2 Вариант. Двухгоризонтное вскрытие главным наклонным стволом, вспомогательным вертикальным стволом и погоризонтным квершлагами.
В соответствующих горно-геологических условиях проходят наклонные стволы, что обеспечивает определенные экономические и технические выгоды по сравнению со вскрытием вертикальными стволами.Наклонные стволы обычно проходят по пласту и, как исключение, по породам лежачего или висячего бока.
При двухгоризонтной схеме вскрытия в качестве главного ствола принимаем наклонный ствол, который переходит в квершлаг I горизонта.
В качестве вспомогательного ствола принимается вертикальный ствол, который параллельно переходит через квершлаг Iгоризонта и углубляется до квершлага II горизонта. Вспомогательные и главные стволы проходят через нижележащий пласт.
Рис.2. Двухгоризонтная схема вскрытие главным наклонным стволом, вспомогательным вертикальным стволом и погоризонтным квершлагами :
1-главный наклонный ствол; 2 - вспомогательный ствол; 3- углубленная часть вспомогательного ствола; вспомогательная часть главного ствола; 4- квершлаг I горизонта; 5- квершлаг II горизонта; 6- фланговые вентиляционные шурфы; 7- фланговые вентиляционные стволы II горизонта; 8- вентиляционные квершлаги I горизонта.
Главный ствол предназначен для подъема полезного ископаемого и оборудуется ленточными конвейерами. Из вспомогательного производится подъем породы из шахты и спуск оборудования и материалов в шахту, спуск и подъем людей. Для вспомогательных транспортных операций и вентиляции сооружается вертикальный стол, а для того, чтобы избавиться от трудоемкого и малопроизводительного канатного подъема по наклонным выработкам, проводят этажные квершлаги.
В настоящее время, используя преимущества поточного конвейерного транспорта, строят крупные шахты, на которых предусмотрены для выдачи горной массы на поверхность наклонные стволы, оборудованные мощными конвейерными установками. Для вспомогательных транспортных операций и вентиляции сооружают вертикальные стволы, а для того чтобы избавиться от трудоемкого и малопроизводительного канатного подъема по наклонным выработкам, проводят этажные квершлаги.
В последствии после расчета экономических затрат будет выбран более экономически выгодный способ.
Для каждого из выбранных вариантов рассчитываются все необходимые параметры.
Таблица 8 – Выработки.
№ |
Наименование выработки |
Количество выработок |
Сечение,м2 (объём,м3) |
Длина, м |
|
1 вариант |
|||||
1 |
Главный вертикальный ствол |
1 |
28,26 |
351 |
|
2 |
Углубка |
1 |
28,26 |
266 |
|
3 |
Околоствольный двор |
1 |
V=16150 |
||
4 |
Квершлаг II горизонта |
2 |
17,6 |
1652 |
|
2 вариант |
|||||
1 |
Главный наклонный ствол |
1 |
14,5 |
1038 |
|
2 |
Околоствольный двор |
1 |
V=12920 |
||
3 |
Квершлаг II горизонта |
3 |
17,6 |
1652 |
|
4 |
Транспортный уклон |
1 |
12,6 |
1100 |
|
Для выбора рационального способа вскрытия будем пользоваться методом сравнения вариантов:
1) выбор рационального способа вскрытия осуществляется путем экономического сравнения рассматриваемых вариантов;
2) при сравнении вариантов учитываются следующие статьи затрат:
а) капиталовложения первоначальные (до сдачи шахты в эксплуатацию) и будущих лет (после сдачи шахты в эксплуатацию);
б) эксплуатационные расходы на:
-проведение подготовительных выработок;
-поддержание подготовительных выработок;
-ремонт капитальных горных выработок;
-транспорт и подъем угля;
-реновацию капиталовложений;
-водоотлив (при ω> 1).
3) при сравнении вариантов учитываются только те затраты, на которые отличаются рассматриваемые схемы. Одинаковы расходы (проведение одних и тех же выработок равной длины и поперечного сечения, их поддержание, транспорт одинаковых объемов полезного ископаемого на равную длину одинаковыми средствами и др.) не учитываются.
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВСКРЫТИЯ ШАХТНОГО ПОЛЯ:
1 вариант:
Определяем глубину стволов:
где
-
мощность наносов, м;
-
угол
падения пластов;
-
длина бремсберга,
=H/2
м.
Глубина углубки:
где
–наклонная
высота уклонной части шахтного поля;
Объем околоствольного двора:
где Аст - суточная мощность шахты, т;
q - относительная газообильность, м3/т;
-
водоприток воды в шахту, м3/час.
Площадь поперечного сечения главного вертикального ствола рассчитывается по формуле:
Диаметр главного ствола принимаем 6 м.
Длина квершлага определяется по формуле:
где H – длина шахтного поля;
Площадь сечения – 17,6 м2.
Площади поперечных сечений стволов (S) определяются по размерам оборудования стволов (в скиповых стволах) и по количеству воздуха, поступающего по стволу (в клетевых стволах).
где VД - максимально допустимая скорость движения воздуха по стволу;для грузо-людских стволов 8 м/с, для грузовых 12 м/с;
Q - количество воздуха, поступающего через ствол в шахту, куб.м/с.
где kР - коэффициент, учитывающий утечки и резерв воздуха, kР =1,7;
d - максимально допустимое по ПБ содержание газа в исходящей струе воздуха из шахты, d = 0,75.
Все рассчитанные площади поперечного сечения округляются в большую сторону до ближайшего типового сечения.
Сроки отработки отдельных частей шахтного поля (этажей, панелей, горизонтов) определяются делением запасов этих частей на годовую добычу шахты.
Коэффициент водообильности ω определяется по формуле:
где VB – среднечасовой приток воды в шахту, м3/час.
