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!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!