57

ВСТУП

Паливно-енергетичний комплекс України складається з паливної промисловості (вугільна, нафтова і газова, торфова) та електроенергетики. У розвитку продуктивних сил України він відіграє всезростаючу роль, що пов'язано, з одного боку, із загальносвітовими тенденціями, а з іншого — з енергомісткістю народного господарства та обмеженими енергоресурсами держави.

Енергетика значною мірою впливає не тільки на розвиток, а й на територіальну організацію народного господарства, насамперед промисловості. Підприємства паливно-енергетичного комплексу — основа формування багатьох елементів територіальної організації народного господарства. Так, біля об'єктів енергетики виникли потужні промислові вузли і центри (наприклад, Запоріжжя), навколо яких утворилися територіально-виробничі комплекси і промислові райони. Сучасні населені пункти постали в Україні в останні десятиліття фактично там, де будувалися великі гідравлічні, атомні і теплові електростанції.

Значення паливно-енергетичного комплексу в Україні зростає. Постійні проблеми з енергозабезпеченням усіх сфер життєдіяльності перетворили його у важливий чинник національної безпеки. Тому паливно-енергетичний комплекс у нашій країні фактично є основою всього господарства. Проблеми Й кризи в ньому моментально позначаються майже на всіх сферах життя держави.

Українське вугілля в основному має високу собівартість. У кам'яновугільних басейнах це пов'язано з глибоким заляганням пластів та невеликою їхньою потужністю. Бурс вугілля невигідно перевозити на далекі відстані, тому що воно має низьку теплотворну здатність, сипучість, підвищену вологість тощо.

Значний рівень фізичного спрацювання гірничодобувного обладнання, закриття окремих шахт, скорочення видобутку вугілля, важкі умови праці шахтарів, високий травматизм тощо призводять до виникнення соціальної напруженості в шахтарських регіонах.

Існують і гострі екологічні проблеми. В районах шахтного видобутку значні площі зайняті териконами. В Донбасі 1270 відвалів. Понад 500 з них горять, забруднюючи повітря. При добуванні бурого вугілля відкритим (кар'єрним) способом із сільського господарства вилучаються великі площі родючих земель.

Водночас вугільна промисловість України має перспективи для розвитку. Так, у Донбасі можна освоювати 78 розвіданих ділянок із можливим сумарним видобутком 127 млн.т вугілля нарік. Для ефективнішої роботи вугільної промисловості потрібне реконструювання шахт.

Починається будівництво нових шахт і в Дніпропетровській області. Тут, в районі Павлограда і Тернівки теж є дуже перспективні ділянки, де залягає високоякісне вугілля. Взагалі, вугільна промисловість України може отримати "друге дихання". Це пов'язано не лише з порівняно обмеженими ресурсами, а й з тим, що вугілля є цінною сировиною хімічної промисловості.

Основним завданням дипломного проектування є розвиток у студентів творчої ініціативи, самостійності в роботі і уміння користуватися технічною літературою. Всі ці якості якнайповніше удосконалюються при опрацьовуванні окремих конкретних питань. Тому в дипломному проекті передбачається поглиблена розробка спеціальної частини, яка має актуальне значення для виробництва.

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1. Загальні відомості про шахту

ВК «Шахта Краснолиманська» здана в експлуатацію 30 грудня 1958 р. Поле шахти "Краснолиманська" входить у Красноармійський геолого-промисловий район, що охоплює північну частину південно-західного крила Кальміус - Торецької котловини.

Ділянка шахти "Краснолиманська" входить до складу Красноармійського комплексу. Площа комплексу розташована в центральній частині геолого-промислового району Донбасу. Умовними границями району є:

-на півночі - р. Самара;

-на півдні - р. Вовча.

В економічних відносинах поле шахти розташоване в 10 км від м.Красноармійськ.

Найближчими населеними пунктами є : м. Родинське 2,5 км, селище Красний Лиман, Сухецька колона.

У південній частині шахтного поля проходить залізнична магістраль, що з'єднує м. Красноармійськ зі ст. Дубово. До цієї магістралі примикають під'їздні колії ш."Краснолиманська".

Шахта зв'язана асфальтними дорогами з м. Родинське, м. Димитрово, м. Красноармійськ.

Виробнича потужність шахти 3000000 т вугілля на рік.

Добовий режим роботи шахти:

- одна загальна для всіх ділянок шестигодинна ремонтна зміна і три шестигодинні робочі зміни по видобутку вугілля.

Число робочих днів в році - 300 днів.

1.2 Коротка геологічна характеристика шахти

У геологічній будівлі комплексу беруть участь відкладення свити С₃ верхнього відділу карбону і свит С₂⁷ , С₂⁶ , С₂⁵, середнього карбону.

Літологічні кам'яновугільні відкладення представлені шарами піщаників, піщаних і глинистих сланців з підлеглими їм прошарками вугілля і вапняків.

Четвертинні відкладення на описуваній площі мають повсюдне поширення і представлені червоно-бурими глинами і суглинками, яки прикрити грунтовим шаром. Потужність четвертинних відкладень у межах описуваної площі коливається від 0 до 49,5 м.

Під четвертинними глинами на розмитій поверхні кам'яновугільних порід залягають відкладення нижнього неогену. Вони представлені тонкозернистими кварцовими сірими чи білими пісками полтавського ярусу. Потужність їх коливається від 0 до 33,7 м, зменшується в південному напрямку. Місцями пісковики обводнені і мають пливунні властивості. Потужність "пливунів" досягає 22 м.

Свита С₂⁷ - Горлівська. Відкладення свити С₂⁷ у межах комплексу містять 24 вугільних пластів і пропласток. З них робочої потужності на визначених площах досягають наступні: m₆², m₆¹, m₄², m₄¹, m₄⁰, m₃¹, m₂, m₁¹. Загальна потужність розкритих відкладень свити С₂⁷ на площі змінюється від 41 до 400 м зменшується в південному напрямку.

Свита С₂⁶ - Алмазна. За верхню межа свити прийнятий вапняк М1. Нижньою границею - вапняк L1. Загальна потужність відкладень свити в межах комплексу змінюється від 200 до 250 м збільшуючись у північному напрямку.

Відкладення свити, представлені піщаниками, піщаними і глинистими сланцями з прошарами вапняків і вугілля.

До відкладень свити входе 14 вугільних пластів, з яких робочої потужності досягають L₈², L₈¹, L₈, L₇, L₅, L₃ і L₁.

Інші пласти L₅¹, L₃¹, L₂², L₂¹ малопотужні і не постійні за потужністю.

Свита С₂⁵ - Каменська. Знаходиться між вапняком L1 і вапняком К1. Потужність відкладень свити змінюється від 280 до 350 м, збільшуючись у південному напрямку. Літологічні відкладення свити С₂⁵ представлені сланцями піщаними і глинистими з пропластками вапняків і вугілля.

Кам'яновугільні відкладення Красноармійського геолого-промислового району утворюють пологу монокліналь, що представляє собою південно-західне крило Кальміус - Торецької улоговини - одного з головних тектонічних порушень Донбасу.

У межах району породи карбону мають північно - західне простягання і положисте падіння на північний схід і схід під кутами від 3° до 15°, рідше 18°.

Збільшення кутів падіння до 30° - 45° спостерігається поблизу порушень.

При загальному північно - західному простяганні порід спостерігається невеликий дугоподібний вигин, у зв'язку, з чим на окремих площах простягання приймає в основному меридіональний напрямок.

Спокійне залягання порід у районі ускладнено поруч тектонічних порушень типу насувань і скидань, що мають регіональний характер розвитку.

До таких порушень відносяться великі насування: Селидівський, Красноармійский, Центральний і Самарський. Кути падіння насувань змінюються від 10° до 35°. Стратиграфічні амплітуди насувань великі і досягають 150-475 м.

У південному напрямку відбувається зближення насувань, а у північному -віддалення. Віддаляючись, один від одного, головні насування розгалужуються на додаткові порушення типу скид.

Пласт l₃ має складну будівлю, складається з двох-трьох вугільних пачок. Потужність верхньої пачки змінюється від 0,74 до 1,07, нижній від 1,05 до 1,05 м.

Вугілля чорне напівблискуче, тонкополосчате з прошарами фюзена, тріщинувате, контакт з породами чіткий.

Потужність породного пропластка 0,03 - 0,05м, збільшення відбувається на північно - східному напрямку.

Корисна потужність пласта l₃ дорівнює 2,26 м, пласт стійкий і промислове значення має на всій його площі.

Щільність вугілля 1,61 т/м³, середня міцність вугілля f= 1,5.

Пласт небезпечний по вибухах вугільного пилу, питоме пиловиділення 135 г/т., група пласта по пиловому фактору - 3.

Безпосередня покрівля пласта представлена аргілітом потужністю від 2,5 до 7,4 м, об'ємною вагою породи 2,5 т/м³, міцністю f= 3.

Основна покрівля пласта - піщаник світло - сірий, потужністю 2,5-8,6 м, об'ємною вагою 2,58 т/м³, міцністю f= 7.

Підошвою пласта є алевроліт потужністю від 0,8 до 9 м. Нижче залягає піщаник потужністю 50-70 м.

Пласт К₅ має складну будівлю, складається з двох вугільних пачок. Потужність верхньої пачки змінюється від 1,5 до 0,15, нижній від 1,1 до 0,2 м.

Потужність породного пропластку 0,2 - 0,5м, збільшення відбувається на північно - східному напрямку.

Корисна потужність пласта К₅ дорівнює 1,6 - 1,85 м, пласт стійкий і промислове значення має на всій його площі.

Через те, що в північно - західної частини ділянки потужність глинистого сланцю не велика (близько 1м), а вище залягає водоносний піщаник потужністю 20 м, у цій частині покрівля пласта схильна до обвалення (помилкова покрівля).

Вугільний пласт m₄² простої і складної будови, складається з однієї або двох вугільних пачок, потужністю 1,12 - 1,22 м, середня потужність в межах виїмкової дільниці - 1,20 м. Вугілля пласта чорне, напівблискуче, тонкополосчате, тріщинувате, з частими тонкими лінзами фюзена.

Пласт вологий, виділення води у вигляді капежу. Щільність вугілля 1,37 т/м³, середня міцність вугілля f - 1,5.

Пласт небезпечний по вибухах вугільного пилу, пиловиділення 50 г/т.

Безпосередня покрівля пласта представлена вапняком сірого кольору, з бурим відтінком, з тріщинами відкритого і закритого типу. Потужність вапняку коливається від 0,7 до 1,05 м, об'ємна вага породи 2,5 т/м³, міцність f = 6-7.

Основна покрівля пласта аргіліт темно-сірий, однорідний, потужністю 16,40-14,60 м, об'ємною вагою 2,38 т/м³, міцністю f = 3-4.

Безпосередня підошва пласта аргіліт темно-сірий, грудкуватий, потужністю 0,1-0,45 м, об'ємною вагою 2,31 т/м³, міцністю f = 3.

Нижче залягає алевроліт сірий дрібнозернистий, слюдяний, потужністю 3,10-6,95 м, об'ємною вагою 2,38 т/м^З, міцністю f = 4.

Поверхова метанова зона на полі шахти знаходиться на глибині 150 м. Шахта надкатегорна за газом. Поряд зі спокійним виділенням метану в гірничих виробках спостерігається інтенсивне суфлярне газовиділення.