Подземная разработка пластовых месторождений: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию

ПОДЗЕМНАЯ

РАЗРАБОТКА

ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Методические указания

к курсовому и

дипломному

проектированию для

студентов

специальности 090200

«Подземная разработка месторождений

полезных ископаемых»

Университет

цветных

металлов

и золота

  Красноярск

2005

УДК 622. 33 (072)

Печатается по решению Редакционно-издательского

совета университета

Подземная разработка пластовых месторождений: Метод, ука­зания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 090200 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»/Сост. А.И. Голованов; ГУЦМиЗ. - Красноярск, 2005. - 36 с.

Даны указания по выполнению расчетов по курсовому и дипломному проектированию. Изложены методики обоснования производственной мощности шахты, способа вскрытия шахтного поля и выбора рационального варианта системы разработки.

Для студентов специальности «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

©Государственный университет  цветных металлов и золота, 2005

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания предназначены для выполнения расчетной части курсовых проектов по дисциплинам "Системы разработки рудных и нерудных месторождений", "Вскрытие и подготовка месторождений" и соответствующих разделов при дипломном проектировании для проектов, объектом исследова­ний которых являются пластовые месторождения.

Целью курсового и дипломного проектирования является закрепление и углубление знаний, полученных при изучении тео­ретических курсов, приобретение навыков самостоятельного ре­шения комплекса вопросов подземной разработки пластовых ме­сторождений.

При принятии технологических решений необходимо ори­ентироваться на передовой опыт применения наиболее перспек­тивных и экономичных способов вскрытия, подготовки и разра­ботки месторождений, современной техники и прогрессивных форм организации труда. Принятые решения должны обеспечи­вать безопасность работ, рациональное использование недр и ох­рану окружающей среды от вредного влияния подземной разра­ботки.

Технологические решения должны быть увязаны с горно­геологическими условиями залегания полезных ископаемых со­гласно выданному заданию или с горно-геологической ситуацией залегания конкретного месторождения.

При проектировании студент должен научиться творчески анализировать передовой отечественный и зарубежный опыт раз­работки пластовых месторождений применительно к его исполь­зованию в конкретных горно-геологических и социально-экономических условиях.

1.   ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ

В разделе приводятся краткие сведения о месторождении, размерах шахтного поля, мощности пластов, элементах залега­ния, наличии пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа, физико-механических свойствах угля и вмещающих пород, марках угля, тектонике, обводненности, газоносности, характе­ристиках пород кровли и почвы, их мощности, устойчивости.

2. ВСКРЫТИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗАПАСОВ

В процессе эксплуатации месторождения часть балансовых запасов теряется в охранных и барьерных целиках, вблизи геоло­гических нарушений, а также непосредственно в период ведения очистных работ - в целиках у горных выработок, в межслоевых пачках, у кровли и почвы пласта, на почве выработок и в вырабо­танном пространстве, при транспортировании и др.

Запасы, подлежащие извлечению из недр, полученные по­сле исключения из балансовых запасов проектных потерь угля, называются промышленными.

Промышленные запасы шахтного поля, т,

Z_пр = Б-П,                                (2.1)

где Б - балансовые запасы шахтного поля, т; П - потери балансо­вых запасов угля, т.

Балансовые запасы шахтного поля

Б = L × H ×  Sm_i  × r ,                                 (2.2)

где L и Н - размеры шахтного поля по простиранию и падению, соответственно, м;     Sm_i  -   суммарная   мощность    пластов,   м;

r - средняя плотность угля, т/м³ .

Потери балансовых запасов угля

П = П₁ + П₂ + П₃ + П₄ ,                                       (2.3)

где П₁ и П₂ – потери угля в охранных и барьерных целиках, соответственно, П₁ + П₂ = 0,5 - 2% от Б – для пологих пластов и 1,5 – 4% от Б – для крутых пластов, т; П₃ – потери угля у геологических нарушений, П₃ = 1 – 2% от Б, т;  П₄ - эксплуатационные потери угля в целиках у горных выработок, в межслоевых пачках, у кровли и почвы пласта, на почве выработок и в выработанном пространстве, при транспортировании,

П₄ = (Б - П₁ - П₂ - П₃) × п ,                        (2.4)

здесь  п  - коэффициент   эксплуатационных  потерь: для тонких пластов 0,06 – 0,1; для пластов средней мощности 0,1 – 0,15; для мощных пологих 0,12 – 0,18; для мощных крутых 0,15 – 0,40.

Коэффициент извлечения, доли ед.

;                                        (2.5)

2.2. ПРОЕКТНАЯ МОЩНОСТЬ  ШАХТЫ

Проектная мощность шахты и срок ее существования являются важнейшими характеристиками горного предприятия, определяющими количественные параметры всех звеньев технологической цепи и технико-экономические показатели работы шахты в целом.

Проектная мощность шахты, тыс.т/год [1] определяется по следующей формуле:

          (2.6)

где k_нт - коэффициент надежности технологической цепочки: очистной забой  -  поверхность шахты: при индивидуальной отработке с панельной подготовкой и вертикальным подъемом k_нт = 0,75 – 0,85; при наклонном подъеме k_нт = 0,7 – 0,85; при этажной подготовке k_нт = 0,6 - 0,75; n_од - общее количество одновременно отрабатываемых пластов: на пологих и наклонных пластах одновременно отрабатывается не более 2 – 3 пластов; при крутом падении не более 70% всех рабочих пластов, а при наличии более 50% пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа одновременно отрабатывается не более 60% рабочих пластов; n_об - общее количество пластов; k^кр_уст – коэффициент влияния устойчивости кровли, k^кр_уст = 0,06 при неустойчивой кровле, 0,8 – при средней устойчивости, 0,1 – при устойчивой кровле; k^пч_уст - коэффициент влияния крепости почвы: k^пч_уст = 0,01 при коэффициенте крепости почвы f ≤ 4; 0,015 при f = 5 – 6; 0,02 - при f ³ 7; k_нар - коэффициент нарушенности запасов, k_нар £ 0,3; х_п^CH4 - продуктивная газоносность угольных пластов (газоносность за вычетом остаточной газоносности угля, м³/т; q^CH4 - средняя газоносность соседних шахт, либо известная для проектируемой шахты, м³/т; åm_i и  - суммарная и средняя мощность всех пластов, соответственно, м;  åm_од и _од - суммарная и средняя мощность одновременно отрабатываемых пластов, соответственно, м; H_в и H_н  - глубина верхней и нижней границ шахтного поля, м; А_оз - средняя месячная нагрузка на забой, т,

А_оз = l_л  ×_од ×  r × n × r × k_н × n₁ ,                             (2.7)