Блок вспомогательного ствола.
Предназначен для спуска и подъема людей, материала и оборудования.
1 копер, 2 ремонтные мастерские, 3 материальные склады, 4 склад
металокрепи__, 5 калориферная__, 6 здание подъемных машин.
Административно бытовой комбинат включает в себя различные помещения по
бытовому обслуживанию шахтеров, а также административно конторские
помещения, нарядные, телефонные станции, здравпункт, бани.
Способы вскрытия шахтных полей.
Факторы, влияющие на способы вскрытия: 1 форма и размер шахтного поля, 2
мощность и угол падения пласта, 3 число рабочих пластов, 4 расстояния между
ними, 5 глубина залегания, 6 нарушенность, 7 газоносность, 8 мощность и
срок службы шахты.
Требования к способам вскрытия:
1 должны обеспечивать максимальную производительность и минимальную
себестоимость, а для этого необходимо минимизировать первоначальные
капитальные затраты и сроки строительства, 2 высокая концентрация
производства, 3 низкая протяженность поддерживаемых выработок, 4
эффективное проветривание выработок.
Классификация способов вскрытия.
Способы вскрытия различаются: 1 по типу главных вскрывающих выработок
(наклонные и вертикальные стволы, штольни и их комбинации), 2 по
расположению главной вскрывающей выработки относительно пласта и элементов
его залегания, 3 по числу транспортных горизонтов (одногоризонтные и
многогоризонтные), 4 по наличию т типу дополнительных вскрывающих выработок
(горизонтальные, вертикальные, наклонные).
Вскрытие вертикальными стволами.
Название способов вскрытия определяется перечислением главных и
вспомогательных вскрывающих выработок, обеспечивающих доступ с поверхности
к п.и. Область применения: любые горонгеологические условия в независимости
от глубины, мощности пластов, угла их падения, количество пластов и рельефа
поверхности.
Недостатки: 1 большая стоимость проведения, 2 длительный срок пуска шахты
в эксплуатацию, 3 цикличность транспорта, 4 большие технологические и
экономические сложности в случае углубки ствола.
Достоинства: 1 большая площадь сечения, 2 относительно небольшая
протяженность от поверхности до пласта, 3 небольшие затраты для поддержания
выработки
Вскрытие вертикальными стволами одиночных пластов.
1 - гл. ствол, 2 вспомогательный ствол, 3 шурф, 4 околоствольный двор.
\\
2 Вскрытие группы пластов вертикальными стволами и капитальным квершлагом.
Размеры шахтного поля по падению менее 2500м. Расстояние между пластами
менее 400м. Угол падения более 80є и менее 18є.
3 Вскрытие вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами.
Применяется при угле менее 12є при вскрытии свиты пластов. 4 -
погоризонтные квершлаги.
4 Вскрытие вертикальными стволами и этажными квершлагами.
5 При большой протяженности шахтного поля по простиранию и большой
газоносности угольных пластов, шахтное поле делят на блоки.
Блок – часть шахтного поля, имеющая собственную вертикальную выработку для
подачи свежей струи воздуха. 5 – блоковой вентиляционный ствол. При
размерах поля S более 8000м,q более 15 мі/m – газоносность.
В зависимости от горногеологических условий залегания угольных пластов
расположение вертикальных стволов может быть 1 центрально сдвоенная, 2
центрально -_______, 3 орланговая. Выбор способа вскрытия определяется в
первую очередь безопасность ведения г.р. и минимальными.
Системы разработки пластовых месторождений.
Выработки, предназначенные для добычи, называют очистными.
Установленный для данных геологических условий залегания пласта и принятых
средств механизации определенный порядок ведения подготовительных и
очистных работ в пределах этажа или панели увязаны в пространстве и во
времени называется система разработки.
Требования к системе разработки:
1 безопасность, 2экономичность, 3 минимизация потерь.
Факторы, влияющие на выбор систем разработки: мощность пласта, угол падения
пласта, крепость пласта, газоносность.
Классификация систем разработки.
В качестве классификационного признака выбрано одно характерное отличие –
определенная очередность ведения подготовительных и очистных работ. Это
отличие предопределяет вид систем разработки: сплошная, столбовая,
комбинированная в случае длинных очистных забоев; камерно и камерно-
столбовые при коротких очистных забоях.
Характерным для столбовых систем разработки является то, что до начала
очистных работ проводят подготовительные выработки, которые полностью
оконтуривают запасы в пределах выемочного поля. При сплошной системе
разработки проведение подготовительных выработок и очистная выемка ведутся
одновременно. При комбинированных системах для отработки столбов в
выемочном поле применяют одновременно или последовательно сплошную или
столбовую систему разработки.
Основное отличие определяется рядом признаков, которые характеризуют не
столько систему, сколько ее варианты. 1 Технология выемки. По этому
признаку все системы делят на две группы ф) с длинными очистными
забоями(лавы), б) с короткими очистными забоями(камерами). Системы первой
группы делятся на две подгруппы: а1) системы разработки пластов на полную
мощность, а2) система разработки мощных пластов с разделением на пласты.
Второй признак. 2 общее направление выемки п.и. по отношению к элементам
залегания, различают системы разработки с выемкой: по простиранию, по
падению, по восстанию.
Сплошная система разработки.
1 ходок первоначально от ходка (1) на расстоянии от него в 50-80м
проводится вентиляционный штрек – 3 и откаточный штрек – 2. Эти штреки
соединяют между собой разрезной печью – 4 в которой монтируют очистное
оборудование. Штрек (3) опережает забой лавы метров на 5, а штрек (2)
откаточный опережает на 80м для маневровых операций. После того как
началась добыча разрезная печь (4) превращается в очистной забой. По мере
добычи, а следовательно, и по мере подвигания очистного забоя проводится и
подготовительные выработки (3,4). В какой-то момент времени забой окажется
в положении А. Крестиками обозначено выработанное пространство. 6 –
обозначены бутовые полосы необходимые для охраны подготовительных
выработок. В процессе добычи п.и. транспортируется по лаве (4) на
откаточный штрек (2), потом бремсберг. Воздух подается в другом
направлении.
Способы поддержания выработок.
1 выкладка бутовых полос, 2 целиками угольными (вместо бутовой полосы, мы
ее не извлекаем),3 железобетонные тумбы.
Способы управления горным давлением.
1 полное обрушение, 2 полная закладка выработанного пространства, 3
частичная закладка выработанного пространства, 4 плавное опускание кровли.
Достоинство сплошной системы разработки:
1 простота системы разработки, 2 сравнительно быстро возможно приступить к
добычным работам. Недостатки: 1 большие затраты на поддержание
подготовительных выработок, 2 взаимные помеки очистных и подготовительных
работ, 3 отсутствие предварительной информации по геологии месторождения.
Область применения: пласты тонкие, весьма тонкие, пласты опасные по газу,
внезапным выбросам.
Столбовая система разработки.
Столбовая система разработки предполагает разделение в пространстве и во
времени очистных и добычных работ. При этой системе все подготовительные
выработки в выемочном поле проводятся до начала очистных работ. При этой
системе запасы выемочного столба отрабатываются в обратном порядке, т.е.
__
При этой системе запасы выемочного столба отрабатываются в обратном
порядке, т.е. от границ этажа или яруса к центру шахтного поля, что
позволяет погашать выработки. При столбовой системе очистной забой имеет
прямолинейную форму. Основным способом управления кровли является полное
обрушение.
1 бремсберг, 2 ходки (грузовой и людской), 3 камеры подъемных машин, 4
вентиляционный штрек, 5 конвейерный штрек, 6 вентиляционный штрек
очередного столба, 7 разрезная печь, 8 выработанное пространство.
Сами выработки (4) и (5) нам поддерживать не нужно, они погашаются п.и. по
очистному забою (7) (скребковый конвейер) поступает на ленточный конвейер
по выработке 5 транспортируется до бремсберга (1), по бремсбергу (1) п.и.
идет до главного откаточного штрека до околоствольного ствола и по стволу
на поверхность. Область применения: повсеместно.
Достоинства: 1 отсутствуют взаимные помехи очистных и подготовительных
работ, что позволяет достигать высоких нагрузок на очистной забой, 2
подготовительные выработки находятся в хороших, благоприятных условиях, 3
заблаговременное проведение подготовительных выработок позволяет получать
дополнительную геологическую информацию.
Процессы в очистных забоях.
Основные процессы: 1 выемка, 2 крепление,3 транспортирование.
Выемка.
Выемка угля может производится механическими способами исполнительными
органами горных машин, при помощи взрывных работ, гидравличесеким способом,
механогидравлическим. Выбор __ зависит от свойств и состояния п.и. и
окружающих пород. Процесс выемки включает не только разрушение пласта, но и
его погрузку. Эти процессы могут выполняться либо одной, либо разными
машинами, одновременно или последовательно. Наиболее широкое
распространение имеет механический способ выемки. Этот способ
осуществляется комбайнами, стругами, бурошнековыми установками, обойными
молотками и угольными пилами.
Очистной комбайн
1 механический корпус длина 8-10м, 2 и 3 исполнительные органы. Он
размещается на скребковом конвейере. В корпус – падающая часть, редукторы и
т.д. Различают широко захватную и узко захватную выемку. Выемка, при
которой ширина полосы мене 1м, называется узкозахватной. Разновидность
узкозахватной выемки, при которой разрушение угля производится стругом,
движущимся вдоль забоя и срезающее стружку шириной 10-20см, называют
струговой выемкой. Исполнительные органы бывают барабанного типа,
корончатого, шнекового. Самый прогрессивный исполнительный орган –
шнекового типа.
Достоинства узкозахватной выемки по сравнению с широкозахватной.
1 выемка производится в зоне эффективного отжима угля, что снижает
сопротивление его разрушению, 2 узкозахватная выемка позволяет эффективно
решить вопросы крепления.
Существует односторонняя выемка и челноковая. Односторонняя – в одну
сторону комбайн и обратно идет зачищает. Челноковая – туда сюда.
Крепление.
В очистных забоях применяют индивидуальные и механизированные крепи.
Механизированные крепи – прогрессивный способ крепления, позволяет
механизировать и автоматизировать все процессы в забое, но в ряде случаев
(при разработке сильно нарушенных месторождениях, при не выдержанной
мощности пласта) приходится применять индивидуальные крепи.
Индивидуальная крепь в процессе ее передвижки разбирается на элементы:
состоит из призабойной и посадочной (специальной). Призабойная – стойки,
которые располагают правильными рядами вдоль забоя. Стойки устанавливают
под верхняки.
Стойки могут быть деревянными, металлическими. Если стойки металлические
они делятся на стойки трения и гидравлические. Крепи бывают жесткие и
податливые. Жесткие под нагрузкой теряют свою несущую способность.
Податливые сохраняют несущую способность.
Посадочная крепь предназначена для управления кровлей. Ее несущая
способность в несколько раз выше, чем несущая способность призабойной
крепи. 95% добывается с помощью механизированной крепи.
По способу взаимодействия с породами кровли все механизированные крепи
делятся на 4 типа: 1 оградительно-поддерживающие крепи, 2 поддерживающие
оградительные, 3 поддерживающие, 4 оградительные
Состоит: 1 перекрытие, 2 ограждающая часть, 3 основание, 4 козырек, 5
гидростойка.
Функции: 1 защита при забойного пространства от обрушенных пород и
частичное поддержание кровли (козырьком), 2 в основном поддерживает кровлю,
но и имеет ограждающий элемент, 3 поддерживает, 4 ограждает. Каждая из этих
крепей имеет свою область применения
Механизированный комплекс включает в себя механизированную крепь, очистной
комбайн, скребковый конвейер, гидро и электрооборудование, насосные
станции, маслостанции.
1 горизонтальный гидродомкрат, 2 механ.крепь, 3 скребковый конвейер, 4
очистной комбайн.
Технология, механизация и организация очистных работ в комплексно
механизированном забое.
1 секция механизированной крепи, 2 очистной комбайн, 3 скребковый конвейер.
Первоначально комбайн находится в нижней части лавы около конвейерного
штрека (4). Комбайн находится на скребковом конвейере, причем конвейер и
крепь придвинуты к забою. Начинается зарубка комбайна в пласт и начинается
процесс выемки, т.е. комбайн, двигаясь по конвейеру снизу вверх вынимает
полоску угля шириной L. В процессе разрушения пласта осуществляется
погрузка угля на скребковый конвейер. С помощью гидродомкратов скребковый
конвейер передвигается к забою, затем после снятия распора крепи этими же
гидродомкратами секции крепи подтягиваются к забою.
Планограмма очистных работ.
Горные выработки. Рудничная атмосфера.
Шахтное поле – часть угольного месторождения отведенного для разработки
одной шахты.
Проектными потерями является часть балансовых запасов угля, которое по
проекту предусматривается безвозвратному оставлению в недрах, при отбойке
всех запасов данной шахты.
Общешахтные относятся запасы в целиках под сохраняемыми объектами на
поверхности или целиках служащих для охраны капитальных горных выработок.
Эксплуатационные потери – потери в целиках угольных пачках связанные
системой разработки и технологии горных работ.
Эксплуатационные горные выработки необходимые для разработки месторождения,
которое имеет основное назначение детальной разведки уточнения и дополнении
горно-геологическую характеристику данного месторождения.
Подготовительные выработки – выработки, проводимые при подготовке отдельных
частей шахтного поля к очистной выемке.
Забоем выработки называют место разрушения массива горных пород.
Комплекс: 1 комбайн, 2 конвейер, 3 крепь.
Атмосферный воздух, заполняющий горные выработки называется рудничным или
шахтным.
Выработки, по которым подается чистый воздух, называются воздухо-подающими.
Выработки, по которым удаляется испорченный воздух, называются
вентиляционными.
Приемлемое давление воздуха на глубине разработке достигает 120 кПа.
Газообильность - характеризует интенсивность выделения газа в отдельную
горную выработку в пределах добычного участка.
Газоносность – количество газа (мі) содержащийся в 1т или в 1мі нетронутого
массива природных условий. Составной частью является кислород. Его
плотность по отношению к воздуху 1,11 кг/мі. По правилам безопасности
содержания кислорода в горных выработках составляет 20%.
Азот. Его плотность по отношению к воздуху 0,97кг/мі. Содержание азота в
угольных пластах может составлять 2м на T.
Углекислый газ. По правилам безопасности на рабочих местах не должно быть
0.5%. Выработка с исходящей струей горизонта и шахты 0.75% - углекислого
газа.
К ядовитым примесям воздуха относятся окись углерода, окислы азота,
сернистый газ, сероводород. Предельно допустимая концентрация окиси
углерода в воздухе действующих выработок составляет 0.0017%. Сернистый газ
(SOІ) Предельно допустимая концентрация 0.0038%. Сероводород
(HІS).Предельно допустимая концентрация 0.00071%. Акролеина – 0.0008%.
Фармольдегид, аммиак, радон.
Метан. Температура воспламенения 650-750є, предельно допустимое содержание
более 1% , исходящая струя шахты 0.75%, поступающая струя, содержание не
должно превышать 0.5%. Допустимое содержание метана в тупиковых выработках
не должно быть больше 2%.
=============
Для графического изображения процессов операций в горном деле применяются
циклограммы и планограммы. Циклограмма показывает последовательность
выполнения процессов и операций в одном месте подземного пространства,
например, проведение одиночной горной выработки. Планограмма показывает
последовательность выполнения процессов, операций, их продолжительность и
совмещение в различных местах, ведение горных работ, например очистной
забой.
Угольные шахты в зависимости от относительной метанообильности и вида
выделения метана разделяют на пять категорий :I - с выделением до 5 м3
метана на 1 т суточной добычи; II - от 5 до 10 м3 метана на 1 т суточной
добычи; III -от 10 до 15 м3 метана на 1 т суточной добычи;
сверхкатегорийные - с выделением газа более 15 м3 на 1 т суточной добычи и
опасные по суфлярным выделениям. К особой категории – “опасные по внезапным
выбросам” - относятся шахты, разрабатывающие пласты, опасные по внезапным
выбросам угля, газа и породы.
Целик – часть угольного пласта, которую при разработке месторождения
оставляют нетронутой для охраны горных выработок, наземных сооружений,
управления горным давлением и других целей.
Вскрытия шахтного поля.
Вскрытием месторождения или шахтного поля называют проведение комплекса
вскрывающих выработок, которые открывают доступ с поверхности к полезному
ископаемому и обеспечивают возможность проведения подготовительных
выработок.
Схемой вскрытия называют пространственное расположение сети вскрывающих
выработок (стволы, штольни и др.) относительно границ шахтного поля.
Способ вскрытия – расположение системы вскрывающих выработок в шахтном поле
относительно горизонтальной плоскости с учетом их функционального
назначения.
Проветривание очистных и подготовительных выработок в панелях
осуществляется через центрально-сдвоенные стволы или через один ствол и
шурфы, пройденные для каждой панели.
Этажи отрабатываются в нисходящем порядке. По мере отработки этажа
заблаговременно производятся углубка стволов и подготовка нового
откаточного горизонта.
Лава - подземная очистная выработка большой протяженностью (от неск. десят.
до неск. сот. метров)один бок, которой образован массивом п.и. (забоем
лавы, а другой - стеной закладочного материала или обрушенной породой
выработанного пространства.
С токи зрения горного давления и устойчивости, горные выработки по форме
сечения можно расположить в следующей последовательности: 1 - круглая
(самая устойчивая), 2 - овальная, 3 - арочная, 4 - сводчатая, 5 -
трапециевидная - есть полигональная и прямоугольная. Вскрывающие выработки
имеют форму 1,2,3,4, подготавливающие 2,3,4,5, разрабатывающие 3,5,6,7.
Планом горных работ, называют проекцию угольного плата на горизонтальную
плоскость с нанесением всей необходимой горно-геологич, горно-технич,
эконом. информации.
gornacru@mtu-net.ru
http://mggu.newmail.ru
Страницы: 1, 2, 3
