Вскрытие и подготовка шахтного поля

17. Проветривание шахт должно быть устойчивым и надежным. Схемы и способы вентиляции шахт должны быть разработаны таким образом, чтобы исключались самопроизвольные опрокидывания и закорачивания вентиляционных струй и было возможно меньше пересечений воздушных струй, дверей и кроссингов.

При проектировании шахт, горизонтов, выемочных блоков, панелей схемы проветривания должны быть такими, чтобы свежий воздух для проветривания уклонных полей подавался из нижней точки уклонов (бремсберговая схема проветривания). Пересечение главных воздухоподающих и вентиляционных выработок, обеспечивающих проветривание шахты, крыла, блока, панели, должно осуществляться обходными выработками.

Устойчивость проветривания определяется в порядке, утвержденном Госгортехнадзором России.

18. Запрещается использовать один и тот же ствол шахты или штольню для одновременного пропуска свежей и исходящей струй воздуха. Это запрещение не распространяется на время проходки стволов (штолен) и околоствольных выработок до соединения с другим стволом или вентиляционной сбойкой.

19. Каждая очистная выработка вместе с примыкающими к ней тупиковыми выработками должна проветриваться струей свежего воздуха.

Последовательное проветривание лав (не более двух), расположенных на одном пласте в пределах одного этажа (панели), допускается на пластах, не опасных по внезапным выбросам угля и газа и не опасных по суфлярным выделениям метана.

В шахтах III категории и сверхкатегорных по газу последовательное проветривание лав допускается как исключение по разрешению территориального органа Госгортехнадзора России.

При последовательном проветривании лав должны соблюдаться следующие условия:

а) общая длина лав не должна превышать 400 м;

б) расстояние между смежными лавами не должно превышать 300 м;

в) в проветриваемую лаву по прилегающему к ней промежуточному штреку должен подаваться дополнительно свежий воздух. При этом расход воздуха должен быть не менее подсчитанного по скорости в промежуточном штреке (0,25 м/с), а в газовых шахтах, кроме того, он должен быть таким, чтобы содержание метана в воздухе, поступающем в вышерасположенную лаву, не превышало 0,5%;

г) при производстве взрывных работ в нижней лаве, если содержание вредных газов в воздухе, поступающем в вышележащую лаву, превышает 0,008% по объему в пересчете на условный оксид углерода, рабочие должны выводиться на свежую струю воздуха; в шахтах III категории по газу и выше, а также на пластах, опасных по пыли, рабочие должны выводиться на свежую струю независимо от содержания вредных газов;

д) в промежуточном штреке между смежными лавами должны быть оборудованы устройства по осаждению или улавливанию взвешенной пыли;

е) каждая лава должна иметь телефонную связь.

20. Проветривание главных транспортных выработок, оборудованных ленточными конвейерами, должно быть обособленным. В случае отсутствия обособленного проветривания по этим выработкам может проходить только исходящая струя воздуха.

К главным транспортным выработкам относятся выработки, предназначенные для транспортирования угля (горной массы) между выемочным участком и околоствольным двором или поверхностью при наклонных стволах.

21. Ствол шахты или квершлаг, приближающийся к газоносному пласту, с расстояния 10 м по нормали необходимо проходить с разведочными скважинами глубиной не менее 5 м. При этом замеры содержания метана должны производиться не менее трех раз в смену.

Схемы расположения скважин (не менее двух), их глубину и периодичность бурения определяют главный инженер шахты и геолог с таким расчетом, чтобы разведанная толща между пластом и выработкой составляла не менее 5 м. Фактическое положение скважин должно быть нанесено на рабочий эскиз выработки с привязкой к маркшейдерскому знаку. Контроль за положением забоя относительно пласта по данным разведочного бурения осуществляется под руководством геолога.

 

3.    Горные выработки и объемы горно-капитальных работ

 

1. Характеристика и основные параметры выработок.

 

Количество воздуха, необходимое для проветривания шахты:

 

Qш= (1,45*qсh4*Асут.)/648,   м3/с            (3.1)

 

Qш=(1,45*5*4515)/648 = 50,5 м3/с

где  qсh4 – относительное газовыделение,  qсh4 =5 м3/т , Асут.- суточная добыча шахты, т/сут.

 

     Данное количество воздуха распределяется по выработкам. Поперечное сечение воздухопадющих  и воздухоотводящих стволов должно обеспечивать подачу воздуха для проветривания нижних горизонтов, квершлагов для проветривания разрабатываемых горизонтов. По пластам воздух распределяется пропорционально нагрузке на пласт.

    

      Для каждого пласта и каждого горизонта необходимое количество воздуха можно определить по формуле:

 

Qпл.= (1,45*qсh4*Апл.)/648,   м3/с            (3.2)

 

где Апл. – добыча с пласта (возможная нагрузка на пласт) т/сут.                        

 

Qпл 4.= (1,45*5*5550)/648 = 62,09 м3/с

Qпл 3.= (1,45*5*5330)/648 = 59,6 м3/с

Qпл 1.= (1,45*5*37701)/648 = 42,2 м3/с

    

     Количество воздуха необходимое для проветривания выемочных полей в пределах горизонта или этажа подаваемое по наклонным выработкам (бремсберг, уклон), определяется по нагрузке на эти поля.

Количество воздуха для проветривания очистного забоя определяется по формуле

 

                      ,                             (3.3)

 

где Кд – коэффициент предварительной дегазации, Кд = 1,44;

Ке – коэффициент естественной дегазации пласта, Ке = 0,7;

d – допустимая концентрации метана на исходящей струе, d = 1%;

К – коэффициент учитывающий движение воздуха за крепью, К = 1,2;

 

 м3/с.

Так как забоя 2, то Qо.з. принимаем , равным 54 м3/с

 

      Минимальная площадь поперечного сечения в свету по предельно допустимой скорости воздуха для каждой выработки устанавливается выражением:

Scв.=Qв./Vдоп. , м2       (3.4)

 

где Qв. – количество воздуха проходимое по выработке, м3/с , Vдоп. – допустимая скорость движения по выработкам.

 

Scв.=54/12=4,5 м2     (ствол)

Scв.=54/8 = 6.7 м2        (квершлаг)

Scв.=54/6=  9 м2            (штрек)

Окончательный выбор площади поперечного сечения выработок осуществляется по альбому типовых сечений.      

 

 Характеристика вскрывающих выработок.     Вариант 1

Таблица 3.1

Наименование выработки			Назна-   чение		Вид    крепи	Sсеч.     м2			Длина,м	Вид транспорта в выработке
О с н о в н ы е
Вентиляционный ствол. Фланговый наклонный ствол Наклонные стволы пласта М4: -конвейерный   -путевой   Околоствольный двор,обводная выработка		проветри вание   ---///---       Транспорт угля Доставка оборудован Откачка воды, приёмно- отпр.площ.			Арочная     ---///---       Арочная   ----///----	15.0      12.9       --//--   --//--		4000 м     4000 м       4000 м   4000 м     300 м		Монорельсовый Канатный   ------///------       Ленточный Конвейер Напочвенная Дорога.   ---- ///----
Подготовительные
Конвейерный штрек Вентиляционный штрек   Сбойки между конвейерным и вентиляционным штреком	Транспорт угля Проветрива ние   -----///----			Прямо угольная ---///---     ----///----		12.5 --///--     10	2500м 2500м     20 м				Ленточный конвейер Штрековая напочвенная дорога          -

                                                                                                                                                                                           

 Вариант 2.

 

Таблица 3.2

Наименование выработки

Назна- чение

Вид    крепи

Sсеч.     м2

Длина,м

Вид транспорта в выработке

О с н о в н ы е

Вентиляцион Ный ствол Клетевой ствол       Капитальный Квершлаг Вент кв-г   Панельный уклон Панельный бремсберг     Околоствольный двор, обводная выработка

Проветр ивание Проветр. транспор тировка угля. ----///----   ----///----     ----///----   Откачка воды,приё мно-отпр.площ адка.

Бетон   ----///----     Арочная   Арочная   Арочная     Арочная     Бетон

30   ---//---     12.9   12.9     12.9       12.9     12.9

550      550     150   150   2500   2500         300

-           Клеть     Конвейер   Напочвенная   Напочвенная   Монорельсовая     Напочвенная

Подготовительные

Вентиляционный Штрек   Конвейерный штрек   Сбойка между конвейерным и вентиляционным штреком

Проветрив   Транспорт угля.   Проветрив ание

Прямоуг анкер ---//---     Прямоуг

12.5   ---//---     10

2500   ---//---     20

Штрековая напочвенная Конвейер     -

 

 

 

3.2   Объемы горных работ по вариантам

 

Объемы горных работ по вариантам представлены в таблице 3.3

 

Расчет и сравнение времени проведения горных выработок по вариантам

 

Таблица 3.3

				Сечение,	Объем работ		Скорость проведения м/мес	Время проведения мес.
Объект строительства				м2	Ед.изм	Кол-во
Способ вскрытия наклонными стволами Вариант №1
А. Первоначальные работы
Наклонный вентиляционный ствол					м	2000	200		10
Наклонный конвейерный ствол					м	2000	200		10
Наклонный вспомогательный  ствол					м	2000	200		10
Конвейерный штрек					м	2500	300		8,3
Вентиляционный штрек					м	2500	300		8,3
Монтажная камера					м	200	200		1
ИТОГО									47.6
Способ вскрытия вертикальными стволами Вариант №2
А. Первоначальные работы
Вертикальный скиповой ствол					м	550	35		15,7
Вертикальный клетьевой ствол					м	550	45		12,2
Капитальный квершлаг					м	150	70		2,2
Полевой штрек
Пластовый штрек					м	2500	300		8,3
Полевой вентиляционный штрек					м	2500	150		16,6
Конвейерный бремсберг					м	2500	200		12.5
Вентиляционный ходок					м	2500	200		12.5
Монтажная камера					м	200                  200                    1
Вертикальный вент.  ствол					м	375	45		4
Вентиляционный квершлаг					м	150	45		3,5
ИТОГО									81