Парадигма отработки запасов месторождения - Практическая работа

В ходе работы необходимо выбрать схему и способ вскрытия шахтного поля, схему и способ подготовки шахтного поля, оптимальные для заданных условий залегания угольных пластов при обеспечении безопасности ведения работ и благоприятных условий труда. Применительно к данным горно-геологическим условиям, предлагаю к рассмотрению 2 варианта вскрытия шахтного поля: вертикальными центрально сдвоенными стволами и погоризонтным квершлагом и центрально сдвоенными вертикальными и западным воздухоподающим стволами и погоризонтным квершлагом. Угольные пласты мощностью m=1,6м, m=2,2м залегают в шахтном поле, размеры которого по простиранию составляют S=6000м, а по падению H=3500м под углом 18о. Промышленные запасы определяются по формуле месторождение угольный шахта пласт где - суммарные потери угля, т. коэффициент, учитывающий влияние количества рабочих угольных пластов в шахтном поле и пластов, находящихся в одновременной отработке (: Одновременно отрабатываем не более одного пласта, так как расстояние между пластами не превышает 10 м.

Проектирование нового строительства, реконструкции и технического перевооружения, долгосрочное и краткосрочное планирование является основным содержанием практической деятельности горного инженера.

Проектирование и планирование подразумевает принятие решения, как правило, в сложных горно-геологических, экономических и социальных условиях, с некоторой неопределенностью исходных данных и требований будущих периодов сроком 10-20 лет.

Эти обстоятельства вынуждают разрабатывать несколько вариантов развития горного предприятия, оценивать их по многим критериям и определять наилучшее решение.

Проектирование горных предприятий в современных условиях нацелено на радикальное улучшение использования природных ресурсов, сырья, материалов, топлива и энергии на всех стадиях - от разведки и добычи полезных ископаемых, и их комплексной переработки до выпуска и использования конечной продукции. Необходимо ускорить темпы снижения материалоемкости, металлоемкости и энергоемкости национального дохода. Ресурсосбережение должно стать решающим источником удовлетворения прироста потребностей народного хозяйства в топливе, энергии, сырье и материалах. Как и во всем народном хозяйстве, в горнодобывающих отраслях промышленности суть коренных перемен в будущем при переходе к рынку заключается в перенесении центра внимания с количественных показателей на качество и эффективность, с промежуточных - на конечные результаты, с расширения производственных фондов - на их обновление, с наращивания топливно-сырьевых ресурсов - на улучшение их использования, на всемерное повышение технического уровня и качества продукции. Поэтому перед горнодобывающей промышленностью во весь рост встают проблемы более полного и комплексного использования всех полезных ископаемых, пустых пород, отходов обогащения и воды, а также уменьшения землеемкости и рекультивации земель.

Задачами данной курсовой работы является проектирование угольной шахты по приведенным исходным данным. В ходе работы необходимо выбрать схему и способ вскрытия шахтного поля, схему и способ подготовки шахтного поля, оптимальные для заданных условий залегания угольных пластов при обеспечении безопасности ведения работ и благоприятных условий труда.

1. Способ отработки запасов месторождения

Применительно к данным горно-геологическим условиям, предлагаю к рассмотрению 2 варианта вскрытия шахтного поля: вертикальными центрально сдвоенными стволами и погоризонтным квершлагом и центрально сдвоенными вертикальными и западным воздухоподающим стволами и погоризонтным квершлагом.

Угольные пласты мощностью m=1,6м, m=2,2м залегают в шахтном поле, размеры которого по простиранию составляют S=6000м, а по падению H=3500м под углом 18о. Газообильность пласта равна 10 (2кат.).

2. Парадигма отработки запасов месторождения

Подсчет количества балансовых и промышленных запасов

Балансовые запасы шахтного поля где S - размер шахтного поля по простиранию, м;

H - размер шахтного поля по падению, м;

n - число рабочих пластов в шахтном поле;

- мощность i-го рабочего пласта, м;

- объемная масса угля i-го рабочего пласта, т/м3.

Промышленные запасы определяются по формуле месторождение угольный шахта пласт где - суммарные потери угля, т.

Потери определяются на основании расчетов частных видов потерь: общешахтных, эксплуатационных и вблизи геологических нарушений, т.е где - общешахтные потери;

- потери, связанные с геологическими нарушениями пластов;

- эксплуатационные потери.

Общешахтные потери складываются из потерь угля в барьерных ( ) и охранных целиках ( ), т.е.

Потери в барьерных целиках определяются по формуле:

Ширина барьерных целиков условно принимается равной 50 м.

Потери в охранных целиках условно составляют при пологих пластах 1-2%, при крутых - 2-4% от балансовых запасов. В нашем случае принимаем 2%:

Потери в целиках вблизи геологических нарушений определяются характером и числом нарушений. Их величина в среднем равна 1-1,5% от балансовых запасов, т.е.:

Таким образом, величина общешахтных потерь и потерь в целиках около геологических нарушений:

Эксплуатационные потери:

где - коэффициент эксплуатационных потерь. Принимаем для мощных крутонаклонных пластов- 0,15.

Суммарные потери угля в шахтном поле:

Промышленные запасы шахтного поля:

Коэффициент извлечения запасов угля из недр:

С= 101431759/106134000=0,95 т.е. 95%

Результаты расчетов представлены в таблице 1:

Таблица 1.

Размер шахтного поля по простиранию, Размер шахтного поля по падению, Мощность пласта, , м Плотность угля , т/м3 , тыс. т , тыс. т , тыс. т

6000 3500 2,2 1,6 1,33 106 134 47022,416 101431,759

Коэффициент извлечения запасов угля удовлетворяет установленному коэффициенту извлечения, следовательно, разработка данного месторождения экономически целесообразна.

Определение проектной мощности и срока службы шахты

При проектировании, когда известны горно-геологические и горнотехнические условия строящейся шахты, проектную мощность рекомендуется определить по формуле, предложенной А. С. Малкиным:

где - надежность технологической схемы шахты. При делении шахтного поля на блоки

- коэффициент, учитывающий влияние количества рабочих угольных пластов в шахтном поле и пластов, находящихся в одновременной отработке ( :

Одновременно отрабатываем не более одного пласта, так как расстояние между пластами не превышает 10 м.

- коэффициент, учитывающий влияние уровня нагрузки на очистной забой, условий его работы и пр.:

где - коэффициент, учитывающий условия работы забоев, характерные для данного месторождения:

- коэффициент, учитывающий устойчивость пород кровли. В данном случае породы кровли средней устойчивости, принимаем .

- коэффициент, учитывающий крепость породы почвы.

- коэффициент, учитывающий нарушенность запасов;

- объем нарушенных запасов, тыс. т;

- промышленные запасы шахтного поля, тыс. т;

- коэффициент, учитывающий влияние естественной газоносности угольных пластов на величину проектной мощности шахты:

- естественная или продуктивная (после дегазации) газоносность угольных пластов, м3/т;

- относительная газообильность, характерная для шахт бассейна, м3/т;

- месячная нагрузка на очистной забой при средней мощности одновременно разрабатываемых пластов, т/мес.

Величина нагрузки на очистной забой принимается или рассчитывается по формуле где - длина лавы, м;

- средняя мощность одновременно разрабатываемых пластов, м;

- суточное подвигание очистного забоя, м;

- коэффициент извлечения угля по системе разработки 0,95-0,98;

- число рабочих дней в месяце (25);

- средняя мощность угольных пластов в шахтном поле, м;

- суммарная мощность одновременно разрабатываемых пластов, м;

- суммарная мощность всех пластов в шахтном поле, принятых к разработке, м;

- расстояние от поверхности до верхней границы шахтного поля, м;

- расстояние от поверхности до нижней границы шахтного поля, м;

Тогда:

Определяем срок службы шахты по формуле:

В результате расчетов с учетом времени на освоение проектной мощности и свертывания добычи срок службы шахты при производственной мощности составил приблизительно 78,5 лет.

3. Технологические структуры отработки запасов

Технологическая структура отработки запасов будет происходить по схеме шахта-лава. В этом случае добыча в шахтном поле обеспечивается одним очистным забоем, с высокой производительностью. Для эффективного функционирования технологических структур «шахта-лава» требуется наличие высокотехнологичных горно-геологических условий эксплуатации: - минимальная нарушенность запасов, выдержанная гипсометрия угольных пластов, из условий полной конвейеризации транспорта угол падения не должен превышать 18о, мощность разрабатываемых угольных пластов при выемке в один слой не должна превышать 5.0 м. Исходный пласт соответствует всем требованиям.

1- Вентиляционный штрек.

2- Главный ствол.

3- Конвейерный штрек.

4- Вспомогательный ствол.

5- Людской ствол

Размещено на .ru