60

ВСТУП

Вугільна галузь належить до найбільш проблемних у промисловості України: з одного боку, вона є основним джерелом забезпечення національної економіки власними енергоресурсами, а з іншого – через складні природні умови розробки родовищ та загалом невисокий технічний рівень є недостатньо конкурентоспроможною, важко адаптується до ринкових умов господарювання, потребує вагомої державної підтримки. Для України видобуток вугілля є стратегічно важливим напрямком розвитку економіки країни, але у зв’язку з важкою ситуацією, що склалася на Донбасі, наша країна тепер змушена імпортувати вугілля з-за кордону.

У паливно-енергетичному комплексі держави склалася така ситуація, коли без вугілля обійтися не можливо. Адже проблеми з газом добре відомі... В Україні нині налічується понад 160 вугільних шахт. Усі вони мають складні гірничо-геологічні умови: на окремих видобуток ведеться на глибинах понад 1500 метрів, у вибої, де працюють люди, температура досягає 40 градусів, пил, газ метан, складна шахтна атмосфера, велике напруження гірських порід. Протяжність підземних виробок однієї шахти складає понад 70 кілометрів, отже загалом маємо 11 тисяч кілометрів підземних артерій, яким слід забезпечити стійкість, а шахтарям - безпеку. Саме тому вартість українського вугілля висока. Отже виникає питання: як удосконалити процес проведення та видобутку так, щоб вугілля стало дешевшим.

Перспективним напрямом удосконалення технології проведення підготовчих виробок є розробка технологічних схем, що дозволяють максимально поєднувати основні операції прохідницького циклу з використанням багатоцільової прохідницької машини зі змінними виконавчими модулями.

Зараз вкрай необхідно переходити до сучасного обладнання, машин, устаткування. Використовувати електроніку, а не людське життя, яке підставляється під удар у цих важких геологічних умовах, в яких сьогодні працює вугільна галузь.

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Загальні відомості про шахту

Шахта «Піонер» побудована по проекту інституту «Дніпрогіпрошахт» і здана в експлуатацію в 1961 році як експериментальне підприємство з гідравлічною технологією виїмки вугілля, транспортуванням гірничої маси по шахті й видачею її на поверхню за допомогою вуглесосного гідропідйому. Проектна потужність шахти 900 тис.т у рік. Встановлена виробнича потужність - 500 тис.т. В 1991 році шахта перейшла на звичайну «суху» технологію видобутку вугілля. У цей час іде реконструкція шахти зі збільшенням виробничої потужності до 800 тис. т у рік.

Площа поля шахти «Піонер» розташована в північно-західній частині Красноармійського геолого-промислового району.

По адміністративному розподілу площа належить до Олександрівського району Донецької області.

Площа поля шахти «Піонер» розташована в 25 км на захід від міста Добропілля й в 3 км від селища Новодонецьке. В північно-східному напрямку розміри шахтного поля 6,7 км, у північно-західному - 5,75 км.

На території шахтного поля перебувають села Самойлівка, Степанівка, Іверське, Ново-Іверське.

1.2 Коротка геологічна характеристика шахти

Діагональне скидання характеризується західно-північно-східним простяганням з азимутом 185 градусів. Площа шахтного поля розташована на водорозділі й схилах р. Водяна, що є лівою притокою р. Самари. Поверхня ділянки являє собою рівнинну місцевість, злегка розчленовану мережею балок й має загальний невеликий ухил до півночі, у бік р. Водяної, яка грає основну роль у гідрогеології цієї частини району. Постійного водотоку ріка не має.

Підземні води на площі шахтного поля укладені в четвертинних, палеогенових, тріасових і кам'яновугільних відкладеннях. Водоносними є лінзи й прошарки тонкозернистих глинистих пісків, які залягають серед суглинків і глин. Обрії такого типу для цілей водопостачання використовуються досить обмежено, в обводнюванні гірських виробок участі не приймають. У неогенових відкладеннях водоносними є дрібнозернисті кварцові піски полтавського ярусу, які в нижній частині товщі насичені водою й мають пливунні властивості.

Пласт m₄⁰ в основному простої будови потужністю від 0,80 до 1,10 м у східній частині, а на відособленій площі – складної й двухпачечної будови з корисною потужністю від 1,01 до 1,75 м (по розвідницьких свердловинах), причому верхня пачка вугілля залягає безпосередньо під вапняком. Гіпсометрія шару злегка хвиляста. Кут падіння шару змінюється в межах 12-16 градусів. Вугілля чорне, блискуче (у Діагональному скиданні у верхній половині шару матове) із включенням сірого колчедану у вигляді лінз, тріщини заповнені кальцитом, коефіцієнт міцності змінюється в межах 1,3-1,7, середній 1,5. Обводняємість відбувається в основному після посадки основної покрівлі й становить 3-6 м/год.

«Помилкова покрівля» потужністю 0,15-0,40 м розповсюджена практично повсюдно й представлена аргілітом темно-сірим, з погано вираженою шаруватістю, із тріщинами притирання, обрушається слідом за виїмкою вугілля.

Безпосередня покрівля шару представлена аргілітом темно-сірим, шаруватим, із включенням лінз глиносидеріта від 8,0 МПа до 65,0 МПа, при середньому 32,0 МПа

Ускладнюючими факторами при веденні очисних і підготовчих робіт є наявність тектонічних порушень, які найчастіше супроводжуються сарною мікро- диз'юктивністю й тріщинуватістю.

1.3 Розкриття та підготовка шахтного поля

Шахтне поле розкрите чотирма вертикальними стовбурами й двома вентиляційними шурфами.

Проектом реконструкції зберігається існуюча схема розкриття, та передбачається реконструкція головного стовбура проммайданчика Д-2 для видачі гірської маси скіповим підйомом. Головний стовбур Д-1 ліквідується по окремому проекту. Проектом реконструкції прийнята існуюча на шахті панельна схема підготовки.

Панелі підготовляються трьома похилими виробками: похилом, людським і вантажним ходками. Від них проходять ярусні штреки, між якими в кордоні панелей - розрізні печі лав. Шари і яруси панелі й відпрацьовуються в нисходящому порядку.

Проведення виробок проводиться комбайнами КСП32. Темпи проведення виробок становлять до 250 м/міс. Похилі виробки (α>10 градусів) проводяться способом БВР, темпи проведення 60 м/міс.

Всі капітальні виробки розміщені з урахуванням стабільності навколишніх порід за межами більших тектонічних порушень. Для поліпшення умов підтримки передбачені конструктивні заходи захисту виробок: залишення захисних циліків, що включають вплив очисних робіт, ширина до 90 м; розташування виробок на відстані, що виключає їхній взаємний вплив.