Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2015 в 09:18, реферат
Горнодобывающая промышленность - это составная часть горного дела, цель которой состоит в добыче и первичном обогащении полезного ископаемого. Эта промышленность поставляет минеральное топливо (уголь, торф, горючие сланцы, нефть), руды (чёрных, цветных, редких и ценных металлов). Горнодобывающая промышленность имеет важную роль в экономике государства, определяет его самостоятельность.
Введение
Горное дело относится к одному из основных видов человеческой деятельности, обеспечивающей существование и уровень развития цивилизации. Горное дело охватывает разведку месторождений полезных ископаемых, их разработку, первичную переработку добываемого сырья, строительство горных предприятий и подземных сооружений различного назначения.
Горнодобывающая промышленность - это составная часть горного дела, цель которой состоит в добыче и первичном обогащении полезного ископаемого. Эта промышленность поставляет минеральное топливо (уголь, торф, горючие сланцы, нефть), руды (чёрных, цветных, редких и ценных металлов). Горнодобывающая промышленность имеет важную роль в экономике государства, определяет его самостоятельность.
Проектирование, строительство новых и реконструкция существующих предприятий по добыче твердых полезных ископаемых требует знаний технологических процессов, понимания и учета горно-геологических условий, специфики ведения горных работ, требования техники безопасности и охраны труда.
Шахта, как горное предприятие, характеризуется качественными и количественными параметрами. Качественные характеристики включают сведения, которые определяют принципиальные особенности предприятий и могут быть выражены только путем их описания, например, способ вскрытия и подготовки шахтного поля. Количественные характеристики (параметры) выражают с помощью чисел. К основным количественным параметрам относят: производственную мощность, срок службы, балансовые и промышленные запасы, размеры шахтного поля по простиранию и падению.
Задача данной курсовой работы - выбрать и обосновать выбранную систему подготовки шахтного поля и определить технические средства водоотливных работ.
Цель курсовой работы - научиться научным методам разработки месторождений и научиться использовать наиболее эффективный, с технико-экономической точки зрения, метод для определения горно-геологических условий разрабатываемого месторождения, ознакомиться и изучить схемы подготовки шахтного поля, а также изучить водоотливные установки и методы откачки воды из шахты.
Шахта - промышленное предприятие, осуществляющее добычу пластовых полезных ископаемых подземным способом и отгрузку их потребителю или на горнообогатительную фабрику. Промышленное предприятие, предназначенное для разработки или разведки месторождений полезных ископаемых, называют горным предприятием. Горное предприятие, осуществляющее добычу угля, руд и нерудных полезных ископаемых подземным способом, называют шахтой. В понятие шахты как самостоятельной производственно-хозяйственной единицы включают наземные сооружения и совокупность подземных горных выработок.
Современная шахта — высокомеханизированное предприятие, оснащенное производительными машинами и механизмами для добычи и транспортирования полезного ископаемого, проведения горных выработок, водоотлива и перемещения воздуха по выработкам.
Характеризуется качественными и количественными параметрами.
Качественные характеристики включают сведения, которые определяют принципиальные особенности предприятия и могут быть выражены путем их описания. К ним относятся горно-геологические условия залегания полезного ископаемого, технологическая система шахты, способ вскрытия и подготовки шахтного поля, система разработки очистных забоев и т.д.
Количественные характеристики шахты – численные значения важных с экономической точки зрения показателей. К ним относятся: производственная мощность, срок службы, балансовые и промышленные запасы шахтного поля, его размеры по падению и простиранию, угол падения пластов.
Промышленные запасы – балансовые запасы за вычетом потерь, подлежащие выдаче на поверхность.
Запасы полезных ископаемых - это количество полезного ископаемого и его компонентов, заключенное в недрах земли на определенной площади.
Промышленные запасы подразделяются по степени их подготовленности на вскрытие, подготовительные и готовые к выемке.
Вскрытые запасы – запасы, к которым обеспечен доступ с поверхности земли, через выработки.
Подготовительные запасы – для их разработки проведены основные подготовительные выработки.
Готовые к выемке – запасы, для разработки которых найдены все без исключения подготовительные и нарезанные выработки, осуществлены необходимые работы, позволяющие приступить к очистной выемке месторождения.
Балансовые запасы - запасы, разработка которых экономически целесообразна. По качеству полезного ископаемого эти запасы отвечают требованиям их промышленного использования, а по количеству и условиям залегания пригодны для добывания при современном уровне техники. Они включают в себя промышленные запасы и потери.
Балансовые запасы шахтного поля определяются следующим образом :
Zб = S*H* ∑ P, тыс.т. (1)
где S – размер шахтного поля по простиранию, м.;
H – размер шахтного поля по падению, м.;
∑Р - суммарное произведение пластов , т/м2.
∑ P= m1v1 +m2v2 +…+mnvn (2)
где mn – мощность n – го пласта, м.;
n – количество рабочих пластов ;
vn – плотность месторождения n –го пласта, т/м2.
Промышленные запасы шахтного поля определяются по формуле:
Zпр = C*Zб, тыс.т. (3)
где С – коэффициент извлечения полезного ископаемого по шахте, доли ед.
Практикой эксплуатации шахт установлено, что коэффициент угла на шахтах составляет при углах падения пласта до 45˚ - 0,75-0,85 доли единиц.
Проектная мощность шахты – это потенциально возможный объем добычи месторождения, предусмотренный утвержденным проектом и соответствующий заложенным решениям по технике, технологии и организации работ, т.е. тот объем добычи, который предприятие должно обеспечить в единицу времени.
Годовая мощность шахты определяется по формуле:
, тыс.т. (4)
где k1 – коэффициент, учитывающий влияние числа пластов месторождения в шахтном поле и принятых к одновременной разработке ;
(5)
k2 – коэффициент, учитывающий влияние нагрузки на очистной забой на уровень проектной мощности шахты;
(6)
где – коэффициент, отражающий степень влияния средней нагрузки на единичный очистной забой на годовую мощность шахты;
А3 – месячная нагрузка на очистной забой, т/мес ;
A3=lc*υ*mi*v*C*N (7)
mср – средняя мощность пластов месторождения;
mi – мощность одного пласта.
lc – наклонная длина отрабатываемого столба или лавы 200 м.
υ – суточное продвигание очистного забоя
υ=r*nц (8)
где r – глубина вруба,
nц – количество циклов в сутки;
v – плотность месторождения, т/м2,
N – число рабочих дней в месяце,
С – коэффициент извлечения месторождения по очистному забою,
(9)
где Нв – глубина верхней границы шахтного поля;
Нн – глубина нижней границы шахтного поля, м;
Нн = Н*sinα (10)
где α – угол падения пласта;
Н – наклонная длина поля шахты по падению, м;
(11)
Срок службы шахты – время в годах, в течение которого будут извлекаться промышленные запасы полезного ископаемого в пределах шахтного поля.
На протяжении всего срока службы шахты выделяются следующие этапы:
- строительство и ввод в эксплуатацию,
- освоение проектной мощности,
- стабильная работа,
- подготовка новых горизонтов,
- затухание добычи и выбытие мощности.
Полный срок службы шахты определяется по формуле:
Тn = Tp + t1 + t2 (12)
где Тр – расчетный срок службы шахты
(13)
t1 – срок освоения годовой проектной мощности шахты;
t2 – срок затухания добычи к концу отработки запасов.
В зависимости от размеров месторождения для его разработки может быть заложена одна или несколько шахт. В последнем случае месторождение делят на части. Часть месторождения, отведенная для разработки одной шахте, называется шахтным полем. Границами шахтного поля являются условные поверхности, ограничивающие его по простиранию и падению. В случае негоризонтального залегания месторождения обычно различают границы по восстанию (верхняя граница), падению (нижняя граница) и простиранию (боковые границы). Если месторождение разрабатывают только одной шахтой, то его форма предопределяет конфигурацию шахтного поля, а границы месторождения и шахтного поля примерно совпадают. В случае деления месторождения на шахтные поля, при выдержанных элементах залегания пластов шахтному полю по возможности придают форму прямоугольника, вытянутого по простиранию. В этом случае границы шахтного поля, а, следовательно, и его размеры устанавливаются проектировщиками на основании технико-экономических расчетов.
При невыдержанных элементах залегания пласта или залежи и в том случае, когда в пределах месторождения имеются крупные геологические нарушения или шахтные поля действующих шахт, а также охранные целики под водоемами, зданиями и сооружениями, шахтные поля проектируемых шахт могут иметь самую разнообразную конфигурацию. Их границы в данном случае являются фиксированными. Шахтное поле характеризуется размерами: для горизонтальных залежей — длиной и шириной; для пологих, наклонных и крутых — длиной по простиранию и глубиной.
Длина шахтного поля по простиранию достигает 20 км, по падению 4—5 км, а наиболее распространенные соответственно 6—7 и 2—3 км.
Шахтные поля со всеми расположенными в их пределах выработками изображают на специальных (маркшейдерских) планах: при пологом, наклонном и крутонаклонном залегании пластов в виде проекции на горизонтальную плоскость, при крутом — на вертикальную плоскость. Из этого следует, что длина наклонных выработок на планах, как правило, оказывается уменьшенной. Только горизонтальные выработки, нанесенные на планы, имеют неискаженную длину. Возможна проекция и на плоскость, параллельную пласту; в этом случае все выработки наносятся без искажения их размеров.
На маркшейдерских планах приводят также вертикальный разрез шахтного поля вкрест простирания пород. Пласты угля или залежи вычерчивают с соблюдением их истинного угла падения.
На маркшейдерские планы обычно наносят и изогипсы пласта, которые представляют собой линии пересечения почвы (или кровли) пласта с мысленно проводимыми на одинаковом расстоянии одна от другой горизонтальными плоскостями. Расстояние между плоскостями, следовательно, и между изогипсами по вертикали h принимают в зависимости от угла падения, сложности форм залегания месторождения и принятого масштаба. Например, для месторождений Подмосковного бассейна, где горизонтальные пласты в пределах шахтного поля имеют местные поднятия и опускания, изогипсы проводят через каждый метр. Если же пласты имеют выдержанные углы падения, то изогипсы проводят через 10, 50 и даже 100 м. Каждая изогипса имеет свою высотную отметку по отношению к уровню Балтийского моря.
Кратчайшее расстояние между изогипсами на горизонтальной проекции определяется по формуле:
(14)
Следовательно, чем больше угол падения пласта, тем ближе располагаются изогипсы одна от другой, и наоборот.
Изогипсы почвы пласта предопределяют направление штреков, проводимых по пласту, особенно тонкому или средней мощности. Исключением являются месторождения типа Подмосковного бассейна, где, как отмечалось выше, угольные пласты имеют сложную гипсометрию. По изогипсам обычно проводят и нижнюю, и верхнюю границу шахтного поля.
Под подготовкой шахтного поля понимают проведение подготовительных выработок после вскрытия месторождения, обеспечивающих условия для ведения очистной выемки. В зависимости от условий залегания, конфигурации месторождения и его протяженности в состав шахтного поля может входить одна или несколько залежей. Шахтное поле иногда включает в себя все месторождение. Размеры шахтных полей в каждом конкретном случае определяются исходя из технико-экономических соображений. При этом сравнивают суммы капитальных и эксплуатационных затрат на 1 т добычи при различных размерах шахтного поля. Каждое шахтное поле характеризуется длиной и шириной в горизонтальных залежах, а в пологих, наклонных и крутых — длиной по простиранию и глубиной.
При разработке крупных месторождений длина шахтных полей может достигать 4—5 км и более.
В зависимости от степени разведанности месторождения, потребности в полезном компоненте, размера капитальных затрат и сроков ввода шахт в эксплуатацию разработку шахтных полей, входящих в состав одного рудника, ведут последовательно, одновременно или смешанно.
Информация о работе Описание шахты. Общая характеристика шахты