Розрахунок параметрів підтримки гірничих виробок схильних до впливу очисних робіт

РЕФЕРАТ

 

Дипломна робота містить  126 сторінок,  34 таблиці, 10 рисунків.

 

У даній дипломній роботі дана геологічна характеристика родовища, визначені  запаси в умовах доробки уклонного поля пласта l₄, установлена виробнича потужність шахти.

Обгрунтована схема розкриття, підготовка і розробка уклонного поля, схема транспорту, розраховано кількість повітря для провітрювання підготовчих і очисних виробок шахти, зроблен вибір головного вентилятора;  розглянуті питання охорони праці і навколишнього середовища, екологічної оцінки проектних рішень; розроблені спеціальні методичні та технічні питання.

 

 

 

РОДОВИЩЕ, ЗАПАСИ, РОЗКРИТТЯ, СИСТЕМА РОЗРОБКИ, ОЧИСНІ І ПІДГОТОВЧІ РОБОТИ, ТРАНСПОРТ, ВЕНТИЛЯЦІЯ, ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ,  УРОК, МЕТОДИКА, ЕКОЛОГІЯ,               ОХОРОНА ПРАЦІ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

	Вступ	4
1	Вихідні положення і параметри гірничого підприємства	5
1.1	Географічна й адміністративна характеристика району розташування шахти	5
1.2	Геологія родовища шахтного поля	6
1.3	Запаси вугілля в  шахтному полі	11
1.4	Проектна потужність і термін існування шахти	13
2	Технологічна схема шахти	14
2.1	Діюча схеми розкриття, підготовки і системи розробки	16
2.2.	Проектні рішення щодо доробки вугільних запасів	16
2.2.1	Розкриття дільниці шахтного поля, що доробляють	17
2.2.2.	Підготовка шахтного поля	17
2.2.3.	Система розробки і її параметри	17
3.	Технологія і механізація  очисних робіт	19
3.1.	Вибір і обґрунтування  технологічної схеми	19
3.2.	Визначення навантаження на очисний вибій	22
3.2.1.	Продуктивність очисного комплексу	25
3.2.2.	Перевірка прийнятого навантаження на лаву за газовим фактором	26
3.3.	Організація робіт та техніко – економічні показники	28
3.4.	Електропостачання виїмкової  дільниці	33
3.5.	Техніка безпеки при експлуатації очисного обладнання	36
4.	Технологія і механізація  проведення підготовчих виробок	38
4.1.	Вибір і обґрунтування  техніки та технології проведення	38
4.2.	Паспорт проведення і кріплення виробки	41
4.3	Провітрювання підготовчого вибою	47
4.4.	Організація робіт і  техніко-економічні показники	49
4.5	Техніка та правила безпеки  на підготовчих роботах	53
5.	Шахтний транспорт	55
5.1.	Підземний шахтний транспорт	55
5.2.	Технологічний комплекс поверхні шахти	60
6	Вентиляція шахти	62
6.1.	Спосіб та схема провітрювання шахти	62
6.2.	Прогноз метановості  гірничих виробок	62
6.3.	Розрахунок кількості повітря для вентиляції шахти	68
6.4.	Визначення депресії шахти	74
7.	Стаціонарні установки	76
7.1.	Вентиляторні установки	76
7.2.	Водовідливні установки	77
7.3.	Підйомні установки	79
8.	Охорона праці та навколишнього середовища	82
8.1.	Безпека ведення очисних робіт	82
8.2.	Виробнича санітарія	89
8.3.	Протипожежний захист і  план ліквідації аварії	91
8.4.	Охорона навколишнього  середовища	97
9.	Екологічна оцінка проектних рішень	99
9.1.	Охорона земної поверхні	99
9.2.	Очищення і використання шахтних вод	100
9.3.	Зниження шкідливих  викидів в атмосферу	102
10.	Методична частина	104
11.	Частина з інтелектуальної власності	113
11.1	Постановка проблеми	113
11.2	Аналіз дослідження	113
11.3	Формування цілей статті	115
11.4	Викладання основного  матеріалу з обгрунтуванням новизни	115
11.5	Висновки та перспективи  подальших досліджень	116
12.	Спеціальна частина	118
	Висновки	127
	Перелік посилань	128
	Додатки	131

ВСТУП

 

       Навчання інженерів-педагогів гірничого профілю в Стахановському навчально-науковому інституті гірничих та освітніх технологій базується на вивченні теоретичних і практичних основ гірничої справи.

        Сучасний рівень розвитку гірничого підприємства вимагає від інженерно-технічних працівників великих знань не тільки одних технологій ведення очисних і підготовчих робіт, але і питань вентиляції шахти, підземного транспорту, економіки, маркетингу і багато що інше. У зв'язку з цим в дипломному проекті разом із загальними питаннями дипломування ставляться завдання направлені на підвищення безпеки робіт при ізоляції пожеж в шахтах небезпечних по газу.

Рішення задач підвищення безпеки робіт і надійності устаткування при ізоляції пожеж в шахтах небезпечних по газу.

         Випускники гірничого факультету Української інженерно-педагогічної академії одержують кваліфікацію інженера-педагога, що дає їм право працювати на вугледобувних підприємствах і у сфері професійно-технічної, а також вищої освіти. У зв'язку з цим в дипломному проекті розроблений методичний розділ, в основу якого покладені вказівки до проведення практичної роботи на тему «Обгрунтування способів підтримки гірничих виробок».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ВИХІДНІ ПОЛОЖЕННЯ І ПАРАМЕТРИ ГІРНИЧОГО ПІДПРИЄМСТВА

 

1. Географічна й адміністративна характеристика району

розташування 

 

Шахта ООО “Інтер-Інвествугілля” розташована в м. Первомайськ Луганської області України від 27.03.2003г №150 створена шляхом виділення із складу шахти ім. В. Р. Менжинского, яка була ведена в експлуатацію в 1968 році.

У березні, квітні і серпні 1997 р. На шахті відбулися пожежі, що зупинили тимчасово виробничу діяльність шахти.

В січні 2003 р. В Міністерстві палива та енергетики України було розглянуто питання про доцільність подальшої роботи шахти і "Протоколом по розгляду доцільності подальшої роботи шахти В. Р. Менжинского" від 30.01.2003 року. Затвердженим Міністерством палива та енергетики України і погодженим з Луганською облдержадміністрацією прийнято рішення про виділення із складу шахти ім В. Р. Менжинского шахто дільниці з основними  фондами.

Шахта ООО “Інтер-інвест вугілля ” розташована в м. Первомайськ Луганської області України.

По геологічному районуванню поле шахти знаходиться в південній  частині Алмазно-Мар’євского вугленосного району і прилягає до Алмазного насуву. Район знаходиться на північному схилі головного вододілу Донецького басейну, на лівому березі річки Лугань. У північній його частині протікає річка Камишеваха, що впадає в річку Лугань. Ділянки, що примикають до річок, ускладнені балками і ярами. Найбільш протяжними є балки Радькова, Копальнева, струмок Дмитрівський, Камишеваха, в кожній з яких є постійний потік. Рельєф району є слабохолмистую рівниною з падінням у бік річки Лугань і Камишеваху, з виходом на денну поверхню корінних порід вапняків і піщаників.

Клімат району - континентальний, літо сухе та спекотне, зима - відносно холодна. Середньомісячна температура повітря коливається від + 22°С - в липні, і до -7,8°С в лютому. Мінімальна температура зимового періоду - 21°С, максимальна температура літнього періоду + 32°С, Середньорічна температура + 6,7°С.

Переважаючий напрямок вітрів - східний. Глибина промерзання досягає одного метра.

Район знаходиться на території  з добре розвиненою вугільною  промисловістю і сільськогосподарським виробництвом, а також мережею залізничних колій, автомобільних доріг з асфальтобетонним покриттям. З півночі на південь проходить залізнична магістраль Куп’янськ-Дебальцево, до якої тяжіють під’їзні шляхи шахт і промислових підприємств. Шахтна станція примикає через станцію Передатна до станції Попасна. На південь від Центральної промплощадки шахти проходить автомагістраль Луганськ-Лисичанськ.

З найближчих населених пунктів  найбільш великими є міста районного  значення – Первомайськ, Стаханов.

 

1.2 Геологія родовища шахтного поля

 

Геологічну будову шахтного поля приймають участь відкладення  кам’яновугільного, четвертинного періоду.

За даними "Геологічного звіту" на балансі шахти числяться наступні пласти з робочою потужністю і балансовими запасами вугілля :  m₃, ℓ₈^в, ℓ₈^н, ℓ₆, ℓ₅, ℓ₄.

Нижче наводиться коротка характеристика робочих пластів.

Пласт ℓ₈ - потужністю 0,56-0,95м розробляється шахтою на південній частині шахтного поля. У північно-східній частині поля потужність від 0,50 - 0,59м, потім на північ і північний захід повністю втрачає промислову цінність.

Безпосередня покрівля переважно аргиліт. Аргиліт має потужність 1-2,5 м, межа міцності його рівна (R сж = 54,1 МПа).

В умовах обводнення з  боку покрівлі він характеризується слабкою стійкістю, за відсутності зволоження - середньою стійкістю. Основна покрівля представлена міцним пісковиком.

Безпосередня підошва представлена (R сж = 76,9 МПа) нестійким алевролітом. (R сж = 23,5 - 55,2 МПа)

Пласт ℓ₆ - пласт характеризується досить витриманою потужністю від 0,74 - 1,24м.

В районі гірничих робіт  він має двох і трьохпачкову будову. Потужність верхньої пачки коливається  від 0,06 до 0,23м, нижньої від 0,65 - 1,02м, прошарок - 0,05 - 0,25м.

Безпосередня покрівля пласта представлена стійким (R сж = 96,4 МПа) вапняком.

Основна покрівля представлена аргілітом. Аргіліти мають межу міцності (R сж = 30,0 МПа).

Безпосередня підошва, в основному представлено алевролітом.                  

Потужність його від 0,5 - 10,0м, (R сж = 32,9 - 47,5 МПа). Основна підошва представлена пісчаниками, що мають потужність 1,89 - 31,6 м. Межа міцності (R сж = 52,9 - 81,3 МПа).

Пласт ℓ₅ - промислову цінність має лише в південно-західній і центральній частині шахтного поля на глибоких горизонтах, де його потужність досягає від 0,55 - 1,9 м. Пласт невитриманий по потужності, місцями верхня частина пласта заміщається вуглистим аргілітом потужністю від 0,2 - 0,54м.

Безпосередня покрівля пласта представлена переважно аргилітом, частково - пісковиком.

Аргиліт має потужність 0,99 - 2,6м (R сж = 37,2 - 50,8 МПа). По досвіду гірничих робіт, на оцінюваній площі слід чекати слабку стійкість аргиліту.

Пісковик має потужність від 0,37 - 37,4м. (R сж = 55,1 - 81,6 МПа).

Основна покрівля представлена на більшій  частині площі пісковиком, а в районі одиничних свердловин - алевролітом.

Безпосередня підошва  представлена, в основному, середньостійким  алевролітом, нестійким аргилітом (R сж = 54,0 - 73,8 МПа).

Основна підошва представлена стійким алевролітом (R сж = 51,0 - 84,2 МПа). Таким чином, породи безпосередньої покрівлі пласта на оцінюваній площі будуть переважно слабостійкими, а породи безпосередньої підошви середньостійкими.

Пласт ℓ₄  - залягає безпосередньо під вапняком 5 або відходить від його на 8-10м. За наявними даними гірничихих робіт і свердловин, пласт переважно просту будову і витриману потужність від 0,8 до 0,89м. У північній частині площі пласт розщеплюється, внаслідок чого північніше лінії розщеплювання, відповідній ізолінії зольності 40%.

Безпосередня покрівля представлена середньої стійкості алевролітом і пісковиком. Основна покрівля представлена переважно стійким алевролітом.

Безпосередня підошва  представлена на переважаючій частині  оцінюваної площі (R сж = 32,4 МПа) алевролітом, стійким (R сж = 83,4 МПа) пісковиком. Основна підошва пласта представлений стійкими алевролітами і пісковиком.

Відомість про розроблюючи  пласти і вміщувані породи, зводимо  у таблиці 1.1 і 1.2.

 

    

 

 

       

 

 

 

 

 

Таблиця 1.1 – Відомість про пласти і вміщуючи породи

№	Світа	Символ пласта	Потужність, м		Кут падіння, град.	Бічні породи				Відстань між пластами, м
			загальна	корисна		Покрівля пласта		Підошва пласта
						безпосередня	основна	безпосередня	основна
1	2	3	4	5	7	8	9	10	11	12
1	С26	l8	0,9	0,84	10-25	аргіліт	пісковик	алевроліт	пісковик
2		l6	0,95	0,9	10-25	вапняк	аргіліт	алевроліт	пісковик	40
3		l5	0,8	0,75	10-25	аргіліт	пісковик	аргіліт	алевроліт	47
4		l4	0,85	0,82	10-25	алевроліт	алевроліт	алевроліт	пісковик	28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

 

 

 

 

Таблиця 1.2 –Характеристика якості вугілля

Символ пласта	Марка вугілля	Опірність вугілля різання, кг/см	Щільність вугілля γ, т/м3	Зольність, середня, А/%	Вологість W, %	Зміст сірки Ас , %	Теплота горіння ккал/кг
l 8	Г, Ж	175	1,36	8,1	12,2	3,2	5146
l6	Г,Ж	180	1,35	6,9	13,3	3,7	5666
l5	Г,Ж	172	1,35	5,7	13,7	3,4	5236
l4	Г,Ж	185	1,35	3,5	14	3,6	6268

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Запаси вугілля в шахтному полі

 

Технічними межами поля  ООО «Інтер-інвествугілля» є:

- на півдні - Алмазний і Сокологоровській надвіги;

- на заході - умовна межа, що проходить вкрест простягання порід через свердловину № 1465;

- на півдні - суміжна межа з шахтою «Першотравневої».

Форма шахтного поля прямокутна, з розмірами: по падінню - 2400 м, по простяганню - 5200 м.

Балансові запаси вугілля  в шахтному полі у вказаних межах визначаємо по формулі [1]:

z пром = zбал – gц – gе ;

(1.1)

де z_бал – балансові запаси, т;

   

zбал = S∙Н∙m∙n = S∙Н∙p;

(1.2)