Горно-геологическая характеристика XXI пласта. Выбор оборудования очистного забоя. Технические характеристики оборудования очистного забоя

2.1. Горно-геологическая характеристика пласта.

Произведем наиболее полную характеристику XXI пласта, в условиях которого будем производить комплексную механизацию очистных работ. Пласт XXI залегает в 145-155 м ниже пласта Бирюлинского. На действующем горизонте +100 м пласт почти полностью будет отработан к концу 2005 года. Пласт выдержан по мощности, которая колеблется от 1,11 до 2,51 м при средний 1,86 м. Строение пласта сложное, он содержит 1-2 породных прослоя мощностью от 0,08 до 0,46 м, представленным алевролитом и углистым аргиллитом.

Кровля пласта  представлена алевролитом и песчаником, почва песчаником иногда алевролитом. По всему полю отдельными участками встречается ложная кровля. Кровля пласта относится к трудноуправляемой. Содержание золы составляет 6,8-36,6 % при среднем значении 18,0 %. Обогатимость пласта меняется от легкой к трудной. Марка угля КО и К [1].

Сделаем выборку основных горно-геологических условий для  пласта XXI и сведем их в одну таблицу.

Таблица 2.1.

Мощность пласта, м Угол падения пласта, град Относительная метанообильность пласта в интервале глубин 50-700 м увеличивается от 0,1 до 30 м3/тонну Сопротивление углерезанию,  н/мм Длина лавы, м Классификакция кровли по упраляемости Тип непосредственной кровли по устойчивости Тип основной кровли по нагрузочным свойствам Несущая способность почвы, МПа Показатель степени хрупкости пласта

m = 1,8 ÷ 2 α = 8 – 9 Ap = 130 Ln = 210 трудноуправляемая неустойчивая тяжелая gn = 2,5 Е = 1,65

Стратиграфическая колонка XXI пласта.

0,39 алевролит

0,50 песчаник

2,00 уголь

0,46 алевролит

уголь

0,10 углистый аргиллит

уголь

0,30 углистый аргиллит

0,50 песчаник

2.2. Выбор оборудования очистного забоя.

2.2.1. Анализ возможных технологических схем и средств механизации.

Разнообразие горно-геологических условий залегания угольных пластов предопределяет применение различных систем разработки и их вариантов.

Системы разработки пластовых месторождений можно представить в виде следующей классификации:

1.  Системы разработки с выемкой пласта на полную мощность.

1.1.  С длинными очистными заболеваниями (сплошные, столбовые, комбинированные).

1.2.  С короткими очистными заболеваниями (сплошные, камерные, камерно-столбовые, подэтажные штреки, полосы и заходки).

2.  С разделением пласта на слои (наклонные, горизонтальные, поперечно-наклонные).

Системы разработки с выемкой пласта на полную мощность характеризуется относительной простотой, так как все подготовительные выработки располагаются в плоскости пласта.

Системы разработки с разделением пласта на слои конструктивно более сложны и многообразны. На шахтах Кузбасса наиболее распространение получила технология механизированной разработки с использованием комплексов оборудования при отработке пластов пологого  падения средней мощности длинными столбами по простиранию в нисходящем порядке (82,7 %), восходящем (5,6 %), шахматном (11,7 %) порядке [2, стр. 130].

Широкое внедрение в настоящее время получили бесцеликовые схемы подготовки и отработки лав с повторным использованием подготовительных выработок или проведением их вприсечку к выработанному пространству, которое условно можно разделить на две группы [2, стр. 130].

К первой группе относится схемы, по которым вентиляционные штреки проходят с отставанием во времени и пространстве от зоны влияния очистных работ по контакту с выработанным пространством  отработанной лавы. Эти схемы в основном применяются при отработке пластов мощностью до 3 м с легкоуправляемыми породами кровли. Выемочные выемочные штреки погашаются вслед за подвиганием очистного забоя. После отработки верхней лавы или отставанием от нее на 100-150 м по контакту с выработанным пространством проводят выемочный штрек для следующей лавы.

Ко второй группе относятся схемы, по которым подготовительные выработки для следующей лавы проводят или формируют и сохраняют в зоне влияние горного давления. При этом конвейерный штрек сохраняют на полное сечение с последующим погашением целика нижележащей или вышележащей лавы [2, стр. 131].

На основании данного анализа в проекте примем для данных горно-геологических условий систему разработки: длинными столбами по простиранию с полным обрушением кровли, обратной отработкой, сохранением конвейерного штрека с последующим погашением его при отработке верхней лавы.

Из-за многообразия горно-геологических условий на шахтах Кузбасса применялось большое количество типов механизированных комплексов, включающих поддерживающие, поддерживающе-оградительные, оградительно-поддерживающие крепи, в основном, устаревших конструкций.

В результате оценки технического уровня производственных процессов возникла необходимость технического переоборудования шахт, то есть переоснастить шахты на механизированные комплексы нового технического уровня. Наиболее высокие показатели наблюдались в забоях, оборудованных комплексами 20КП-70, КМ-130, КМ-138, "Джой".

Сделаем сравнительный анализ этих комплексов.