Конструирование, проектирование и организация ведения горных работ

              Z_бар2=2*50*[5600+(2600-2*50)]*3*1,25=3037500т.

              Z_бар3=2*50*[5600+(2600-2*50)]*3,2*1,25=3240000т.

где l – ширина барьерного целика, l=50м

      m_c – суммарная мощность пластов.

                                         m_c= m₁+m₂+m₃                                                      (8)

              m_c =3,5+3+3,2=9,7м

Потери  окологеологических нарушений определяются:

                                          Z_о.г.н.=(0,01÷0,015) Z_бал                                         (9)

              Z_о.г.н.= 0,01*176540000=1765400т.

Потери  окологеологических нарушений для  каждого пласта определяются:

              Z_о.г.н.1=0,01*637000000=637000т.

              Z_о.г.н.2=0,01*54600000=546000т.

              Z_о.г.н.3=0,01*58240000=582400т.

   Эксплуатационные потери включают потери по площади, по мощности пласта, потери от неправильного ведения горных работ, потери при транспортировке. Эксплуатационные работы определяются:

                                            Z_экс= (Z_бал+Z_общеш+Z_о.г.н.)k_экспл                            (10)

              Z_экс=(176540000+11586650+1765400)*0,1=18989205т.

Эксплуатационные  работы для каждого пласта определяются:

              Z_экс1=(63700000+4180750+637000)*0,1=6851775т.

              Z_экс2=(54600000+3583500+546000)*0,1=5872950т.

              Z_экс3=(58240000+3822400+582400)*0,1=6264480т.

где k_экспл – коэффициент эксплуатационных потерь.

Для тонких пластов: 0,06-0,08

        средней мощности: 0,08-0,1

        мощные пологие: 0,1-0,12

        мощные крутые:0,12-0,15

Принимается коэффициент для мощных пологих  пластов равный 0,1.

   Определив балансовые запасы и потери в шахтном поле, можно рассчитать промышленные запасы шахтного поля. Промышленные запасы – это часть балансовых запасов, которая будет извлечена из недр.

                                             Z_пром=Z_бал-Z_пот                                                   (11)

               Z_пром=176540000-32341255=144198745т.

Полноту извлечения балансовых запасов характеризует  коэффициент извлечения C_извл, который определяется по следующей формуле:

                                              C_извл= 100%                                              (12)

                 C_извл= *100%=81,68

Промышленные  балансовые запасы представлены в таблице 1.1

Таблица 1.1 – Промышленные балансовые запасы

 
 

Потери  полезного ископаемого представлены в таблице 1.2

Таблица 1.2 – Потери полезного ископаемого

1.2 Расчет годовой мощности шахты

   Проектная мощность шахты – это максимально возможная добыча угля, установленного качества в единицу времени, определенная проектом.

   Фактическая мощность шахты – это максимальная добыча угля в единицу времени, определенная с учетом фактического состояния горных работ.

   Существует параметрический ряд годовых мощностей шахт:

1,2;1,5;1,8;2,1;2,4;2,7;3;3,3;3,6;3,9;4,2;4,5;……7,5млн. т./год

   При проектировании, когда известны горнотехнические и горногеологические условия шахты, проектную мощность рекомендуется определять по формуле А.С. Малкина:

                                            A_г=k_н(k₁+k₂)                             (13)

 где k_н - коэффициент надежности технологической схемы шахты, учитывающей элементы:

• очистной забой
• проходческий забой

 

• проветривание
• поверхность шахты

   При индивидуальной отработке пластов и транспортировании угля по наклонным стволам k_н=0,7-0,8. При подъеме угля по вертикальным стволам k_н=0,75-0,85. Используется коэффициент пригодный для подъема угля вертикальными стволами равный 0,8.

          k₁ – коэффициент, учитывающий влияние количества рабочих угольных пластов в шахтном поле и находящийся в одновременной отработке.

                                             k₁=                                                      (14)

               k₁=1,39

где n₁ – количество пластов в шахтном поле

      n₂ – количество одновременно отрабатываемых пластов

      k₂ – коэффициент, учитывающий нагрузку на очистной забой

                                               k₂=                                       (15)

где – коэффициент, учитывающий условия месторождения. Для Кузбасса: =0,0016

      А_{о.з.месяч.} – месячная нагрузка на очистной забой

                                            А_{о.з.месяч.}=L_лm_irγn_цNC                                    (16)

               А_{о.з.месяч.}=200*3,2*0,63*1,25*10*30*0,97=146664 т/мес.

где L_л – длина лавы, L_л=200

      m_i – мощность отрабатываемого пласта

      r – ширина захвата комбайна или глубина вруба, r=0,5;0,63;0,8. Используется ширина захвата комбайна, равная 0,63.

      n_ц – количество циклов в сутки (количество стружек), n_ц=7-10. Принимается 10 циклов в сутки.

      N – количество рабочих дней в месяце, N=30

      C – коэффициент извлечения по выемочному участку, С=0,95-0,97. Используем коэффициент по выемочному участку, равный 0,97.

      m_сред. – средняя мощность пластов

                                            m_сред.=                                                 (17)

      m_сред.= =3,23м.

      k₂= = =15,4

      k₃ – коэффициент, учитывающий влияние угла падения пласта и глубины разработки

                                             k₃=1+                                                            (18)

      k₃=1+ = 1,01

где Н_в – верхняя граница шахтного поля, Н_в=Н_наносы

      Н_н – нижняя граница шахтного поля

                                              Н_н=Н_в+Нsin                                                   (19)

      Н_н=10+2600*0,2=726м

      А_г=0,8(1,39+15,4)* =13,4*219,2=2937,28 тыс.т/год

Согласно  типовому ряда А_г принимается 3,0 млн.т./год.

1.3 Расчет срока службы шахты

Полный  срок службы шахты определяется по формуле:

                                                Т_n=t₁+T_p+t₂                                                          (20)

где t₁ – период освоения проектной мощности шахты, t₁=2-3 года

      T_p – расчетный срок службы шахты

                                             T_p=                                                             (21)

      T_p= =48лет

      t₂ – время затухания горных работ, t₂=2-3 года

      Т_n=2+48+2=52 года

2 Выбор способа  и вскрытия шахтного  поля

   Существует 3 стадии разработки месторождений полезных ископаемых при подземном способе добычи:

I. Вскрытие шахтного поля.

II. Подготовка вскрытия запасов к очистным забоям.

III. Очистные работы.

   Вскрытие шахтного поля – это проведение горных выработок с земной поверхности для обеспечения доступа к полезным ископаемым.

   Подготовка вскрытия запасов шахтного поля – это проведение комплекса горных выработок после вскрытия шахтного поля, обеспечивающих возможность начале ведения очистных работ: подготовка создает условие для монтажа и работы очистного оборудования, для проветривания рабочих мест, для транспортирования отбитого угля, доставки в забои оборудования и материалов, подачи пневмо- и электроэнергии.

   Очистные работы – это работы, производимые в очистных забоях, основной процесс очистных работ называется выемка. (отделение от массива)

2.1 Выбор способа  вскрытия шахтного  поля

   Способ вскрытия шахтного поля – это совокупность вскрывающих выработок шахтного поля с учетом их функционального назначения.        Различают 4 способа вскрытия шахтного поля:

1. Вертикальными  стволами