читать дальшеИндивидуальная и групповая подготовка запасов угольных пластов
Возможны следующие способы подготовки угольных пластов: самостоятельный (полевой или пластовый), групповой (полевой или пластовый) и комбинированный.
Способ подготовки пластов принимается на основании качественного сравнения возможных вариантов подготовки, опыта разработки пластов на шахтах, правил технической эксплуатации и основных направлений технологического проектирования угольных шахт.
Самостоятельная подготовка рекомендуется при расстоянии между пластами по нормали более 40 м; при меньшем расстоянии между пластами следует применять групповую подготовку при помощи промежуточных квершлагов. Группирование пластов при междупластии больше 40 м должно быть обосновано технико-экономическими расчетами.
Пластовую подготовку следует применять при разработке пластов неопасных по внезапным выбросам и самовозгоранию угля до глубины 100-400 м и породах не ниже средней устойчивости.
В остальных случаях следует ориентироваться на применение полевой подготовки угльных пластов.
В случае применения групповой подготовки пластов нустанавливаются число групп пластов в свите, число пластов в каждой группе и групповык выработки.
Устанавливается количество этажей (панелей, выемочных столбов) в шахтном поле и их размеры.
При этажном способе подготовки шахтного поля, в случае моноклинального залегания пластов, их выдержанности по мощности и разделении этажей на подэтажи наклонная высота всех этажей принимается одинаковой и определяется в следующей последовательности:
А)определяется приближенная наклонная высота этажа
Б)определяется приближенное число этажей в шахтном поле
В)округляется вычисленное значение до ближайшего целого числа , которое и определит количество этажей в шахтном поле;
Г)определяется скорректированная наклонная высота этажа
Д)находится скорректированная длина очистного забоя
Е) определяются промышленные запасы этажа
Ж) определяется срок службы этажа
З) производится сравнение срока службы этажа с нормативным сроком службы этажа. При этом должно выполняться неравенство
Нормативный срок службы этажа при разработке пологих пластов принимается равным не менее 20 лет, наклонных – не менее 15 лет, крутонаклонных и крутых – не менее 10 лет.
17. Классификация схем вскрытия запасов шахтных полей
Способ вскрытие шахтного поля принимается на основании качественного анализа достоинства и недостатков не менее двух технически возможных в заданных горно-геологических условиях вариантов вскрытия.
При выборе способа вскрытия шахтного поля необходимо исходить из обеспечения максимальной концентрации горных работ за счет высокой нагрузки на очистной забой, выемочное поле, пласт и горизонт, минимального объема проведения и поддержания горных выработок бесступенчатого и, по возможности, непрерывного транспорта.
Для каждого из сравниваемых вариантов в пояснительной записке приводится вертикальная схема вскрытия с указанием основных параметров: глубины стволов, их места заложения, схемы проветривания, длины вскрывающих квершлагов, капитальных бремсбергов или уклонов и т.п.
Основными схемами вскрытия рекомендуется принимать:
А)для пологих и наклонных пластов – вертикальными стволами и капитальными квершлагами с отработкой всех запасов угля в шахтном поле на одном подъемном горизонте бремсберговыми и бесступенчатыми уклонными полями; вертикальными стволами и погоризонтальными квергшлагами (при значительных размерах шахтного поля по падению) с квершлагами (при значительных размерах шахтного поля по падению) с отработкой запасов бромсберговыми и уклонными полями на каждом подъемном горизонте; главными наклонными и вспомогательными вертикальными стволами – при глубине подъемного горизонта до 600 м и отсутствии плывунов и сильно водоносных пород;
При больших размерах шахтного поля, высокой метанообильности пластов и мощности шахты свыше 2,4 млн.т/год принимать блоковый способ вскрытия с независимым проветриванием каждого блока, транспортированием угля по магистральным штрекам и подъёмом его по центральным подъемным стволам;
Уклонные работы допускаются только при разработке последнего горизонта и длине уклона не более 1000-1200 м;
Б) для крутонаклонных и крутых пластов – вертикальными стволами и этажными квершлагами. При этом стволы следует закладывать в лежачем боку свиты для исключения возможности их подработки и уменьшения потерь угля в целиках под промплощадку;
В) в районах с горным рельефом поверхности вскрытия шахтного поля принимать штольнями вне зависимости от углов падения пластов.
Вертикальная схема вскрытия выбранного варианты вскрытия шахтного поля, с указанием азваний горных выработков, основных размеров и схемы проветривания шахты (стрелками), вычерчивается на листе формата А1. На том же листе приводится горизонтальная схема вскрытия шахтного поля (план выработок первого откаточного горизонта).
2. В соответствии с принятой проектной мощностью шахты выбирается рациональный вид транспорта по вскрытию и подготовительным выработкам.
В зависимости от величины грузопотока расстояния транспортирования, уклонов выработки и транспортируемых грузов применяется локомотивный или конвейерный магистральный транспорт.
Основным видом транспорта является локомотивная откатка.
В зависимости от сцепного веса рудничные локомотивы делятся на три группы: легкие – до 70 кН; средние – от 70 до 100 кН и тяжелые – свыше 100 кН.
Контактные электровозы используются в негазовых и неопасных по пыли шахтах, а также в шахтах I и II категорий по метану в откаточных выработках со свежей струей воздуха. В остальных случаях применяются аккумуляторные электровозы, дизелевозы и гировозов в соответствии с категорийностью шахты по пылегазовому режиму и требованиями правил безопасности.
В настоящее время на большинстве угольных шахт в составах, которые перевозят тяжелые электровозы, используются вагонетки ёмкостью не менее 2,5 м3. Для электровозов со сцепным весом 280 кН следует использовать большегрузные вагонетки ёмкостью 3,3-5,6 м3.
3. Выбираем тип подъемных сосудов по главным вскрывающим выработкам.
При вскрытии шахтного поля вертикальными стволами подъем угля и породы следует предусматривать однократными скиповыми подъемными установками, а на вспомогательных стволах устанавливать одноконцовые клеевые подъемные установки.
При вскрытии шахтного поля наклонными стволами конвейерные подъемы оснащаются ленточными конвейерами с лентой шириной 1000 и 1200 м. При этом в главном наклонном стволе устанавливают один, реже два конвейера типа 2ЛУ100 или 2ЛУ120.
4. По принятому типу подъемных сосудов и их параметрам принимаются размеры главного и вспомогательного ствола.
5. В соответствии с рекомендуемыми для угольных шахт технологическими схемами околоствольных дворов выбирается тип околоствольного двора.
6. Сочетания вскрывающих и подготовительных горных выработок выбираются типовыми по габаритам транспортных средств и подъемных сосудов и проверяются по максимальной доступной скорости струи воздуха.
18. Общая характеристика панельной подготовки запасов угольных пластов
Если пласт в пределах горизонта делят по простиранию на участки, расположенные по падению пласта от верхней границы горизонта до нижней, то такие участки называют панелями , а схему подготовки шахтного поля - панельной .
Панель - часть пласта в пределах горизонта, обслуживаемая самостоятельным комплексом горизонтальных или наклонных транспортных и вентиляционных выработок. Границами панели по простиранию являются границы шахтного поля и условные линии - границы смежных панелей.
По простиранию размер панели достигает 2500-3000 м, по падению 1000-1200 м.
Панель по падению делят на более мелкие участки, вытянутые по простиранию - ярусы. Ярус - часть пласта в пределах панели, ограниченная выемочными, ярусными штреками (конвейерным и вентиляционным). В пределах каждой панели от главного откаточного штрека проводят бремсберг или уклон , которые называют панельными. Панель может быть однокрылой и двукрылой. Последние экономически выгоднее и технически совершеннее. В пределах яруса на каждом крыле панели располагают одну лаву.
Панельный способ подготовки применяют, как правило, при разработке горизонтальных пластов, а на пологих и наклонных пластах при наличии следующих условий :
* угол падения пластов до 20-25 ?, при котором можно осуществлять полную конвейеризацию транспортирования угля в пределах панели;
* отработка одного или ограниченного числа пластов, когда необходимо обеспечить большую нагрузку на шахту;
* разработка пластов с переменным углом падения по линии их простирания, при этажном способе наклонная высота этажа в границах шахтного поля изменялась бы в весьма широких пределах;
* разработка нарушенных пластов , при этом участки пласта между нарушениями, расположенными по падению или под углом к нему , являются своего рода панелями;
* длина шахтного поля по простиранию не более 8-10 км.
Достоинства панельной подготовки:
* технически наиболее простое увеличение нагрузки на пласт;
* благоприятные условия для применения прогрессивного конвейерного транспорта от очистного забоя до главного штрека и отработки ярусов обратным ходом, т.е. от границ панели к наклонной выработке.
Недостатки схемы:
* необходимость проведения большего числа наклонных выработок;
* сложная схема проветривания.
19. Основные принципы вскрытия запасов угольных пластов наклонными стволами
Наклонный ствол - наклонная подземная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и служащая для тех же целей, что и вертикальный ствол. Наклонный ствол в большинстве случаев проводят по пласту, реже - по породам.
Достоинства наклонных стволов для вскрытия шахтного поля: возможность полной конвейеризации для выдачи полезного ископаемого от очистного забоя до поверхности, большая производительность ствола, сокращение сроков строительства шахты и меньшие по сравнению с вертикальными стволами капитальные затраты. Недостатки: бо́льшая длина ствола по сравнению с вертикальными при вскрытии одного и того же пласта, бо́льшая стоимость поддержания и обслуживания.
При вскрытии шахтного поля наклонными стволами с поверхности до нижней границы первого этажа, по падению пласта, примерно в центре шахтного поля проходят три ствола - главный и два вспомогательных Главный ствол
служит для подъема угля и оборудуется ленточными конвейерами. Из вспомогательных стволов, пройденных параллельно главному на расстоянии не менее 30 м, один - грузовой, используется для спуска оборудования и материалов, подъема породы из шахты, Другой - вентиляционный, применяется также для спуска, подъема людей.
Он оборудуется средствами для механизированной перевозки людей, а также перилами, сходнями и лестницами. Около вентиляционного ствола расположен шурф. Нижняя часть его соединяется с наклонным стволом вентиляционным каналом, а над устьем устанавливаются вентиляторы центрального проветривания.