ВВЕДЕНИЕ
Горнодобывающая промышленность - комплекс отраслей, занимающихся добычей и обогащением полезных ископаемых. В составе отрасли выделяют: топливную, горнохимическую, горнорудную промышленность, добычу минерального технического сырья и др. видов неметаллического сырья (алмазы, графит, асбест, слюда, глины, строительные материалы и др.). В топливно-энергетическом балансе страны приоритетной является добыча угля. Качество угля повышается с повышением глубины залегания угольных месторождений. Запасы угольных месторождений в Казахстане очень большие. Казахстан занимает 8-е место в мире по подтвержденным запасам угля всех видов, которые оцениваются в 150-160 млрд. т. (4% от общемирового объема), 62% из них приходится на бурые угли, а 38% - на каменные. Республика Казахстан входит в десятку крупнейших производителей угля на мировом рынке, а среди стран СНГ занимает третье место по запасам и первое место по изготовлению угля на душу населения.
Карагандинский угольный бассейн - один из крупнейших в мире угольных бассейнов.
По запасам угля занимал третье место в СССР после Кузбасса и Донбасса. Но благодаря сравнительно мелкому залеганию угольных пластов и большой их мощности, а также высокому техническому уровню угледобычи стоимость карагандинских углей была ниже стоимости углей других бассейнов страны. Площадь около 3,6 тыс. км2. В угленосных отложениях карбона мощность до 5 км — до 30 рабочих пластов мощностью 0,6—8 м. Угли в основном каменные, марок ГЖ, Ж, КЖ, К, ОС. Запасы свыше 90 млрд т. Добыча главным образом подземным способом.
В прошлом Карагандинский угольный бассейн являлся одной из составных частей Урало-Кузнецкого промышленного комплекса и был топливной базой группы предприятий Магнитогорского и Орско-Халиловского металлургических гигантов.
Карагандинский угольный бассейн представляет собой асимметричный синклинорий, вытянутый в широтном направлении; северное крыло пологое (10—30°), южное — крутое (до опрокинутого). Много разрывов, продольных и поперечных к общему направлению складок. Формирование геологической структуры бассейна связано в основном с герцинской складчатостью. Важную роль в создании современной структуры сыграли киммерийские движения, выразившиеся в крупных широтных надвигах (взбросах) палеозойских пород на юрские отложения вдоль южной окраины бассейна.
В настоящее время угольная отрасль республики обеспечивает выработку в Казахстане 78% электроэнергии, практически стопроцентную загрузку коксохимического производства, полностью удовлетворяет потребности в топливе коммунально-бытового сектора и населения.
1 Анализ горно-геологических и горнотехнических условий месторождения
Месторождение для которого разрабатывается курсовой проект представлено свитой угольных пластов. Все три пласта имеют среднюю мощность: мощность верхнего составляет 1,4 м, среднего пласта 1,6м, и мощность нижнего 3,5 м. Угол падения свиты пласта равен 14°. Расстояние между верхним и средним пластом 65 м , между средним и нижним 70 м. Уголь средней плотности γ=1,43т/м³. По метанообильностишахта относится к сверхкатегорной, на одну тонну добытого угля приходится 20м³/т метана. Шахта относительно сухая, приток воды составляет 155м³/час. Мощность наносов составляет 55 м. Размер шахтного поля L=7600м, Н=2200м, соответственно по простиранию и по падению.
Таблица 1.Характеристика угольных пластов
Ин-декс пласта |
Среднединамическая мощность пласта, м |
Плот-ность угля, т/м3 |
Производитель-ностьпласта,т/м2 |
Расстояние до вышележащего пласта, м |
1 |
1,4 |
1,43 |
2,002 |
–––––– |
2 |
1,6 |
1,43 |
2,288 |
65 |
3 |
3,5 |
1,43 |
5,005 |
70 |
В пределах шахтного поля заключены определенные запасы полезного ископаемого. Различают геологические, балансовые и забалансовые запасы.Балансовыми называют такие запасы, разработка которых экономически целесообразна: по качеству полезного ископаемого они отвечают требованиям их промышленного использования, а по количеству и условиям залегания пригодны для добывания при современном уровне техники.
Балансовые
запасы по каждому пласту
в пределах шахтного поля рассчитываются
по формуле:
где L, H – размеры шахтного поля соответственно по простиранию и по падению, м;
m – среднединамическая мощность пласта, м;
γ– плотность угля, т/м3.
Общие балансовые запасы шахтного поля определяются как сумма балансовых запасов всех пластов, принятых к отработке:
В результате анализа распределения балансовых запасов шахтного поля по категориям разведанности делается вывод о пригодности данного участка месторождения для разработки. Проекты строительства и реконструкций угольных шахт разрабатываютсяпри наличий балансовых запасов.При разработке шахтного поля не все балансовые запасы могут быть выданы на поверхность. Часть их остается в недрах и составляет потери.
Таблица 2. Обоснование потерь и промышленных запасов
Ин-декс пласта |
Балансо-выезапасы, млн.т |
Проектные потери, млн.т |
Всего потерь,млн.т |
Про-мыш-ленные запасы, млн.т |
||||
В предохра-нительных целиках |
По горно-геологичес-ким условиям |
Эксплуа-тационные |
||||||
1 2 3 |
33,47 38,25 83,68
|
2,0 2,3 5,02 |
2,0 2,3 5,02 |
2,0 2,3 5,02 |
6,0 6,9 15,06 |
27,47 31,35 68,62 |
||
Итого млн, т |
155,4 |
9,32
|
9,32 |
9,32 |
27,97 |
127,42 |
||
% |
100% |
6% |
6% |
6% |
18% |
82% |
||
Промышленные запасы определяются путем вычитания из балансовых запасов проектных потерь, которые принимаются в следующих пределах:
эксплуатационные потери - 6 %;
общешахтные потери – потери в предохранительных целиках - 6 %;
горно-геологические потери, связанные с горно-геологическими нарушениями - 6 %.
Общие потери не должны превышать 20%.
Расчет потерь и промышленных запасов производится по каждому из пластов, принятых к разработке в пределах рассматриваемого шахтного поля и заносятся в табл.2.