Міністерство освіти і науки молоді та спорту України

Житомирський державний технологічний університет

Кафедра геотехнологій

Ім. проф.. Бакка М.Т.

Курсовий проект

з дисципліни:

Геотехнології виробництва (ПГР)

Виконав: Канчалаба С.В.

Перевірив: Панасюк А.В.

Зміст

Вступ 3

1. Загальні відомості 5

Розрахунок балансових і промислових запасів 8

Розрахунок потужності і терміну служби шахти 9

11

2. Розкриття шахтного поля 12

Розкриття шахтного поля вертикальними стволами і капітальним квершлагом 13

Розкриття шахтного поля вертикальними стволами і погоризонтним квершлагом з поглибленням стволів 14

3. Підготовка шахтного поля 17

Поверховий спосіб підготовки 20

Панельний спосіб підготовки 21

4. Система розробки шахтного поля 24

Суцільна система розробки лава-ярус 25

Стовпова система розробки лава – ярус 27

5. Очисні роботи. 29

Розрахунок довжини лави 32

Розрахунок лави по техніко – організаційних факторах 32

Розрахунок загальної довжини лави 33

Розрахукнок довжини лави по фактору вентиляції 35

Визначення діючої лінії очисних вибоїв 37

6. Керування гірським тиском 39

7. Приствольний двір 41

8. Технологічний комплекс поверхні шахти 43

9. Шахтний водовідлив 45

10. Вентиляція 46

Основні схеми вентиляції шахт 48

Схема вентиляції - центрально-віднесене розташування стволів. 49

Визначення кількості повітря для шахти 49

Література 52

_І

Вступ

Запаси вугілля в Україні зосереджені у трьох вугільних басейнах. В основному це кам’яне вугілля, що видобувається в Донецькому та Львівсько-Волинському басейнах. Вугільна промисловість України є основним постачальником енерге тичного палива та сировини для коксохімічної промисловості. Структура споживання вугілля в масштабах країни постійно змінюється.

На сьогоднішній день вугілля та вугільні сланці використовуються в абразивній та електротехнічній промисловості для виробництвам термоантрациту і ливарних порошків, при очищенні питних і стічних вод, при агломерації руд, виробництві напівпровідникових матеріалів. при хімічній переробці вугілля одержують велику кількість різноманітної продукції: пластичні маси, синтетичне рідке та газоподібне паливо, мастила, каучук, та інше. високоякісні антрацити знаходять застосування при виробництві графіту, вуглеграфітових конструкційних матеріалів.

Крім того, вугілля та відходи його збагачування використовуються в багатьох інших галузях промисловості: гумо технічній, будматеріалів, алюмінієвій.

Буре вугілля зосереджено у Дніпровському басейнах та у Дніпровсько-Донецькій западині. Незначні його запаси знаходяться у західних і південно-західних областях України, а також на півдні Одеської області. У Дніпровському басейні на межі Кіровоградської і черкаської областей є достатньо велике Болтишське родовище горючих сланців.

На сьогоднішній день за оцінками геологів загальні запаси вугілля на території України складають більш ніж 117млрд. т, у тому числі кам’яне вугілля – 100млрд. т.

1. Загальні відомості

В и х і д н і д а н і к у р с о в о г о п р о е к т у.
Розмір шахтного поля, км. по простяганню: по падінню: Потужність пластів, м. Кут падіння, град. Метанообільність Опір вугілля різанню Характеристика вугілля Характеристика порід	Поле 1	Поле 2
	6,0*4,0	6,0*4,0
	1.2;1.1;1.0	0.8;1.0
	11º 2,5 200 Хрупке Нестійкі

Родовище чи його частина, що відводиться шахті для розробки називається шахтним полем. Межами шахтного поля є поверхня, що обмежує його за простяганням, підняттям і падінням, та відокремлює його від іншої частини родовищ . При негоризонтному заляганні пластів розрізняють наступні межі шахтного поля:

• за підняттям (верхня технічна межа);

• за падінням (нижня технічна межа);

• за простяганням.

Межі бувають фіксовані та умовні.

Фіксовані або природні межі можуть визначатись:

• контурами самого родовища, якщо на ньому розміщена сама шахта;

• контурами робочої потужності пласта або його кондиційної характеристики;

• виходом пласта під наноси;

• значними геологічними порушеннями;

• межами охоронних ціликів під будівлями і спорудами, залізницями або водосховищами на поверхні.

Умовні межі шахтного поля встановлюють на підставі техніко-економічних розрахунків і затверджується Державною комісією з запасів. До умовних також відносять межі шахтних полів сусідніх шахт.

Розміри та положення пласта визначаються елементами залягання: простяганням, падінням і потужністю.

Простягання визначається лінією простягання, яка представляє перетин пласта з горизонтальною площиною. Кут, утворений лінією простягання і магнітним меридіаном, називається кутом простягання. Лінія, яка лежить в площині пласта перпендикулярно до лінії простягання, називається лінією падіння, а кут, утворений нею з горизонтальною площиною – кутом падіння.

По куту падіння родовища ділять на горизонтальні, пологі, похилі і круті.

Розміри шахтного поля при пологому і похилому заляганні пластів коливаються в межах 3 – 20км за простяганням і 3 – 5км за падінням, а для шахт блокового типу відповідно 10 – 20км, 4 – 6км. При крутому, круто похилому заляганні пластів розміри шахтного поля за простяганням приблизно як і пологому і похилому заляганні, а за падінням значно менші – до 1,5 – 2км.

Запаси вугілля, зосереджені в межах шахтного поля, по економічних поняттях повинні забезпечувати термін служби шахти протягом 10-50 років. Чим вище річна виробнича потужність шахти, тим довше вона повинна служити. Тому розміри шахтного поля визначаються запасами родовища і виробничою потужністю шахти, а також фізико-механічними властивостями порід і елементами залягання пласта. Так, значна потужність пласта, нестійкість порід, що вміщають, невисока виробнича потужність підприємства ведуть до зменшення розмірів шахтного поля.

Збільшення розмірів шахтних полів дозволяє зменшити витрати на проходку й устаткування шахтних стволів і надшахтних споруджень, що приходяться на 1 т запасів, але в той же час воно сполучено з ростом витрат на підземний транспорт, провітрювання і ремонт виробок. Тому в кожному конкретному випадку розміри шахтних полів повинні визначатися техніко-економічним розрахунком. На шахтах довжина шахтного поля звичайно складає 1-8км.

Крім головного ствола при розробці необхідно мати допоміжний ствол. При значній виробничій потужності шахти чи наявності в одному шахтному полі декількох пластів проходять кілька головних і допоміжних стволів.

Якщо головний і допоміжний стволи розташовуються поблизу центра шахтного поля на відстані 30-100м один від іншого, таке розташування стволів називається центральним на відміну від діагонального (флангового), при якому стволи розміщаються на флангах шахтного поля. До останнього відносять і той випадок, коли головний ствол проходиться поблизу центра шахтного поля, а допоміжні розташовуються на флангах. Діагональне розташування стволів забезпечує кращі умови провітрювання і велику безпеку для виходу людей із шахти на поверхню при аваріях, тому при розробці вугільних родовищ його застосовують частіше, незважаючи на деякі властиві йому недоліки (роз'єднаність поверхневих споруджень, збільшення часу на розкриття родовища).

При крутому заляганні родовища шахтне поле по падінню звичайно розбивають на кілька поверхів, а при пологому – на прямокутні ділянки (панелі). Розміри поверху характеризуються довжиною, що збігається з довжиною шахтного поля, і висотою.

Висоту поверху вимірюють звичайно по вертикалі. При похилому заляганні пласта висоту поверху приймають у площині пласта (похила висота поверху).

У практиці висота поверху звичайно складає 600-800м, відхиляючи в окремих випадках у велику чи меншу сторону. Зі збільшенням висоти поверху зменшуються витрати на підготовчі роботи, проведення й устаткування навколоствольних виробок, знижуються утрати вугілля в міжповерхових ціликах. Однак при цьому ускладнюється підготовка й очисна виїмка (складніше доставка матеріалів і устаткування, проходка і ремонт, пересування людей).

Звичайно в очисній виїмці знаходиться одночасно один поверх. Порядок відпрацьовування поверхів – спадний.

Поверх по простяганню розбивають на виймальні ділянки – блоки. По висоті розмір блоку збігається з висотою поверху, по простяганню блок обмежують умовні вертикальні площини.

Панелі виймальними штреками поділяють на виймальні ділянки – стовпи..

Вугільні родовища відрізняються різноманіттям форм залягання і можуть бути представлені одним чи декількома вугільними тілами. Найбільш правильну форму має пласт – вугільне тіло з приблизно паралельними боковими поверхнями. Породи, які розташовані навколо пласта називаються вміщуючими.

Потужність пласта, яка виміряна як найкоротша відстань між боковими його поверхнями, називається істиною чи нормальною. Потужність, виміряна в горизонтальній площині, називається горизонтальною.

В межах шахтного знаходиться певна кількість запасів. Їх оцінка здійснюється за наступними критеріями.

1. За промисловим значенням (балансові, умовнобалансові, позабалансові).

2. За ступенем розвіданості (розвідані, попередньорозвідані).

3. За мірою підготовленості до видобутку (розкриті, підготовлені, готові до виймання).

Розкритими називають запаси, до яких забезпечений доступ через капітальні виробки (вертикальні і похилі стволи, штольні, капітальні або погоризонтні квершлаги).

Підготовленими називають запаси, для розробки яких проводять основні виробки, що підготовляють шахтне поле (бремсберги. Похили з хідниками, головні або магістральні штреки).

Готовими до виймання називають запаси, для розробки яких проведені всі виїмкові та нарізні виробки і закінчені роботи з підготовки очисних вибоїв.

Для безперебійної експлуатації шахти необхідно, щоб роботи з розкриття випереджали підготовку, а підготовка випереджала очисну виїмку. Величина підготовлених і готових до виїмки запасів встановлюється в залежності від елементів залягання пласта і повинна забезпечувати роботу шахти протягом визначеного часу: по підготовлених запасах – 8-36 місяців; по готовим до виїмки – 3-12 місяців.

Надалі при створених резервах підготовлених і готових до виїмки запасів роботу потрібно організувати так, щоб їхня величина зберігалася. Для цього необхідно, щоб тривалість розкриття нижчележачого поверху дорівнювала тривалості підготовки вищележачого, а остання відповідала часу очисної виїмки. Але фактично поверх може бути відпрацьований швидше внаслідок збільшення продуктивності і менших запасів вугілля на поверсі в порівнянні з передбачуваними, підготовка ж затягнеться через підвищення припливу води, міцності порід і ряду інших непередбачених обставин. Тому при плануванні необхідно приймати час підготовки поверху менше тривалості очисної виїмки, а тривалість розкриття менше часу підготовки.