
- •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
- •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
- •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
- •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
1.4.2Затраты на поддержание выработок, длина которых изменяется равными участками
Для выработок, длина которых изменяется равными участками, затраты на поддержание, как было сказано выше, определяются путем суммирования затрат на отдельных участках. Методику составления модели затрат рассмотрим на примере поддержания уклона (рис. 15 .68).
Рисунок 15.68 – К моделированию затрат на поддержание уклона, подверженного влиянию очистных работ:
а – при сплошной системе разработки; б – при столбовой системе разработки
Определяющими факторами при этом будут подверженность выработки влиянию очистных работ и вид применяемой системы разработки. Это объясняется тем, что при сплошной системе разработки (рис. 15 .68, а) уклон подвергается влиянию очистных работ сразу же после их начала. Возникает необходимость перекрепления уклона (зона 2), после чего он оказывается в зоне 4 и будет находиться в ней в течение всего времени отработки уклонного поля. При столбовой системе разработки (рис. 15 .68, б) зоны 2 и 4 будут возникать только после полной отработки яруса (этажа), а, следовательно, в течение периода отработки этого яруса (этажа), уклон будет поддерживаться в массиве, то есть в зоне 1. При отработке же следующего яруса (этажа) уклон в ранее отработанном ярусе (этаже) будет находиться уже в зоне 4, а в отрабатываемом — в зоне 1.
Рассмотрим общий случай определения затрат на поддержание уклона, подверженного влиянию очистных работ, при столбовой системе разработки с нисходящим порядком отработки ярусов (этажей).
Затраты на поддержание уклона при отработке запасов 1-го яруса (рис. 15 .68, б) составят:
|
(15.0) |
Как сказано выше, уклон будет находиться в зоне 2 при подходе к нему очистного забоя по окончании отработки запасов яруса (этажа).
При отработке 2-го яруса общая длина уклона составит 2Hяр. В новом ярусе уклон будет поддерживаться в зоне 1, а в отработанном — в зоне 4; кроме того, потребуется произвести перекрепление в зоне 2.
Затраты на поддержание уклона при отработке 2-го яруса:
|
(15.0) |
при отработке 3-го яруса:
|
(15.0) |
при отработке n-го яруса:
|
(15.0) |
Суммируем затраты на поддержание уклона за весь срок его службы (во всех ярусах):
|
(15.0) |
Аналогичным образом производится построение моделей затрат на поддержание других наклонных выработок, длина которых изменяется равными участками.
В табл. 15 .5 представлена последовательность построения экономико-математической модели для ходка бремсберга, подверженного влиянию очистных работ, при столбовой системе разработки и нисходящем порядке отработки ярусов. Используя указанный алгоритм, можно построить модель затрат для определения стоимости поддержания любой выработки.
Таблица 15.5 – Модели затрат на поддержание ходка бремсберга в различных зонах проявления горного давления
Выработка |
Условия поддержания выработки |
Ярусы |
Вид модели затрат на поддержание в зонах проявления горного давления |
||
1 |
2 |
4 |
|||
Ходок бремсберга |
Столбовая система разработки. Подвержен влиянию очистных работ |
1-й 2-й 3-й … n-й |
r1х.брHярnярtяр r1х.брHяр(nяр–1)tяр r1х.брHяр(nяр–2)tяр … r1х.брHярtяр |
r2х.брHяр r2х.брHяр r2х.брHяр … – |
– r4х.брHярtяр r4х.бр2Hярtяр … r4х.бр(nяр–1)Hярtяр |
После суммирования всех указанных в таблице затрат модель будет выглядеть следующим образом:
|
(15.0) |
Ниже приводятся модели затрат для других типов наклонных выработок в зависимости от условий их поддержания. Построение моделей предлагается выполнить самостоятельно.
Бремсберг
погашается по мере отработки ярусов и не подвержен влиянию очистных работ
(15.0)
не погашается по мере отработки ярусов и не подвержен влиянию очистных работ
(15.0)
не погашается по мере отработки ярусов и подвержен влиянию очистных работ
а) сплошная система разработки
|
(15.0) |
б) столбовая система разработки
|
(15.0) |
Уклон и ходок уклона
не подвержен влиянию очистных работ
(15.0)
подвержен влиянию очистных работ, сплошная система разработки
|
(15.0) |
Ходок бремсберга
не подвержен влиянию очистных работ
Rх.бр = r1х.брHярtярn2яр
(15.0)
подвержен влиянию очистных работ, сплошная система разработки
|
(15.0) |