Система разработки горно-геологического пласта - ABCD42.RU

Система разработки горно-геологического пласта

Реферат: Система разработки горно-геологического пласта

2. Краткая горно-геологическая характеристика пласта.

К разработке принята бремсберговая часть пласта, мощностью 1,3-1,7м. Залегание пологое, угол падения составляет 5 0 . Коэффициент крепости угля по шкале Протодьяконова М.М. равен 1,05. Сопротивляемость угля резанию 210 кН/м, объемный вес угля γу =1,1 т/м 3 . Метанообильность пласта 5м 3 /т. Предварительная дегазация пласта не требуется. Пласт не склонный к самовозгоранию и газодинамическим явлениям, геологические нарушения отсутствуют.

Кровля трудноуправляемая. Индекс кровли 3.3.1. Состоит из неустойчивой непосредственной кровли и легкой основной кровли. Неустойчивая непосредственная кровля обрушается при обнажении более 5м. От 5÷20 м сохраняет устойчивость 5-30 минут. Крепление должно производиться сразу за исполнительным органом комбайна или с отставанием не более 5 м. При работе комбайна с расположением исполнительного органа впереди, участок над комбайном и около него должен быть закреплен. Состав пород кровли: тонкослоистые, трещиноватые аргилиты, алевролиты, глинистые сланцы, песчанистые сланцы с толщиной слоев менее 0,3м. прочность при сжатии 20÷40 МПа. Мощность непосредственной кровли mн.к =3м. Плотность пород γн.к. =2,1т/м 3 . В лавах с неустойчивой кровлей следует применять крепи оградительно-поддерживающего типа.

Легкообрушающаюся основная кровля обрушается вслед за подвиганием крепи с зависанием не более 2 м. Периодических осадков не наблюдается. В состав кровли входит сравнительно однородные слои-это тонкослоистые слабые аргилиты, алевролиты или пески общей мощностью (6÷7)m, толщиной слоев до 0,3 м. прочность при сжатии до 40 МПа. Почва боковых пород средней устойчивости.

3. Система разработки и ее параметры.

Выбор системы разработки производится по принципу соответствия ее главнейшим геологическим и горнотехническим условиям разработки пласта, оговоренных заданием, с учетом факторов достигнутых технико-экономических показателей. В соответствии с заданием для курсового проекта принята система разработки длинными столбами по простиранию бремсбергового поля с сохранением конвейерного штрека для повторного использования, оформляемого позади очистного забоя (рис.1).

Рис.1 Система разработки длинными столбами по простиранию бремсбергового поля с сохранением конвейерного штрека.

Форму поперечного сечения штрека следует принимать преимущественно прямоугольную или трапецивидную. Выработки оформляемые позади очистного забоя, т.е. конвейерный штрек, сохраняется с восстановлением крепи. Выработки, оформляемые позади лавы располагаются при устойчивых и средней устойчивости кровлях между массивом угля и выработанным пространством, при неустойчивых и устойчивых кровлях между массивом угля и охранной полосой угля (целиком от 2 до 4м). Для охраны повторно используемых выработок при отработке лав рекомендуется применять в качестве средств охраны литые полосы из твердеющих материалов при мощности пластов до 2,5 м и угле падения до 18 0 или устанавливать органный ряд крепи. Если основная кровля любой обрушаемости, почва по склонности к пучению с Ω 0 , устойчивой непосредственной кровле или средней устойчивости, легкообрушаемой основной кровли и склонности почвы к пучению с Ω=0,55. Основная крепь выработки должна быть податливая, рамная, с прямолинейными верхняками. Вспомогательную крепь можно применять анкерную при непосредственной кровле средней устойчивости. Впереди и позади лавы устанавливается крепь усиления из гидро- или клиновых стоек. Впереди до 20 м, позади до 60 м по середине штрека под верхняк. Способ охраны штрека с помощью установки двойного органного ряда, при мощности до 3,5 м, α до 18 0 , непосредственная кровля устойчивая и средней устойчивости, основная кровля любой обрушаемости, при Ω менее 0,55. Основная крепь прямоугольной формы, рамная металлическая. Крепь усиления устанавливается из податливых гидравлических стоек или клиновых, так же на расстоянии впереди лавы до 20м, позади до 60м. Вспомогательная крепь может приниматься анкерная при кровлях средней устойчивости. При легко и среднеобрушаемой кровле штрек охраняется двумя рядами деревянной органной крепи, а при труднообрушаемой основной кровле в один ряд устанавливаются тумбы из сборных блоков при мощности пласта до 1,5 м или 2-3 ряда органной крепи при мощности 1,5-3,5м. Мероприятия по борьбе с пучением почвы при Ω=0,35-0,55.

Схема проветривания . При отработке бремсберговых полей по бесцеликовой технологии отработки должно быть 2 выхода из очистного забоя по сохраняемой выработке: один на фланг, другой в середину выемочного поля. Проветривание осуществляется по бремсберговой схеме (снизу вверх). Для этого проводят в нижней части бремсбергового поля воздухоподающий штрек, который соединен с центральными и фланговым бремсбергом. Очистной забой проветривается с воздухоподающего штрека на путевой и людской ходок. С путевого ходка воздух подается в подготовительных забой, по диагональной печи на вентиляционный штрек через фланговый бремсберг на поверхность. По людскому ходку свежий воздух через заезд поступает на конвейерных штрек в очистной забой. Исходящая струя из очистного забоя выходит по вентиляционному штреку на людской ходок и на поверхность. Часть воздуха проходит по сохраняемому штреку на фланговый бремсберг.

Схема транспортирования. Уголь из очистного забоя транспортируется на конвейерный штрек лавы через пункт перегруза на бремсберг, затем на основной конвейерный штрек через перегрузочный пункт.

Параметры системы разработки.

При панельной подготовке пласта и системе разработки длинными столбами по простиранию длина лавы составляет 200 м, длину столба рекомендуется выбирать при большом по простиранию шахтном поле по ресурсу механизированного комплекса и в зависимости от запасов угля в выемочном столбе. При ресурсе 1 млн. т угля, мощности пласта 1,7 м, длине лавы 200 м, плотности угля в массиве 1,1 т/м 3 длина столба составит 2673 м.

К параметрам системы разработки относится сечения подготовительных выработок, которые необходимо определить по необходимому количеству воздуха для проветривания лавы и размещению оборудования в штреках. Сечения подготовительных выработок 3 м 2 .

4. Технология и механизация очистных работ.

3.1. Технология очистных работ.

Средняя мощность пласта составляет 1,5 м, поэтому выемка угля осуществляется по челноковой схеме. При челноковой схеме работы комбайна в начальный период комбайн находится внизу лавы. После замозарубки в пласт, начинает выемку полосы угля снизу вверх на ширину захватов шнеков (0,63 м или 0,8 м в зависимости от типа комбайна). В этом положении передний шнек поднят до кровли, а задний шнек по ходу комбайна опущен до почвы. Машинист следит за положением шнека при управлении комбайном и регулирует высоту в соответствии с мощностью пласта. Помощник машиниста комбайна передвигается по лаве вслед за выемкой на расстоянии местонахождения петли траковой цепи. В это время, кроме комбайна, должен работать забойный скребковый конвейер, осуществляющий доставку угля. Устройство блокировки не запустит комбайн, пока не включится конвейер. Машинист крепи передвигает секции крепи вслед за выемкой с отставанием не более 5 м. Остальные рабочие находятся на сопряжениях. На верхнем сопряжении вентиляционного штрека с лавой работает один горнорабочий, он следит за концевой головкой лавного конвейера, за состоянием кровли, устанавливает опережающую крепь усиления на вентиляционном штреке впереди забоя на величину, установленную паспортом крепления. Крепь усиления возводиться из гидравлических стоек ГС на 15 м впереди забоя. После выемки полосы угля и самозарубки комбайна в пласт на верхнем сопряжении начинается выемка угля сверху вниз. Горнорабочий верхнего сопряжения передвигает концевую головку лавного конвейера вплотную к забою. На нижнем сопряжении работают 2 горнорабочих, они следят за погрузкой угля из лавы на перегружатель, занимаются передвижкой энергопоезда, перегружателя, установкой опережающей крепи усиления. Звеньевой работает в тех местах лавы, где необходима помощь и занимается передвижкой крепи сопряжения.

Основные принципы выбора механизированных крепей. В очистных забоях должны применяться гидрофицированные, механизированные крепи, за исключением усилений. Выбор механизированной крепи нужно производить по тому диапазону вынимаемой мощности, в которой попадает максимально потребная для данного очистного забоя высота крепи. При выборе механизированной крепи по сопротивлению следует исходить из того, что серийные механизированные крепи удовлетворяют условиям очистных забоев с легкой и средней кровлями. В очистных забоях с тяжелой кровлей применяются механизированные крепи без повышенного сопротивления, возможно в сочетании с предварительным разупрочнением кровли на всем протяжении отработки выемочного столба или для обеспечения первой посадки основной кровли. По мере создания механизированной крепи с повышенным сопротивлением в очистном забое с трудноуправляемой кровлей, при среднеустойчивой и устойчивой непосредственных кровлях из прочной почвы не допускается вдавливание в нее основной кровли. В очистном забое с трудноуправляемой тяжелой кровлей, при весьма неустойчивой и устойчивой непосредственной кровле или при наличии слабой почвы должны применятся механизированные крепи с сопротивлением в сочетании с разупрочнением кровли. В лавах с неустойчивой кровлей следует применять крепи оградительно-поддерживающего типа.

Выбор типоразмера механизированной крепи следует производить из следующих условий:

где Нmin -минимальная конструктивная высота крепи, м

mmin -минимальная вынимаемая мощность угольного пласта, м

mmax -максимальная вынимаемая мощность угольного пласта, м

α-коэффициент сближения боковых пород (0,05 для Кузбасса)

з -наибольшее расстояние от забоя до задней стойки, м

d-запас раздвижности гидростоек на разгрузку (при m>1м, d≥0,05м)

п -наименьшее расстояние от забоя до передней стойки.

При эксплуатации механизированной крепи необходимо контролировать специальным шаблоном запас раздвижности гидростоек на нагрузку. Механизированная крепь в очистном забое применяется в сочетании с механизированной крепью сопряжений очистного забоя с подготовительными выработками. Штрековая крепь сопряжений находится в створе с поддерживающим пространством очистного забоя.

3.2. Выбор средств механизации крепления, выемки угля, транспортирования, вспомогательного оборудования.

3.2.1. Выбор выемочной машины.

По мощности пласта и максимальной производительности был выбран очистной комбайн MB 290Е. Основные технические параметры очистного комбайна MB 290Е приведены в табл.1. Очистной комбайн МB12 предназначен для двухсторонней безнишевой добычи угля в лавах с пропластками крепости 60 МПа и с наклоном по простиранию до ± 35° и по падению до ± 20°. Этот очистной комбайн оснащен бесцепной подачей с автоматическим регулированием полупроводниковым преобразователем частоты в зависимости от крепости добываемого угля. У комбайна два механизма подачи с магнитными тормозами, что обеспечивает безопасное передвижение комбайна по скребковому конвейеру с различными типами горизонтальных элементов, например, таких как, Эйкотрейк или Ходотрейк. В поворотных редукторах комбайна помещены электродвигатели — приводы исполнительных органов. Комбайны MB12 удовлетворяют требования взрыво- и искробезопасности, то есть позволено их применять в среде опасной взрывом метановоздушной смеси. Климатическое исполнение комбайна включительно принадлежностей обеспечивает его безаварийную эксплуатацию в среде с повышенным содержанием угольной пыли, с повышенной относительной влажностью и температурой, а также в присутствии агрессивной шахтной воды.Управление очистного комбайна можно производить с пульта, помещенного на его корпусе, или дистанционно с помощью беспроволочной системы управления. Преимуществом настоящего комбайна является его малая длина, простой монтаж и повышенная жесткость, что достигнуто размещением основных узлов комбайна в моноблочном корпусе.

Читайте также  Развитие ветеринарии в странах древнего мира

Основные технические параметры очистного комбайна MB 290Е.

15. Системы разработки пластовых месторождений

ПОДЗЕМНАЯ РАЗРАБОТКА УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

15. Системы разработки пластовых месторождений. Классификация систем разработки. Факторы. влияющие на выбор системы разработки.

15.1. Понятия «очистные работы» и «система разработки месторождения».

Очистные выработки — это выработки, предназначенные для до­бычи полезного ископаемого. Работы в очистных выработках — очис­тные работы.

Система разработки — это установленный для данных геологи­ческих условий залегания пласта и принятых средств механизации выемки угля определенный порядок ведения подготовитель­ных, нарезных и очистных работ в пределах этажа или панели, увя­занный в пространстве и времени. Или:

Системой разработки называется определенный порядок прове­дения подготовительных и очистных выработок в их взаимной увязке во времени и пространстве.

Систем разработки множество. Каждая из них должна удовлет­ворять трем основным требованиям:

1. Безопасность ведения работ,

Рекомендуемые файлы

3. Наименьшие потери полезного ископаемого.

— Требования безопасности в России — безусловны!

— Экономичность достигается минимальными затратами живого и овеществленного труда, энергии и материалов на I т ПИ. Минималь­ные затраты трудам возможны при высокой производительности, ко­торая обеспечивается комплексной механизацией производственных процессов, НОТ и рациональными конструктивными элементами сис­тем разработки. Высокая производительность труда — важнейшее ус­ловие экономичности системы, т.к. зарплата составляет более 50% издержек производства.

— Потери ПИ экономически обосновываются в совокупности с другими технико-экономическими показателями. У нас большие за­пасы, но мы должны думать и о сохранении запасов для будущих поколений, т.к. потребление растет. Забота государства: об охра­не природы.

Система разработки должна обеспечивать условия для комплексной механизации производственных процессов и концентрации производства путем:

— исключения взаимного влияния очистных и подготовительных работ;

— обеспечения автономности работы очистного забоя по услови­ям транспорта и проветривания;

— создания условий для высокой надежности работы комплексов и агрегатов;

— исключения влияния на работу лав газовыделения из забоев» выработок;

— прогнозирования геологических нарушений с целью исключения непредвиденных остановок лав.

15.2. Факторы влияющие на выбор систем разработки.

Форма месторождения и наличие геологических нарушений — час­тые изменения элементов залегания пластов и геологические нару­шения усложняют разработку месторождения.

Мощность пластов — подрывка пород при проведении выработок по тонким пластам и средней мощности.

— пласты m 3,5 м с разделением на слои.

Угол падения — различное транспортирование угля вдоль очис­тного забоя:

— на крутых пластах в движение приходит не только кровля, но и почва;

— движение вентиляционной струи только вверх на газовых шахтах с a > 10° (§ 186 ПБ).

Строение пластов — крепкие прослойки, включения колчедана исключают применение комбайнов;

— На мощных пластах прослойки иногда используют в качестве границ между сдоями.

Крепость и особенно вязкость угля — существенно влияют на выбор средств механизации очистной выемки.

— влияют на размеры предохранительных целиков возле подго­товительных выработок, т.е. на элементы системы разработки.

Кливаж — (более легкое отделение угля от массива) — влияние на производительность труда и устойчивость кровли.

Свойства боковых пород — влияют на:

— выбор способа управления кровлей;

— расположение выработок по пласту или породе. Взаимное расположение пластов в свите — подработка, надработка, т.е. соблюдение очередности выемки пластов.

Газоносность месторождения — проветривание, чем больше газа, тем больше нужно воздуха. » а это лимитирует сечение; выработок, длину лавы (V = 4 м/с — § 147 ПБ) содержание метана в ис­ходящей струе лавы не выше 1% (§ 183).

— в газовых шахтах системы разработки с минимумом глухих забоев и восстающих.

— На пластах с высокой газообильностью — обособленное про­ветривание забоев, а это дополнительные выработки. Самовозгорание угля

— Минимум потерь (полная закладка и полевые выработки)

— Большая скорость подвигания забоя

— Выемка запасов угля отдельными участками и их изоляция. Обводненность месторождения — вода в очистных забоях сни­жает производительность» поэтому предварительное осушение.

Механизация производственных процессов — с появлением средств механизации выемки и транспорта угля на пологих пластах стало возможным увеличить длину лавы.

— На крутых пластах забои не уступные, а прямолинейные, т.е. более простые варианты системы разработки.

Факторов много. Каждый изучается отдельно, а учитываются они совместно.

15.3. Классификация систем разработки.

Большое разнообразие геологических условий и видов технологии выемки ПИ в очистных забоях обусловило многообразие систем разработки, что вызывает необходимость в их классификации.

В качестве классификационного выбрано одно характерное от­личие, которое выделяет любую систему из группы других — очередность ведения подготовительных, нарезных и очистных работ. На основании этого отличия системы подразделяются на группы:

— сплошная, столбовая и комбинированная системы при длин­ных очистных забоях;

— камерная и камерно-столбовая системы при коротких забоях.

При столбовых системах разработки подготовительные и на­резные выработки проводятся до начала очистных работ и пол­ностью оконтуривают запасы ПИ в пределах выемочного столба или яруса, т.е. при столбовой системе проведение подготови­тельных и очистных работ разделены в пространстве,

При сплошных системах проведение подготовительных выра­боток и очистная выемка угля в пределах выемочного поля, яру­са, слоя производятся одновременно. Предварительное оконтури-вание запасов отсутствует.

При комбинированных системах для отработки столбов в вы­емочном поде или ярусов в панели применяют одновременно или последовательно сплошную и столбовую системы разработки» При этом одну часть поля отрабатывают независимо от другой.

Это основное классификационное отличие дополняется рядом признаков, которые характеризуют не столько систему, сколько ее варианты.

1-й признак — технология выемки. По этому признаку системы делят на 2 группы:

1-е длинными забоями (лавами и полосами)

2-е короткими забоями (камерами). Системы I группы (с длинными забоями) делятся (по m ) :

а) Системы разработки пластов на полную мощность.

б) Системы разработки с разделением на слои. П-й признак — общее направление выемки угля по отношению к элементам залегания пласта. Здесь различают системы разра­ботки с выемкой угля по простиранию; по восстанию; по падению;

III признак — технологическая схема подготовки этажа или яруса. Схемы эти могут быть различными. Например:

— с разделением и без разделения этажа на подэтажи;

— с пластовой или полевой (как индивидуальной, так и груп­повой) подготовкой этажа иди яруса;

— с доставкой ПИ на задний или передний бремсберг или квершлаг.

Основного отличия и трех признаков, рассматриваемых сов­местно, достаточно для полной характеристики системы разработ­ки.

В целом классификация систем разработки пластовых месторож­дений выглядит так:

А. Системы разработки длинными забоями без разделения

I. Сплошные системы разработки.

1. Сплошные системы разработки с выемкой по простиранию.

а) без разделения этажа на подэтажи (лава-этаж);

б) с разделением этажа на подэтажи.

2. Сплошные системы разработки с выемкой по падению.

3. Сплошные системы разработки с выемкой по восстанию.

II. Столбовые системы разработки (длинными столбами)

1. Столбовые системы разработки длинными столбами по простиранию.

а) без разделения этажа на подэтажи (лава-этаж);

б) с разделением этажа на подэтажи.

2. Столбовые системы разработки длинными столбами по па­дению.

3. Столбовые системы разработки длинными столбами по вос­станию.

4. Столбовые системы разработки длинными столбами весьма

Ш. Комбинированные системы разработки.

1. Система разработки парными штреками.

IV. Системы разработки с применением щитовой крепи.

V. Прочие системы разработки.

Б. Системы разработки короткими очистными забоями.

1. Камерные системы разработки.

2. Камерно-столбовые системы разработки.

3. Системы разработки короткими столбами.

4. Прочие системы разработки короткими столбами.

В. Системы разработки с делением пласта на слои»

1. Системы разработки наклонными слоями.

2. Системы разработки горизонтальными слоями.

3. Системы разработки с принудительным обрушением и выпуском угля.

Для конкретных условий выбирается одна наиболее прогрес­сивная и эффективная система.

Распределение добычи по системам разработки (в %%) сведе­но в таблицу:

Система разработки с длинными очистными забоями

Системы разработки с короткими забоями

Без разделения на слои

С делением пласта на наклонные в т.ч. с гибкими перекрытиями

Прочие (комбинированные, горизонтальными слоями)

Система разработки шахтного поля

Системой разработки угольного месторождения называют установленный для данных геологических условий залегания пласта и принятых средств механизации выемки угля определенный порядок ведения подготовительных, нарезных и очистных работ в пределах этажа, панели или горизонта, увязанный в пространстве и времени.

Рациональная система разработки пласта должна удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать безопасность ведения горных работ; обусловливать высокий уровень технико-экономических показателей; иметь минимальные потери, охрана недр и окружающей человека среды. Под технико-экономическими показателями понимают, возможно, наибольший уровень производительности труда и минимальную себестоимость добычи полезного ископаемого.

На выбор системы разработки и ее элементы влияют многие горно-геологические и горнотехнические факторы. Основными из них являются: форма залегания, строение, мощность и угол падение пласта; свойство угля и вмещающих пород; газоносность и обводнённость месторождения; склонность угля к самовозгоранию; склонность угольных пластов к горным ударам, внезапным выбросам угля и газа; глубина горных работ; средства механизации подготовительных и нарезных работ.

Наибольшее влияние на выбор системы разработки оказывают мощность и угол падения пласта. От мощности пласта зависит решение таких вопросов, как способ проведения и поддержания горных выработок, выбор технологии очистных работ, возможность разработки пласта на полную мощность или необходимость деления его на слои, крепление очистных выработок и управление горным давлением. Выбор средств механизации очистных работ, крепление и управление кровлей во многом зависит и от угла падения пластов. Этот фактор является решающим при выборе средств доставки угля в забое при его расположении по падению пласта. Его также учитывают при выборе форм и длины очистного забоя.

Свойства вмещающих пород являются решающим фактором при выборе способа управление горным давлением (управление кровлей), а также поддержанием выемочных выработок и их расположение. Они оказывают существенное влияние на выбор средств механизации очистных работ.

Перечисленные факторы, как правило, оказывают комплексное влияние, на выбор систем разработке и их параметры.

Разнообразие горно-геологических условий залегания угольных пластов предопределяет применение различных систем разработки и их вариантов. Системы разработки пластовых месторождений можно представить в виде следующей классификации:

Читайте также  Состав преступления - единственное основание уголовной ответственности

1 Системы разработки с выемкой пласта на полную мощность.

1.1 С длинными очистными забоями (сплошные, столбовые, комбинированные).

1.2 С короткими очистными забоями (столбовые, камерные, камерно-столбовые, подэтажные штреки, полосы и заходки).

2. С разделением пласта на слои (наклонные, горизонтальные и поперечно-наклонные).

На пологих и наклонных пластах Кузбасса в настоящее время наибольшее распространение получили столбовые системы разработки с применением комплексов в длинных механизированных забоях.

Сплошная система разработки

Сплошная система разработки характеризуется одновременным ведением подготовительных и очистных работ в выемочном поле. Забои откаточного (конвейерного) и вентиляционного штреков, формирующих выемочное поле, движутся в том же направлении, что и очистной забой.

В зависимости от наклонной высоты этажа (яруса) в нем может размещаться один или два-три очистных забоя. Если в пределах этажа (яруса) размещается один очистной забой, то такой вариант сплошной системы разработки называется лава-этаж (лава-ярус). Если возникает необходимость размещение в этаже по падению двух-трёх очистных забоев, то этаж делится на подэтажи. В связи с изложенным и с учётом угла падения пластов, существую различные варианты сплошной системы разработки:

— на пологих и наклонных пластах — лава-этаж или с разделением этажа на подэтажи, при этажной подготовки, лава-ярус — при панельной подготовке; на крутонаклонных и крутых пластах- лава-этаж или с разделением этажа на подэтажи с прямолинейной или потолкоуступной формой забоя.

Для сплошной системы разработки характерны следующие особенности:

-прямой порядок отработки в крыле шахтного поля (лава-этаж) или в пределах выемочного поля (при делении этажа на подэтажи);

-породные забои подготовительных выработок перемещается вслед за очистными, за исключением откаточного штрека, проводимого с опережением на 50-70 м;

-подготовительные выработки поддерживаются в зоне влияния выработанного пространства.

Пространственная взаимосвязь очистных и подготовительных выработок обусловливает различные варианты сплошных систем. Опережение откаточного штрека должна составлять 150 – 200 м, но в каждом случае оно определяется исходя из конкретных горно-геологических и горнотехнических условий.

Средняя мощность пласта, отрабатываемых сплошной системой разработки, для разных бассейнов различна и изменяется от 0,93 до 1,5 м. Длина лавы при этих системах составляет в среднем 110 – 170 м.

Областью применения сплошных систем разработки являются в основном тонкие пласты и реже пласты средней мощности с любым углами падения, сверхкатегорные по газу и склонные к внезапным выбросам угля и газа, пласты с пучащими породами почвы, с породами кровли, позволяющими проводить и поддерживать выработки в зоне влияния выработанного пространства. Наиболее широко эти системы разработки применяются в Донецком бассейне, реже в Кузнецком, Карагандинском, Печорском и др.

Достоинства:

а) быстрый ввод очистных забоев в работу,

б) малые первоначальные затраты на подготовку участка,

в) небольшой длины тупиковые выработки, что особенно важно при разработке весьма газоносных пластов.

Недостатки:

а) сложность поддержания выемочных выработок, подвергающихся влиянию очистных работ, и в этой связи большие затраты на их ремонт,

б) отсутствие предварительной разведки пласта подготовительными выработками, а отсюда опасность неожиданной встречи с геологическими нарушениями,

в) очистные и подготовительные работы не разделены во времени и пространстве, что приводит к организационным помехам,

г) ограничение нагрузки на очистной забой по газовому фактору.

Столбовая система разработки

Современные средства механизации очистных работ позволяют достигать высоких скоростей подвигание лав и, следовательно, высоких нагрузок на забой. Добычное и проходческое оборудование наиболее эффективно используется при независимом ведении очистных и подготовительных работ и опережающей подготовки выемочного поля. Этим условиям в большей мере отвечает более прогрессивная система разработки — столбовая.

Столбовая система разработки – это такая система, при которой часть пласта в пределах этажа или яруса до начала очистных работ оконтуривается подготовительными выработками, в результате чего образуются столбы. В зависимости от ориентировки столба относительно элементов залегания пласта различают длинные столбы по простиранию, длинные столбы по падению (восстанию), диагональные столбы. Наиболее распространенными являются разновидности системы разработки длинными столбами по простиранию: на пологих и наклонных пластах – лава-этаж или с разделением этажа на подэтажи при этажной подготовке, лава-ярус – при панельной подготовке; на крутонаклонных и крутых пластах – лава-этаж или с разделением этажа на подэтажи.

Для столбовых систем разработки характерны следующие особенности:

— обратный порядок отработки пласта в крыле шахтного поля (лава-этаж) или в пределах выемочного поля (к участковому или панельному бремсбергу, скату);

— разделение в пространстве и времени очистных и подготовительных работ в пределах этажа (подэтажа) или яруса;

— подготовительные выработки поддерживаются в массиве, по мере подвигание очистного забоя они погашаются (или частично сохраняются при бесцеликовой подготовке).

Простейшим вариантом системы разработки длинными столбами по простиранию является лава-этаж, при котором этажные откаточные и вентиляционные штреки проводят до границ шахтного поля, где их соединяют разрезной печью. В разрезной печи монтируют очистное оборудование и ведут выемку в направлении к стволу.

Наиболее распространенными разновидностями столбовой системы разработки являются длинные столбы по простиранию при панельной подготовке (вариант лава-ярус) и с разделением этажа на подэтажи.

На пологих пластах средней мощности широко применяют систему разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке. Подготовка выемочных столбов в каждом ярусе заключается в проведении от бремсберга или уклона ярусных конвейерного и вентиляционного штреков до границ панели. На границе панели между этими штреками проводят разрезную печь, которую затем расширяют, образуя камеру для монтажа очистного оборудования. Для подготовки нижележащего яруса его вентиляционный штрек проводят совместно с конвейерным штреком вышележащего яруса. В классическом варианте между конвейерным и вентиляционным штреками смежных ярусов оставляют угольные целики шириной 8-12 м.

Отработку ярусов в панели осуществляют, как правило, в нисходящем порядке. В большинстве случаев в панели работает один очистной забой, редко – два. В отдельных случаях для повышения концентрации горных работ на пологих пластах в панели применяют отработку спаренными лавами. Спаренными лавами считают такие лавы, которые независимая отработка которых невозможна. Опережение между лавами отсутствует или составляет не более 3 – 4 м. Обе лавы работают на один конвейерный штрек.

Уголь от очистного забоя транспортируют по конвейерному штреку, затем по бремсбергу до погрузочного пункта на откаточном штреке. Свежий воздух в очистной забой подают с откаточного штрека по ходкам и конвейерным штрекам. Исходящая струя по вентиляционному штреку поступает в ходки и далее на вентиляционный горизонт шахты или по шурфу на поверхность. На наклонных пластах средней мощности применяют систему разработки длинными столбами по простиранию с разделением этажа на подэтажи.

Подготовка выемочного поля заключается в проведении между этажным откаточным и вентиляционным штреками участкового бремсберга, промежуточных штреков и разрезной печей. Отработка столбов осуществляется в направлении к участковому бремсбергу. Обычно этаж делят на два, редко – на три подэтажа. Длина лавы 150 – 200 м. Верхние этажи опережают нижние. Уголь из верхней лавы по промежуточному конвейерному штреку поступает на участковый бремсберг и далее на погрузочный пункт откаточного штрека.

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 927 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Система разработки горно-геологического пласта

Главная > Реферат >Геология

3.2. Выбор средств механизации крепления, выемки угля, транспортирования, вспомогательного оборудования.

3.2.1. Выбор выемочной машины.

По мощности пласта и максимальной производительности был выбран очистной комбайн MB 290Е. Основные технические параметры очистного комбайна MB 290Е приведены в табл.1. Очистной комбайн МB12 предназначен для двухсторонней безнишевой добычи угля в лавах с пропластками крепости 60 МПа и с наклоном по простиранию до ± 35° и по падению до ± 20°. Этот очистной комбайн оснащен бесцепной подачей с автоматическим регулированием полупроводниковым преобразователем частоты в зависимости от крепости добываемого угля. У комбайна два механизма подачи с магнитными тормозами, что обеспечивает безопасное передвижение комбайна по скребковому конвейеру с различными типами горизонтальных элементов, например, таких как, Эйкотрейк или Ходотрейк. В поворотных редукторах комбайна помещены электродвигатели — приводы исполнительных органов. Комбайны MB12 удовлетворяют требования взрыво- и искробезопасности, то есть позволено их применять в среде опасной взрывом метановоздушной смеси. Климатическое исполнение комбайна включительно принадлежностей обеспечивает его безаварийную эксплуатацию в среде с повышенным содержанием угольной пыли, с повышенной относительной влажностью и температурой, а также в присутствии агрессивной шахтной воды.Управление очистного комбайна можно производить с пульта, помещенного на его корпусе, или дистанционно с помощью беспроволочной системы управления. Преимуществом настоящего комбайна является его малая длина, простой монтаж и повышенная жесткость, что достигнуто размещением основных узлов комбайна в моноблочном корпусе.

Основные технические параметры очистного комбайна MB 290Е.

Очистной комбайн — тип

Диаметр исполнительных органов

Производительность, при сопротивлении угля резанию до 360 кН/м

Минимальная высота корпуса над почвой

Обороты исполнительного органа

Ширина исполнительных органов

Макс, угол наклона пласта по простиранию

Макс, угол наклона пласта по падению

Макс, захват под уровнем конвейера

Усилие для подачи

Общая мощность электродвигателей

Мощность электродвигателей испол. органов

Мощность электродвигателей подачи

Мощность электродвигателей гидр, агрегата

3.2.2. Выбор типа крепи.

В соответствии с горнотехническими и геологическими условиями: мощности пласта 1,3-1,7 м, кровле с индексом 3.3.1 для крепления очистного забоя выбрана механизированная крепь «MVPO 2800». Основные технические параметры механизированной крепи «MVPO 2800» приведены в табл.2.

Н min ≤1,3(1-0,05·2,5)-0,05=1,1м

Н max ≥1,7(1-0,05·1,5)-0,05=1,5м

Минимальная высота секции 0,7м (0,7 1,5), следовательно, механизированная крепь «MVPO 2800» соответствует горнотехническим и геологическим условиям.

Механизированная крепь «MVPO 2800» является одним из типов поддерживающе-оградительной двухстоечной крепи для поддержания пространства после выемки угля в пластах тонкой и средней мощности, которые плоско положены при системе выемки на завал. Крепь подходит для крепления пластов с малопрочной кровлей и обеспечивает хорошее перекрытие кровли. Этот тип крепи поставляется для комбайновых и струговых забоев. Эта крепь спроектирована согласно мировых стандартов для подземной добычи, по всем европейским нормам и Правилам техники безопасности. Крепь «MVPO 2800» работает в диапазонах по высоте пласта 0,7 — 2,1 м или 0,9 — 2,4 м. Она оснащена телескопическими стойками двойного действия с возможностью монтажа противсотрясающих клапанов. Отличается хорошим перекрытием кровли и может быть дополнена прочным, наклоняемым или выдвижным подверхняком. Основная рама поставляется вместе с устройством для наклона при перемещении секции. Крепи оснащены боковыми гидравлическими стабилизационными цилиндрами для требуемой установки секции в добываемом забое в зависимости от изменений уклонов. Управление отдельных секций гидравлическое, может быть или с полным стоком гидравлической жидкости или с импульсным с помощью многоканалого шланга с легким управлением. Это решение очень экономное для малого пространства, что является выгодным при добыче пластов тонкой мощности. Отдельные части крепи спроектированы компютерным методом. Все сваренные части крепи изготовлены из обычного металла, который прочностью гарантирует безперерывную эксплуатацию этих частей.

Читайте также  Паронимы в русском языке

Основные технические параметры механизированной крепи «MVPO 2800».

Система разработки шахтного поля.

Системой разработки угольного месторождения называют установленный для данных геологических условий залегания пласта и принятых средств механизации выемки угля определенный порядок ведения подготовительных, нарезных и очистных работ в пределах этажа, панели или горизонта, увязанный в пространстве и времени.

Рациональная система разработки пласта должна удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать безопасность ведения горных работ; обусловливать высокий уровень технико-экономических показателей; иметь минимальные потери, охрана недр и окружающей человека среды. Под технико-экономическими показателями понимают, возможно, наибольший уровень производительности труда и минимальную себестоимость добычи полезного ископаемого.

На выбор системы разработки и ее элементы влияют многие горно-геологические и горнотехнические факторы. Основными из них являются: форма залегания, строение, мощность и угол падение пласта; свойство угля и вмещающих пород; газоносность и обводнённость месторождения; склонность угля к самовозгоранию; склонность угольных пластов к горным ударам, внезапным выбросам угля и газа; глубина горных работ; средства механизации подготовительных и нарезных работ.

Наибольшее влияние на выбор системы разработки оказывают мощность и угол падения пласта. От мощности пласта зависит решение таких вопросов, как способ проведения и поддержания горных выработок, выбор технологии очистных работ, возможность разработки пласта на полную мощность или необходимость деления его на слои, крепление очистных выработок и управление горным давлением. Выбор средств механизации очистных работ, крепление и управление кровлей во многом зависит и от угла падения пластов. Этот фактор является решающим при выборе средств доставки угля в забое при его расположении по падению пласта. Его также учитывают при выборе форм и длины очистного забоя.

Свойства вмещающих пород являются решающим фактором при выборе способа управление горным давлением (управление кровлей), а также поддержанием выемочных выработок и их расположение. Они оказывают существенное влияние на выбор средств механизации очистных работ.

Перечисленные факторы, как правило, оказывают комплексное влияние, на выбор систем разработке и их параметры.

Разнообразие горно-геологических условий залегания угольных пластов предопределяет применение различных систем разработки и их вариантов. Системы разработки пластовых месторождений можно представить в виде следующей классификации:

1 Системы разработки с выемкой пласта на полную мощность.

1.1 С длинными очистными забоями (сплошные, столбовые, комбинированные).

1.2 С короткими очистными забоями (столбовые, камерные, камерно-столбовые, подэтажные штреки, полосы и заходки).

2. С разделением пласта на слои (наклонные, горизонтальные и поперечно-наклонные).

На пологих и наклонных пластах Кузбасса в настоящее время наибольшее распространение получили столбовые системы разработки с применением комплексов в длинных механизированных забоях.

Сплошная система разработки

Сплошная система разработки характеризуется одновременным ведением подготовительных и очистных работ в выемочном поле. Забои откаточного (конвейерного) и вентиляционного штреков, формирующих выемочное поле, движутся в том же направлении, что и очистной забой.

В зависимости от наклонной высоты этажа (яруса) в нем может размещаться один или два-три очистных забоя. Если в пределах этажа (яруса) размещается один очистной забой, то такой вариант сплошной системы разработки называется лава-этаж (лава-ярус). Если возникает необходимость размещение в этаже по падению двух-трёх очистных забоев, то этаж делится на подэтажи. В связи с изложенным и с учётом угла падения пластов, существую различные варианты сплошной системы разработки:

— на пологих и наклонных пластах — лава-этаж или с разделением этажа на подэтажи, при этажной подготовки, лава-ярус — при панельной подготовке; на крутонаклонных и крутых пластах- лава-этаж или с разделением этажа на подэтажи с прямолинейной или потолкоуступной формой забоя.

Для сплошной системы разработки характерны следующие особенности:

-прямой порядок отработки в крыле шахтного поля (лава-этаж) или в пределах выемочного поля (при делении этажа на подэтажи);

-породные забои подготовительных выработок перемещается вслед за очистными, за исключением откаточного штрека, проводимого с опережением на 50-70 м;

-подготовительные выработки поддерживаются в зоне влияния выработанного пространства.

Пространственная взаимосвязь очистных и подготовительных выработок обусловливает различные варианты сплошных систем. Опережение откаточного штрека должна составлять 150 – 200 м, но в каждом случае оно определяется исходя из конкретных горно-геологических и горнотехнических условий.

Средняя мощность пласта, отрабатываемых сплошной системой разработки, для разных бассейнов различна и изменяется от 0,93 до 1,5 м. Длина лавы при этих системах составляет в среднем 110 – 170 м.

Областью применения сплошных систем разработки являются в основном тонкие пласты и реже пласты средней мощности с любым углами падения, сверхкатегорные по газу и склонные к внезапным выбросам угля и газа, пласты с пучащими породами почвы, с породами кровли, позволяющими проводить и поддерживать выработки в зоне влияния выработанного пространства. Наиболее широко эти системы разработки применяются в Донецком бассейне, реже в Кузнецком, Карагандинском, Печорском и др.

Достоинства:

а) быстрый ввод очистных забоев в работу,

б) малые первоначальные затраты на подготовку участка,

в) небольшой длины тупиковые выработки, что особенно важно при разработке весьма газоносных пластов.

Недостатки:

а) сложность поддержания выемочных выработок, подвергающихся влиянию очистных работ, и в этой связи большие затраты на их ремонт,

б) отсутствие предварительной разведки пласта подготовительными выработками, а отсюда опасность неожиданной встречи с геологическими нарушениями,

в) очистные и подготовительные работы не разделены во времени и пространстве, что приводит к организационным помехам,

г) ограничение нагрузки на очистной забой по газовому фактору.

Столбовая система разработки

Современные средства механизации очистных работ позволяют достигать высоких скоростей подвигание лав и, следовательно, высоких нагрузок на забой. Добычное и проходческое оборудование наиболее эффективно используется при независимом ведении очистных и подготовительных работ и опережающей подготовки выемочного поля. Этим условиям в большей мере отвечает более прогрессивная система разработки — столбовая.

Столбовая система разработки – это такая система, при которой часть пласта в пределах этажа или яруса до начала очистных работ оконтуривается подготовительными выработками, в результате чего образуются столбы. В зависимости от ориентировки столба относительно элементов залегания пласта различают длинные столбы по простиранию, длинные столбы по падению (восстанию), диагональные столбы. Наиболее распространенными являются разновидности системы разработки длинными столбами по простиранию: на пологих и наклонных пластах – лава-этаж или с разделением этажа на подэтажи при этажной подготовке, лава-ярус – при панельной подготовке; на крутонаклонных и крутых пластах – лава-этаж или с разделением этажа на подэтажи.

Для столбовых систем разработки характерны следующие особенности:

— обратный порядок отработки пласта в крыле шахтного поля (лава-этаж) или в пределах выемочного поля (к участковому или панельному бремсбергу, скату);

— разделение в пространстве и времени очистных и подготовительных работ в пределах этажа (подэтажа) или яруса;

— подготовительные выработки поддерживаются в массиве, по мере подвигание очистного забоя они погашаются (или частично сохраняются при бесцеликовой подготовке).

Простейшим вариантом системы разработки длинными столбами по простиранию является лава-этаж, при котором этажные откаточные и вентиляционные штреки проводят до границ шахтного поля, где их соединяют разрезной печью. В разрезной печи монтируют очистное оборудование и ведут выемку в направлении к стволу.

Наиболее распространенными разновидностями столбовой системы разработки являются длинные столбы по простиранию при панельной подготовке (вариант лава-ярус) и с разделением этажа на подэтажи.

На пологих пластах средней мощности широко применяют систему разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке. Подготовка выемочных столбов в каждом ярусе заключается в проведении от бремсберга или уклона ярусных конвейерного и вентиляционного штреков до границ панели. На границе панели между этими штреками проводят разрезную печь, которую затем расширяют, образуя камеру для монтажа очистного оборудования. Для подготовки нижележащего яруса его вентиляционный штрек проводят совместно с конвейерным штреком вышележащего яруса. В классическом варианте между конвейерным и вентиляционным штреками смежных ярусов оставляют угольные целики шириной 8-12 м.

Отработку ярусов в панели осуществляют, как правило, в нисходящем порядке. В большинстве случаев в панели работает один очистной забой, редко – два. В отдельных случаях для повышения концентрации горных работ на пологих пластах в панели применяют отработку спаренными лавами. Спаренными лавами считают такие лавы, которые независимая отработка которых невозможна. Опережение между лавами отсутствует или составляет не более 3 – 4 м. Обе лавы работают на один конвейерный штрек.

Уголь от очистного забоя транспортируют по конвейерному штреку, затем по бремсбергу до погрузочного пункта на откаточном штреке. Свежий воздух в очистной забой подают с откаточного штрека по ходкам и конвейерным штрекам. Исходящая струя по вентиляционному штреку поступает в ходки и далее на вентиляционный горизонт шахты или по шурфу на поверхность. На наклонных пластах средней мощности применяют систему разработки длинными столбами по простиранию с разделением этажа на подэтажи.

Подготовка выемочного поля заключается в проведении между этажным откаточным и вентиляционным штреками участкового бремсберга, промежуточных штреков и разрезной печей. Отработка столбов осуществляется в направлении к участковому бремсбергу. Обычно этаж делят на два, редко – на три подэтажа. Длина лавы 150 – 200 м. Верхние этажи опережают нижние. Уголь из верхней лавы по промежуточному конвейерному штреку поступает на участковый бремсберг и далее на погрузочный пункт откаточного штрека.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: