Расчет промышленных запасов шахтного поля

Вместе с  тем при наличии одного ствола резко ограничивается производственная мощность шахты, усложняется схема вентиляции, так как длина пути вентиляционной струи в различные периоды разработки бремсберговой и уклонной частей шахтного поля различна.

Расположение  стволов по данной схеме можно применять на шахтах сравнительно небольшой производственной мощности, ограниченной пропускной способностью одного ствола, через который должны осуществляться подъем угля и породы, спуск людей, транспортирование материалов и оборудования.

3) В схеме  диагональным расположением вентиляционных стволов проветривание несколько улучшается по сравнению с центрально-отнесенным расположение стволов, так как каждое крыло проветривается с помощью отдельных вентиляторов.

Недостатки, присущие схеме с центрально-отнесенным расположение стволов, в основном сохраняются и в этой схеме.

Данная схема  рассчитана на шахты небольшой мощности, но с высокой газообильностью.

4) Фланговое  расположение вспомогательных стволов  может применяться при шахтных  полях больших размеров по  простиранию и при глубоком  залегании пластов. Стволы целесообразно располагать на середине каждого крыла. Это обеспечивает минимальные расходы на проветривание.

При глубоком залегании  пластов один ствол в центре шахтного поля не может обеспечить нормальной работы шахты, поэтому рядом необходимо иметь еще один ствол, т. е. необходимо применять комбинацию схем центрально-сдвоенного и флангового расположения стволов. Для отвода исходящей струи от верхней границы шахтного поля в вентиляционные стволы служат квершлаги. Необходимо отметить, что в данной схеме фланговые стволы могут служить также для подачи свежего воздуха в шахту, а центральный - для отвода исходящей струи, особенно если он оборудован скипами.

При блоковой отработке  в шахтном поле два блока. В  центре каждого блока два ствола, обеспечивающие независимую вентиляцию в каждом блоке. Два ствола в центре шахтного поля служат для выдачи всего груза, спуска материалов и людей.

При панельной  подготовке проветривание бремсберговой  части шахтного поля может осуществляться через вспомогательные стволы, как при центрально-отнесенном, фланговом или комбинированном расположение стволов, но для этого у верхней границы шахтного поля надо иметь общий вентиляционный штрек. Для проветривания уклонных панелей необходимо иметь такой же вентиляционный штрек параллельно главному откаточному штреку, а из него отводить исходящую струю в вентиляционный ствол.

При небольшой  глубине залегания у верхней  границы шахтного поля целесообразно иметь в каждой бремсберговой панели свой вентиляционный шурф.

5) Комбинированная  схема применяется значительно чаще на крупных шахтах с пологими пластами, в которой сочетаются достоинства центрально-отнесенного и центрально-сдвоенного расположений стволов. Для проветривания бремсберговой части шахтного поля служит вентиляционный ствол, расположенный у верхней границы поля, а уклонная часть поля проветривается через центральные стволы.

На основании  исходных данных, угол наклона пластов  равен 22˚, размера шахтного поля по падению 3700м и простиранию 1600м, принимается  способ вскрытия шахтного поля наклонными стволами, вскрывается первый пласт до глубины 800м. Схема вскрытия выбирается одногоризонтная, с дополнительными квершлагами и фланговым расположением стволов, исходя и размеров шахтного поля, она позволит наиболее эффективно обеспечить вентиляцию шахты, доступ к пластам и транспорт угля на поверхность.

       IV. По расположению главных вскрывающих выработок:

            1). По пласту и по породе.

            2). По пласту.

            3). По породе.

        V.По виду вспомагательной вскрывающей выработки:

            1). Капитальный.

            2). Погоризонтный.

            3). Блоковый.

            4). Панельный.

            5). Этажный.   

    На основании исходных данных выбирается многогоризонтная схема вскрытия с использованием погоризонтных квершлагов. Шахтное поле делится на две бремсберговые части по 1300м и 1000м (для уменьшения длины наклонного ствола) и одну уклонную часть равную 1200м.

 

 

2.3 Безопасность ведения горных работ при вскрытии шахтного поля

1. Вскрытие и подготовка шахтных полей с опасными и угрожаемыми по внезапным выбросам пластами должны обеспечивать максимальное использование опережающей отработки защитных пластов, заложение подготовительных выработок в неопасных пластах и защищенных зонах и в невыбросоопасных породах, наименьшее число пересечений выбросоопасных пластов, применение столбовых систем разработки, рассредоточение вентиляционных потоков в шахтном поле, возможность секционного проветривания и подсвежения исходящих струй выемочных участков, обособленное проветривание подготовительных забоев, отработку пластов без оставления целиков. Порядок отработки пластов согласовывается Госгортехнадзором России.
2. На вскрытие, проведение подготовительных выработок на опасных и угрожаемых по внезапным выбросам пластах разрабатывается и пересматривается не реже одного раза в год комплекс мер по борьбе с внезапными выбросами угля (породы) и газа, который должен пройти экспертизу промышленной безопасности. Комплекс мер по борьбе с внезапными выбросами угля (породы) и газа утверждается руководителем организации.

На основании комплекса мер разрабатываются паспорта вскрытия пласта, а также мероприятия по борьбе с выбросами для включения в паспорт выемочного участка и паспорт проведения и крепления выработок.

Паспорта на вскрытие выбросоопасных пластов, а также на отработку особо выбросоопасных пластов или участков, изменения и дополнения к ним согласовываются и утверждаются техническим руководителем организации. Паспорта на отработку выбросоопасных пластов и вскрытие угрожаемых пластов проходят экспертизу и утверждаются техническим руководителем организации.

3. Технология вскрытия и подготовительных работ, способы предотвращения 
внезапных выбросов и горных ударов, оборудование, необходимое для этих целей, 
выбираются с учетом требований по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля (породы) и газа и склонных к горным ударам, установленных Госгортехнадзором России.

Вскрытие пластов, ведение очистных и подготовительных работ на опасных и угрожаемых по внезапным выбросам и горным ударам пластах допускается в случае, когда забой находится или приведен в невыбросоопасное и неудароопасное состояние. Выполнение прогноза выбросоопасности перед вскрытием пласта, включая измерение необходимых параметров, должно осуществляться под методическим контролем представителя экспертной организации.

 

 

 

3 ВЫБОР СПОСОБА И СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ ШАХТНОГО ПОЛЯ

 

 

3.1 Выбор способа подготовки  шахтного поля

 

После вскрытия шахтного поля приступают ко второй стадии разработки месторождения полезного ископаемого, которая позволяет начать очистные работы в очистных забоях.

Способ подготовки шахтного поля – расположение подготовительных выработок в шахтном поле или  его части, относительно пласта и  элементов его залегания.

По расположение подготовительных выработок относительно пласта различают:

1. Пластовый способ;
2. Полевой способ;
3. Пластово-полевой способ (комбинированный).

1. Пластовый способ  подготовки – это способ подготовки, при котором весь комплекс подготовительных выработок проводится по пласту.

Достоинства способа: попутная добыча угля; получение дополнительной информации об элементах залегания угля; более высокая скорость проведения выработок, малая продолжительность подготовки.

Недостатки способа: дополнительные расходы на поддержание выработок; ограниченная область применения на пластах опасным по внезапным выбросам угля и газа, а так же пластах склонных к самовозгоранию.

2. Полевой способ подготовки  – это способ подготовки, при которой весь комплекс подготовительных выработок проводится по породе.

Достоинства способа: расположение выработки вне зоны влияния очистных работ; хорошие условия поддержания  выработок; возможность применения на пластах склонных к самовозгоранию.

Недостатки способа: сложные  условия проведения выработок в  породах с твердостью 5-6 и более; низкие темпы проведения выработок и большая продолжительность подготовки пластов.

3. Пластово-полевой способ  – это способ подготовки представляет  собой комбинацию двух вышеперечисленных способов.

При подготовке пластов  в свите различают два способа подготовки:

1. Индивидуальный способ;
2. Групповой способ.

Индивидуальная подготовка - это способ, при котором весь комплекс подготавливающих выработок проводится для каждого пласта. Индивидуальная подготовка может быть как полевой, так и пластовой. Способ применяется при мощности междупластий >50м.

Групповой - это способ подготовки, при котором комплекс подготавливающих выработок (групповые выработки) используется для одновременной отработки двух и более пластов.

            Принимается пластовый способ подготовки шахтного поля, т.к. это позволит увеличить скорость ведения подготовительных работ и обеспечит попутную добычу угля. При подготовке пластов в свите принимается индивидуальный способ подготовки.

 

4-квершлаг                       6-брейнсберг               8-ярусный конвейерный штрек

5-штрек                            7-ходки                         9-вентиляционный ярусный штрек

10-монтажная камера    11-проведение штреков  12-направление движения лавы

13-выемочный столб

 

3.2 Выбор схемы подготовки  шахтного поля

 

Схема подготовки – характерное  расположение подготовительных выработок, обеспечивающие деление шахтного поля на части удобные для отработки.

Различают следующие схемы подготовки:

1. Погоризонтная схема;
2. Этажная схема;
3. Панельная схема;
4. Комбинированная схема.

1. Погоризонтная схема  подготовки – это пространственное  расположение горных выработок,  делящее шахтное поле транспортными  горизонтами на выемочные ступени,  отрабатываемые по падению и  восстанию.

Системы погоризонтной  подготовки применяются при разработке пластов с углами падения до 12˚. При создании эффективных средств выемки и транспорта для работы по падению (восстанию) системы погоризонтной подготовки могут применяться и с большими углами падения (до 18˚). Системы погоризонтной подготовки позволяют:

- упростить  подготовку шахтного поля и  схему транспорта угля в шахте;

- уменьшить  протяженность и объем выработок  по подготовке шахтного поля;

- обеспечить  стабильность длины лавы;

- уменьшить  вероятность встречи нарушений, поскольку последние в большинстве случаев располагаются в направлении падения пластов или близко к нему;

- уменьшить  поступление метана из выработанного  пространства в лаву, исключить вывалы угля в призабойное пространство, повысить безопасность работ на пластах, опасных по выбросам угля и газа (при отработке выемочных, участков по падению);

- сократить  приток воды в призабойное  пространство (при отработке выемочных  участков по восстанию);

Недостатки  погоризонтной системы подготовки, кроме ограничения области применения только пологими пластами, связаны с дополнительными трудностями, обусловленными проведением и перевозкой людей и материалов по длинным наклонным выработкам.

2. Этажная схема  подготовки – это совокупность  выработок делящих шахтное поле  на этажи, которые делятся на выемочные столбы.

Этажная подготовка применяется на пластах с углами падения более 18˚. Кроме того, в некоторых случаях она находит применение на пологих пластах; при вскрытии шахтных полей наклонными стволами, пройденными по пласту; при вскрытии шахтных полей вертикальными стволами с ограниченными размерами шахтного поля по простиранию; при разработке сильно газоносных пластов.

Системы этажной  подготовки для индивидуальной отработки  пластов применяются, как правило, на наклонных пластах. Системы, предусматривающие подготовку для групповой отработки нескольких пластов, применяются на наклонных, круто-наклонных, и крутых пластах.

Этажная подготовка применима при любых вариантах  вскрытия, допускает широкое варьирование в сочетании с системами разработки и пригодны для подготовки, как отдельных пластов, так и целой свиты их. В последнем случае всегда предпочтительнее объединять близкорасположенные пласты для групповой подготовки и отработки, которая уменьшает общий объем подготовительных работ, создает благоприятные условия для работы внутри шахтного транспорта и уменьшает затраты на поддержание выработок.