Вскрытие и подготовка шахтного поля. Основные параметры шахты. Промышленные запасы по пластам. Определение необходимого количества очистных забоев

Раздел I. Вскрытие и подготовка шахтного поля

1.1.  Основные параметры шахты

1.1.1. Промышленные запасы по пластам

Определим размер шахтного поля по простиранию:

где:

H – размеры шахтного поля простиранию, м.

с – коэффициент извлечения угля по пластам.

A_Г – годовая добыча, т.

Определим промышленные запасы по пяти пластам:

Зпром = (m₁+ m₂+ m₃+ m₄+ m₅)SHγс=(1,0+0,9+0,8+1,2+1,5)·7212·1500 ·1,45·0,85=71999199  т.

Определим балансовые запасы по пяти пластам:

Збал = Зпром (1+(1-0,85)) = 82799880 т.

Определим потери угля:

П = Збал – Зпром = 10799880 т.

Промышленные запасы пласта определяются по формуле:

где

m – мощность пласта, м.

Y – плотность угля в массиве, т/м³.

Подставив соответствующие значения в формулы, получим:

   

Одновременно будет отрабатываться три пласта. Порядок отработки пласта нисходящий. При определённых размерах шахтного поля и заданной суточной нагрузке шахта будет работать 60 лет. 

1.2 Выбор способа подготовки пластов

1.2.1.Деление шахтного поля на части.

Так как шахта принадлежит к третей категории по метановыделению и условия неблагоприятные, то для выемки угля принимаем щитовые агрегаты  типа АЩ. Что позволяет производить безлюдную выемку угля. Высоту этажа принимаем 150 м. Длину крыла принимаем 3600 м. Угол падения пластов составляет 65^о, следовательно выбираем этажный способ подготовки шахтного поля.

1.2.2. Определение необходимого количества очистных забоев.

Итак, зная теперь суточную нагрузку на очистной забой можно определить количество очистных забоев, необходимых для поддержания производственной мощности. Данный расчет производим по программе А03 – определение числа лав по шахте.

Рассчитываем необходимое количество очистных забоев по первому, второму  и  третьему пласту. По пластам m₁,m₂ и m₃ получилось 11 действующих очистных забоев и три резервнодействующих, итого 14 лав. Резервнодействующие очистные забои необходимы для гарантированного поддержания производственной мощности шахты, т.к. одна из действующих лав в связи с множеством факторов может простаивать.

1.2.3. 1 способ подготовки шахтного поля.

Для первого варианта принимаем этажный способ подготовки шахтного поля для пластовой отработки пласта. При этом способе все выработки, включая и основные, проводят и поддерживают по каждому из пластов полезного ископаемого.

Схема проветривания:

Свежий воздух подаётся в шахту вентиляторами через центральный ствол, далее по квершлагу, через откаточный штрек попадает в лаву и исходящая струя выводится на поверхность через вентиляционный штрек , квершлаг и вентиляционный ствол.

Способ подготовки шахтного поля выбирается исходя из угла падения пласта.

1.2.5. 2 способ подготовки шахтного поля

Для второго варианта принимаем этажный способ подготовки шахтного поля для полевой отработки пластов. При группировании на горизонте главного откаточного и вентиляционного штрека, пройденных по пустым породам. Вспомогательные выработки - пройденные по пласту  соединены  с основными квершлагами. Вспомогательные выработки не требуется поддерживать и при отработке лавы они погашаются.

Схема проветривания:

Свежий воздух подаётся в шахту вентиляторами через центральный ствол, далее по квершлагу, через полевой откаточный штрек попадает в лаву и выводится на поверхность через полевой вентиляционный штрек , квершлаг и вентиляционный ствол.

1.3 Выбор способа вскрытия шахтного поля

1.3.1 1 вариант вскрытия шахтного поля.

Вскрытие вертикальными стволами и капитальными квершлагами с проведением пластовых штреков.

 

1.3.2. 2 вариант вскрытия шахтного поля.

Вскрытие вертикальными стволами и капитальными квершлагами с проведением полевого откаточного и вентиляционного штрека и группированием пластов.

 

1.4.3.Итоговая таблица сравнения вариантов.

Затраты на проведение выработок

Название выработки	Длина (объем), м (м3), суммарная	Стоимость проведения одного метра выработки, у.е.	Стоимость проведения всей выработки, у.е.
2 вариант
Панельные бремсберги и уклоны	1870´2=3740	735,16	1135231´2´2=4541000
1 вариант
Ярусные квершлаги	220´10=2200	1050	409500´12=4800000

Затраты на поддержание выработок

Название выработки	Длина (объем), м (м3)	Стоимость поддержания одного метра выработки, у.е.	Стоимость поддержания
2 вариант
Панельные бремсберги и уклоны	11400	46,75	532000
1 вариант
Ярусные квершлаги	5070	46,75	237000

При втором варианте будут большие затраты на транспорт по сравнению с первым. (см. расп. Сс11) в два раза, т.к. будут необходимы два конвейера, 1 вариант – 568000, 2 вариант - 1136000

Итоговая таблица сравнения вариантов

	Суммарные затраты, у.е.
2 вариант	6200000
1 вариант	5600000

Расчет производился по тем параметрам, которые отличались по вариантам. Остальные затраты, в частности, на транспорт, водоотлив, вентиляцию практически одинаковы, следовательно в их расчете нет необходимости.

Все расчеты произведены для одной панели (ближайшей к границе шахтного поля, где расходы будут максимальны), т.к. в остальных блоках будет идентичная картина. 

Принимаем 1 вариант вскрытия и подготовки шахтного поля – вскрытие вертикальными стволами и капитальным квершлагом с группированием на горизонте ярусных штреков.

Раздел 2. Технология и организация очистных работ на выемочном участке

2.1. Выбор и описание системы разработки

Принимаем систему разработки длинными столбами по падению с управлением кровлей полным обрушением. От этажных квершлагов проходятся полевой вентиляционный штрек, у верхней границы этажа и полевой откаточный штрек у нижней границы этажа. Порядок отработки панели – прямой, т. е. от этажного квершлага к границам шахтного поля. По мере продвижения фронта очистных работ все пластовые выработки погашаются, а полевой откаточный штрек становится вентиляционным. Группирование применяем  для того, чтобы не поддерживать большое