3.1. Расчёт ориентировочного количества воздуха для проветривания шахты и площади сечения воздухоподающего ствола.

Сечение воздухоподающего ствола, исходя из условий нормального проветривания шахты, составит:

S_ств= ,

где S_ств – сечение воздухоподающего ствола в свету, м²; V – допустимая

по ПБ скорость движения воздуха по воздухоподающему стволу (V=8 м/с).

S_ств= =32 м²

Упрощенный расчет количества воздуха, необходимого для проветривания шахт Кузбасса, представлен в формуле:

Q_шо=1,2Q_шK_з,

где Q_шо — общий расход воздуха для шахты, м^з/мин; Q_ш — расход воздуха для шахты по метану, м^з/мин, K_з— коэффициент резерва учитывающий расход воздуха на другие цели проветривания

Q_шо=1,2·8522·1,5=15340 м³/мин,

Расход воздуха для шахты по метану определяют по формуле:

Q_ш=∑Q_шпi,

где ∑Q_шпi — расход воздуха для шахтопласта, м³/мин.

Q_шпi = ,

где q_шпi— относительная метанообильность выработок шахтопласта,м^з/т; А_шпi— добыча с шахтопласта, т/сут, С — допустимое содержание метана в исходящей струе шахты (крыла), %. (С = 0,75).

Q_шп = =8522 м³/мин,

Полученное по расчетам сечение воздухоподающего ствола округляется до ближайшего большего типового значения по каталогам сечения стволов. По типовым сечениям стволов принимаем вертикальный воздухоподающий ствол сечением 33,16 м², D_ств=6,5 м.

Исходя из расчетного значения сечения воздухоподающего ствола ( м²), данное шахтное поле не надо делить на блоки

3.2 Конструирование схемы вскрытия.

3.2.1. Деление шахтного поля на части.

Для обеспечения рациональной и экономически эффективной отработки запасов шахтное поле делят на части. Главный ствол делит данное шахтное поле по простиранию на два одинаковых крыла размером 3500 м, в каждом крыле по две панели . По падению шахтное поле имеет два бренсберговых поля, по простиранию оно также разделено на панели, а панели в свою очередь по падению делятся на ярусы.

Наклонная высота яруса определяется по формуле:

H_яр=n_лl′+Σh_ц+Σh_ш,

где n_л – число лав в ярусе, расположенных друг под другом; l′ – длина лавы, м; Σh_ц – суммарная высота целиков по падению, м; Σh_ш – суммарная ширина штреков в ярусе, м.

Количество ярусов в пласте рассчитывается по формуле:

n_яр= ,

где H – размер пласта по падению; n_яр – количество ярусов в пласте.

Размер первой бремсберговой части определяется по формуле:

H_бр.ч=n_бр.чH_яр+h,

где n_бр.ч – количество ярусов в бремсберговой части; h – высота охранного целика по падению под пластовый транспортный штрек.

H_яр=230+0+5=235 м

Количество ярусов на пластах:

n_яр= =6,3≈6

Размер второй бремсберговой части определяется по формуле:

H_бр.ч=n_бр.чH_яр+h,

где n_бр.ч – количество ярусов в бремсберговой части; h – высота охранного целика по падению под пластовый транспортный штрек.

H_яр=230+0+5=235 м

Количество ярусов на пластах:

n_яр= =4,8≈5

3.2.2 Конструирование схем вскрытия

Для заданных условий можно применить несколько схем вскрытия, которые должны удовлетворять следующим условиям:

- схемы вскрытия должны соответствовать принятому делению шахтного поля на части, а также значениям производственной мощности;

- необходимо обеспечить восходящее проветривание при отработке всех частей шахтного поля;

- подъем по скиповому стволу значительно дороже, чем по конвейерному, поэтому при прочих равных условиях эти варианты вскрытия не следует сравнивать, так как они заведомо не равноценны;

- воздух для проветривания шахты не может подаваться по конвейерным выработкам (за исключением выемочных выработок).

Данное шахтное поле имеет большие запасы, поэтому вскрытие целесообразно разделить на три этапа. Первым этапом вскрываются четыре нижних пласта имеющих выход под наносы. Таким образом после отработки данных запасов размеры шахтного поля сокращаются и работы переносится в центральную часть. Вторым этапом вскрываются пять верхних пластов в центре поля. После отработки этих запасов стволы углубляются до четырех нижних пластов, что является третьем этапом вскрытия.

. Характеристики вскрывающих выработок

Таблица 3.2.1.

Наименование выработки	Назначение	Вид крепи	Площадь поперечного сечения Sсв, м2	Длина L, м	Вид транспорта в выработке
Первый этап вскрытия
Основные
Наклонный конвейерный ствол	Транспорт угля	СВП-22 с бетонной затяжкой	13,9	1020	Конвейер с лентой 1000мм
Клетевой ствол	Подача свежего воздуха и транспорт грузов	Бетон	33,16	265	Клеть с противовесом
Дополнительные
Пластовый транспортный штрек	Транспорт угля	СВП-22 с бетонной затяжкой	13,9		Конвейер с лентой 1000мм
Шурф	Выдача исходящей струи	Набрызгбетонная
Второй этап вскрытия
Основные
Наклонный конвейерный ствол	Транспорт угля	СВП-22 с бетонной затяжкой	13,9	585	Конвейер с лентой 1000мм
Клетевой ствол	Подача свежего воздуха и транспорт грузов	Бетон	33,16	178	Клеть с противовесом
Вентиляционный ствол	Выдача исходящей струи воздуха	Бетон	12,56	92
Дополнительные
Пластовый транспортный штрек	Транспорт угля	СВП-22 с бетонной затяжкой	13,9
Шурф	Выдача исходящей струи	Набрызгбетонная
Третий этап вскрытия
Основные
Углубка наклонного конвейерного ствола	Транспорт угля	СВП-22 с бетонной затяжкой	13,9	723	Конвейер с лентой 1000мм
Углубка клетевого ствола	Подача свежего воздуха и транспорт грузов	Бетон	33,16	233	Клеть с противовесом
Углубка вентиляционного ствола	Выдача исходящей струи воздуха	Бетон	12,56	248
Дополнительные
Пластовый транспортный штрек	Транспорт угля	СВП-22 с бетонной затяжкой	13,9

Первый этап

Бремсберговая часть

1. Транспорт полезного ископаемого: вниз по очистному забою→ярусный конвейерный штрек→бренсберг→ промквершлаг→полевой штрек →конвейерный ствол.

2. Свежий воздух: клетьевой ствол→ пластовый воздухоподающий штрек→ходки бремсберга→ярусный конвейерный штрек→очистной (или проходческий) забой.

3. Исходящий воздух: ярусный вентиляционный штрек→ходок бренсберга→шурф.

4. Вспомогательный транспорт: клетьевой ствол→ пластовый воздухоподающий штрек→ходки бремсберга→ярусные штреки→забои.

5. Водоотлив: очистные забои→ярусный конвейерный штрек→ходки→пластовый воздухоподающий штрек→ главный водосборник→водотрубный ходок→клетьевой ствол.

Уклонная часть

1.Транспорт полезного ископаемого: вниз по очистному забою→ярусный конвейерный штрек→уклонн→ промквершлаг→полевой штрек →конвейерный ствол.

2.Свежий воздух: клетьевой ствол→ пластовый воздухоподающий штрек→ходки уклонна→ярусный конвейерный штрек→очистной (или проходческий) забой.

3.Исходящий воздух: ярусный вентиляционный штрек→ходок уклонна→ конвейерный ствол.

4.Вспомогательный транспорт: клетьевой ствол→ пластовый воздухоподающий штрек→ходки уклонна→ярусные штреки→забои.

5.Водоотлив: очистные забои→ярусный конвейерный штрек→ходки→пластовый воздухоподающий штрек→ главный водосборник→водотрубный ходок→клетьевой ствол.

Второй этап

Бремсберговая часть

1.Транспорт полезного ископаемого: вниз по очистному забою→ярусный конвейерный штрек→бренсберг→ промквершлаг→полевой штрек →конвейерный ствол.

2.Свежий воздух: клетьевой ствол→ пластовый воздухоподающий штрек→ходки бремсберга→ярусный конвейерный штрек→очистной (или проходческий) забой.

3.Исходящий воздух: ярусный вентиляционный штрек→ходок бренсберга→шурф (вентиляционный ствол).

4.Вспомогательный транспорт: клетьевой ствол→ пластовый воздухоподающий штрек→ходки бремсберга→ярусные штреки→забои.

5.Водоотлив: очистные забои→ярусный конвейерный штрек→ходки→пластовый воздухоподающий штрек→ главный водосборник→водотрубный ходок→клетьевой ствол.

Третий этап

Бремсберговая часть

1.Транспорт полезного ископаемого: вниз по очистному забою→ярусный конвейерный штрек→бренсберг→ промквершлаг→полевой штрек →конвейерный ствол.

2.Свежий воздух: клетьевой ствол→ пластовый воздухоподающий штрек→ходки бремсберга→ярусный конвейерный штрек→очистной (или проходческий) забой.

3.Исходящий воздух: ярусный вентиляционный штрек→ходок бренсберга→старый клетьевой (вентиляционный ствол).

4.Вспомогательный транспорт: клетьевой ствол→ пластовый воздухоподающий штрек→ходки бремсберга→ярусные штреки→забои.

5.Водоотлив: очистные забои→ярусный конвейерный штрек→ходки→пластовый воздухоподающий штрек→ главный водосборник→водотрубный ходок→клетьевой ствол.

В соответствии с условиями можно применить следующие схемы:

1.

Групповая полевая подготовка.

2. Индивидуальная пластовая подготовка