книги из ГПНТБ / Квон С.С. Вскрытие угольных пластов пологого падения
.pdf
С. С.  | 
	КВОН  | 
	Ort3Sf,|o л лр  | 
|
_чит. з*,Л-а  | 
|||
  | 
	
  | 
ВСКРЫТИЕ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ПОЛОГОГО ПАДЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ЛИТЕРАТУРЫ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ
Москва 1960 г.
ГОС. ПУБЛИЧНАЯ НАУЧН-ТЕХНИЧЕСКАЯ
БИБЛИОТЕКА СССР
АННОТАЦИЯ
В книге приведен анализ основных технико экономических показателей работы большого количества шахт, разрабатывающих пологие пласты Донецкого, Кузнецкого и Карагандин ского бассейнов. Приведена также методика сравнения вариантов способов вскрытия шахт ных полей и область применения способов вскрытия пологих пластов наклонными и вер тикальными стволами в зависимости от горно геологических условий эксплуатации месторож дения.
На основании технико-экономического рас чета установлена динамика изменения капи тальных и эксплуатационных затрат на строи тельство и эксплуатацию шахты в зависимости от горногеологических факторов и способов вскрытия шахтного поля.
Книга предназначена для инженеров и тех ников, работающих в проектных, научно-иссле довательских институтах и на производстве.
ВВЕДЕНИЕ
Директивами XXI съезда КПСС предусмотрено значительное усиление работ по изысканию более эффективных способов вскры тия и систем разработки угольных месторождений.
Как известно, капитальные затраты на строительство шахт и эксплуатационные расходы на 1 т добычи угля, производитель ность труда рабочих и многие другие показатели работы угольных
шахт в значительной степени зависят от принятого способа
вскрытия месторождения и системы разработки пластов. Вопрос о выборе наиболее рационального способа вскрытия шахтноге
поля особенно актуален для пологих пластов, так как последние
дают до 69,2% всей добычи угля подземным способом в СССР. В настоящее время при проектировании и строительстве шахт применяют в основном способы вскрытия вертикальными ствола ми и очень редко — наклонными. При этом способ вскрытия вы бирают, как правило, без достаточного обоснования и анализа работы действующих шахт. В то же время известно, что действую щие шахты с наклонными стволами имеют обычно лучшие тех
нико-экономические показатели, чем шахты с вертикальными
стволами. В настоящей работе сделана попытка внести некоторую
ясность в вопрос выбора способа вскрытия пологих пластов.
Глава I
АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ШАХТ
§ 1. Общие сведения
Технико-экономические показатели работы шахт в конечном
счете характеризуются совокупностью влияния геологических, тех нических и организационных факторов. Эти факторы можно раз
делить на следующие группы:
первая группа — постоянно действующие факторы. Сюда отно сятся геологические, гидрогеологические и климатические условия
эксплуатации месторождения, основные параметры шахты и эле менты вскрытия (производительность шахты, способ вскрытия, размеры шахтного поля и др.) шахтного поля;
вторая группа — факторы, действующие непостоянно: степень
механизации основных и вспомогательных процессов добычи угля,
организация труда, обеспеченность необходимым штатом квали фицированных рабочих и инженерно-технического персонала.
При социалистическом способе ведения народного хозяйства внедрение в производство новых машин и оборудования и про грессивных форм организации труда производится в плановом
порядке на всех предприятиях. Однако при прочих равных усло виях на одних шахтах производственные процессы механизирова ны и организованы лучше, чем на других. Соответственно с этим некоторые шахты имеют более низкие технико-экономические по казатели, чем другие. Объясняется это либо временными небла гоприятными горнотехническими условиями, либо недостаточной подготовленностью и оперативностью инженерно-технического
персонала шахты.
Когда мы рассматриваем работу достаточно большого коли чества шахт в целях установления закономерности влияния по стоянных факторов на технико-экономические показатели, то явно положительное и отрицательное влияние временных факторов как бы взаимно погашается и средние технико-экономические пока затели большого количества шахт характеризуют средний уро-
4
вень механизации производственных процессов и организации труда.
Наша задача сводится к изучению влияния первой группы факторов на основные технико-экономические показатели работы шахт.
Анализ производился на основании официальных статистиче ских данных производственно-технических отчетов (форма 4-ш),
отчетов по калькуляции себестоимости угля (форма 10-'п), отче тов по переписи профессионального состава рабочих шахт (форма ЭШ). Были использованы также дополнительные данные, полу ченные в комбинатах, трестах и на шахтах. Исследовалась ра бота 246 шахт Донецкого, Кузнецкого И Карагандинского бас сейнов, разрабатывающих пологие угольные пласты, с общей производственной мощностью 278 410 т в сутки.
§ 2. Методика исследования основных показателей работы шахт
Современные угольные шахты имеют разветвленную систему статистической и бухгалтерской отчетности. Она охватывает все
главнейшие стороны производственно-хозяйственной деятельности
шахт.
При обработке отчетных материалов нами использованы су ществующие научные методы группировки массовых явлений и
методы средних. Сочетание этих двух методов дает возможность объяснить более или менее значительную часть вариаций изучае
мого признака в зависимости от изменения группировочных при знаков.
Шахты сгруппированы
по  | 
	величине суточной добычи: до 500 т, 501 —1000 т,  | 
	1001 —  | 
|
1500 т,  | 
	1501—2000 т, 2001—3000 т и свыше 3000 г;  | 
	1001 —  | 
|
по размерам шахтного поля по  | 
	падению: до 1000 м,  | 
||
1500 м, 1501—2000 м, 2001—2500  | 
	м, 2501—3000 м и  | 
	свыше  | 
|
3000 м и  | 
	1001—2000 м, 2001—3000 «и,  | 
||
по  | 
	простиранию: до 1000 м,  | 
||
3001—4000 м, 4001—5000 м и свыше 5000 м.  | 
	
  | 
||
Группировка шахт производится также по газообильности пла  | 
|||
стов и  | 
	по количеству одновременно  | 
	разрабатываемых пластов.  | 
|
§3. Анализ основных горнотехнических параметров
игорногеологических условий разработки шахт
Распределение шахт в зависимости от способов вскрытия и
фактической производительности приведено в табл. 1.
Из данных табл. 1 следует, что наибольшее распространение
имеют мелкие и средние шахты как с вертикальными, так и с на клонными стволами1 '(производительность 501 —1500 т в сутки).
1 В дальнейшем шахты с вертикальными стволами будем называть шах тами I типа, шахты с наклонными стволами — шахтами II типа.
5
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	Таблица 1  | 
|
  | 
	Шахты с наклонными  | 
	Шахты с вертикальными  | 
||||
  | 
	
  | 
	стволами  | 
	
  | 
	
  | 
	стволами  | 
	
  | 
Суточная добыча  | 
	
  | 
	в О/о к  | 
	
  | 
	В О/о К  | 
||
шахт, т  | 
	
  | 
	
  | 
||||
количе  | 
	
  | 
	
  | 
	количе  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	количе  | 
	
  | 
	количе  | 
	
  | 
||
  | 
	ство  | 
	добыче  | 
	ство  | 
	добыче  | 
||
  | 
	
  | 
	ству  | 
	
  | 
	ству  | 
||
До 500  | 
	28  | 
	25,2  | 
	11,5  | 
	37  | 
	27,4  | 
	12,1  | 
501—1000  | 
	49  | 
	44,1  | 
	35,6  | 
	63  | 
	46,7  | 
	37,6  | 
1001-1500  | 
	22  | 
	19,8  | 
	27,7  | 
	18 '  | 
	13,3  | 
	19,0  | 
1501—2000  | 
	10  | 
	9,1  | 
	18,6  | 
	9  | 
	6,7  | 
	13,2  | 
2001-3000  | 
	1  | 
	0,9  | 
	2,5  | 
	7  | 
	5,2  | 
	13,6  | 
Свыше 3000  | 
	1  | 
	0,9  | 
	4,1  | 
	1  | 
	0,7  | 
	4,5  | 
Итого. . .  | 
	111  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	135  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
Так, мелкие и средние шахты II типа составляют 63,9% и дают  | 
||||||
63,3% добычи,  | 
	а мелкие и средние шахты I типа — 60,0%  | 
	и дают  | 
||||
56,6% добычи.  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
В табл. 2 приведены средняя фактическая и проектная произ водительность шахт и процент освоения проектной мощности по
типам шахт в зависимости от способов вскрытия шахтного поля.
Таблица 2
  | 
	
  | 
	
  | 
	Шахты II  | 
	типа  | 
	
  | 
	Шахты I типа  | 
	
  | 
Суточная добыча  | 
	средняя производи  | 
	средняя производи  | 
	%  | 
||||
тельность, т  | 
	%  | 
	тельность, т  | 
|||||
шахт, т  | 
	
  | 
	
  | 
	освоения  | 
	
  | 
	
  | 
	освоения  | 
|
  | 
	
  | 
	фактиче  | 
	проектной  | 
	фактиче  | 
	
  | 
	проектной  | 
|
  | 
	
  | 
	мощности  | 
	проектная  | 
	мощности  | 
|||
  | 
	
  | 
	ская  | 
	проектная  | 
	ская  | 
	
  | 
||
До 500  | 
	375  | 
	550  | 
	68,3  | 
	398  | 
	615  | 
	64,8  | 
|
501—1000  | 
	660  | 
	756  | 
	87,3  | 
	730  | 
	1175  | 
	62,1  | 
|
1001  | 
	1500  | 
	1145  | 
	1230  | 
	93,0  | 
	1235  | 
	1470  | 
	84,3  | 
1501—2000  | 
	1698  | 
	1805  | 
	94,0  | 
	1765  | 
	2999  | 
	59,1  | 
|
2001-3000  | 
	2318  | 
	2850  | 
	81,2  | 
	2360  | 
	2720  | 
	86,8  | 
|
Свыше  | 
	3000  | 
	3750  | 
	3500  | 
	107,0  | 
	5447  | 
	5000  | 
	108,5  | 
Итого. . .  | 
	820  | 
	937  | 
	85,8  | 
	895  | 
	1293  | 
	69,2  | 
|
Из данных табл. 2 видно, что среднесуточная фактическая производительность шахт I типа на 9,0% выше, чем шахт II ти па, а процент освоения проектной мощности на последних зна чительно выше, чем на шахтах I типа. При этом лучший процент освоения проектной мощности имеют средние шахты.
Распределение шахт по размерам шахтных полей в процен тах приведено в табл. 3.
6
Таблица 3
Суточная добыча шахт, т
Размеры шахтных  | 
	до  | 
	000  | 
	1001 -1500  | 
	1501  | 
	-2000  | 
	свыше 2000  | 
	всего  | 
||||
полей, м  | 
|||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
  | 
	II типа  | 
	1 типа 11 типа  | 
	I типа II типа  | 
	I типа 11 типа  | 
	1 типа 11 типа  | 
	I типа  | 
|||||
По падению:  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	12,5  | 
	21,6  | 
	18,5  | 
|
До 1000  | 
	27,2  | 
	20,0  | 
	13,6  | 
	16,6  | 
	20,0  | 
	11,1  | 
	
  | 
||||
1001—1500  | 
	29,9  | 
	29,0  | 
	40,9  | 
	27,7  | 
	33,3  | 
	50,0  | 
	25,0  | 
	30,6  | 
	26,6  | 
||
1501—2000  | 
	24,7  | 
	19,0  | 
	22,7  | 
	5,5  | 
	40,0  | 
	25,0  | 
	26,1  | 
	18,5  | 
|||
2001—2500  | 
	14,3  | 
	20,0  | 
	18,2  | 
	22,2  | 
	30.0  | 
	22,2  | 
	50,0  | 
	25,0  | 
	17,1  | 
	20,7  | 
|
2501—3000  | 
	3,9  | 
	5,0  | 
	4,6  | 
	16,6  | 
	10,0  | 
	22,2  | 
	
  | 
	12,5  | 
	2,7  | 
	7,4  | 
|
Свыше 3000  | 
	
  | 
	7,0  | 
	11,4  | 
	11,2  | 
	
  | 
	1.9  | 
	8,3  | 
||||
Итого. .  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
|
По простира  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
нию:  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
До 1000  | 
	3,9  | 
	3,0  | 
	22,7  | 
	16,7  | 
	20,0  | 
	11,1  | 
	50,0  | 
	
  | 
	2,7  | 
	2,2  | 
|
1001—2000  | 
	24,7  | 
	20,0  | 
	25,8  | 
	24,3  | 
	17,8  | 
||||||
2001-3000  | 
	29,9  | 
	20,0  | 
	27,3  | 
	11,1  | 
	20,0  | 
	22,2  | 
	50,0  | 
	28,9  | 
	17,8  | 
||
3001—4000  | 
	23,4  | 
	23,0  | 
	18,2  | 
	55,6  | 
	30,0  | 
	
  | 
	12,5  | 
	22,5  | 
	26,7  | 
||
4001-5000  | 
	10,4  | 
	20,0  | 
	27,3  | 
	5,6  | 
	10,0  | 
	11,1  | 
	
  | 
	62,5  | 
	13,5  | 
	16,3  | 
|
Свыше 5000  | 
	7,7  | 
	14,0  | 
	4,5  | 
	11,0  | 
	20,0  | 
	55,6  | 
	
  | 
	8,1  | 
	19,2  | 
||
Итого. . . 100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
||
Из данных табл. 3 следует, что размеры шахтных полей как по простиранию, так и по падению мало зависят от способа вскрытия шахтного поля. Однако шахты I типа имеют несколько больший средний размер шахтных полей, чем шахты II типа
(табл. 4). Зависит это главным образом от производительности
шахты.
Таблица 4
Средний размер шахтных полей, м
Суточная добыча шахт, т  | 
	'по простиранию  | 
	по падению  | 
||
  | 
	шахты 11 типа  | 
	шахты I типа  | 
	шахты II типа  | 
	шахты I типа  | 
До 500  | 
	2900  | 
	2780  | 
	1380  | 
	1560  | 
501-1000  | 
	3000  | 
	3700  | 
	1590  | 
	1810  | 
1001-1500  | 
	3200  | 
	3650  | 
	1620  | 
	1960  | 
1501-2000  | 
	3700  | 
	5650  | 
	2250  | 
	2340  | 
2001-3000  | 
	1500  | 
	5000  | 
	2100  | 
	2150  | 
Свыше 3000  | 
	2220  | 
	7300  | 
	1840  | 
	2200  | 
Распределение шахт по газообильности пластов приведено в табл. 5.
7
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	Таблица 5  | 
  | 
	
  | 
	
  | 
	Газообильность шахт, °/0  | 
||
Суточная добыча шахт, т  | 
	до  | 
	10 м*/т суточной добычи  | 
	свыше 10 м*1т суточной  | 
||
  | 
	
  | 
	добычи  | 
|||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	II типа  | 
	I типа  | 
	II типа  | 
	I типа  | 
До 500  | 
	
  | 
	53,6  | 
	51,4  | 
	46,4  | 
	48.6  | 
501—1000  | 
	
  | 
	65,6  | 
	54,0  | 
	34,4  | 
	46,0  | 
1001-1500  | 
	
  | 
	54,6  | 
	55,6  | 
	45,4  | 
	44,6  | 
1501-2000  | 
	
  | 
	40,0  | 
	44,5  | 
	60,0  | 
	55,5  | 
2001—3000  | 
	
  | 
	—  | 
	85,7  | 
	100.0  | 
	14,3  | 
Свыше 3000  | 
	
  | 
	—  | 
	—  | 
	100,0  | 
	100,0  | 
Итого. . .  | 
	
  | 
	56,7  | 
	54.0  | 
	43,3  | 
	46,0  | 
Из табл. 5 видно, что шахты, разрабатывающие пласты
III категории и сверхкатегорные, при наклонных стволах состав ляют 43,3% и при вертикальных стволах 46,0%. Поэтому фактор газообильности пластов не может оказывать какого-либо значи тельного влияния на основные технико-экономические показатели
работы шахт.
Распределение шахт по количеству разрабатываемых пластов приведено в табл. 6.
Таблица б
Количество разрабатываемых пластов
Суточная добыча  | 
	ОДИН  | 
	два  | 
	
  | 
	три  | 
	
  | 
	свыше трех  | 
||
шахт, т  | 
	
  | 
	
  | 
||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	шахты  | 
	шахты  | 
	шахты  | 
	шахты  | 
	шахты  | 
	шахты  | 
	шахты  | 
	шахты  | 
  | 
	II типа  | 
	I типа  | 
	11 типа  | 
	I типа  | 
	II типа  | 
	I типа  | 
	II типа  | 
	1 типа  | 
До 500  | 
	64,3  | 
	54,1  | 
	25,0  | 
	35,2  | 
	10,7  | 
	8,1  | 
	__  | 
	2,6  | 
501—1000  | 
	71,5  | 
	36,5  | 
	16,3  | 
	35,0  | 
	8,2  | 
	17,5  | 
	4,0  | 
	11,0  | 
1001—1500  | 
	63,6  | 
	27,8  | 
	27,3  | 
	44,4  | 
	4,5  | 
	16,7  | 
	4,6  | 
	П,1  | 
1501—2000  | 
	60,0  | 
	11,1  | 
	40,0  | 
	55,6  | 
	—  | 
	11,1  | 
	—  | 
	22,2  | 
2001—3000  | 
	100.0  | 
	—  | 
	—  | 
	71,5  | 
	—  | 
	14,3  | 
	—-  | 
	14,2  | 
Свыше 3000  | 
	100,0  | 
	—  | 
	—  | 
	—  | 
	—  | 
	—  | 
	—  | 
	100,0  | 
Итого. . .  | 
	67.5  | 
	36,3  | 
	22,5  | 
	39,3  | 
	7,2  | 
	14,1  | 
	2,8  | 
	10,3  | 
Из данных табл. 6 следует, что подавляющее большинство шахт II типа разрабатывает один пласт (67,5%). Большая же
часть шахТ I типа разрабатывает два и более пластов (63,7%).
Одновременная разработка нескольких пластов не дает резкого увеличения общей добычи шахты, но значительно увеличивает общую протяженность поддерживаемых выработок, транспортных
и  | 
	вентиляционных путей, ухудшает организацию работ в связи  | 
с  | 
	их разбросанностью. Все это значительно ухудшает основные  | 
8
