3

Министерство образования Российской Федерации

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет РПМ

Кафедра строительства подземных сооружений и шахт

ОТЧЕТ

о прохождении ознакомительной практики

Составил студент группы СП-1-02

ИВАНОВ Никита Олегович

Руководитель практики:

Генеральный директор ОАО “Кузниишахтострой”,

д.т.н., проф. Франкевич Г.С.

Москва 2003

Содержание

1. Геологическая характеристика месторождения

1.1. Геологическая характеристика шахтного поля

Шахта « Первомайская» расположена в северо-восточной части Кемеровского геолого-экономического района в 50 км от г. Кемерово и №- км от г. Березовского, РФ.

Границами шахтного поля являются:

на севере – XVIIIразведочная линия;

на юге – Vразведочная линия;

на западе – проекция на дневную поверхность под углом сдвижения пород линии пересечения почвы пласта XXIс горизонтом -300м;

на востоке – выход под наносы пласта XXVII.

Границей шахтного поля по падению принят горизонт – 300 м.

В указанных границах (рис 1.) длина шахтного поля по простиранию составляет 12 км, ширина 3.5 км. Площадь шахтного поля 42 км².

1.2 Характеристика месторождения

Поле шахты «Первомайская» приурочено к полосе развития угленосных отложений Балахонской серии Кузбасса. В геологическом строении шахтного поля (рис. 2,3,4,5) принимают участие, в основном, отложения Нижнебалаховской свиты, представленные снизу вверх Алыкаевской подсвите, содержащей 6 угольных пластов (сверху вниз): XXI,XXIV,XXVI,XXVII,XXXIIиXXXIII. Мощность подсвиты составляет 500-510 м. Отложения Алыкаевской подсвиты представлены на 60-70% песчаниками, на 30% алевролитами, около 4-5% аргиллитом и углистым аргиллитом. Угленосность подсвиты составляет 1.50, из них рабочая №.25 (пластыXXI,XXIV,XXVIиXXVII).

Промежуточная подсвита залегает непосредственно на породах Алыкаевской подсвиты. В нижней части заключен пласт Бирюлийский, очень невыдержанный, высокозольный, не представляющий промышленного значения.

Коренные отложения участка повсеместно покрыты четвертичными отложениями, представленными синими иловатыми желто-бурыми суглинками. Мощность рыхлых отложений колеблется от 0.3-1.0 м на склонах логов, до 15-20 м на водоразделах.

В принятых границах шахтного поля предусмотрена отработка четырех пластов Алыкаевской подсвиты– XXI,XXIV,XXVIиXXVII. Остальные пласты в границах шахтного поля промышленной ценности не представляют.

Пласт XXIVявляется самым верхним из рабочих и одним из основных пластов в границах шахтного поля. Мощность его повсеместно сохраняет свое рабочее значение, изменяясь в пределах 1.52-3.54 м при среднем значении 2.66 м. Пласт имеет сложное строение - встречается до двух прослойков алевролита или углистого аргиллита. Кровля пласта представлена песчаником, алевролитом и отнесена к относительно устойчивым. Неустойчивая кровля приурочена к зонам нарушения, выветривания и окисления, где наиболее интенсивно развита трещиноватость. На отдельных участках имеется ложная кровля, представленная алевролитом. В почве пласта залегает в основном алевролит, реже песчаник.

Пласт XXIVзалегает в 115-120 м ниже пластаXXI. Мощность пласта измеряется в пределах 0,7-1,65 м при средней 1,05 м. Строение пласта простое. Непосредственная кровля мощностью 1,5-3,0 м представлена алевролитом, основная песчаником. В зонах выветривания и нарушения преобладает ложная кровля. Почву пласта составляет алевролит, реже песчаники.

Рис. 1. Геологическая карта региона

Рис. 2. Сводный стратиграфический разрез поля шахты «Первомайская»

Рис. 3. План выходов пластов под наносы

Рис. 4. Картограмма зольности пластов XXI,XXIV,XXVI

Рис. 5. Геологическое нарушение пласта обработанного лавой

Пласт XXVIзалегает в 120 м ниже пластаXXIV. Мощность пласта изменяется в пределах 0,7-1,3 м при среднем значении 0,9 м. Строение пласта простое. Кровля и почва сложены алевролитом и песчаником, изредка встречается ложная кровля. ПластXXVIIзалегает в17-25 м, ниже пластаXXVI. Мощность пласта изменяется от 1,6 до 2,25 м при среднем значении 2,1 м. Пласт, в основном, простого строения. Изредка встречающиеся породние прослойки мощностью от 0,05 до 0,38 м представлены алевролитом и углистым аргиллитом. Непосредственную кровлю пласта составляют алевролиты мощностью до 2 м, основную - чередование алевролитов и песчаников. В зонах нарушений наблюдается ложная кровля. Почва пласта представлена алевролитом, реже песчаником.

Угли всех пластов отнесены к маркам «К».

Теплота сгорания угля в пересчете на горную массу составляет 5994-8790 Ккал/кг.

Механические параметры угля и вмещающих пород представлены в таблице 1.

Механические параметры угля и вмещающих пород. Таблица 1

Индекс пласта	Марка угля	Угол падения	Мощность пласта, м	Сопротивляемость угля резанью	Вмещающие породы
XXI	КО, КС	10-30 ср. 15	1,51-3,6 ср. 2,5	140-160	Основная кровля песчаник, либо переслаивания песчаника с алевролитом. f=300-700. Ложная кровля представлена переслаиванием линз угля алевролита, либо углистого аргиллита. Обрушение от крупноблочного (песчаник) до равномеронопослойного. Почва склонна к пучению.
XXIV	К, КО	16-30 ср. 23	0,44-2,1 ср. 1,0	112-120	Алевролит крепкий, слаботрещиноватый, f=4-6,Qсж= 400-600. Песчаники светлотемносерые, крепкие,f-6-10,Qсж=600-1000. Обрушение крупноблочное. Почва осложнений не вызывает.
XXVI	К, КО	14-23 ср. 19	0,52-1,6 ср. 0,9	112-120	Песчаник средне-мелкозернистый с включением галек алевролита f=7-8,Qсж=700-800, редко алевролитQсж=350-450,f=4-5.Обрушение крупноблочное. Почва песчаникиf=10-12, крупнозернистые алевролитыf=3-5 осложнений не вызывают.
XXVII	К, КО	14-30 ср. 21	1,30-2,5 ср. 1,8	141-150	Алевролит разнозернистый переходит в песчаник Qсж=450-950, либо слабоуглистый аргеллитQсж=400-500. Непосредственная почва алевролит, склонна к пучению Песчаник Qсж=540, осложнений не вызывает.

1.3. Гидрогеология шахтного поля

Геологическими исследованиями на шахтном поле установлено два типа вод: грунтовые четвертичных отложений и подземные коренных пород. Грунтовые воды четвертичных отложений практического значения на обводненность выработок не оказывают. Гидрогеологическая характеристика шахты при работе в коренных породах сложная. Основными факторами, которые определяют сложность гидрогеологических условий, являются:

-близость источников питания (реки Кайгур, Бирюлинка, Тихая, ручьи)

-наличие в разрезе мощных, хорошо выдержанных горизонтов песчаников

-наличие большого количества нарушений;

Наиболее обводненными являются песчаники. В пределах Алыкаевской подсвиты выделены водоносные горизонты:

-песчаники и алевролиты, залегающие между пластами XXVIиXXVII;

-песчаники в кровле пласта XXI;

-песчаники в кровле пласта XXIV;

-песчано-глинистые отложения пласта XXI;

- песчаники, залегающие в 50-60 м выше пласта XXI.

По условиям залегания и характеру движения подземные воды относятся к типу пластово-трещинных и напорных.

С глубиной обводненность в связи с увеличением плотности пород и затуханием трещиноватости уменьшается.

Нормальный приток по шахте- 600 м³/час, максимальный- 2100м³/час

По химическому составу подземные воды относят к гидро-карбонатнокальциевым. Воды пресные минеральным остатком до 680 мл/литр. Общая жесткость в пределах 6,2-29,7, агрессивная углекислота отсутствует. По своим качествам вода пригодна для технических целей, на металл и бетон агрессивного воздействия не оказывает.

1.4. Инженерно - геологические условия

Угольные пласты угрожаемых по горным ударам с глубины 150 м. Пласт XXIопасен по выбросам с глубины 300 м, пластXXVIIс глубины 250 м. Имеется вероятность геодинамических явлений.

Источником хозяйственно- противопожарного водоснабжения площадок служат существующие скважины NN1,2 , расположенные в пойме реки Бирюлинка,NN3,4 в пойме реки Кайгур.

Источником технического водоснабжения являются очищенные шахтные воды с очищенных сооружений шахтных вод. Насосами, установленными в насосной станции очищенной воды, вода подается напорным трубопроводом на площадку к потребителям и в существующий резервуар емкостью 250 м³. Из резервуаров вода подается непосредственно в воздухоподающие и клетьевой стволы на подземное орошение и пажаротушение.

Водная эмульсия для гидрооборудывания изготовляется централизовано на промплощадке шахты. По наклонным выработкам и вентеляционным штрекам эмульсия по трубопроводам доставляется к месту назначения.

2. Проектно-технологическая часть

2.1. Общие сведения о горном предприятии

Строительство шахты было начато в 1960 году. Шахта «Первомайская» сдана в эксплуатацию в 1975 году с проектной мощностью 1800 тыс. т в год. Институтом «Кузбассгипрошахт» разработан проект «Улучшение проветривания шахты «Первомайская» (техническое перевооружение)» В 1991-1994 годах начато строительство основных объектов данного проекта. Производственная мощность шахты установлена данным проектом на уровне 1200 тыс. т. Данные по освоению производственной мощности с 1988 по 1996 приведены в таблице 2.

Данные по освоению производственной мощности с 1988 по 1996 Таблица 2

Показатели	Годы
	1988	1989	1990	1991	1992	1993	1994	1995	1996
Производ. мощность, тыс. т	1800	1800	1800	1800	1800	1200	1200	1200	1200
План, тыс. т	1750	1667	1600	1200	900	750	810	727	800
Факт, тыс. т	1594	1720	1438	710	1035	770	760	800
% освоения произв. мощн.	88,6	95,6	79,9	39,4	57,5	64,7	67,5	74,2	74,2
% выполнения плана	91,1	103,0	89,9	59,1	115,0	103,0	94,0	110.0

За 12 месяцев 1995 года шахтой добыто 800 тыс. т угля при плане 727 тыс. т. Коксующийся уголь после обогащения на Березовской ЦОФ имеет устойчивый рынок сбыта.

Среди крупнейших потребителей шахты: АО «Алтайкокс», Челябинский и Магнитогорский металлургические комбинаты.

Фактические качественные показатели за 1995 год Таблица 3

Отгружена угля, тыс. т	Сера S, %	Выход летучих V, %	Теплота сгорания Q, ккал/кГ	Толщина пластического слоя, у, мм
736,2	0,4	22,3	8460	14

Оценка технологических свойств углей по результатам ВУХИН:

-показатель отражения витринита- 1,28%

-индекс свободного вспучивания- 4

-индекс Рога- 40

Показатели качества угля добытого и отгруженного в 1995 году Таблица 4

Размер кусков, мм	Марка	Добыто		Отгружено		Зазольность, %		Влага, %
		тыс. т	А,%	тыс. т	А,%	угольная пачка	пласт
0-200	К	800,5	27,9	736,2	25,2	15,6	16,6	7,3

Фракционный анализ Таблица 5

Фракция	класс + 13 мм			класс 1- 13 мм
	y`, гр	у`,%	Аd,%	у`, гр	у`, %	Ad, %
-1,4	13350	18,8	6,4	12970	89,4	5,8
1,4-1,5				30	0,2	8,7
1,5-1,6	1820	2,6	26,9	410	2,8	23,5
1,6-1,7	1650	2,3	55,0	80	0,6	36,9
1,7-1,8
+1,8	54200	76,3	88,7	1010	7,0	81,5
Всего	71020	100,0	70,9	14500	100,0	11,8

Численность трудящихся на шахте в 1995 году составила 1890 при плане 1745 человек, в том числе:

-производственно-промышленный персонал 1838 (план 1679)

из них: - на подземных работах 1150 (план 1038)

из них: - ГРОЗ 209 (план 189)

-проходчики 212 (план 230)

Производительность труда по шахте за 1995 год составила 41,8 т в месяц при плане 41,8 т.

2.2. Здания и сооружения на поверхности

Т

Рис. 6. Промплощадка шахты

ехнологический комплекс на поверхности (рис. 6) рассчитан на мощность шахты 1800 тыс. тонн угля в год с часовой производительностью 600 т/ч. На существующем технологическом комплексе выполняются операции по первичной обработке горной массы в дробилках избирательного действия ДБ 28, складирование угля на открытом складе вместимостью 20 тыс. тонн и безбункерная погрузка угля в железнодорожный полувагон с последующим взвешиванием на железнодорожных весах.

Вспомогательные цеха, ремонтно-складской комплекс рассчитаны на производительную мощность шахты 1800 тыс. тонн в год и имеют в своем составе: механические мастерские (расположены в блоке вспомогательного ствола); электроцех; участок ремонта проходческого оборудования; гараж тракторной техники; склад оборудования и запасных частей; склад сыпучих материалов;склад ГСМ.

Основной железнодорожной магистралью в районе является ветвь «Кемерово-Анжерская».

Ближайшим раздельным пунктом на существующей железнодорожной линии «Кемерово-Анжерская» является станция «Бюрюлинская» находящаяся в 14 км от станции «Первомайская». Параллельно станции расположена станция Берёзовская ЦОФ. При ЦОФ находится углесброчная железнодорожная станция , которая имеет выход на станцию «Бирюлийская».

Железнодорожный подъездной путь шахты «Первомайская» протяженностью 8,7 км примыкает к станции шахты «Бирюлийская», которая, в свою очередь, имеет выход на станцию Берёзовская ЦОФ.

Главный автодорожный магистралью района является автодорога Кемерово-Анжеро-Судженск, к ней примыкает асфальтовая дорога с промпощадки шахты протяженностью 0,2 км.

2.3. Вскрытие и подготовка месторождения.

Шахтное поле на действующем горизонте -40 вскрыто скиповым D=6,5 м и клетевымD=7,0 м вертикальными стволами:(рис. 7, 8).

Оклоствольный двор главных стволов кругового типа преусматривает двухсторонне поступление грузов. горизонтальное вскрытие и подготовка пластов осуществлены главным и вентиляционными квершлагами, полевыми шреками пластов XXI и XXVII и основным штреком пласта XXIV. Для улучшения проветривания с поверхности до горизонта – 300 м проходится новый воздухоподоющий ствол D=8,0 м, имеющий сопряжение с горизонтом – 40 м. На горизонте – 300 м предусматривается проходка полевого штрека в почве пласта XXVII. Всркытие угольных пластов на действующем горизонте – 40 м осуществлено главным и вентялеционным квершлагами, с которых в почве пластов XXI и XXVII пройдены полевые штреки «Север» и «Юг». С полевых штреков пласты XXI и XXVI скрываються промежуточными квершлагами. В настоящее время пласт XXIV вскрыт основным штреком, пройденным с главного квершлага, и премсбергами N 41. Полевые штреки «Север» и «Юг» будут заложены в почве пластаXXVII. Полевые штреки проходятся с выроботок около ствольного двора воздухоподоющего ствола. Крепь полевых выроботок – гладкоствольные тюбинги сечением в свету 17,2 м² промквершлагов – металлическая арочная крепь сечением в свету 14,5 – 17,3 м².

Для всех пластов предусмотрен погоризонтальный способ подготовки с отработкой бремсберговых и уклонных полей длинными столбами по простиранью. Размеры уклонных и бремсберговых полей по простиранию определяються горногеологическими условиями залегания и составляют 800 – 3000 м. Для подготовки сближенных пластов XXVIиXXVIIиспользуется групповая схема подготовки: бремсберги, уклоны проходятся по нижележащему пластуXXVII. Для подготовки сближенных пластовXXIиXXIVиспользуется индивидуальная схема подготовки, предусматривающая проведение бремсбергов (уклонов), основных и траспортных штреков по каждому пласту. Общий порядок ведения горных работ в шахтном поле прямой, от ствола к границам шахтного поля, в пределах выемочных полей – обратный, от границ выемочных столбов к бремсбергам (уклонов).