Стационарные машины и установки

В структурном отношении  шахтное поле приурочено к Юго-Западному  крылу Ленинской синклинали. В  центральной и юго-западной части  Ленинская синклиналь осложнена  дизъюнктивными нарушениями - Восточным  Камышанским взбросом с амплитудой 20-30 м, Заинским и Кильчигизским взбросами с амплитудами соответственно 100-150 м и 450-950 м. Имеются апофизы этих взбросов с амплитудами 3-10 м.

С пликативными структурами  рассматриваемой площади тесно  связана дизъюнктивная нарушенность. Выделяются согласнопадающие и несогласнопадающие разрывы. Первые составляют со слоистостью  острый угол, местами слоистость служит направлением наименьшего сопротивления. Поэтому согласнопадающие разрывы  с большой амплитудой смещения не сопровождаются зонами дробления пород. Несогласнопадающие разрывы, как правило, сопровождаются зоной дробления  шириной от 1-2 до 20-50 м. Наибольшей величины зона дробления достигает при пересечении крупными нарушениями замков дополнительных и основных складок. Так ширина зоны дробления Заинского взброса на I Заинской разведочной линии в замке дополнительной складки достигает 70м.

Второй особенностью разрывной  тектоники является интенсивное  проявление ее в висячих крыльях  крупных нарушений. Плоскость сместителя сопровождается густой сетью апофизных  нарушений с амплитудами смещения от 0,5 до 50 метров. Ширина зоны влияния Кильчигизского взброса варьирует от 50 до 500 м, Заинского – 20-30 м. В пределах этих зон возможность отработки запасов практически исключена, в то время как в лежачих крыльях нарушений запасы угля по всем пластам отрабатываются вплоть до линии сместителя.

Дизъюктивная нарушенность шахтного поля определяется наличием двух региональных крупноамплитудных  взбросов (Кильчигизского и Южно-Журинского), которые служат естественными границами  шахты, а также их апофиз разных амплитуд. Падение взбросов юго-западное под  углом 20-40°, амплитуда смещения равна 500-950 м. Придизъюнктивные части характеризуются интенсивной нарушенностью, а для Кильчигизского взброса характерным является дополнительно увеличение угла падения пластов (до 40°).

Крупноамплитудной апофизой Кильчигизского взброса является взброс Заинский, к лежащему крылу которого приурочена большая площадь поля шахты им. Кирова. Простирание взброса  близкое к простиранию пластов, падение на юго-запад под углами от 20 до 60°. Амплитуда его изменяется от 80 до 260 м. Взброс сопровождается зоной дробления пород, мелкоамплитудными нарушениями, увеличением угла падения пластов до 30° в западной части шахтного поля непосредственно у плоскости сместителя. По данным горных работ зона смятия и нарушенности пород вдоль сместителя достигает 250 м.

Апофизами Южно-Журинского взброса  являются Восточно- Камышанский и  Западно- Камышанский взбросы, вскрытые и прослеженные горными работами на верхних горизонтах в северной части шахтного поля. Оба взброса  перпендикулярны простиранию пластов. Восточно-Камышанский взброс падает на ЮВ под углами от 10 до 30°. Уменьшение угла падения и амплитуды смещения от 30 до 12 м наблюдается к нижним горизонтам. На пластах Болдыревском и Поленовском нарушение предположительно тянется по всему проектируемому участку. Западно-Камышанский взброс имеет меньшую амплитуду (2-6 м), падает также на юго-восток под углами 19-35°.

С учетом данных проведенных  горных работ следует ожидать, что  при эксплуатации могут быть выявлены в большом количестве мелкоамплитудные нарушения с амплитудой до 2-4 м.

На поле шахты выделяется семь преобладающих направлений  трещиноватости: две пары ортогональных  систем трещин, перпендикулярных к  плоскости напластования, две системы  кососекущих трещин и система  послойных трещин.

Наибольшее распространение  имеют послойные трещины отрыва в результате разрядки напряжений при  образовании складок и тектонических  разрывов. Они имеют относительно выдержанную, близкую к горизонтальной, ориентировку.

Нормальносекущие трещины, пересекающие плоскость напластования  под прямым углом, пользуются повсеместным распространением. Они образуют две  пары ортогональных систем, повернутых относительно друг друга на 45^о. Положение полюсов трещин показывает на связь их с плоскостью напластования и осью складки.

Кососекущие трещины зафиксированы  преимущественно в зоне влияния  Южно-Журинского взброса, в крыльях  средне– и мелкоамплитудных тектонических  разрывов и на участках местных изгибов  пластов. Они имеют самую разнообразную  ориентировку и выражены очень слабо. Уверенно можно выделить только две, продольные по отношению основных складчатых структур, системы трещин, совпадающие  по ориентировке с системами мелкоамплитудных тектонических разрывов района и  шахтного поля.

Угленосная толща шахтного поля включает 28 пластов с мощностью  от 0,7 м до 5,5 м.

По геологическому строению, выдержанности и мощности пластов, качеству угля поле шахты им. С.М.Кирова относится к месторождениям простого строения (I группа).

Физико-механические свойства горных пород изучались по методикам  ВНИМИ и ИГД им. Скочинского. Испытания  проводились в лабораториях бывшего  треста «Кузбассуглегеология» и  Кузнецкого научно-исследовательского угольного института.

По микроструктурным признакам  в угленосной толще пород выделены следующие литологические типы: песчаники, алевролиты, аргиллиты углисто-глинистого и глинистого состава с различными примесями. Основными слагающими компонентами пород являются – силикаты, карбонаты  и углистый материал. В обломках преобладают – кварц, полевые  шпаты, кремнистые и осадочные породы.

1.3 Описание технологии производства

Шахта им. С.М. Кирова сдана  в эксплуатацию в 1935 году с проектной  мощностью 1500 тыс. т угля в год. Эта  мощность была освоена в 1949 году.

В 1970 году была закончена  реконструкция шахты с увеличением  проектной мощности до 3000 тыс. т угля в год, которая была освоена в 1974 году. С 1978 года шахте была установлена  производственная мощность 3250 тыс. т  в год. В период с 1974 года до 1980 года шахта добывала более 3000 тыс. т угля в год. В 1980 году шахта добыла 2100 тыс. т, резкое снижение добычи было вызвано  деконцентрацией горных работ в  связи с переходом их из центрального поля на западную и южную прирезки, работой в уклонных полях в  условиях большой обводненности  и газообильности.

В период с 1981 по 1985 годы шахта  собственными силами осуществила частичное  техническое перевооружение, которое  выразилось в переходе на механизированные комплексы нового поколения, замене конвейерных линий и подъемных  машин в уклонах, строительстве  водоотливных комплексов в уклонных полях. Это позволило уже в 1986 году добыть 3010 тыс. т угля. Уровень добычи 3000 тыс. т/год держался до 1990 года.

После 1990 года уровень добычи начал неуклонно снижаться и  достиг своей минимальной отметки  в 1997 году (1502 тыс.т). Падение добычи было вызвано в основном общим  спадом промышленного производства в стране, разрывом хозяйственных связей и отсутствием средств для замены физически устаревшего оборудования очистных и подготовительных забоев, а также значительной деконцентрацией горных работ на шахте.

В 1996 году институтом «Кузбассгипрошахт» был выполнен «Проект технического перевооружения шахты», в котором  был предусмотрен целый ряд технических  решений (концентрация горных работ, переход  на полную конвейеризацию угля от забоя  до поверхности и т.д.), направленных на увеличение производственной мощности шахты до докризисного уровня в 3000 тыс. т угля в год. Частично работы предусмотренные  данным проектом шахтой были выполнены, но в связи с недостаточным  финансированием работы по техническому перевооружению шахты, работы по переводу ее на полную конвейеризацию транспортирования  угля от забоя до поверхности не завершены.

В 2003 году институтом «Кузбассгипрошахт» был выполнен «Проект вскрытия и  подготовки блока №3», в котором  производственная мощность шахты установлена  на уровне 3000 тыс. т угля в год.

Тем не менее, в последние годы добыча шахты неуклонно растет и в 2004 году составила 3324 тыс. т горной массы.

В 2005 году институтом «Кузбассгипрошахт» выполнена «Корректировка горнотехнической части «Проекта вскрытия и подготовки блока №3» ОАО «Шахта им. С.М. Кирова», в которой производственная мощность шахты установлена на уровне 4000 тыс. т угля в год.

В 2008 году институтом «Кузбассгипрошахт» выполнен проект «Вскрытие и подготовка блока №3 «ОАО «Шахта им. С.М. Кирова» (Доработка запасов угля пластов  Волдыревского и Поленовского), которым  установлена мощность шахты на уровне 5000 тыс. т угля в год.

В данном дополнении к проекту мощность шахты сохраняется на уровне 5000 тыс. т. угля в год и обеспечивается одновременной работой двух очистных и 8 подготовительных забоев.

1.3.1 Вскрытие шахтного поля

Основные технические  решения по вскрытию и подготовке этого блока приняты проектом «Вскрытия и подготовки блока  №3 «ОАО «Шахта им. С.М. Кирова» (Доработка  запасов угля пластов Болдыревского  и Поленовского), выполненным ОАО  «Кузбассгипрошахт» в 2007 году, и сохраняются  настоящим дополнением к проекту.

Вскрытие блока №3 осуществляется наклонным конвейерным стволом, наклонными конвейерным и вентиляционным квершлагами, а также двумя бремсбергами - вентиляционным 24-03 и путевым 24-03, пройденными  с обособленной промплощадки.

Наклонный вентиляционный квершлаг пройден до пласта Болдыревского  с нового главного квершлага гор.+30 на длину 430 м под углом 5° и  далее, на длину 250 м под углом 15°  для обхода опасной зоны затопления отработанного участка основного  поля по пласту Поленовскому. Сечение  квершлага 12 м, крепь - металлическая  рамная.

Существующий наклонный  конвейерный ствол, пройденный ранее  до гор.+ЗО м под углом 15° на длину 660 м, в настоящее время углублен на длину 350 м под углом 7° до пласта Майеровского, до створа магистральных  конвейерных штреков блока №3. Таким образом, общая длина конвейерного ствола составляет 990 м. Сечение ствола 18,4 м², ствол закреплен металлической рамной крепью, у выходов пласта под наносы - бетонной крепью.

Наклонный конвейерный квершлаг пройден от сопряжения с наклонным  конвейерным стволом на отметке -26,8 м на длину 211м под углом 4°  для обхода опасной зоны, далее  на длину 114 м квершлаг пройден под  углом 10° до сопряжения с магистральным  конвейерным штреком пласта Болдыревского  и далее, на длину 263 м под углом 10° до сопряжения с магистральным  конвейерным штреком пласта Поленовского. Квершлаг на всем протяжении пройден  под одним азимутом. Наклонный  конвейерный квершлаг оборудован ленточным  конвейером для выдачи горной массы  с разрабатываемых пластов на наклонный конвейерный ствол.

Согласно проекту «Вскрытия  и подготовки блока №3 «ОАО «Шахта им. С.М. Кирова» (в части доработки  запасов угля пластов Болдыревского  и Поленовского), на период отработки  запасов в рассматриваемых настоящим  дополнением лавах предусматривается  наличие вентиляционного и путевого бремсбергов 24-03, пройденных с поверхности  по пласту Болдыревскому, вентиляционного  шурфа 24-03, пройденного с поверхности  на вентиляционный бремсберг 24-03. На устье  вентиляционного шурфа

оборудуется вентиляторная  установка ВДК-8№28В, принятая проектом «Взрытия и подготовки...», в связи  с чем необходимость в вертикальном стволе №4 отпадает и он должен быть ликвидирован согласно ПБ. Вертикальный вентиляционный ствол №4 пройден  с поверхности до гор. +30 м и  служит для подачи свежего воздуха  в шахту. На устье ствола оборудована  вентиляторная установка ЗВЦ-25 (2 раб., I рез.).

Путевой бремсберг 24-03 проходится с поверхности, с обособленной промплощадки, до сопряжения с путевым штреком 24-03 пласта Болдыревского. Путевой бремсберг  проходится диагонально линии простирания  пласта под углом от 6° до 14°  протяженностью 1700 м, оборудуется подвесной  монорельсовой дорогой для спуска- подъема оборудования, перевозки  людей, а также используется для  подачи свежего воздуха в шахту. Крепление выработки предусматривается  металлической рамной крепью, сечение  в свету -16м.

Вентиляционный бремсберг 24-03 проходится по пласту Болдыревскому  параллельно путевому бремсбергу 24-03 от вентиляционного шурфа 24-03 (Н = 38 м, S_CB = 8 м), пройденного с поверхности, до сопряжения с вентиляционным штреком 24-03 пласта Болдыревского. Бремсберг предназначен для подачи свежего воздуха в шахту с помощью вентиляторной установки ВДК-8-№28В, оборудованной на устье вентиляционного шурфа 24-03. Сечение и крепление выработки аналогичны путевому бремсбергу.

Кроме того, проектом «Вскрытия  и подготовки блока №3...» предусматривается  проведение наклонного путевого квершлага  длиной 150 м под углом 15° между  фланговыми штреками пластов Болдыревского  и Поленовского. Путевой квершлаг предназначен для транспортировки  оборудования, перевозки людей и  оборудуется подвесной монорельсовой  дорогой. Сечение путевого квершлага 16 м², крепление - сталеполимерными анкерами.

Основные характеристики вскрывающих выработок блока  №3 приведены в Табл.

1.3.2 Средства механизации

В очистных забоях эксплуатируются  механизированные комплексы «Joy». Подготовительные выработки проводятся с использованием проходческих комбайнов П-110, ГПКС, «Joy» и химически закрепляемых сталеполимерных анкеров А20(16)В. Для возведения анкерной крепи применяются буровые установки типа Рамбор и ЭПР- 18D. Конфигурация сечения горных выработок преимущественно трапециевидная или прямоугольная. Конвейерные и вентиляционные печи лав по пластам проводятся сечением 9,5-11,3 м² при длине верхняка 4,2 м и длине анкера 2,3 м. В табл. 1.3.1 приведенены показатели работы очистного забоя

Таблица 1.3.1

Показатели работы очистного забоя