Расчет годовой мощности шахты

Стр 1 из 9Следующая ⇒

Министерство образования и науки

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра разработки пластовых месторождений

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине

“Основы горного дела”

Подготовил: Студент гр.

Принял: старший преподаватель

Новокузнецк 2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….......3

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ……………………………………………………….......4

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ШАХТЫ………………………………………..5

1.1. Расчет промышленных запасов шахтного поля…………………………..5

1.2. Расчет годовой мощности шахты…………………………………….........9

1.3. Расчет срока службы шахты……………………………………………...12

2. ВЫБОР СПОСОБА И СХЕМЫ ВСКРЫТИЯ ШАХТНОГО ПОЛЯ……….13

2.1. Выбор способа вскрытия шахтного поля………………………………..14

2.2. Выбор схемы вскрытия шахтного поля………………………………....15

2.3. Безопасность ведения горных работ при вскрытии шахтного поля…...17

3. ВЫБОР СПОСОБА И СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ ШАХТНОГО ПОЛЯ……18

3.1. Выбор способа подготовки шахтного поля………………………….....18

3.2. Выбор схемы подготовки шахтного поля………………………………19

3.3. Безопасность ведения горных работ при подготовке шахтного поля...21

4. СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ…………………………………………………. ..22

4.1. Выбор и обоснование системы разработки……………..………………28.

4.2. Технические средства очистных работ………………………………….........28

4.3. Размеры выемочных полей и очистных забоев…………………………......31

4.4. Нагрузка на очистнойзабой……………………………………………....31

4.5. Проверка нагрузки на очистной забой по газовому фактору………......31

4.6. Определение числа действующих очистных забоев………………........32

4.7. Технологическая схема шахты………………………………………...…33

4.8. Безопасность ведения горных работ…………………………………....38

4.9. Горно-технические показатели работы шахты…………………….........42

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………..……….44

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………………….45

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время проблемы разработки и эксплуатации месторождений полезных ископаемых имеют огромное значения для государства и отдельных ее регионов. Все эти проблемы решает горное дело, которое занимается освоением недр Земли. Оно включает все виды техногенного воздействия на земную кору, главным образом извлечение полезных ископаемых, их первичную переработку и научные исследования, связанные с горными технологиями.

Развития техники и технологии предъявляет свои требования к горным предприятиям. Современная угольная шахта, является комплексно механизированное и автоматизированное предприятие большой мощности с высоким уровнем концентрации и интенсификации производства, имеющее поточный характер основных технологических процессов.

К перспективам развития угледобывающей отрасли можно отнести:

1. совершенствование техники и технологии;

2. применение прогрессивной технологии и новой техники для обеспечения наибольшего роста добычи угля, значительное повышение производительности труда и улучшение других технико-экономических показателей;

3. разработка нового оборудования для добычи угля на тонких, пологих и крутых пластах, увеличить производство проходческого оборудования, погрузочных машин и другого оборудования для угольной промышленности;

4. разработать и внедрить новые средства обеспечения безопасных условий труда на предприятиях угольной промышленности;

5. исследование, конструирование и внедрение средств выемки угля без постоянного присутствия людей в очистном забое.

Исходные данные.

Мощность пластов, м m1 2.8

m2 3.2

m3 2.9

Мощность междупластий, м d1 60

d2 55

Угол падения пластов, град. α 19

Мощность наносов, м Нн 14

Объемная плотность угля, т/м³ g 1.32

Коэффициент крепости угля ¦ 1.2

Размеры шахтного поля, м: по простиранию (S) 5200

по падению (Н) 3500

1 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ШАХТЫ

Расчет балансовых и промышленных запасов шахтного поля

Геологические запасы шахтного поля - это общие запасы месторождения. Определяется по формуле:

Z_геол. = Z_бал. + Z_забал., т (1)

где: Z_бал.- балансовые запасы, (млн. тонн).

Z_забал.- забалансовые запасы, (млн. тонн).

Балансовые запасы - это запасы, использование которых в промышленности при существующем уровне техники и технологии экономически целесообразно.

Забалансовые запасы - это запасы, использование которых в промышленности при существующем уровне техники и технологии экономически не целесообразно (низкое содержание полезного ископаемого, малая мощность, высокие материальные затраты).

В идеальном случае шахтное поле имеет форму прямоугольника. Балансовые запасы, потери и промышленные запасы рассчитываются по методике проф.

А.П. Килячкова.

Балансовые запасы шахтного поля определяются по формуле:

(2)

где: S – размер шахтного поля по простиранию, (м).

Н – размер шахтного поля по падению, (м).

n_i – количество пластов.

m_i – мощность пластов.

g_i– плотность рабочих пластов, ﻻ=1.32 (т/м³).

Балансовые запасы первого пласта равны:

(тонн).

Балансовые запасы второго пласта равны:

(тонн).

Балансовые запасы третьего пласта равны:

(тонн).

Балансовые запасы шахтного поля равны:

Zбал = 67267200+76876800+69669600=213813600(тонн).

Не все балансовые запасы шахтного поля будут выданы на поверхность, в недрах останутся потери.

Потери – это часть балансовых запасов, которые останутся в недрах.

Потери по шахтному полю определяются по формуле:

, (3)

где:

zобщ. - общешахтные потери,

zо.г.н. – потери окологеологических нарушений и потери связанные с гидрогеологическими условиями,

zэкспл – эксплуатационные потери. Эксплуатационные потери Z_экспл. включают потери по площади (не вынимаемые части целиков у подготовительных выработок, в очистном пространстве и на границах выемочных участков) и по мощности пласта (пачки угля, оставленной в кровле, почве или между слоями пласта в очистных и подготовительных выработках); потери от неправильного ведения горных работ (целики, оставляемые вследствие завалов или затопления выработок; противопожарные целики, изолирующие отдельные части шахтного поля друг от друга; опорные целики, временно удерживающие породы кровли пласта от обрушения в выработанное пространство); потери отбитого угля в результате неполной выдачи его из очистного забоя, при взрывных работах, при транспортировании по выработкам. Эксплуатационные потери характерезуются каэффицентом КЭКСПЛ: для пластов тонких -0.06 — 0.08, средней мощности — 0.08 — 0.1, мощных пологих -0.1 - 0.12, мощных крутых — 0.12 — 0.15 балансовых запасов за вычетом общешахтных потерь и потерь около геологических нарушений.

Общешахтные потери определяются по формуле:

, (4)

где:

zбарьерн – потери в барьерных целиках. Барьерные целики оставляют у границ шахтного поля, чтобы исключить возможность вскрытия старых затопленных горных выработок соседних шахт. Ширина барьерных целиков определяется по эмпирическим формулам или условно принимается равной 50 м.

Потери в барьерных целиках определяются по формуле:

, (5)

где:

l – ширина барьерного целика; l = 50м.

mс – суммарная мощность пластов в шахтном поле,

Суммарная мощность пластов рассчитывается по формуле:

mс = m1+m2+m3 (6)

mс = 2.8+3.2+2.9=8.9м

Потери в барьерных целиках равны:

Z_{барьерн.}= (тонн)

zпред – потери в предохранительных (охранных) целиках. Охранные целики оставляют для предотвращения разрушений технологического комплекса, промышленных зданий и сооружений, а также природных объектов на поверхности. Потери в охранных целиках при отработке пологих пластах условно составляют 1 — 2 %, при отработке крутых пластов — 2 — 4 % от балансовых запасов.

Потери в охранных целиках определяются по формуле:

(7)

Потери в охранных целиках равны:

(тонн)

Общешахтные потери равны:

(тонн)

Потери окологеологических нарушений определяются по формуле:

Z_о.г.н. = (0,01...0,015)Z_6ал., (8)

Потери окологеологических нарушений равны:

(тонн)

Эксплуатационные потери определяются по формуле:

, (9)

Эксплуатационные потери равны:

(тонн)

Потери по шахтному полю равны:

(тонн)

Определив балансовые запасы и потери шахтного поля можно определить промышленные запасы шахтного поля.

Промышленные запасы – это часть балансовых запасов которые будут выданы на поверхность.

Промышленные запасы определяются по формуле:

, (10)

Промышленные запасы равны:

(тонн)

Полноту извлечения балансовых запасов характеризует коэффициент извлечения:

(11)

Коэффициент извлечения равен:

Промышленные и балансовые запасы Таблица№1

Индекс пласта	S,м	Н, м	m, м	g, т/м³	Zбал. т.	Zпотери, т.	Zпром, т.
m1	5200	3500	2.8	1.32	67267200	10476866	56790333
m2	5200	3500	3.2	1.32	76876800	11973561	64903238
m3	5200	3500	2.9	1.32	69669600	10851040	58818559
Итого:					213813600	33301468	180512131

Потери полезного ископаемого Таблица№2

Индекс пласта	Потери по видам				Суммарные потери, т.
Индекс пласта	Zбар.	Zпред.	Zо.г.н.	Zэкспл.
m1	3178560	672672	1009008	5616626	10476866
m2	3632640	768768	1153152	6419001	11973561
m3	3292080	696696	1045044	5817220	10851040
Итого:	10103280	2138136	32072004	17852848	33301468

Расчет годовой мощности шахты

Проектная мощность шахты - это максимально возможная добыча угля установленного качества в единицу времени определённое проектом.

Фактическая мощность шахты - это максимальная добыча угля в единицу времени определённая с учётом фактического состояния горных пород.

Существует параметрический типовой ряд годовых мощностей шахт:

1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,2; 4,5; 4,8; 5,1; 5,4; 5,7; 6,0; 6,3; 6,6; 6,9; 7,2; 7,5.

При проектировании, когда известны горно-геологические и горнотехнические условия шахты - новостройки, проектную мощность рекомендуется определять по формуле, предложенной проф., д.т.н. А.С. Малкиным:

, тыс. т/год, (12)

где:

К_н. - надежность технологической схемы шахты, включая очистной забой, подземный транспорт, проветривание, околоствольный двор, подъем, поверхность шахты и пр.

При делении шахтного поля на блоки, панельном или погоризонтном способе подготовки блока и подъеме угля по вертикальным стволам К_н = 0,8 — 0,9.

При индивидуальной (не блоковой) схеме отработки запасов, панельной подготовке шахтного поля и подъеме угля по вертикальным стволам К_н = 0,75 — 0,85; то же , но при этажной подготовке К_н = 0,6 — 0,75.

При индивидуальной отработке, панельной подготовке, фланговой схеме проветривания шахтного поля и подъеме угля по наклонным стволам К_п = 0,7 — 0,8.

К₁ - коэффициент, учитывающий влияние количества рабочих угольных пластов в шахтном поле (n₁) и находящихся в одновременной отработке (n₂).

Определяется по формуле:

, (13)

Каэффицент К1 равен:

К₂-коэффициент, учитывающий влияние уровня нагрузки на очистной забой, условий его работы.

Определяется по формуле:

(14)

где:

y - коэффициент, учитывающий условие работы забоев, характерных для условий данного месторождения. Для Кузбасса y = 0.0016.

mср – средняя мощность отрабатываемых пластов.

mо.пласт. – мощность отрабатываемого пласта.

Ао.з.мес. – месячная нагрузка на очистной забой(т/мес.),

Средняя мощность рассчитывается по формуле:

mср = (m1+m2+m3)/3, (15)

Средняя мощность равна:

mср = (2.8+2.9+3.2)/3=2.96м.

Ао.з.мес. определяется по формуле:

; (16)

где:

L -длина лавы(100-300), м;

m_{о.пласт} - мощность отрабатываемого пласта, м;

n-количество циклов за сутки (10),

γ - средняя плотность угля (1.32), т/м³;

С- коэффициент извлечения угля по выемочному участку (0,95-0,97);

N- число рабочих дней в месяце (30);

r – глубина вруба (0,5;0,63;0,8);

т/мес.

К3 – коэффициент, учитывающий влияние угла падения пласта и глубины разработки.

К3 рассчитывается по формуле:

К3 = 1+ Нв/Нн (17)

где:

Нв – глубина верхней границы шахтного поля( Нв = Ннаносы ),

Нн – глубина нижней части шахтного поля,

Нн определяется по формуле:

Н_н=нв + Н×sinα (18)

Нн равна:

Н_Н=14+3500×sin19=1134м

К3=1.012

тыс. т/год

По параметрическому ряду мощностей шахт Агод.=3 млн.т/год.

Расчет срока службы шахты

Режим работы шахты по добыче угля следует принимать:

• число рабочих дней в году — 360;

• число рабочих смен по добыче угля в сутки — 3;

• продолжительность рабочей смены на подземных работах— 6 ч.(одна смена ремонтно-подготовительная);

Полный срок службы шахты рассчитывается по формуле:

Т_n=t₁+T_P+t₂, лет (19)

где:

t₁- период освоения проектной мощности шахты (2-3 года)

T_P- расчётный срок службы шахты;

t₂- период затухания горных работ (2-3 года)

Рабочий срок службы шахты рассчитывается по формуле:

T _p=₍₂₀₎

Расчётный срок службы шахты равен:

Т_р=180.512/3=60лет.

Т_n=2+60+2=64 года.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1515; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!