1. Розрахунок балансових і промислових запасів шахтного поля, потужності і терміну служби шахти

Мета роботи – засвоїти медодику розрахунку запасів шахтного поля, потужності і терміну служби шахти

1.1.Вихідні гірничо-геологічні умови, завдання до роботи

Вихідні гірничо-геологічні умови, а саме: потужність, кут падіння вугільних пластів, об'ємна маса, марка вугілля та інші вихідні параметри задані по-варіантно (Додаток А, Б). В даній роботі мають бути вирішеними стосовно заданих вихідних умов наступні завдання.

Завдання 1. Розрахувати балансові і промислові запаси шахтного поля.

Завдання 2. Розрахувати потужність, термін служби шахти, кількість діючих і резервних лав.

1.2. Загальні положення про запаси і втрати корисних копалин

Запаси корисної копалини в межах шахтного поля можуть бути прийняті згідно з даними геологічної розвідки для родовища в цілому або певної ділянки родовища – шахтного поля. Усі розвідані геологічні запаси корисної копалини (Z_г) в залежності від ступеня використання поділяють на балансові і забалансові.

До балансових запасів відносять ту частину геологічних запасів, яку економічно доцільно використовувати при даному розвитку технологій.

До забалансових запасів відносять ту частину геологічних запасів, яку не раціонально використовувати при даному розвитку технологій для заданих гірничо-геологічних умов (незначна потужність, велика зольність та ін.).

Вихідними даними для підрахунку запасів є:

– площа розповсюдження кондиційних запасів по окремих пластах в межах шахтного поля та його частин S_i;

– потужність кожного пласта (повна та виймальна), m_i;

– об’ємна маса вугілля _і.

Попередньо на графіках виділяють контури запасів за категоріями.

За період експлуатації частина балансових запасів втрачається в т.ч.:

а) в ціликах:

– для охорони будівель і споруд, природних об’єктів, головного і допоміжного стовбурів та виробок приствольного двора. Коефіцієнт втрат (k_вт.), залежить від кута падіння, глибини розробки, відстані між пластами, схеми розкриття, розташування стовбурів і приствольного двора та ін.;

– для охорони магістральних штреків, капітальних та панельних бремсбергів, похилів; величина втрат залежить від прийнятого варіанта схеми підготовки і способу охорони капітальних виробок;

– для охорони виймальних штреків, хідників; величина втрат залежить від прийнятого варіанта системи розробки і способу охорони виймальних виробок;

б) в очисному вибої за рахунок залишення частини відбитої корисної копалини у виробленому просторі, зокрема через неповне завантаження корисної копалини на конвеєр; орієнтовно значення коефіцієнта втрат становить k_вт.1= 0,03…0,05.

В цілому коефіцієнт втрат балансових запасів по шахті при розробці вугільних пластів тонких і середньої становить k_вт. = 0,05…0,25.

До промислових запасів відносять ту частину балансових запасів, яку можна вийняти і доставити на поверхню.

1.3. Розрахунок балансових і промислових запасів шахтного поля

Балансові запаси визначають за формулою:

, (1.1)

де р_i – продуктивність i-го пласта, т/м², (р_i = m_i, γ_i); S_i –площа балансових запасів для i-го пласта, м², для правильної форми пласта і відсутності позабалансових зон визначається за формулою:

S = DL, (1.2)

де D, L – розміри шахтного поля за простяганням і падінням, м.

Промислові запаси підраховують у відповідності з розрахованими або прийнятими втратами:

Z_п = Z_б(1- k_вт.) (1.3)

Приклад 1. Визначити балансові і промислові запаси шахтного поля для наступних умов: розміри шахтного поля – D = 4000 м, L = 2000 м, число пластів – два потужністю 1,0 та 0,8 м, щільність вугілля γ₁ = γ₂ = 1,3 т/м³, якщо балансові запаси дорівнюють геологічним ( Z_б = Z_г).

Рішення:

Визначаємо площу балансових запасів з формули (1.2):

S = DL= 4000·2000 = 8·10⁶ м².

Балансові (геологічні) та промислові запаси шахти визначаємо з формул (1.1) та (1.3):

Z_б = 8·10⁶(1·1,3 + 0,8·1,3) = 18,72·10⁶ т;

Z_n = 18,72·10⁶·(1 – 0,10) = 16,85·10⁶ т.