочных штреков спаренными забоями. Выемочные штреки проводятся параллельно и через 300-500м сбиваются. Длина выемочных столбов колеблется от 1500м до 3000м, длина лавы 150-300м. Выемка угля в столбах предусматривается с оставлением целиков, с полным обрушением кровли.
Число одновременно работающих очистных забоев на пласте - 1. Направление отработки столбов обратное - от флангов к уклонам.
В связи с угрожаемостью пластов по горным ударам с глубины 150 и опасностью по внезапным выбросам угля, породы и газа с глубины 215м, очистные и подготовительные работы при достижении указанных глубин необходимо вести с соблюдение мер по предупреждению горных ударов и внезапных выбросов угля газа и породы
Параметры системы разработки
При системе ДСО по простиранию в каждом ярусе размещается выемочный участок и его длина равна половине длины панели по простиранию
(8)
L – длина участка по простиранию
(9)
где:
- ширина целиков: межучасткового, у наклонного ствола, между наклонными стволами
- суммарная ширина вспомогательного и конвейерного наклонных стволов
Ширина стволов принимаются в соответствии с технологической схемой и нормативами потерь по угольному бассейну в соответствии с указаниями по нормированию, планированию и экономической оценки потерь угля в недрах по Кузнецкому бассейну принимают:
=8 м
=30-50 м
=30 м
= 150 +8+4+4 =166 м (10)
1. Запасы выемочного участка определяются по формуле
(11)
м (12)
Для расчета промышленных запасов в шахтном поле необходимо посчитать расчет потерь на выемочном участке, который сводится в таблицу
Расчет потерь по выемочному участку
Таблица № 1
2. Определить промышленные запасы выемочного участка, по формуле:
3.
(13)
4. Определить процент потерь по формуле
(14)
Показатели системы разработки
Таблица № 2
Наименование показателя | Индекс | Показатели |
1)система разработки | ДСО | |
2) тип очистного забоя | лава | |
3) способ выемки угля | механизированный КМ144 | |
4) мощность пласта, м | m | 3 |
5) угол падения пласта, град | α | 15 |
6) длина участка по простиранию, м | 1150 | |
7) ширина участка по падению, м | 166 | |
8) длина очистного забоя, м | l | 150 |
9) балансовые запасы угля, т.т | 744,51 | |
10) промышленные запасы, т.т | 873,27 | |
11) потери угля, % | П | 10 |
12) порядок отработки выемочного участка | по простиранию | |
13) способ управления кровлей | полное обрушение |
Технология отработки пласта
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1362; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!