
- •Технология подземных горных работ
- •1. Основные понятия о шахте и терминология
- •1.1 Элементы залегания месторождений полезных ископаемых
- •1.2 Шахта. Шахтное поле
- •1.3 Деление шахт на категории по метану
- •1.4 Запасы шахтного поля. Потери
- •1.5 Основные параметры шахты
- •1.6 Стадии разработки месторождения
- •2 Вскрытие шахтных полей пластовых месторождений
- •2.1 Деление шахтных полей на части
- •2.2 Способы вскрытия шахтных полей
- •2.3 Расположение вертикальных стволов в шахтном поле
- •2.4 Одногоризонтное вскрытие пологих пластов вертикальными стволами
- •2.5 Многогоризонтное вскрытие пологих пластов
- •2.6 Вскрытие свиты крутонаклонных и крутых пластов
- •2.7 Вскрытие пластов наклонными стволами
- •2.8 Вскрытие месторождений штольнями
- •2.9 Комбинированные способы вскрытия
- •2.10 Проветривание горных выработок
- •3 Способы подготовки шахтного поля
- •3.1 Панельная подготовка
- •3.2 Этажная подготовка
- •3.3 Погоризонтная подготовка
- •3.4 Последовательность отработки отдельных частей шахтного поля
- •3.5 Порядок отработки этажей и ярусов
- •3.6 Число одновременно отрабатываемых пластов в свите
- •3.7 Очередность отработки пластов в свите
- •3.8 Подготовка пластов
- •4 Околоствольные дворы. Технологический комплекс поверхности шахты
- •4.1 Околоствольные дворы
- •4.2 Камеры околоствольного двора
- •4.3 Технологический комплекс поверхности шахты
- •5 Технология, механизация и организация очистных работ
- •5.1 Способы добычи полезных ископаемых
- •5.2 Классификация способов подземной выемки угля
- •5.3 Способы и средства выемки угля в очистных забоях
- •5.4 Горное давление в очистном забое
- •5.5 Крепь очистных выработок
- •5.6 Управление горным давлением в очистных забоях
- •5.7 Технология и организация очистных работ
- •6 Системы разработки угольных пластов
- •6.1 Общие понятия о системах разработки
- •6.1.1 Требования, предъявляемые к системам разработки
- •6.1.2 Классификация систем разработки
- •6.1.3 Факторы, влияющие на выбор системы разработки и ее параметры
- •6.2 Сплошная система разработки
- •6.3 Системы разработки длинными столбами
- •6.3.1 Система разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке шахтного поля
- •6.3.2 Система разработки длинными столбами по падению (восстанию) при погоризонтной подготовке шахтного поля
- •6.3.3 Система разработки длинными столбами с бесцеликовой охраной выработок
- •6.3.4 Система разработки длинными столбами по простиранию на пологих пластах при этажной подготовке шахтного поля
- •6.3.5 Столбовая система разработки по простиранию на крутых пластах
- •6.3.6 Система разработки длинными столбами по простиранию с выемкой угля полосами по падению под щитовым перекрытием
- •6.3.7 Поддержание и охрана горных выработок
- •6.3.8 Сравнительная оценка сплошных и столбовых систем разработки
- •6.3.9 Особенности разработки пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа
- •6.3.10 Разработка пластов, склонных к горным ударам
- •6.4 Системы разработки мощных пластов с разделением на слои
- •6.4.1 Способы деления пласта на слои
- •6.4.2 Разработка пологих пластов наклонными слоями с обрушением пород кровли
- •6.4.3 Комбинированная системе разработки с гибким перекрытием
- •6.4.4 Отработка мощных крутых пластов наклонными слоями полосами по простиранию с закладкой
- •6.4.5 Отработка крутого пласта горизонтальными полосами по восстанию с гидравлической закладкой
- •7 Подземная разработка рудных месторождений
- •7.1 Общие положения
- •7.2 Горно-геологические факторы, определяющие особенности технологии разработки рудных месторождений
- •7.3 Вскрытие и подготовка рудных месторождений
- •7.3.1 Вскрытие рудных месторождений
- •7.3.2 Способы подготовки рудных месторождений
- •7.4 Основные производственные процессы очистной выемки руды
- •7.4.1 Общие сведения
- •7.4.2 Отбойка руды
- •7.4.3 Вторичное дробление руды
- •7.4.4 Выпуск и доставка руды
- •7.4.5 Способы управления горным давлением
- •7.5 Системы разработки рудных месторождений
- •7.5.1 Классификация систем разработки рудных месторождений
- •7.5.2 Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства
- •7.5.3 Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород
- •7.5.4 Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства
- •7.5.5 Методика выбора систем разработки
1.5 Основные параметры шахты
Шахта, как горное предприятие, характеризуется качественными и количественными параметрами.
Качественные характеристики включают сведения, которые определяют принципиальные особенности предприятий и могут быть выражены только путем их описания. К ним, например, относится способ вскрытия и подготовки шахтного поля.
Количественные характеристики (параметры) шахты выражают с помощью чисел. К основным количественным параметрам относят: производственную мощность, срок службы, балансовые и промышленные запасы, размеры шахтного поля по простиранию и падению.
Различают производственную и проектную мощность шахты.
Производственная мощность шахты А— максимально возможная добыча полезного ископаемого установленного качества в единицу времени (сутки, год), определяемая исходя из условий производства в рассматриваемом периоде на основе наиболее полного использования оборудования, рационального режима работы, эффективной технологии и организации производства при соблюдении требований безопасности и правил технической эксплуатации.
Проектная мощность — определенная в проекте добыча полезного ископаемого, которую должно производить предприятие в единицу времени. Измеряется в тоннах в год, сутки.
Срок службы Т— время в годах, в течение которого будут извлекаться промышленные запасы. Между основными параметрами угольной шахты существует зависимость
, (1.6)
В начальный период после сдачи в эксплуатацию шахта постепенно осваивает свою проектную мощность (период развития). В последние годы работы шахты происходит снижение добычи против установленной проектом (период затухания).
Полный срок службы шахты (лет) с учетом периодов развития и затухания добычи tсоставит
ТП = Т+ 0,5t, (1.7)
где Т— период относительно стабильной работы шахты.
Фактическое суммарное время (лет) на развитие и свертывание добычи в зависимости от производственной мощности угольной шахты ориентировочно можно определить по формуле
t= 2,3+1,8A. (1.8)
где А— годовая проектная мощность шахты, млн. т.
При обосновании мощности шахты руководствуются следующим параметрическим рядом:
Суточная мощность шахты, т |
4000 |
5000 |
6000 |
7000 |
8000 |
10000 |
12000 |
Годовая мощность шахты, млн.т |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
2,4 |
3,0 |
3,6 |
При этом полный срок службы шахты должен быть не менее 50-60 лет.
Производственная мощность шахты не является величиной постоянной. Под влиянием изменения горно-геологических условий, технического прогресса, возможной реконструкции она изменяется во времени, причем иногда в весьма широких пределах.
1.6 Стадии разработки месторождения
Чтобы приступить к извлечению полезного ископаемого, необходимо произвести вскрытие и подготовку шахтного поля.
Вскрытием называют обеспечение доступа с поверхности земли к месторождению (или его части) путем проведения горных выработок для создания условий подготовки полезного ископаемого к выемке. Вскрывающие выработки делятся на главные и вспомогательные. К главным относятся выработки, имеющие непосредственный выход на поверхность (стволы, штольни); к вспомогательным — не имеющие непосредственного выхода на поверхность (квершлаги, слепые стволы, гезенки).
Подготовкой называют проведение подготовительных выработок после вскрытия шахтного поля, обеспечивающих условия для ведения очистной выемки.
Вскрышные и подготовительные выработки образуют транспортные связи между очистными забоями и пунктом приема полезного ископаемого на поверхности. Под транспортными связями понимаются: транспортирование горной массы и вспомогательных грузов от очистного забоя до поверхности земли; перевозка людей к рабочим местам и обратно; сбор воды в шахте и откачка ее на поверхность; подача свежего воздуха к очистным и подготовительным забоям и отвод загрязненного воздуха на поверхность и пр.
Очистная выемка — комплекс работ по извлечению (добыванию) полезного ископаемого в очистном забое.
Одной из особенностей технологии добычи полезных ископаемых является непрерывность выемки запасов и систематическим воспроизводство фронта очистных забоев путем проведения подготовительных и нарезных, выработок. Очистная выемка и воспроизводство фронта очистных забоев являются взаимосвязанным, единым процессом.
Совокупность работ по вскрытию, подготовке месторождения и выемке угля, руд и нерудных полезных ископаемых называют подземной разработкой месторождения твердых полезных ископаемых.