- •1 Горная часть
- •1.1 Характеристика предприятия
- •1.1.1 Горно-геологическая характеристика шахтного поля и угольных пластов
- •1.1.2 Запасы угля
- •1.1.3 Проектная и фактическая мощность предприятия
- •1.1.4 Схема вскрытия, подготовка шахтного поля
- •1.1.5 Перспективы развития горных работ
- •1.2 Применяемые на шахте системы разработки и их анализ
1 Горная часть
1.1 Характеристика предприятия
Поле шахты «Талдинская-Западная-1» расположено на территории Прокопьевского района Кемеровской области в центральной части Ерунаковского геолого-промышленного района Кузбасса и является частью Талдинского и Северо-Талдинского каменноугольных месторождений (северо-западная часть Талдинского и юго-восточная часть Северо-Талдинского месторождений). [1]
Ближайшим крупным населенным пунктом является село Большая Талда, расположенное в 500 м от юго-западной границы участка на правом берегу реки Талда.
Ближайшие промышленные центры – гг. Новокузнецк, Прокопьевск и Киселевск находятся соответственно в 50, 41 и 35 км к юго-западу от участка.
Район освоен угольной промышленностью. Участок недр «Талдинский-Западный-1» непосредственно граничит на юго-востоке с участком подземных горных работ «Талдинский-Западный-2» (бывший АОЗТ «Угтал» по лицензии КЕМ 000245 ТЭ, на сегодняшний день – ОАО «ИК «Соколовская», лицензия КЕМ 00920 ТЭ), на северо-востоке – с участком открытых горных работ разреза Тагарышский (ЗАО «Разрез Тагарышский» по лицензии КЕМ 00759 ТЭ), на севере – с участком подземных горных работ ЗАО «Салек» (лицензия КЕМ 00797 ТЭ).
Земли участка принадлежат СХПК «Талдинский» и Пермяковскому лесхозу. Часть земельных участков общей площадью 36 га предоставлена для целей недропользования ОАО «ИК «Соколовская» (26 га в аренду на срок до 2007 г. распоряжением администрации Прокопьевского района №926-р от 13.11.1997 г.) и 10 га в постоянное пользование под промплощадку.
Рассматриваемый район имеет сеть автодорог с грунтовым, щебеночным и асфальтным покрытием. Вывоз угля с горнодобывающих предприятий производится по действующей в районе железнодорожной ветке, проложенной от станции Красулино до основных погрузочных пунктов.
Энергоснабжение предприятий и населенных пунктов района осуществляется через сеть электроподстанций от линий электропередачи напряжением 35 и 110 кВ, входящих в единую энергосистему Кузбасса.
Вспомогательные производства рассматриваемого района представляют собой развивающуюся инфраструктуру, направленную в основном на обеспечение жизнедеятельности горнодобывающих предприятий.
По своему географическому положению площадь горного отвода относится к лесостепной ландшафтной зоне и расположена на водораздельной части рек Талда и Кыргай. Рельеф местности увалистый, абсолютные отметки по водоразделу 290-320 м, в долине – 224-240 м, в восточной части – до 380 м. Площадь занята пахотными землями и лесными угодьями малоценных пород деревьев.
Климат района резко континентальный с продолжительной морозной зимой и коротким жарким летом. Среднегодовое количество выпадающих осадков составляет 510 мм. Преобладающее направление ветров – юго-западное, средняя скорость ветра 5-7 м/сек. Глубина промерзания почвы в зависимости от рельефа местности изменяется от 2,0 до 2,5 м.
1.1.1 Горно-геологическая характеристика шахтного поля и угольных пластов
В границах рассматриваемого шахтного поля располагаются четыре пласта имеющих балансовые запасы: 69, 68, 67 и 66 (66-65). Выше обозначенных пластов находится пласт 73-72, все запасы которого подсчитаны как забалансовые и пласты 71, 70, 69, запасы которых отрабатываются разрезом «Заречный». Верхние пласты 73-72, 71, 70 и 69 предназначаются для отработки открытом способом, а ниже – 68, 67 и 66 (66-65) – для подземной разработки.
Ниже приведена характеристика рабочих пластов 68, 67 и 66 (66-65).
Пласт 68 состоит из 5-7 пачек угля, разделенных породными прослоями мощностью 0,01-0,05 м. Породные прослои представлены алевролитом мелкозернистым, влажным, глиноподобным.
Мощность пласта 5,5 – 6,5 м, угол падения 5о-20о.
Пласт располагается в 25-45 м ниже пласта 69.
Уголь пласта полублестящий, слоистый, трещиноватый, преобладает торцовый кливаж, f=0,7-0,9.
Плотность угля 1,32 т/м3.
Уголь пласта склонен к самовозгоранию, угольная пыль взрывоопасна. Пласт не опасен по внезапным выбросам, с глубины 200 м угрожаемый по горным ударам.
Непосредственная кровля пласта представлена алевролитом мелкозернистым, трещиноватым, от весьма неустойчивого до неустойчивого,f = 2-4, мощность 2,0-6,0 м. Непосредственная кровля не допускает даже небольших, кратковременных обнажений, при обрушении образует мелкокусковатый свал.
Основная кровля пласта представлена песчаником трещиноватым, разной зернистости, средней устойчивости,f = 5-6, мощность колеблется в пределах 24-32 м. По типу обрушаемости основная кровля относится от средней обрушаемости до легкообрушающейся.
Очень широко распространена «ложная» кровля мощностью до 1,5 м. Сложена она алевролитом , аргиллитом или их углистыми разностями, тонкослоистая, имеет листоватую текстуру. Согласно данным лабораторных исследований, поролы «ложной» и непосредственной кровли в интервале до 1 м над пластом отличаются значительно меньшей плотностью сложения и повышенными пористостью и влажностью, что также обуславливает большую склонность к обрушению.
Почва на контакте с угольным пластом сложена алевролитом мелкозернистым или аргиллитом, часто комковатой текстуры, со следами корневых остатков растений. Мощность 2,0-8,0 м. Крепость по шкале проф. Протодъяконова f=2-3.
Породы непосредственной почвы слабые, для них характерно существенное снижение прочности в водонасыщенном состоянии. При увлажнении породы почвы пласта 68 быстро размокают до глиноподобного состояния, пучат и оползают. Несущая способность пород почвы по эксплуатационным данным не обеспечивает продвижение комбайна, ходовая часть последнего утопает, кроме того, происходит утопание пяток гидростоек крепи в почве, что произошло при отработке лавы 6804 на восточном крыле.
Для обеспечения устойчивой работы механизированного комплекса, повышения качества добываемого угля и обеспечения безопасных условий труда производится оставление угольных пачек в кровле и почве пласта.
Пласт 67 полого падения, относительно выдержанный. Угол падения 5о-23о. Мощность пласта 4,2-5,9 м, при среднем значении мощности 4,85 м. Строение пласта сложное. Породные прослои (1-3 шт.) представлены алевролитом, суммарной мощностью 0,1 м.
В составе угля преобладает полублестящие разности с тонкими линзочками полуматовых разностей. Матовый уголь составляет 1,9%. Структура угля полосчатая, неяснополосчатая, штриховая.
Уголь хрупкий , слабой и средней механической прочности. Коэффициент крепости по шкале проф. Протодъяконова f= 0,7. Плотность уля 1,30-1,31 т/ м3.
Уголь пласта весьма склонен к самовозгоранию, угольная пыль взрывоопасна. Пласт не опасен по внезапным выбросам, с глубины 200 м угрожаемый по горным ударам.
Расстояние до выше лежащего пласта 68 составляет 33 м.
Непосредственная кровля пласта представлена алевролитом мелкозернистым, трещиноватым от весьма неустойчивого до неустойчивого, f= 2-4, мощность 4,0-8,0 м.
Основная кровля пласта – песчаник трещиноватый, разной зернистости, от средней обрушаемости до легкообрушающегося.
«Ложная»кровля мощность 0,07-1,5 м имеет распространение в виде отдельных изолированных площадей на различных участках залегания пласта.
Непосредственная почва пласта – алевролит мелкозернистый, мощность 4-10 м, f=3. На контакте с пластом в почве залегает пачка углистого аргиллита, слабого (f =1,5), мощностью 0,4 м.
Пласт 66 полого падения, относительно выраженный. Угол падения 5о-23о. Мощность пласта 3,8-4,7 м, при среднем значении 4,16 м. Строение пласта сложное. Породние прослои (1-2 шт) представлены алевролитом, суммарной мощностью 0,13 м.
Расстояние до вышележащего пласта 67 составляет 40-55 м.
Непосредственная кровля пласта представлена алевролитом мелкозернистым, трещиноватым от весьма неустойчивого до неустойчивого, f= 2-4, мощность 4,0-6,0 м.
Основная кровля пласта – песчаник трещиноватый, разной зернистости, от средней обрушаемости до легкообрушающегося f=5-6, мощность 20-30 м.
Кровля пласта прогнозно оценивается от неустойчивой и ленкообрушающей до среднеустойчивой и среднеобрушающейся. «Ложная кровля» для пласта не характерна и выявлена только в единичных подсечения.
Основные горно-геологические характеристики угольных пластов приведены в таблице 1.1.
Угли всех пластов характеризуются близкими по значению величинам состава микрокомпонентов (однородным петрографическим составом).
Содержание групп микрокомпонентов по среднем значениям колеблется в пределах (от – до,%):
- витринит -63,1-74,6
- семиветринит -ед.-2,5
- фюзенит -16,8-24,5
- лейптинит -2,2-3,8
- глинистые вещества -1,5-7,4
- сульфиды железа -0,0-1,2
- кварц -0,0-0,4
- карбонаты -0,0-0,4
Отражательная способность витринита в масляной иммерсии (Rо) (показатель степени метаморфизма углей) изменяется по средним значениям 0,62 до 0,69%. В соответствии с ГОСТом 21489-76 угли шахтного поля относятся к I стадии метоморфизма класса 10.
Угли пластов (68, 67, 66 (66-65)) в соответствии с классификацией по генетическим и технологическим параметрам (ГОСТ 25543-88) относятся к марки Д (длиннопламенный), подгруппы ДВ (длиннопламенный витринитовый).
Таблица 1.1
Индекс пласта |
Средняя мощность пласта, м |
Угол падения пласта, град, |
Расстояние по нормали до вышележащего пласта, м |
Строение пласта |
Степень выдержаности | |||||
По ч. У. п |
По горной массе | |||||||||
Пласт 68 (мощный) |
5-20 |
25-45 |
сложное |
Относительно выдержаный | ||||||
Пласт 67 (мощный) |
5-23 |
сложное |
Относительно выдержаный | |||||||
Пласт 66 (мощный) |
5-23 |
40-55 |
сложное |
Относительно выдержаный |
Характеристика пластов приведена в таблице 1.1.
Зольность пластов по средним значениям изменяется от 6,2% до 8,2% для чистого угля и от 9,5 до 14,4 с учетом 100%-го засорения внутрипластовым породными прослоями.
Выход летучих веществ в углях пластов колеблется от 35,8% до 36,8% и характерен как для верхних, так и для нижних пластов статиграфического разреза.
Низшая теплота сгорания углей изменяется от 26,3 до 27,2 МДж/кг.
Содержание серы и фосфора в углях невелико и составляет: серы от 0,29 до 0,33%, фосфора от 0,034 до 0,039.