Реферат подготовка шахтного поля
Обновлено: 05.07.2024
Цель курсовой работы - научится научным методами разработки месторождений угля и научиться использовать наиболее эффективный, с технико-экономической точки зрения, метод для определения горно-геологических условий разрабатываемого месторождения при обеспечении безопасности ведения работ и благоприятных условий труда.
Прикрепленные файлы: 1 файл
kursovaya_rabota_po_discipline_gornoe_delo.doc
К недостаткам относятся:
• ограниченная горно-геологическими условиями область применения способа;
• значительные расходы на поддержание стволов вследствие большей их длины по сравнению с вертикальными , пройденными на ту же глубину , и более сильного проявления горного давления со стороны вмещающих пород;
• ограниченная пропускная способность вспомогательного транспорта, меньшая его надежность;
• большое сопротивление наклонных стволов движению воздуха.
Штольнями вскрывают пласты, залегающие в районах с сильно пересеченной гористой местностью, когда использование вертикальных или наклонных стволов технически невозможно или экономически нецелесообразно.
Штольневое вскрытие применяется при любых углах падения и количестве пластов.
При выборе места расположения штольни необходимо учитывать совокупность следующих факторов : около устья штольни должна быть площадка, защищенная от селей и достаточная для размещения технических зданий и сооружений ; обеспечена возможность подвода железнодорожного пути, шоссейной или канатной подвесной дороги; устье штольни необходимо располагать выше уровня максимального подъема воды в ближайшем водоеме за последние 40-50 лет.
Достоинства штольневого вскрытия по сравнению со стволами:
• проще схемы транспортирования грузов и водоотлива;
• простая схема поверхностного комплекса.
Способ вскрытия месторождения штольнями – один из самых экономичных и простых. Рекомендуется к применению во всех случаях, когда для этого имеются необходимые горно-геологические предпосылки.
При комбинированном способе вскрытия шахтных полей для выполнения различных технологических функций сооружают не однотипные основные и дополнительные вскрывающие выработки. Фактически данный способ представляет собой синтез рассмотренных выше способов, и имеет целью достичь при наиболее рациональном техническом решении больший экономический эффект от производственной деятельности горного предприятия.
В качестве главной вскрывающей выработки чаще всего используется наклонный ствол, в качестве вспомогательной - вертикальный. Главный наклонный ствол оборудуют мощным ленточным конвейером, который используется для транспортировки угля. Вертикальный ствол оборудуется скиповым подъемом для транспортировки породы на поверхность, а также материалов и оборудования в шахту и обратно.
Комбинированные схемы вскрытия встречаются на старых шахтах в результате их реконструкции. В других случаях эти схемы закладывают в проекты новых шахт, например, при вскрытии пластов с резко меняющимися углами падения, мульд, куполообразных залежей, нарушенных месторождений.
Комбинированный способ вскрытия имеет ряд преимуществ по сравнению со вскрытием вертикальными стволами, оборудованными скиповым подъемом. Обеспечивается непрерывность (поточность) транспортирования угля от очистного забоя до поверхности шахты; повышается безопасность работ, уменьшается измельчение угля, что особенно важно при добыче дорогостоящих энергетических углей, особенно антрацитов.
К недостаткам комбинированного способа вскрытия относится большая длина наклонных стволов по сравнению с вертикальными, что необходимо особо учитывать при применении специальных способов сооружения стволов по слабым, обводненным, трещиноватым породам. Эксплуатационные затраты на поддержание стволов , на транспортирование 1 т. Угля ленточными конвейерами больше по сравнению со скиповым подъемом; увеличивается степень измельчения угля при одинаковой вертикальной высоте подъема.
Эффективная область применения комбинированного способа вскрытия: годовая мощность шахты должна быть более 1,5-2 млн.т. угля; глубина ведения горных работ до 400 м; преимущественно пологих пластов с проходкой стволов под углом до 17˚, так как современные ленточные конвейеры надежно работают при угле наклона не более 18˚. Стволы желательно проходить с углом наклона, соответствующим углу падения пласта , во избежание пересечения пластов стволами и оставления охранных целиков угля на пересекаемых пластах.
Схема вскрытия – пространственное расположение сети основных и дополнительных вскрывающих выработок в шахтном поле.
Различают следующие основные схемы вскрытия :
• по числу транспортных горизонтов – одногоризонтные и многогоризонтные;
• по типу дополнительных вскрывающих выработок – без дополнительных выработок, с квершлагами (капитальными, горизонтными, этажными), с гезенками (капитальными и этажными), со слепыми стволами.
При одногоризонтной схеме вскрывают как отдельные пласты, так и свиты пластов. При этом вскрытие осуществляется вертикальными стволами и капитальным или этажными квершлагами в зависимости от способа подготовки шахтного поля, реже – с использованием гезенков. Одногоризонтный способ вскрытия применяют в тех случаях, если размер шахтного поля по падению не превышает 2,5-3 км, а угол падения пласта меньше 16-18˚.
При многогоризонтной схеме вскрытия шахтное поле делят на три – четыре части с размерами по 1000-1200 м. Главные вскрывающие стволы могут быть пройдены либо сразу на полную глубину, либо углубляются по мере отработки текущей выемочной ступени. Для вскрытия пластов в пределах выемочной ступени используют горизонтные либо этажные квершлаги. Многогоризонтный способ вскрытия применяют при значительных размерах шахтного поля по падению (более 3 км) и различных углах падения пластов.
На основании горно-геологических условий и размеров шахтного поля применяем одногоризонтную схему вскрытия. Вскрытие осуществляем вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами. Так как размер шахтного поля по падению равен 2300 м, делим его на две выемочных ступени: по 1150 м.
С поверхности проходим главный и вспомогательный стволы до отметки транспортного горизонта, оборудуем околоствольный двор, от которого проходим откаточный квершлаг до уровня каждого пласта. От транспортного горизонта по простиранию каждого пласта проводим главные откаточные штреки. По мере развития работ и погашения запасов первого горизонта углубляем стволы до второго горизонта , пласты вновь вскрываем откаточным квершлагом и главными откаточными штреками. При этом первый горизонтный квершлаг используется в качестве вентиляционного.
Следующим этапом строительства шахты является подготовка шахтного поля, которая осуществляется проходкой дополнительных горных выработок. От главных откаточных штреков по восстанию пластов проводятся наклонные выработки – бремсберги и ходки, производится подготовка участков пластов к очистной выемке.
Подземный транспорт шахт и рудников горнодобывающей промышленности является составным звеном общешахтной транспортной системы. Он представляет собой многозвенную систему ,состоящую из разнотипных транспортных установок цикличного и непрерывного действия, с взаимосвязанными параметрами, функционирующую в сложных горно-геологических условиях.
Характерные черты подземного транспорта :
сравнительно небольшие расстояния транспортирования в подземных условиях при значительных объёмах перевозки
широкая разветвлённость транспортных магистралей
наличие в одной магистрали нескольких видов транспорта и необходимость перегрузок в местах сопряжения
многозвенность транспорта, работающего в горизонтальных и наклонных выработках в стеснённых условиях при значительной запылённости ,влажности и загазованности окружающей среды .
Основные виды подземного транспорта - конвейерный и локомотивный .
Конвейерный транспорт характеризуется высокой производительность , связанной с поточностью , низкой трудоёмкостью обслуживания, высокой надёжностью , низким уровнем травматизма обслуживающего персонала , способностью транспортировать груз как по горизонтальным , так и по наклонным выработкам , удобством сопряжения с очистными забоями .
Недостатки - относительно высокие капитальные и эксплуатационные затраты , низкая технологическая гибкость , неприспособленность к транспортированию крупнокусковых и абразивных грузов .
Локомотивный транспорт характеризуется многофункциональностью , практически неограниченной производительностью , высокой экономичностью , маневренностью , высоким коэффициентом готовности .
Недостатки : цикличность , зависимость производительности от уровня организации , ограниченность применения по углам наклона , наличие сложного аккумуляторного хозяйства при использовании аккумуляторных электровозов .
1) Мощность пласта 0.95м.
2) Угол залегания 20 0
Количество добычных участков 2
Тип электровоза и вагонеток АРП-7, ВДК-2.5
Количество погрузочных пунктов 2
Длина откатки L1=1000 м
Панельная система подготовки с отработкой длинными столбами по простиранию .
При панельной системе подготовки применяется следующая схема транспорта : отбитый уголь по призабойному скребковому конвейеру через перегружатель доставляется на ярусный штрек .В зависимости от мощности забоя , могут быть применены 2 последовательно соединённых конвейера 2ЛТ80 и 2Л80, или один 1ЛТ100 на всю длину ярусного штрека. Далее уголь подаётся на панельный конвейерный уклон , где, в зависимости от нагрузки, могут быть применены уклонные ленточные конвейеры 1ЛУ100, 2ЛУ100 или 2ЛУ120В. В месте сопряжения уклона и главного полевого транспортного штрека оборудуется горный бункер ёмкостью 100-150 т. По главному штреку транспортирование осуществляется локомотивной откаткой . Для доставки материалов и оборудования к очистному забою по ярусным штрекам предусматривается установка грузо-людской монорельсовой дороги ДМКМ . Для обслуживания конвейера на конвейерном уклоне устанавливается монорельсовая дорога .
ВЫБОР ОЧИСТНОГО КОМПЛЕКСА .
По горно-геологическим условиям наиболее подходящим является механизированный комплекс КД-80 .
Механизированный комплекс КД-80 .
насосная станция СНТ32
Производительность 3.0 т/мин
Высота исполнительного органа 0.73. 1.25 м
Ширина захвата 0.8 м
Максимальная скорость подачи 5 м/мин
Тяговое усилие 200 кН
Суммарная установленная мощность 220 кВт
Изготовитель - Горловский завод .
5. РАСЧЁТ ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА
1.Принимаем скорость =1 м/с .
м .
Принимаем ленту ШТК-200 шириной 1.0 м .
По справочнику выбираем роликоопоры .
Масса роликоопоры грузовой ветви кг
порожняковой ветви кг
Диаметр ролика - 127 мм .
Расстояние между роликоопорами
грузовой ветви м
порожняковой ветви м
4. Тяговый расчет конвейера .
Масса вращающихся частей роликоопор на 1 м конвейера
грузовой ветви кг/м
порожняковой ветви кг/м
Масса ленты на 1 м конвейера кг/м
Масса груза на 1 м конвейера
кг/м
Расчет производится методом обхода контура по точкам .
+9.81(13.4+8.9)×60×0.03×+394 Н
+ 413 Н
+ 9.81×(13.4+8.9)×50×0.03 =
+9.81(13.4+8.9)×1490×0.03 =
+10557 Н
-11085 Н
+ 9.81×(13.4+20.8+50)×1500×0.033 =
+ 51972 Н
+54571 Н
+54571 Н
, где
Н
Н
где i= 3 - число прокладок
n= 8.5 - коэффициент запаса прочности
Sp = 1960 Н/м - разрывное усилие прокладки шириной 1 мм
Количество прокладок достаточное .
где -коэффициент запаса
кВт
На основании полученных данных , выбираем конвейер 1ЛТ100
1. Скорость ленты до 2 м/с
2. Приёмная способность до 16.5 м 3 /с
3. Максимальная производительность 735 т/ч
Максимальная конструктивная длина 1500 м
5. Телескопичность 45 м
6. Суммарная мощность привода до 330 кВт
РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОВОЗНОЙ ОТКАТКИ .
Тип электровоза и вагонеток АРП-7 , ВДК-2.5
Длина откатки м , м
Сменный грузопоток А=2160 т
Средневзвешенная длина откатки
м .Вес прицепного состава
а) по условию трогания с места порожнего состава на подъём на прямолинейном участке
, кН
где - вес локомотива , т
y- коэффициент трения колёс о рельсы
- ускорение (а=0.03 ),м/с 2
- уклон
- коэффициент основного сопротивления порожнего состава
кН
б) по условию трогания с места гружёного состава на подъём на прямолинейном участке
, кН
- коэффициент основного сопротивления гружёного состава
кН
Количество вагонеток в составе
Принимаем 27 вагонеток .
Проверка на тормозной путь
Тяговое усилие на один электродвигатель
По электромеханической характеристике определяем:
При Fг =2.87 кH : Iг =130 A , vг =9.0 км/ч При Fп =2.78кH : Iп =125 A , vп =9.2 км/ч
Допустимая скорость гружёного состава
км/ч
l=40 м - максимальный тормозной путь по ПБ .
Удельная тормозная сила Н/кН
Проверка по нагреву электродвигателя
 |
Iэф £ Iдл
Iдл = r Iчас ,где r =0.5 - коэффициент вентиляции
Iчас =200 А -часовой ток двигателя
Iэф £ Iдл
Максимально возможное число рейсов электровоза за смену
где Тсм - продолжительность смены k Э - коэффициент эксплуатации
Необходимое число рейсов
где nл - количество рейсов для перевозки людей
Количество рабочих электровозов
Инвентарное количество электровозов
Nрез - число резервных электровозов
Сменная производительность рабочего локомотива
Сменная производительность инвентарного локомотива
Расход электроэнергии за рейс
кВт×ч
Расход электроэнергии за смену
Удельный расход электроэнергии
кВт·ч / т·км
Возможное число рейсов электровозов без замены батарей
7. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА (выборочно).
Тормозной путь на преобладающем уклоне при перевозке груза не должен превышать 40 м, при перевозке людей -не более 20 м.
Локомотив во время движения должен находиться в голове состава . Нахождение локомотива в хвосте состава разрешается при выполнении маневровых операций на участке длиной до 300 м со скоростью до 2 м/с .
Для светового обозначения идущего поезда на последней вагонетке должен быть установлен светильник красного света .
Управление локомотивом должно производиться только из кабины локомотива , машинист не должен выходить из неё на ходу ,а также самовольно передавать управление другому лицу .
Ленточные конвейеры должны оборудоваться :
а) датчиками бокового схода ленты , отключающими привод конвейера при сходе ленты в сторону более 10% её ширины .
б) средствами пылеподавления в местах перегрузок
в) устройствами по очистке лент и барабанов
г) устройствами , улавливающими грузовую ленты при её разрыве в выработках с углом наклона более 10 0 .
д) средствами защиты , отключающими привод конвейера при превышении допустимого уровня транспортируемого материала , снижении скорости ленты до 92% от номинальной (пробуксовка) .
е) устройством для отключения привода конвейера в любой его точке по длине .
6. В выработках , оборудованных конвейерами , должны быть безопасные переходы через конвейер .
Справочник . Подземный транспорт шахт и рудников. Под общей редакцией Г.Я. Пейсаховича, И.П. Ремизова . - М.: Недра , 1985.
От степени соответствия выбранного типа оборудования условиям его применения при отработке выемочного поля зависят безопасность и условия труда шахтеров, технико-экономические показатели работы очистного забоя, надежность и долговечность оборудования.
Комплексная механизация очистных работ в забое осуществляется механизированными очистными комплексами или агрегатами.
В состав очистного механизированного комплекса входят: выемочная машина - очистной комбайн или струг; доставочная машина - забойный скребковый конвейер; механизированная крепь, крепи сопряжения забоя с конвейерным и вентиляционными штреками; насосные станции; оросительная система; энергопоезд; кабелеукладчик; предохранительная лебедка, при работе комплекса на пластах с углами падения10 (при цепной системе подачи.
При выборе средств механизации необходимо учитывать горногеологические, горнотехнические и природные факторы.
Выбор оборудования необходимо начинать с выбора крепи.
1.1.1. Выбор механизированной крепи
При выборе, механизированной крепи прежде всего, необходимо обеспечить соответствие ее номинального рабочего сопротивления типу основной кровли по нагрузочным свойствам, что требует рассмотрения единой классификации кровель угольных пластов.
По заданию полный индекс кровли 2.2.1.:
по управляемости: 2 среднеуправляемая;
по устойчивости непосредственной кровли: 2 среднеустойчивая:
по нагрузочным свойствам основной кровли: 1 легкая.
Определения типоразмера крепи.
Типоразмер механизированной крепи определяется следующими условиями:
где и - минимальная и максимальная конструктивная высота крепи, м;
- минимальная мощность пласта, м; по заданию = 4,0;
- максимальная мощность пласта, м; по заданию =4,4;
- наименьшее расстояние от забоя до передней гидростойки, м;
- наибольшее расстояние от забоя до задней стойки, м;
-коэффициент сближения боковых пород, который для условий Кузбасса составляет 0,05 м- 1 ;
θ - запас раздвижности гидростоек на разгрузку, который для m >1 м должен быть не менее 0,05 м.
Определение наибольшего расстояния от забоя до гидростойки, наименьшего расстояния от забоя до гидростойки, площади сечения под крепью для прохода воздуха.
Для однорядных крепей:
где - наибольшее расстояние от забоя до гидростойки, м;
- расстояние от гидростойки до передней кромки козырька, м;
- расстояние от забоя до передней кромки козырька, м;
- ширина захвата комбайна, м.
где - наименьшее расстояние от забоя до гидростойки, м;
- расстояние от гидростойки до передней кромки козырька, м;
- расстояние от забоя до передней кромки козырька, м.
По условиям заданных в курсовом проекте возможно применение следующих типов механизированных крепей.
Вскрытием называют проходку выработок, открывающих доступ от поверхности земли к месторождению или его части и обеспечивающих возможность проведения подготовительных горных выработок. В зависимости от числа пластов или жил, расстояний между ними, глубины залегания, угла падения и некоторых других
факторов вскрытие шахтных полей может быть произведено отдельными стволами, проходимыми на каждый пласт или жилу, центральным стволом с квершлагом и центральным стволом с гезенком. Если на участке залегает один пласт, то он может быть закрыт наклонным (рис. 1, а) или вертикальным (рис. 1, б) стволом.
Рисунок 1. Вскрытие пологого пласта: 1 – околоствольный двор; 2 – главный ствол; 3 – вспомогательный ствол; 4 – откаточный штрек, 5 – вентиляционный штрек; 6 – очистной забой; 7 – капитальный бремсберг; 8 – ходок, 9 – капитальный уклон; 10 – вентиляционные сбойки
При вскрытии шахтного поля наклонным стволом последние проходят сначала только до уровня откаточного штрека первого горизонта (этажа). На этом горизонте устраивают первый околоствольный двор и подготавливают очистные забои (рис. 1, а).
За время отработки первого этажа должен быть подготовлен второй горизонт: углублен наклонный ствол на длину второго этажа, пройден и оборудован околоствольный двор и подготовлены очистные забои.
При вскрытии шахтного поля вертикальным стволом (рис. 1, б) последний проходят не до первого горизонта, как в случае вскрытия наклонным стволом, а до одного из последующих. При схеме вскрытия, представленной на рис. 1, б, ствол пройден до горизонта откаточного штрека третьего этажа, на уровне которого устраивают околоствольный двор. Для подготовки к отработке первого этажа проводят капитальный бремсберг 7 с параллельным ходком 8. За время отработки первого этажа должен быть подготовлен к выемке второй этаж. При данной схеме вскрытия для этого достаточно провести от капитального бремсберга на соответствующую длину откаточный щтрек и из него — рассечную печь. В левой части рис. 1, б представлена схема подготовки
выемочного поля и порядок ведения очистных работ в направлении от ствола к границам шахтного поля, а в правой — в обратном направлении: от границ шахтного поля к стволу.
Для подготовки к очистной выемке запасов, расположенных ниже горизонта околоствольного двора, проводят капитальный уклон 9 с ходками 8. При подготовке этажей к выемке при помощи капитальных уклонов проводят два ходка с тем, чтобы
обеспечить независимый отвод вентиляционной струи воздуха из каждого крыла шахтного поля. Порядок подготовки этажей, расположенных ниже горизонта
околоствольного двора, тот же, что и при вскрытии наклонным стволом. При вскрытии одних и тех же запасов длина наклонного ствола получается больше глубины вертикального ствола. Преимущество наклонного ствола при вскрытии угольного пласта
заключается в том, что его обычно проходят по полезному ископаемому и при этом добывается некоторое количество угля, которое может быть использовано для нужд предприятия в период строительства.
Преимуществом наклонных стволов является также и то, что при вскрытии наклонными стволами с наклоном до 18° возможна полная конвейеризация транспортировки от забоя до погрузки угля в железнодорожные вагоны на поверхности. При этом упрощаются строительство сооружений на поверхности, организация транспорта, дистанционное управление механизмами и автоматизация их работы.
Стоимость проведения 1 м наклонных стволов и оборудования поверхности при них обычно бывает меньше, чем при вертикальных стволах, при мощных наносах, а также в тех случаях, когда верхние части месторождения выработаны другими шахтами, наклонные стволы становятся невыгодными вследствие того, что значительную часть их приходится проводить по участку, в котором отсутствует полезное ископаемое. Следовательно, выгодность вскрытия наклонными стволами в основном определяется глубиной разработки. Проведение и поддержание наклонных стволов в неустойчивых и водоносных породах обычно более затруднительны и, как следствие, более дороги. На рис. 2 представлены различные варианты вскрытия пологого пласта.
Рисунок 2. Варианты вскрытия отдельного пологого пласта
При решении вопроса о том, на горизонт какого откаточного штрека должен быть пройден ствол, необходимо учитывать расходы на транспорт и водоотлив, а также стоимость проведения и поддержания горных выработок при различных положениях
ствола. Наклонные стволы иногда применяют также для вскрытия горизонтальных неглубоко расположенных залежей. В этом случае наклонный ствол целиком проводят по породе. При наличии гористого рельефа месторождение может быть вскрыто штольней.
Как видно, штольня кл заменяет ствол шахты аб. При этом отпадает надобность в подъемной машине для подъема груза на поверхность и в механическом водоотливе, так как вода стекает к устью штольни самотеком. Однако штольни имеют эти преимущества лишь в период разработки части месторождения, расположенной выше горизонта выработки ик. В случае вскрытия пласта штольней (рис. 3) запасы ниже ее горизонта вскрывают уклоном БГ или слепым стволом (гезенком) БВ.
Рисунок 3. Вскрытие отдельного пласта штольней: АБ – штольня; БВ – гезенк; ВГ – квершлаг; БГ - уклон
Свиту пластов, залегающих на значительном расстоянии один от другого, но на небольшой глубине, обычно вскрывают отдельными стволами, проходимыми на каждый пласт (рис. 4, а), причем стволы могут быть как вертикальными, так и наклонными.
Рисунок 4. Вскрытие свиты пологих пластов: а – отдельными стволами; б – центральным стволом с квершлагом
Вскрытие свиты пологих пластов стволом с квершлагом (рис. 4, б) рационально в тех случаях, когда стоимость одного центрального ствола и квершлага меньше стоимости трех отдельных стволов, пройденных на каждый пласт, с учетом стоимости околоствольных дворов и оборудования поверхности, подъема и водоотлива в первом случае на одной шахте, а во втором - на трех (в условиях рис. 4, б), а также с учетом эксплуатационных расходов по поддержанию выработок, проветриванию, транспорту, водоотливу и пр.
При вскрытии свиты пологих пластов квершлагами возможны два основных случая: 1 — квершлаг проводится только на одном горизонте, 2 — квершлаги проводятся на горизонте
каждого этажа. Первый способ называют вскрытием центральным стволом с капитальным квершлагом (рис. 238, а), а второй — центральным стволом с этажными квершлагами (рис.238, б). И в том и в другом случае ствол проходят на горизонт не первого этажа, а, как и при одиночном пласте, на один из последующих.
Рисунок 5. Вскрытие свиты пологих пластов центральным стволом с квершлагами: а – с капитальным квершлагом, б – с этажными квершлагами; в – комбинированный способ, г – с наклонным квершлагом, 1 ствол, подающий свежий воздух, 2 – ствол, отводящий загрязненный воздух, 3 – капитальный квершлаг; 4 – вентиляционный квершлаг; 5 – откаточные штреки, 6 – вентиляционные штреки; 7 – вентиляционный шурф; 8 – этажный квершлаг; 9 – капитальный бремсберг; 10 – наклонный квершлаг
Подготовку горизонтов, расположенных выше околоствольного двора, производят при помощи капитальных бремсбергов, а ниже его — при помощи капитальных уклонов.
При вскрытии капитальным квершлагом капитальные бремсберги и уклоны проводят по каждому пласту свиты, а при вскрытии этажными квершлагами — лишь по одному, обычно нижнему пласту.
Если часть пластов вскрываемой свиты расположена близко друг от друга, то возможна комбинированная схема вскрытия: всю свиту вскрывают капитальным квершлагом, а группу сближенных пластов — этажными квершлагами (рис. 5, в). При пологом залегании пластов и значительном расстоянии между ними квершлаги для сокращения их длины проводят не горизонтально, а наклонно (рис. 5, г). Если падение пластов очень пологое (до 5—10°) и расстояние между ними небольшое, то центральный ствол обычно проходят до пересечения его с нижним пластом. При этом для того, чтобы не производить подъем груза с разных горизонтов, что обычно значительно усложняет организацию работ, уголь и породу выдают на поверхность только с горизонта нижнего пласта, а для спуска грузов с верхних пластов на уровень околоствольного двора рядом с центральным стволом проводят гезенк. Такой способ вскрытия называют вскрытием центральным стволом с гезенком (рис. 6, а). Гезенки могут быть капитальными и этажными.
Рисунок 6. Вскрытие свиты пологих пластов: а – вертикальным стволом с капитальным гезенком; б – вертикальным стволом с самостоятельными рабочими горизонтами на каждом пласте; 1 – ствол, подающий свежий воздух; 2 – ствол, отводящий загрязненный воздух; 3 – капитальный гезенк; 4 и 5 – околоствольные дворы пластов А и Б
При значительном расстоянии между пластами устраивают самостоятельные рабочие горизонты на каждом пласте (рис. 6, б). Строгую границу между пределами выгодности применения того или иного способа вскрытия месторождения провести трудно, и этот вопрос подлежит решению в каждом отдельном случае путем сравнения между собой возможных способов вскрытия по техническим условиям, экономическим показателям и
сроку ввода шахты в эксплуатацию. Большие удобства в работе обеспечиваются при вскрытии свиты пластов квершлагом, а не гезенком.
При крутом и наклонном падении пластов месторождение вскрывают стволом с этажными квершлагами (рис. 7). Подъемный ствол в этом случае сначала проходят лишь до горизонта откаточного штрека первого этажа. При свите ствола проводят квершлаг, вскрывающий всю свиту, после чего начинают подготовку первого этажа к отработке, а затем приступают к выемке угля.
Рисунок 7. Вскрытие свиты крутых пластов
За период отработки первого этажа ствол должен быть углублен до горизонта второго этажа и, кроме того, должны быть проведены все капитальные и подготовительные выработки, необходимые для его подготовки. За время отработки второго этажа ствол должен быть углублен до горизонта третьего этажа и т. д. Работы по подготовке нового горизонта должны быть организованы таким образом, чтобы к моменту затухания добычи в данном этаже были подготовлены соответствующие участки нижележащего этажа. Жилы в большинстве случаев залегают под большим углом падения, поэтому вскрытие их во многом сходно со вскрытием крутых пластов. Особенностью вскрытия жильных месторождений является закладка стволов в лежачем боку месторождения (рис. 8) в целях предохранения ствола шахты и располагаемых вокруг него наземных сооружений от разрушения вследствие оседания поверхности над выработанным пространством.
Рисунок 8. Вскрытие рудной залежи
Обычно практикуемое при разработке угольных месторождений оставление предохранительных целиков при разработке жильных месторождений в большинстве случаев оказывается неэкономичным вследствие значительных потерь руды, стоимость которой, как правило, выше стоимости угля. При заложении вертикальных стволов в лежачем боку жилы, особенно при относительно пологом ее падении и большой глубине, квершлаги могут иметь значительную длину. Чтобы избежать этого, часто наклонные стволы закладывают по самой жиле или же в лежачем ее боку. Последний способ обычно применяют при слабой жильной породе и при невыдержанном залегании лежачего бока рудного тела. При проведении ствола в лежачем боку исключается необходимость оставления предохранительных целиков по бокам ствола. Выше рассматривались способы вскрытия отдельных шахтных полей. В условиях социалистического хозяйства при проектировании горных предприятий ряд основных вопросов необходимо рассматривать не для одной производственной единицы, а для их совокупности на данном месторождении и притом не изолированно, т. е. не только применительно к шахтному строительству, но в увязке с вопросами железнодорожного строительства, энергоснабжения, водоснабжения, канализации, жилищного и коммунально-бытового строительства, строительства шоссейных дорог, обогатительных фабрик и пр.
Такой подход к разбивке месторождения на шахтные поля, выбору места заложения стволов шахт, установлению последовательности строительства шахт и сооружений общерайонного значения обеспечивает комплексное решение вопросов вскрытия
и разработки месторождений полезных ископаемых. В СССР для каждого нового месторождения до составления проектов отдельных шахт и разрезов разрабатывается и утверждается в установленном порядке проект перспективного освоения всего месторождения. Задачей этого проекта является установление промышленного значения месторождения, направления использования полезного ископаемого, промышленных запасов и возможных масштабов добычи в увязке с потребностью всего народного хозяйства страны в полезном ископаемом. В соответствии с этим разрабатываются и выбираются наиболее целесообразные и экономичные варианты вскрытия месторождения и разделения его на отдельные шахтные поля; устанавливаются основные параметры подлежащих строительству шахт и карьеров, последовательность освоения месторождения, сроки закладки и ввода в эксплуатацию горных предприятий и
развитие добычи полезного ископаемого.
В увязке с общим проектом вскрытия и разработки месторождения и назначением полезного ископаемого разрабатываются вопросы обогащения его и устанавливаются тип, мощность, число и расположение обогатительных и брикетных фабрик. В увязке с общим расположением предприятий и порядком освоения месторождения разрабатываются принципиальные схемы железнодорожного транспорта, энергоснабжения и водоснабжения; определяется ориентировочное число трудящихся, которое должно быть занято на проектируемых предприятиях; разрабатываются типы жилых поселков.
В соответствии с планом развития района определяется потребность в строительных материалах и в изделиях строительной индустрии, в транспортных средствах, энергии и воде, а также определяются ориентировочные объемы работ и капитальных затрат для осуществления намечаемого строительства.
Читайте также: