- •Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых
- •Раздел 1. Системы разработки пластовых месторождений 9
- •Глава 1. Классификация систем разработки 9
- •Глава 2. Сплошные системы разработки 21
- •Глава 3. Столбовые системы разработки 58
- •Раздел 4. Нетрадиционные способы разработки угольных пластов 266
- •Глава 1. Подземная гидродобыча 266
- •Глава 2. Подземная газификация угля 281
- •Раздел 1.Системы разработки пластовых месторождений
- •Глава 1.Классификация систем разработки
- •1.1.Общие сведения
- •Глава 3. Разработка пластов, склонных к самовозгоранию угля 174
- •Раздел 3. Выбор рациональной системы разработки 179
- •Глава 1. Экономико-математическое моделирование систем разработки 179
- •Глава 2. Конструирование вариантов и определение основных параметров систем разработки 200
- •1.2.Требования к системам разработки
- •1.3.Факторы, влияющие на выбор системы разработки
- •1.4.Классификация систем разработки
- •Глава 2.Сплошные системы разработки
- •2.1.Общие сведения
- •2.2.Сплошная система разработки лава-этаж (лава-ярус)
- •2.3.Способы расположения и охраны выемочных выработок при сплошной системе разработки
- •2.3.1Расположение и охрана транспортных штреков
- •2.3.2Расположение и охрана вентиляционных штреков
- •2.4.Сплошная система разработки лава-этаж (ярус) со средним вентиляционным штреком
- •2.5.Сплошная система разработки со спаренными лавами в этаже (ярусе)
- •2.6.Сплошная система разработки с разделением этажа на подэтажи
- •2.7.Сплошная система разработки с выемкой лавами по восстанию
- •2.8.Сплошная система разработки крутых пластов
- •2.8.1Способы расположения и охраны транспортных штреков
- •2.8.2Способы расположения и охраны вентиляционных штреков
- •Глава 3.Столбовые системы разработки
- •3.1.Общие сведения
- •3.2.Столбовая система разработки лава-ярус (этаж)
- •3.3.Подготовка длинных столбов по простиранию
- •3.3.1Способы проведения пластовых штреков
- •3.3.2Направление проведения выработок относительно элементов залегания пласта
- •3.3.3Способы подготовки столбов
- •3.3.4Проведение штреков вприсечку к выработанному пространству
- •3.4.Столбовая система разработки со спаренными лавами в ярусе
- •3.5.Столбовая система разработки с разделением этажа на подэтажи
- •3.6.Столбовая система разработки с выемкой лавами по восстанию (падению)
- •3.7.Столбовые системы разработки крутых пластов
- •Глава 4.Комбинированные системы разработки
- •4.1.Общие сведения
- •4.2.Комбинированные системы разработки сплошной со столбовой
- •4.3.Комбинированные системы разработки столбовой со сплошной
- •Глава 5.Камерные системы разработки
- •Глава 6.Полосовые системы разработки
- •Глава 7.Особенности разработки мощных пластов
- •7.1.Общие положения
- •7.2.Принципы разделения пласта на слои
- •Глава 8.Системы разработки наклонными слоями
- •8.1.Общие положения
- •8.2.Системы разработки наклонными слоями с обрушением кровли
- •8.3.Системы разработки наклонными слоями с закладкой выработанного пространства
- •Глава 9.Системы разработки горизонтальными слоями
- •Глава 10.Системы разработки поперечно‑наклонными слоями
- •Глава 11.Комбинированные системы разработки мощных пластов с гибким перекрытием
- •Раздел 2.Особые случаи разработки угольных пластов
- •Глава 1.Разработка сближенных пластов
- •1.1.Общие сведения
- •1.2.Раздельная разработка сближенных пластов
- •1.3.Совместная разработка сближенных пластов
- •Глава 2.Разработка пластов, склонных к динамическим проявлениям горного давления
- •2.1.Общие сведения
- •2.2.Опережающая разработка защитных пластов
- •2.2.1Сущность способа
- •2.2.2Построение границ зон защитного действия
- •2.2.3Технологические схемы использования защитных пластов
- •2.3.Системы разработки и технология ведения очистных работ на выбросоопасных пластах
- •2.4.Особенности разработки пластов, склонных к горным ударам
- •Глава 3.Разработка пластов, склонных к самовозгоранию угля
- •3.1.Общие сведения
- •3.2.Основные положения по разработке пластов, склонных к самовозгоранию угля
- •Раздел 3.Выбор рациональной системы разработки
- •Глава 1.Экономико-математическое моделирование систем разработки
- •1.1.Общие сведения
- •1.2.Стоимостные параметры
- •1.3.Моделирование затрат на проведение выработок
- •1.4.Моделирование затрат на поддержание выработок
- •1.4.1Затраты на поддержание штреков
- •1, 2, 3, 4 – Зоны поддержания штреков
- •1.4.1.1Затраты на поддержание штрека в зоне 1
- •1.4.1.2Затраты на поддержание штрека в зонах 2 и 3
- •1.4.1.3Затраты на поддержание штрека в зоне 4
- •1.4.2Затраты на поддержание выработок, длина которых изменяется равными участками
- •1.5.Моделирование затрат на транспортирование угля по выработкам
- •1.6.Пример составления экономико-математической модели системы разработки
- •Глава 2.Конструирование вариантов и определение основных параметров систем разработки
- •2.1.Общие положения
- •2.2.Выбор и конструирование вариантов систем разработки
- •2.3.Определение нагрузки на очистной забой
- •2.3.1Определение нагрузки на забой по производительности выемочных машин
- •2.3.2Нормативная нагрузка на очистной забой
- •2.3.3Определение максимально допустимой нагрузки на забой по газовому фактору1
- •2.4.Конструирование систем разработки, обеспечивающих высокие нагрузки на забой по газовому фактору
- •2.5.Выбор типоразмера крепи и площади поперечного сечения выемочных выработок1
- •2.5.1Общие понятия
- •2.5.2Расчет величины смещения пород кровли и почвы в выработках различных типов
- •2.5.2.1Выработки, погашаемые за очистным забоем
- •2.5.2.2Выработки, проводимые вприсечку к выработанному пространству
- •2.5.2.3Выработки, сохраняемые для повторного использования
- •2.5.2.4Выработки, проводимые за очистным забоем
- •2.5.2.5Полевые выработки
- •2.5.3Примеры решения задач выбора типоразмера крепи и площади поперечного сечения выработок
- •2.6.Определение оптимальной длины лавы и скорости подвигания забоя по экономическим факторам
- •2.6.1Расходы на заработную плату
- •2.6.1.1Выемка угля комплексом
- •2.6.2Расходы на амортизацию оборудования комплекса, проведение и поддержание выработок, грн./т
- •2.6.2.1 Амортизация оборудования комплекса
- •2.6.2.2Проведение транспортного штрека1
- •2.6.2.3Сооружение приемной площадки бремсберга (уклона)
- •2.6.2.4Поддержание выемочных штреков
- •2.7.Определение оптимальных размеров выемочного поля
- •2.7.1Затраты на проведение выработок
- •2.7.1.1Проведение пластовых штреков
- •2.7.1.2Проведение промежуточных квершлагов
- •2.7.1.3Проведение вентиляционной сбойки для проветривания забоев в подготавливаемом выемочном поле
- •2.7.2Затраты на поддержание выработок
- •2.7.2.1Поддержание пластовых штреков группируемых пластов
- •2.7.2.2Поддержание промежуточных квершлагов
- •2.7.3Затраты на транспортирование угля
- •2.8.Расчет оптимального соотношения между очистными и подготовительными забоями
- •Раздел 4.Нетрадиционные способы разработки угольных пластов
- •Глава 1.Подземная гидродобыча
- •1.1.Общие сведения
- •1.2.Особенности вскрытия и подготовки шахтных полей
- •1.3.Системы разработки при подземной гидродобыче
- •1.3.1Общие положения
- •1.3.2Системы разработки пологих и наклонных пластов
- •1.3.3Системы разработки крутых и крутонаклонных пластов
- •Глава 2.Подземная газификация угля
- •2.1.Общие понятия
- •2.2.Способы подготовки подземных газогенераторов
- •2.3.Поверхностный комплекс станции "Подземгаз"
- •2.4.Перспективы подземной газификации угля
Глава 3. Разработка пластов, склонных к самовозгоранию угля 174
3.1. Общие сведения 174
3.2. Основные положения по разработке пластов, склонных к самовозгоранию угля 175
Раздел 3. Выбор рациональной системы разработки 179
Глава 1. Экономико-математическое моделирование систем разработки 179
1.1. Общие сведения 179
1.2. Стоимостные параметры 180
1.3. Моделирование затрат на проведение выработок 181
1.4. Моделирование затрат на поддержание выработок 182
1.4.1 Затраты на поддержание штреков 186
1.4.2 Затраты на поддержание выработок, длина которых изменяется равными участками 189
1.5. Моделирование затрат на транспортирование угля по выработкам 193
1.6. Пример составления экономико-математической модели системы разработки 196
Глава 2. Конструирование вариантов и определение основных параметров систем разработки 200
2.1. Общие положения 200
2.2. Выбор и конструирование вариантов систем разработки 201
2.3. Определение нагрузки на очистной забой 206
2.3.1 Определение нагрузки на забой по производительности выемочных машин 206
2.3.2 Нормативная нагрузка на очистной забой 208
2.3.3 Определение максимально допустимой нагрузки на забой по газовому фактору 208
2.4. Конструирование систем разработки, обеспечивающих высокие нагрузки на забой по газовому фактору 215
2.5. Выбор типоразмера крепи и площади поперечного сечения выемочных выработок 227
2.5.1 Общие понятия 227
2.5.2 Расчет величины смещения пород кровли и почвы в выработках различных типов 228
2.5.3 Примеры решения задач выбора типоразмера крепи и площади поперечного сечения выработок 236
2.6. Определение оптимальной длины лавы и скорости подвигания забоя по экономическим факторам 237
2.6.1 Расходы на заработную плату 239
2.6.2 Расходы на амортизацию оборудования комплекса, проведение и поддержание выработок, грн./т 242
2.7. Определение оптимальных размеров выемочного поля 249
2.7.1 Затраты на проведение выработок 250
2.7.2 Затраты на поддержание выработок 251
2.7.3 Затраты на транспортирование угля 252
2.8. Расчет оптимального соотношения между очистными и подготовительными забоями 258
Раздел 4. Нетрадиционные способы разработки угольных пластов 266
Глава 1. Подземная гидродобыча 266
1.1. Общие сведения 266
1.2. Особенности вскрытия и подготовки шахтных полей 268
1.3. Системы разработки при подземной гидродобыче 272
1.3.1 Общие положения 272
1.3.2 Системы разработки пологих и наклонных пластов 272
1.3.3 Системы разработки крутых и крутонаклонных пластов 277
Глава 2. Подземная газификация угля 281
2.1. Общие понятия 281
2.2. Способы подготовки подземных газогенераторов 283
2.3. Поверхностный комплекс станции "Подземгаз" 285
2.4. Перспективы подземной газификации угля 287
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 289
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 289
ВВЕДЕНИЕ
Раздел 1.Системы разработки пластовых месторождений
Глава 1.Классификация систем разработки
1.1.Общие сведения
После завершения этапа подготовки шахтного поля переходят к следующему этапу — эксплуатации месторождения, то есть собственно к добыче полезного ископаемого.
Работы, связанные с извлечением полезного ископаемого, называются очистными работами, а выработки, в которых непосредственно добывается полезное ископаемое, — очистными выработками. На практике чаще употребляется термин "очистной забой". В качестве очистных забоев могут быть лавы, камеры, полосы и заходки.
Каждый очистной забой обслуживается выработками, которые предназначены для транспорта, вентиляции, передвижения людей и др. целей, и носят общее название подготовительные выработки. Однако, поскольку к подготовительным относятся также и выработки, подготавливающие шахтное поле, удобнее выработки, обслуживающие очистные забои, называть выемочными.
На рис. 1 .1 схематически показаны виды очистных забоев и непосредственно обслуживающие их выработки.
Рисунок 1.1 – Виды очистных забоев:
а – лава; б – полоса; в – заходка; г – камера
Например, лаву (рис. 1 .1, а) обслуживают транспортный и вентиляционный штреки, полосу (б) — углеспускная и вентиляционная печи, заходку (в) — выемочная печь, а забой камеры (г) обслуживается собственной выработкой — камерой.
Характерной особенностью ведения очистных работ является постоянное перемещение очистного забоя в пространстве, вследствие чего особое значение приобретает своевременное проведение выработок, обслуживающих этот забой. В одном случае выработки могут проводиться до начала ведения очистных работ, в другом — одновременно с очистными работами, в третьем — часть выработок проводится до начала отработки участка, а остальные — во время ведения очистных работ.
Установленный для данных условий порядок ведения очистных и подготовительных работ во времени и пространстве называется системой разработки пласта.
Систему разработки можно также определять как комплекс очистных и подготовительных выработок, проводимых в определенной последовательности во времени и пространстве.
