Розрахунок параметрів підтримки гірничих виробок схильних до впливу очисних робіт

де g_ц – втрати вугілля в охоронних і бар'єрних ціликах (приймається 1% від  z_бал);

g_е – експлуатаційні втрати;

gе = (zбал – gц) ·k,

(1.3)

k - коефіцієнт експлуатаційних втрат;

для пластів середньої  потужності k = 0,1.

Підставляючи числові  значення до формули, ми одержимо результати підрахунку запасів вугілля у шахтному полі по пластам і у цілому.

Коефіцієнт витягу  вугілля складе:

Си = zпром/zбал = 18808476/21109400=0,89.

(1.4)

Аналогічні розрахунки проводимо для інших пластів, результати розрахунків зводимо  в табл. 1.3.

 

       

Таблиця  1.3 – Дані підрахунку запасів шахтного поля

 

Символ пласта	Разміри шахтного поля, м		Потужність пласта, m, м	Щільність вугілля, g, т/м3	Балансові запаси, Zб, т	Втрати вугіля, т		Промислові запаси, Zпром, т
						qц	qэ
	за падінням, H, м	за простяганням, S
	1000	5200	0,9	1,36	5200000	52000	514800	4633200
	650	5200	0,95	1,35	4326400	43264	428313	3854823
	1000	5200	0,8	1,35	5616000	56160	555984	5003856
	1000	5200	0,85	1,35	5967000	59670	590733	5316597

                                                                                                           Z_бал = 21109400 т                         Z_пром = 18808476т

 

 

 

1.4 Проектна потужність і термін існування шахти

 

Проектна потужність шахти – це потенційно можливий обсяг видобутку вугілля, передбачений затвердженим проектом і відповідний  закладеним рішенням з техніки, технології та організації робіт.

Проектна потужність визначається на підставі геологорозвідувальних  даних потреб у вугіллі і можливості досягнення оптимальних техніко - економічних  показників його видобутку.

За аналізом реального стану шахтного фонду, з огляду на складнощі розробки родовища із дрібними геологічними порушеннями, кута падіння і потужності пластів, приймаємо проектну потужність шахти Ас = 2000 т у добу, або                А_г =600 000 т у рік.

Для забезпечення виробничої потужності шахти передбачаємо розвиток гірничих робіт по пластах l₄ і l ₅.

Ведення очисних робіт  по пластах прийнятим до одночасного  відпрацювання передбачаємо очисними механізованими комплексами типу 1КМ103М .

 Діючу лінію очисних вибоїв по пластах визначаємо по формулі:

м,

(1.5)

 

де A_ш.г - виробнича потужність шахти, т/рік;

k_оч - коефіцієнт, що враховує видобуток вугілля з очисного забою;

k_д - коефіцієнт видобутку вугілля з діючих очисних забоїв в загальношахтній здобичі;

– сумарна продуктивність пластів  прийнятих до одночасного відробітку,

т/м2    т/м2 ,

(1.6)

V_дг – річне посування діючої лінії очисних забоїв;

Vд.г = м.

(1.7)

k – коефіцієнт, що враховує вплив горно-геологічних умов на ритмічність роботи лави;

V_д.г – добове посування очисного вибою, м/сут

Vд.сут = r×nц= 0,8×3 = 2,4 м/сут,

(1.8)

r – ширина захоплення виїмкової машини, м;

n_ц – кількість циклів по виїмці вугілля в добу (див. розділ 4).

Діюча лінія очисних вибоїв по шахті:

S = 381∙2 = 762 м,

(1.9)

де  – кількість пластів, що одночасно розробляються.

Загальне число діючих лав по шахті:

= = = 3,81 ≈ 4 лави.

         На пластах l₄ і l₅ розташовуємо по дві діючих лав. Об'єм здобичі по    кожному з пластів визначаємо по формулі:

Aсут= lлּ r ּ m ּ ּ nц ּ nсм ּ c, т/сут,

(1.10)

где п_ц  – кількість циклів по видобутку вугілля в зміну;

п_см – кількість змін по видобутку вугілля;

с – коефіцієнт виймання вугілля. 

A_сут l₄ =200×0,8×0,85×1,35×3×0,95 = 520 т/доб.

A_сут l₅ = 200×0,8×0,8×1,35×3×0,95 = 490 т/доб.

           Річна максимальна виробнича потужність шахти з урахуванням прийнятої кількості очисних вибоїв:

Аш.(max) = Nּ(nл ּ Aсут l4 + nлּ Aсут l5) = 300ּ(2ּ520 + 2ּ490) = 606000 т.

(1.11)

Коефіцієнт резерву:

= = = 1,01.

(1.12)

При запасах родовища z_пром = 35735,8 тис. тон і річної проектної потужності строк експлуатації шахти складе з урахуванням розвитку і гасіння видобутку:

Т = z/Аг = 18808476/600,0+ (4-5) = 35 років.

(1.13)

Для стабільної роботи шахти приймаємо загальновстановлений у галузі режим роботи: шестиденний робочий тиждень для шахти із загальним вихідним; кількість робочих днів у році - 300; для трудящихся шахти п'ятиденний робочий тиждень з організацією другого вихідного дня по ковзаючому графіку, кількість змін в добу - 4 по 6 годин кожна; три зміни - по видобутку вугілля, одна зміна ремонтно-підготовча.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ШАХТИ

2.1 Діючі схеми розкриття, підготовки і системи розробки

 

Шахтне поле розкрите двома вертикальними стволами - головним і допоміжним до горизонту 777м. У центрі шахтного поля в стані будівництва знаходиться вертикальний ствол № 3, який пройдений на глибину 1047м і має вихід на горизонт 777м. Ствол армований на глибину 142 м, в сучасний час ствол законсервований. На гор. 980 м до цього ствола проходився горизонтальний квершлаг гор. 980 м.

На гор. 777м у центральних стволів пройдений біляствольний двір з камерами службового і виробничого призначення.

Ухильне поле гор. 777м, розкрите 4-ма похилими виробками, пройденими по пласту l₆ в центрі поля. У експлуатації знаходиться горизонти 777 м і 845 м. Усі похилі виробки пройдені перерізом - 13,7м² та закріплені арочним металеим кріпленням. У зв’язку з пожежею похилі виробки з гор. 900 м до 1110 м ізольовані перемичками.

     

2.2. Проектні  рішення щодо доробки вугільних  запасів

 

У перспективі розвитку шахти подальша доробка запасів даних пластів l₄ і l₅ дозволить вивести шахту на виробничу потужність 600 тис. т на рік. Для підготовки і доробки пласта l₄ і l₅ пропонується  відновлення похилих виробок  по пласту l₆ до горизонту 1110 м.  Похилі виробки обладнати для зпуску-підйому людей, допоміжних матеріалів, устаткування і гірської маси. Від похилих виробок розкрити пласти, що розробляються квершлагами, по яким будуть транспортуватися вантажі, переміщатися люди до своїх робочих місць, поступати і відводитися струмінь повітря, а також відводитися подземні води з шахти.

      Календарний  план відробки пласта l₄   представлений на листі графічної частини 1.

2.2.1. Розкриття дільниці шахтного  поля, що доробляють.

 

Технологія розкриття  та підготовки лав по пластам l₄ і l₅ уклонної частини шахтного поля передбачається відновленням горизонту 900 м і відкотного квершлагу, що розкриває пласти l₄ і l₅. Необхідно здійснити відкачку води та ремонт виробок.

 

2.2.2. Підготовка шахтного  поля.

 

        На шахті прийнят поверховий спосіб підготовки пластів. При даному способі шахтне поле по падінню ділиться транспортним горизонтом на виїмковому ступені, що відпрацьовуються лавами за простяганням. Порядок відробки ступенів  в уклонному полі- низхідний.

Послідовність підготовки пластів наступна. Після розкриття пластів  горизонтальним квершлагом, на відкотному і вентиляційному горизонтах по пластах  l₄ і l₅ проводимо пластові штреки. Для транспортування вугілля від очисних вибоїв в підошві пласта  передбачаємо проведення польового відкотного штреку, а для відведення вихідного струменя польовий вентиляційний штрек.

Пласти l₄ і l₅ групуємо між собою проміжними квершлагами на польові вентиляційні і відкотні штреки. У зв'язку з цим  пластові вентиляційні штреки згашуються після відробки виїмочного стовпа, а відкотні охороняються.

 

2.2.3. Система розробки і її параметри

 

Система розробки - це певний порядок, проведення підготовчих і  очисних виробок в межах виїмкового поля, ув'язаний в часі і просторі.

На зміни систем розробки роблять значний вплив і гірничо-геологічні умови: кут падіння пласта, міцність вміщуючих порід, небезпечні за газом пласти і супутники, схильність пласта до раптових викидів, гірничі удари і самозаймання, температура порід, порушення, глибина розробки пласта та ін.

Зі збільшенням глибини  розробки змінюється міцність вміщуючих порід і величина гірського тиску. З глибиною збільшується число пластів, небезпечних за раптовими викидами і гірничими ударами, підвищується температура гірських порід.

Системи розробки впливають  на безпеку робіт, схеми розкриття  та підготовку шахтного поля, обсяг проведення і підтримки гірничих виробок, концентрацію та інтенсифікацію гірничих робіт, тривалість і ефективність використання машин, механізмів і гірничих виробок, роботу очисного вибою, режим робіт, організацію праці і виробництва.

Для поліпшення концентрації робіт в очисних і підготовчих вибоях приймаємо комбіновану систему розробки виїмкових дільниць пластів l₄ і l₅ з обслуговуванням виїмкових дільниць через польовий відкаточний штрек.

До початку очисної  виїмки в межах виїмкового поля проводиться польовий відкаточний штрек на всю його довжину. Потім починається відробка виїмкових дільниць з проведенням попереду лав відкаточних штреків, які зєднуються з польовим відкаточним штреком проміжними квершлагами і згашуються слідом за посуванням лави.

Для прийнятої системи розробки вибираємо такі параметри:

довжина стовпа L_діл= 2000 м;

довжина лави l_л=200 м;

При поверховій підготовці шахтного поля, залишення охоронних ціликів при відробці пластів l₄ і l₅ не передбачається, тому довжину виїмкового стовпа розділяємо на дві частини по  L = 1000 м.

Частина виїмкової дільниці, що відпрацьовується за падінням визначається за формулою:

Нділ=hл +hш=200+5·2=210 м,

(2.1)

де h_ш – ширина штреку, h_ш = 5м.