Рациональная отработка пласта k5 в условиях ГХК шахта Краснолиманская

неустойчивого.

Песчаник серого или светло-серого цвета, кварцево-полевошпатовый, на

кварцевом или глинистом цементе, слюдистый, иногда с тонкими прослойками

алевролита; в основном мелкозернистый, реже среднезернистый и

тонкозернистый, слоистый, средней крепости и крепкий, от среднеустойчивого

до устойчивого.

Известняк темно-серого, реже серого цвета, скрытокристаллический,

массивный, трещиноватый (трещины заполнены кальцитом), характерно наличие

углистого материала, крепкий, устойчивый.

Продуктивная толща указанных свит содержит до 60 угольных пластов и

прослоев, из которых 13 пластов имеют мощность свыше 0,45 м: [pic], [pic],

[pic], l8, l7, l5, l4, l3, [pic], l1, [pic], k7, k5. Краткая характеристика

пластов приведена в таблице №1.

Пласт k5 отрабатывается шахтой "Краснолиманская" с 1985 года, выше по

падению шахтой “Родинская”.

На оцениваемой площади угольный пласт имеет сложное двухпачечное

строение. В центральной части к подсчету приняты обе пачки ([pic]), а в

северо-западной и, отчасти, в юго-восточной – только верхняя пачка ([pic]).

Непосредственная кровля пласта k5 представлена аргиллитом (95%), реже

– алевролитом (2,5%), песчаником (2,5%).

Аргиллит с растительным детритом плохой сохранности, трещиноват,

контакт с углем резкий.

По опыту ведения горных работ шахтами "Краснолиманская" и “Родинская”

породы непосредственной кровли неустойчивы и малоустойчивы, трещиноваты, с

включениями карбонатных конкреций в виде желваков и линз. Выделение воды из

вышележащих песчаников способствует интенсивному расслоению аргиллита и

обрушению его на всю мощность до контакта с песчаником.

На основании приведенных данных аргиллит ожидается малоустойчивым,

при мощности слоя менее 1,5 м и резком контакте с вышележащим слоем –

неустойчивым, а в зоне повышенной трещиноватости и при мощности слоя менее

0,6 м – весьма неустойчивым, склонным к обрушению.

Алевролит трещиноватый, с отпечатками фауны и флоры, сцепление между

слойками слабое, контакт с углем отчетливый, среднеустойчивый, при

водонасыщении и в зонах повышенной трещиноватости – неустойчивый.

Песчаник с небольшим количеством растительного детрита, трещиноват,

контакт с углем резкий.

Иногда песчаник отделяется от угольного пласта слоем аргиллита или

алевролита мощностью до 0,6 м, которые из-за отсутствия сцепления и резкого

контакта с песчаником являются “ложной” кровлей. Песчаник в нижней части

слоя среднеустойчивый. Мощные слои песчаника являются непосредственной и

основной кровлей – устойчивые.

На основании имеющихся данных песчаник на неотработанной площади

прогнозируется от средне- до устойчивого. Основная кровля пласта на большей

части площади представлена переслаиванием слоев алевролита, песчаника и

аргиллита, аналогичными вышеописанным.

По опыту горных работ шахты “Краснолиманская” основная кровля пласта

отнесена к среднеобрушаемой, за исключением центральной части шахтного

поля, где она представлена мощным песчаником (>7 м) – труднообрушаемой.

Непосредственная почва пласта k5 сложена алевролитом (65%), а за

линией расщепления – аргиллитом (30%). В центральной части шахтного поля в

почве пласта залегает песчаник (5%).

Алевролит в верхней части слоя комковатой текстуры ("кучерявчик")

мощностью до 0,5 м, ниже – волнистослоистый, с остатками детрита, контакт с

углем отчетливый.

В горных выработках алевролит среднеустойчивый, кроме слоя

"кучерявчика" мощностью до 0,5 м, где он неустойчив.

На оцениваемой площади устойчивость алевролита прогнозируется

аналогичной.

Аргиллит в верхней части слоя комковатой текстуры ("кучерявчик") до

0,4 м, ниже – с неясно выраженной слоистостью, с тонкими линзами угля и

углистого вещества до 0,1-0,2 см, контакт с углем четкий.

В горных выработках среднеустойчивый, кроме слоя

Таблица 1 - Характеристика пластов

|ка | |ка | | |

|(индекс)| |угл| | |

|пласта | |я | | |

|Южный квершлаг |545 |15,5 | |КМП-А3 + бетон | |

| | | | | | |

Для обеспечения нормальной работы вентиляции при эксплуатационных

работах шахты между горизонтами 845 м и 986 м сооружен вентиляционный

гезенк, оборудованный лестничным отделением.

Для отработки бремсберговой части пласта m4 в воздухоподающем стволе

№1 предусмотрено сопряжение на горизонте 337м.

В стволе размещаются трубопроводы сжатого воздуха, пожарно-

оросительные, водоотливные, для перепуска воды между горизонтами, подачи

эмульсии, а также силовые, сигнальные и телефонные кабели.

Охрана выработок предусматривается предохранительными охранными

целиками, исключающими вредное влияние от воздействия очистных работ. При

погашении выработок целики отрабатываются.

Принятая схема вскрытия пласта l3 и резервных запасов шахты является

наиболее приемлемой, т.к. позволяет без остановки действующей шахты и

реконструкции подъемных установок обеспечить стабильную и устойчивую работу

подготовительных и очистных забоев на весь срок службы шахты, а также

вскрытия новых глубоких участков.

Способ подготовки шахтного поля – панельный. Размеры панелей по

простиранию 1,5-3 км, по падению 1-1,5 км. Порядок отработки пластов,

горизонтов и панелей – нисходящий.

По падению шахтное поле делится на три горизонта: 210, 545, 845

метров. Порядок отработки ярусов в панели обратный, от границ панели к

уклонам, бремсбергам. Учитывая опыт работы шахты и наличие выбросоопасных

песчаников проектом принята пластовая подготовка горных работ.

Охрана капитальных выработок осуществляется целиками угля. Ширина

угольных целиков в зависимости от глубины расположения выработок и

сопротивлению пород сжатию составит:

горизонт 545 м - 60-85 м;

горизонт 845 м - 80-105 м.

Отработка целиков осуществляется при погашении выработок.

Принятая проектом схема подготовки в условиях шахты позволяет осуществить

полную конвейерную доставку угля и выдачу его на существующую площадку,

добиться максимальной концентрации горных работ и обеспечить достижение

оптимальных нагрузок на очистные забои.

1.4 Система разработки на проектируемом участке

На разрабатываемых шахтой пластах принята система разработки длинными

столбами по простиранию. Главной особенностью которых является отсутствие

взаимного влияния подготовительных и очистных работ. На шахте сохраняется

существующая система разработки - длинными столбами по простиранию за

исключением участка запасов между нарушениями в забросовой части пласта l3,

где применяются длинные столбы по восстанию. Проектом принята

возвратноточная схема проветривания выемочных участков с погашением

выработок вслед за лавой, что обусловлено опасностью самовозгорания

пластов. На участках с возвратноточной схемой проветривания достижение

высоких нагрузок по газовому фактору обеспечивается при помощи газоотсоса

из выработанного пространства и дегазации.

Подготовка выемочных столбов предусматривается ярусными

вентиляционными и конвейерными штреками. На протяжении 50м впереди лавы и

40м за лавой в ярусном штреке и бортовой выработке устанавливаются стойки

усиления крепи типа ГСК. Длина выемочных столбов 1200-2000м, длина лавы

составляет 170-320м. В качестве основного способа управления кровлей

принято полное обрушение. Для поддержания сопряжений лав с ярусными

штреками используются механизированные крепи сопряжений.

Краткую характеристику системы разработки на пласте, принятом к

проектированию привожу в таблице 3.

Таблица 3 - Характеристика системы разработки на пласте, принятом к

проектированию

|Наимен|Параметры системы |Подготовительные выработки участка |

|ование| | |

|систем| | |

|ы | | |

| |этажа |выемоч|лавы, м|и |е |а, м| |ал |

| |ширина |м | | | | | | |

| |м | | | | | | | |

|Мощность пласта, м |1,30 |

|Угол падения пласта, градус |16 |

|Объемная масса угля, т/м3 |1,30 |

|Длина лавы, м |210 |

|Длина ниш, м |- |

|Тип выемочного механизма |РКУ-10 |

|Схема работы |Односторонняя: снизу вверх – выемка; |

|выемочного механизма |сверху вниз – зачистка |

|Ширина захвата, м |0,63 |

|Число циклов в сутки, циклов |3 |

|Добыча угля за цикл, т |212 |

|Добыча угля за сутки, м |848 |

|Добыча угля за месяц, м |25440 |

|Штат рабочих явочный, человек |92 |

|Штат рабочих списочный, человек |175 |

Работы в очистном забое, оборудованном комплексом КМ-88, выполняются

в следующей последовательности:

1. Выемка угля комбайном РКУ-10;

2. Передвижка секций крепи КМ-88;

3. Концевые операции;

4. Зачистка лавы комбайном РКУ-10;

5. Задвижка конвейера СП-87ПМ к забою.

Работы по ремонту и подготовке комплекса к работе, как правило,

производятся в ремонтно-подготовительную смену.

В штате участка числится 184 человека. Из них: 12 – ИТР, 119 – ГРОЗ,

31 – электрослесарь, 11 – горнорабочих по ремонту горных выработок, 5 –

машинистов подземных установок, 6 – горнорабочих подземных. Явочный состав

составляет 50 - 60% от списочного.

2 технологическая часть

2.1 Анализ существующей технологии очистных работ на шахте по данному

пласту и задач дипломного проектирования

Изучив технологию и организацию работ на участке, прихожу к выводу,

что имеются резервы и возможности для увеличения нагрузки на очистной

забой, снижению материальных и трудовых затрат.

Применяемый на участке комплекс 1КМ-88 морально устарел. Коэффициент

затяжки кровли составляет 72%. В связи с боковым расположением домкрата

передвижки секции и узким основанием, данный комплекс подвержен, так

называемому “сползанию” основания и крену секций крепи.

Крепление сопряжений производится вручную при помощи швеллеров и

деревянных стоек. Крепление бермы производится шпальным брусом, для

заведения которого, требуется предварительно произвести отбойку угля

отбойным молотком или «на обушок».

При передвижке трех верхних и нижних секций крепи, на них заводится

шпальный брус, под который, между верхняками и под конец, пробивается три

деревянных стойки. При погашении тупиков конвейерного и вентиляционного

штреков, брусья остаются в завале.

Выемочный комбайн РКУ-10, применяемый на участке, зарекомендовал

себя положительно. Он прост в обслуживании, обладает высокой

энерговооруженностью и, на данный момент, наиболее подходит для данных

условий.

Выемка угля на участке осуществляется по односторонней схеме: снизу

вверх – выемка; сверху вниз – зачистка.

Проанализировав существующую технологию очистных работ, предлагаю

следующее:

а) заменить морально устаревший механизированный комплекс 1КМ-88 на

новый, более производительный, обеспечивающий безопасность при ведении

горных работ комплекс 2МКД90;

б) для обеспечения безопасности рабочих, обслуживающих верхнее и

нижнее сопряжения лавы, для экономии лесоматериалов предлагаю использовать

крепи сопряжения КСШ5К;

в) для обеспечения безопасности рабочих, обслуживающих верхнее и

нижнее сопряжения лавы, для экономии лесоматериалов предлагаю использовать

в качестве четырех первых и четырех последних секций крепи концевые

комплекты 2КК;

г) отказаться от односторонней схемы выемки угля и использовать

челноковую схему;

д) заменить конвейер лавы СП-87ПМ на более мощный, модернизированный

конвейер СПЦ163, который рекомендуется использовать в составе комплекса

2МКД90.

2.2 Исходные данные

Исходные данные для проектирования свожу в таблицу 5.

Таблица 5 – Исходные данные для проектирования

|Показатели |Значение |

|Мощность пласта, м |1,3 |

|Угол залегания пласта, град |16 |

|Плотность угля, т/м3 |1,30 |

|Колебание пласта по мощности, м |?m=0,05 |

|Относительная газообильность участка, м3/т |16 |

|Абсолютная газообильность участка, м3/мин |4,3 |

|Размер выемочного участка, м |210 |

|Пласт по выбросам |не опасен |

|самовозгоранию |опасен |

|угольной пыли |опасен |

|горным ударам |не опасен |

|Обводненность участка |не обводнен |

|Непосредственная кровля |песчаный сланец |

|мощность, м |9,2 |

|плотность пород, т/м3 |23,05 |

|удельный вес, кН/м |2,35 |

|Основная кровля |песчаник, песчаный |

| |сланец |

|Непосредственная почва |глинистый сланец |

|Основная почва |песчаник |

|Сопротивляемость угля резанию, кН/м |270 |

2.3 Способ подготовки шахтного поля

Подготовкой шахтного поля называют проведение после вскрытия шахтного

поля системы подготавливающих выработок, обеспечивающих условия для

эффективной и безопасной выемки полезного ископаемого. Подготовку шахтного

поля обычно ведут частями и по мере их отработки подготавливают следующие

части.

Существует несколько способов расположения подготавливающих выработок

при подготовке угольных месторождений к разработке. Каждая такая схема или

способ характеризуется своими индивидуальными особенностями. Схемой

подготовки шахтного поля следует считать характерное расположение

объединенных с учетом функционального назначения в единый комплекс

подготавливающих выработок, обеспечивающих деление шахтного поля на готовые

к выемке части. Таким образом, классификационным признаком схем подготовки

шахтного поля является деление его на характерные части. В соответствии с

ним различают погоризонтную, панельную, этажную и комбинированную схемы

подготовки шахтного поля.

На шахтах Донбасса применяются все выше перечисленные способы

подготовки. К ним предъявлены следующие основные требования: экономичность,

безопасность, полнота извлечения запасов полезного ископаемого (минимум его

потерь в недрах), обеспечение охраны сооружений, природных объектов и

окружающей среды.

Этажный способ заключается в том, что шахтное поле делится по

простиранию на этажи, которые отрабатываются последовательно и, как

правило, в нисходящем порядке. Этажная схема подготовки шахтного поля

отображена на рисунке №1.

[pic]

Рисунок 1 - Этажная схема подготовки шахтного поля.

Этажную схему рекомендуют применять на пластах с углом падения свыше

25 °. Размер этажа по простиранию равен размеру шахтного поля по

простиранию, по падению – наклонной высоте этажа. Преобладающие размеры

этажа по падению составляют 120 – 450 м (в зависимости от угла падения

пласта).

Достоинства этажной схемы подготовки: сравнительно небольшой объем

проведения наклонных подготавливающих выработок; быстрота ввода очистных

забоев в эксплуатацию (при сплошной системе отработки); простота схемы

вентиляции. К ее недостаткам относят наличие длинных этажных штреков,

разбросанность горных работ, значительные затраты на поддержание этажных

штреков.

Панельный способ заключается в том, что шахтное поле делят на

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

МЕНЮ

Рациональная отработка пласта k5 в условиях ГХК шахта Краснолиманская