Границі, розміри шахтного поля та запаси вугілля в ньому

МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КРАСНОАРМІЙСЬКИЙ ІНДУСТРІАЛЬНИЙ ІНСТИТУТ

 

Кафедра ГіОТ

 

 

ЗВІТ

Про виробничу практику

на шахті «Добропільська» ДП «Добропіллявугілля»

Д 0301 43 43.1 НР

Керівник практики від інституту

__________________________ (підпис) (дата)

 

Керівник практики від підприємства

 

_________________________

(підпис) (дата)

 

 

Виконала _________________________ А.В. Воронова

студентка гр. ГС-09б (підпис) (дата)

 

 

 

ЗМІСТ

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ШАХТУ………………………………..…

1.1 Загальна характеристика шахти „Добропільська”…………………..

1.2 Границі, розміри шахтного поля та запаси вугілля в ньому…………

2. ГЕОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОДОВИЩА………………………

2.1 Стратиграфія й літологія ……………………………………………...

2.2 Тектоніка……………………………………………………………….

2.3 Гірничо-геологічні умови пласту m51в

3.РОЗКРИТТЯ, ПІДГОТОВКА І СИСТЕМА РОЗРОБКИ РОДОВИЩА……

3.1Схема розкриття………………………………………………………..

3.2Спосіб підготовки……………………………………………………….

3.3Система розробки……………………………………………………….

4.ТЕХНОЛОГІЯ ОЧИСНИХ РОБІТ……………………………………………

4.1 Технологія виїмки вугілля в лаві застосована на шахті «Добропільська»………………………………………………………………….

4.2 Кріплення й керування покрівлею……………………………………..

5.ТЕХНОЛОГІЯ ПІДГОТОВЧИХ РОБІТ……………………………………….

6. ПРОВІТРЮВАННЯ ШАХТИ,ТРАНСПОРТ ВУГІЛЛЯ…………………….

7. СТАЦІОНАРНІ УСТАНОВКИ……………………………………………….

7.1. Підйомні установки………………………………………………………

7.2.Водовідливні установки…………………………………………………..

7.3. Вентиляторні установки………………………………………………….

8.основні техніко-економічні показники роботи шахти……

ВИСНОВОК………………………………………………………………………..

ДОДАТОК А……………………………………………………………………….

 

ВСТУП

У світовій економіці розвивається тенденція переходу до альтернативних джерел енергії внаслідок вичерпання нафтових і газових запасів. Відомо, що запасів вугілля ще достатньо на декілька сотен років, що є основою для розвитку вугільно-добуваючої промисловості. Як вже говорилося, українска металургія буде потребувати якісного вугілля в майбутньому. Тому інвестиції в вугільно-добуваючу промисловість є перспективними і питомими.

Розробка вугільних родовищ характеризується важкими гірничо-геологічними умовами, які разом з умовами відробки пластів формують закономірні зміцнення напружено-деформованого стану порід масиву.

Проблема вибору та обґрунтування ефективного способу керівництва станом масивів гірських порід при підземній розробці пластових родовищ, відносяться до одних з найбільш важких та відповідальних, оскільки повинні забезпечувати безпечну та ефективну виїмку корисних копалин. Виїмка вугільного масиву дуже залежить від вибору технології очисних робіт

Вибір та обґрунтування раціональної технології очисних робіт повинні базуватися на вивченні фізико-механічних процесів у масиві, типу мех. крепі, загрузки на очисний вибій ,за економічними показниками та інше.

 


 

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ШАХТУ

1.1 Загальна характеристика шахти „Добропільська”

Поле шахти «Добропільська» розташована в північно-західній частині Червоноармійського геолого-промислового району, поруч із шахтами «Алмазна» та « Білицька ».

Географічне положення центра поля шахти «Добропільська» визначається наступними координатами: 48°29'22" північної широти й 37°08'26" східної довготи.

На площі шахтного поля розташоване: районне центр-місто Добропілля, села: Новомарьєвка, Святогоровка, Екатеринівка, Просковєєвка.

Кордони шахтного поля прийняті наступні:

- на північно-заході - загальна границя із шахтою «Алмазна»;

- на південно-сході - лінія перетину добропільськім насувом;

- на південно-сході – вихід шару k8н під покривні відкладення;

- на північному сході – по падінню площа обмежена проекцією изогіпси -650 пласту m62.

Шахта «Добропільська» здана в експлуатацію в 1941 році. Будівництво шахти здійснювалося у дві черги по проекту «Южгіпрошахт».

Перша черга була здана в експлуатацію із проектною потужністю 300 тисяч тонн вугілля в рік.

З 1985 року шахті встановлена виробнича потужність 1020 тисяч тонн у рік.

У цей час на балансі шахти перебувають наступні пласти: m62, m61, m51в, m42, m40, m3н, l7, l5, l4, l3в+н, l21, k8н.

Планомірні геолого-розвідницькі роботи на площі шахти « Добропільська » проводились в різні періоди часу, починаючи з 1927 року.

Після затвердження запасів на поле шахти «Добропільська» цільових розвідницьких робіт не проводилось, однак вугленосна товща попутно розкривалася шпарами при попередній розвідці ділянки Терешковського №5 (звиті З21 С22). Усього за період на розглянутій площі пробурена 21 шпара загальним обсягом 27662 м. Шпари стосовно оцінюваної площі розташовані безсистемно й на згущення мережі особливого впливу не роблять.

У підсумку проведення геолого-розвідницьких робіт оцінювана площа покрита щодо рівномірною мережею розвідницьких шпар з відстанню між лініями 500-600 метрів.

Тампонажні роботи проводились відповідно до існуючих нормативних документів, інструкціями, вимогами, пропонованими до тампонажу в різні періоди.

Границі, розміри шахтного поля та запаси вугілля в ньому

Шахтні поля шарів m51в та m40 є однаковими, а шарів l3 та l21 – незначно відрізняються.

Відстані заміряні по довжині і по ширині від стовбура №1 до границь шахтного поля. На південно – заході поле обмежено виходами шарів на земну поверхню, а на північному сході – ізогипсою – 650м, де знаходиться ділянка шахти “Добропільська – Капітальна”. На сході шахтні поля шарів обмежені Добропільським насуванням і там знаходиться поле шахти “Білицька”. На заході їх обмежують технічні границі шахти “Алмазна”, що по шарах l3 та l21 мають не прямі обриси.

Відстань з північного сходу на південний захід по шарах m51в та m40 дорівнює 4250, а від виходів шарів до стовбура №1 – відповідно 500м і 700м. Довжина шахтних полів по виходах шарів дорівнює 3500м, а по технічних границях по падінню – 4200м. По шарі l3 такі значення: 5100м і 4800м, а l21 – 5300 м та 4215 м.

Балансові запаси по пласту l21 складають 11668 тис.т., а промислові запаси – 6038 тис.т.

2. ГЕОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОДОВИЩА

Стратиграфія й літологія

Поле шахти «Добропільська» розташовано в північно-західній частині Червоноармійського геолого-промислового району Донбасу й складена комплексом осадових порід середнього й частиною верхнього карбону, що відносяться до свит З25 С26 С27 і З31. Кам'яновугільні відкладення представлені переслаюванням різних по складу й потужності пластів піщаників, аргілітів й алевролітів з підлеглими їм малопотужними шарами вапняків і вугіль. На розмитій поверхні відкладень карбону повсюдно залягають відкладення палеогенового й четвертинного віків.

Четвертинні відкладення представлені червоно-бурими глинами й жовто-бурими суглинками, потужністю від 4 до 32 метрів, повсюдно покриті шаром чорнозему. Загальна потужність кайнозойских порід у середньому становить 35 метрів. Вугілля залягають шарами й перешарами різної потужності. Основні вугільні пласти не витримані або відносно витримані. Шари залягають серед сланців, рідше під піщаниками й ще рідше під вапняками. У ґрунті вугільних шарів залягає звичайно піщаник або глинистий сланець із більшою кількістю рослинних залишків.

Тектоніка

 

Оцінювана площа в геоструктурному відношенні розташована в південно-західній частині Кальміус-Турецькой котловини й ставиться до родовищ закритого типу. У структурному відношенні вона займає тектонічний блок, обмежений Добропільским скиданням на півночі.

Простягання кам'яновугільних порід на зазначеній площі північно-західне з азимутом 3200, падіння північно-східне з кутами падіння 6-120. Поблизу тектонічних порушень кути падіння порід досягають 450.

Порівняно спокійне залягання гірських порід ускладнюється поруч розривних тектонічних порушень. Найбільш істотними з них є: Добропільский насув, Добропольский, Карповский і Кутузовский скид, скид “А”, викид №1.

Крім зазначених тектонічних порушень, простежених розвідницькими шпарами й гірськими виробками, слід зазначити дрібноамплитудні порушення з амплітудами 0.10 - 0.60, які виявлені в процесі проходження гірських виробітків. Кути падіння змістителів переважно 60- 850. Незважаючи на малі амплітудні порушення нерідко супроводжуються значними зонами ослаблених порід, які ускладнюють ведення очисних робіт, приводять до додаткових втрат вугілля.

2.3 Гірничо-геологічні умови пластуm51в

Для гірничо-геологічного прогнозу використаний звіт про детальну розвідку шахтного поля, документації розвідницьких шпар і гірських робіт із шару.

Вугільний пласт складної будови, що складається із двох вугільних пачок потужністю 0,38 й 0,78м, розділених пропласткам аргіліта потужністю 0,02м. Вугілля чорний, підлоги блискучої, смугастий, середньої міцності f = 1,5 з лінзами піриту. Загальна потужність шару 1,17м.

Характеристика шару представлена в таблиці 2.3.1.

Таблиця 2.3.1 -

Характеристика пластів

Характеристика шару m40 m51в
Потужність шару 1,17 1,05
Кут падіння (градус)
Обсяг , мас, т/м3 1,25 1,35
Газообільність м3/т
Марка вугілля Гк Гк

 

У покрівлі залягає аргіліт потужністю 0,4-4,0м темно-сірий, грудкуватий, з по-різному орієнтованими площинами ковзання, слабкий, перем'ятий, що не має зчеплення по нашаруванню, у нижній частині шаруючи потужністю 0,2-0,4м утримуючі вугільні лінзи й пропластки здатні проявляти себе як «ложна» покрівля, середньою міцністю f = 2,8.

Вище залягає алевроліт потужністю 3,0-9,5м, сірий, горизонтально-шаруватий з намивами вугільного матеріалу й прошарками піщаників, середньої міцності f = 3,8, у південно-східній частині заміщає піщаником з потужністю шаруючи до 4,5м, полевошпатовим, на глинистому цементі.

У ґрунті шару - алевроліт потужністю 2,5-3,5м, сірий, у верхній частині шару “кучерявчік” з відбитками вугільних стігмарій, середньої міцності f =3,5, далі не шаруватий, слюїдний, міцний, обводнений, f =4,0.

Таблиця2. 3.2 -

Характеристика покрівлі m51в

Характеристика покрівлі
Безпосередня Основна
Тип породи аргіліт Тип породи піщаник
Потужність 4,0 Потужність
Міцність 2,8 Об'ємна маса 3,8
Об'ємна маса 2,5    

Таблиця 2.3.3 -

Характеристика ґрунту пластів

Характеристика шару m40 m51в
Тип породи алевроліт Аргіліт
Міцність 3,5 3,0
Об'ємна маса 2,8 2,9

 

При роботі лав можливе знаходження вибоїв лав у зоні підвищеного гірського тиску від крайових частин лав по вище розташованому пласту m51в. Можливі посилення на кріплення лави й сполучень, обвалення віджатих порід покрівлі.

При перетинанні гірничо-геологічних порушень можливі обвалення порід покрівлі, виділення газу й води.

 

3.РОЗКРИТТЯ, ПІДГОТОВКА І СИСТЕМА РОЗРОБКИ РОДОВИЩА

Схема розкриття

Розкриття поля шахти "Добропільська" здійснено чотирма вертикальними стовбурами № 1, № 2, № 3, № 4 і одним шурфом, а також капітальними квершлагами на горизонтах 200, 300, і 450 метрів.

Стовбур № 1 (скіповий), стовбур № 3 (клітьового) і шурф № 3 пройдені на горизонті 300 метрів. Стовбур № 2 (клітьового) пройдений на горизонті 200 метрів.

Стовбур № 4 (вентиляційний) пройдений на горизонті 450 метрів.

Для подачі свіжого струменю повітря служать стовбури № 2, № 3. Для подачі вихідної струменя служать стовбури № 1, № 4 і шурф № 3. В даний час в роботі знаходяться три горизонти: 200, 300 і 450 метрів.

При виборі технічно можливих і доцільних для даних умов способів розкриття користуються такими основними факторами: гірничо-геологічні умови, глибина розробки, розміри і запаси шахтного поля та ін .

Спосіб підготовки

При виборі способу підготовки залишилися запасів шахтного поля, передбачених до відпрацювання проектом, найбільший вплив мають кути падіння пластів (від 100 до 130), більше порушень родовища, газоносність і водообільность, а також - розміри по простяганню, спосіб провітрювання, швидкість проведення підготовчих виробок і заданий обсяг видобутку.

Погоризонтну схему підготовки не використовували, тому що кут падіння в багатьох місцях понад 10. А так як розміри шахтних полів по розробляє пласти більше 3 км, тому тут знайшов місце панельний спосіб підготовки.

На шахті "Добропільська" в даний час в роботі знаходиться два навколостовбурні двору горизонтів 200 та 300 метрів. Третій навколостовбурні двір горизонту 450 метрів ще знаходиться в неробочому стані, оскільки стовбур № 4 поки не обладнаний скипів і служить тільки для вентиляції шахти.

Система розробки

У даному проекті передбачається одночасна відпрацювання двох шарів: m40 і m5. Передбачаємо для цих пластів стовпову систему розробки. Основними факторами, які вплинули на вибір цієї системи розробки є велика глибина ведення робіт, слабкі вміщають породи, відсутність лісових і інших матеріалів для підтримки штреків позаду очисного вибою. Складні гірничо-геологічні умови відпрацювання також не дозволяють практично застосувати суцільний або комбіновану систему розробки.

У ухили частинах шахтних полів пластів m40 і m51в кут падіння дорівнює і більше 10, тому застосовуємо варіант системи розробки з виїмкою по простяганню.

Польова підготовка виїмкових стовпів та подсвеженіе вихідної струменя скрутна, так як вимагає великих затрат та часу. На це сьогодні може піти далеко не кожна шахта. Тому в даному проекті ми відмовляємося від цієї системи розробки і приймаємо стовпову систему розробки.

Обрана з економічного критерію довжина лави склала 150 м. Довжину виїмкових стовпів приймаємо до кордонів шахтного поля і великих гірничо-геологічних порушень до 1200 м. ухилу частину шахтного поля пласта m40 гір. 450 м буде обмежуватися забалансовими за потужністю запасами, а для пласта m51в цього ж горизонту - технічної кордоном, проведеної з ізогіпсе - 650 м.

Таблиця 3.3.1 –

Перетин підготовчих виробок

 

Вид крепи Матер крепи   Высота выработ в свету, мм   Ширина выраб. в свету, мм Пл. попереч. сечен. выр. в свету, м2 Высота выработ. в прох-ке, мм Ширина выработ. в проходке при f = 4¸6,мм Площадь поперечного сечения выработки в проходке при f=4¸6, м2 Прохождение забоем Подрывка пород
КМП А3/-1,2 дер. ж/б 10,4 13,0 узким боковых
КМП А3/-3,8 ж/б 12,8 15,9 узким боковых

 

Таблиця 3.3.2 –

Характеристика системи розробки по пласту, принятому до проектування

Наименование системы Параметры системы Подготовительные выработки участка
Высота этажа (яруса) или ширина столба, м Длина выемочного поля, м Длина лавы, м Наличие и размер целиков Наименование Длина, м Сечение Материал крепи
форма площадь, м2
столбовая конвейерный, вентиляционный штреки . арочная АП-11.2 10.4 метал

 

 

4.ТЕХНОЛОГІЯ ОЧИСНИХ РОБІТ

4.1 Технологія виїмки вугілля в лаві застосована на шахті «Добропільська»

Очисні роботи в лаві виконуються механізованим комплексом. У якості виймальної машини застосовуються два вузькозахватних комбайни 1К-101 із шириною захвата 0,80м.

Вийманяа вугілля комбайном відбувається за однобічною схемою із самозарубкою комбайнів на кінцях косими заїздами.

Верхній комбайн робить виїмку вугілля й зачищення лави на відстані 30м від вентиляційного штреку. Нижній комбайн робить виїмку в іншій частині лави. Виїмка вугілля нижнім комбайном відбувається при русі знизу нагору, зачищення лави при русі зверху вниз. Керування комбайном здійснює машиніст комбайна й помічник машиніста вугільного комбайна відповідно до затверджених інструкцій по безпечних методах ведення робіт для машиніста й помічника вугільного комбайна.

Машиніст комбайна робить регулювання виймаємой потужності пласта, а помічник здійснює регулювання швидкості подачі.

Одночасна робота 2-х комбайнів категорично забороняється.

У вихідному положенні вибій прямій (технологічна схема одночасної виїмки вугілля із самозарубкою комбайнів на кінцях лави косими заїздами).

Лінійна частина конвеєра посунена до вибою, створює, у такий спосіб ділянку по якій комбайни зарубуються в чергову смужку.

Повне скривлення конвеєра на цих ділянках допускається на відстані 20 п.м.

Цикл починається із зарубки нижнього комбайна при русі знизу нагору.

Після перегону комбайна до повної зарубки шнеків на глибину врубу, відбувається зачищення лави нижнім комбайном його шнеками шляхом дворазового перегону комбайна на цій ділянці в обох напрямках. Потім відбувається пересувка на не пересуненій частині конвеєра разом із приводною головкою. Після засувки нижнього привода, нижній комбайн робить виїмку вугілля при русі знизу нагору, не доїжджаючи до вентиляційного штреку 30м. Після чого нижній комбайн відганяється на 10м униз, відключається, стопориться. Для стопоріння на тяговому ланцюзі в місцях виходу її з напрямної встановлюється замок уніфікованого причіпного пристрою, що перешкоджає ковзанню комбайна вниз ("Посібник із застосування двокомбайновой виїмки вугілля в очисних вибоях, обладнаних механізованими комплексами" ДонВУГІ,1982р.). Машиніст комбайна і його помічник переходять на верхній комбайн, забирають стопора. Потім верхнім комбайном виробляється карб при русі зверху вниз по скривленій ділянці конвеєра.

Після перегону верхнього комбайна до повноі зарубки шнеків на глибину врубу відбувається пересувка на не пересуненій частині конвеєра разом з верхньою приводною головкою. Після повного карбу й пересувці верхньої приводної головки виробляється вирубка вугілля в зоні карбу комбайна при русі знизу нагору. Зачищення лави верхнім комбайном виробляється його шнеками шляхом дворазового перегону комбайна на цій ділянці в обох напрямках. Після виїмки вугілля у верхній частині приступають до кріплення верхнього сполучення.

Після виїмки вугілля й зачищення на відстані 30м від вентиляційного штреку верхній комбайн відключається й стопориться. Потім машиніст комбайна й помічник забирають стопор нижнього комбайна й здійснюють зачищення іншої частини лави при русі зверху вниз.

Після виїмки вугілля й зачищення по всій довжині лави відбувається пересувка конвеєра лави при цьому верхній комбайн перебуває в крайнім нижнім положенні.

Пересувка конвеєра починається від верхнього комбайна з головним вигином його на відстані 20п.м. Проектом передбачається засувка конвеєра лави за допомогою домкратів всіх секцій на ділянці пересувки, включених у положенні "ПЕРЕСУВАННЯ КОНВЕЄРА". Включення блоків керування секцій на пересувку конвеєра відбувається при виключеній маслостанції. При пересувці допускається плавне скривлення конвеєра на відстані 20п.м. Перед пересувкою конвеєра для більше якісного зачищення на ставши конвеєра через 10-15м установлюються нагнітаючі дерев'яні стійки.

У нижній частині лави на відстані не менш 20м униз від корпуса нижнього комбайна конвеєр плавно прогибається. На цьому засувка конвеєра кінчається й робітники приступають до перевірки прямолінійності конвеєра й у місцях скривлення його роблять вирівнювання.