Розрахунок балансових і промислових запасів

Для приблизного визначення балансових запасів при встановленій потужності пластів використовуємо наступну формулу:

z_б = S Н ∑р, т,

де S – середній розмір шахтного поля за простяганням (S = 6000м);

H —середній розмір шахтного поля за падінням (Н = 4000м);

Σр – сумарна продуктивність всіх робочих пластів шахтного поля, т/м²;

γ – середня щільність вугілля шахтного поля, т/м³(γ = 1,4)

Продуктивність світи пласта з потужністю m₁,m₂,m₃ для даного шахтного поля:

Σр₁ = (m₁+m₂+m₃)γ = (1,2+1,1+1)·1,4 = 4,62(т/м ).

Продуктивність світи пласта з потужністю m_4, m₅

для даного шахтного поля:

Σр₂ = (m₄+m₅)γ = (0,8+1)*1,4=2,52 (т/м ).

z_б1 = 6000*4000*4,62= 11088 (тис. т).

z_б2 = 6000*4000*2,52= 6048(тис. т).

Балансові запаси для обох шахтних полів:

z_б = z_б1 + z_б2 ,

z_б =11088 (тис. т). +6048(тис. т). = 17136(тис. т).

При розробці пласта не вдається повністю вилучити всі запаси. Та частина балансових запасів , яка вилучається з надр, називаються промисловими запасами. Їх величина визначається:

z_пр = z_б – Σ_qп, т,

де Σ_qп – проектні втрати вугілля в шахтному полі.

Всі втрати вугілля в шахтному полі поділяються на загальношахтні, експлуатаційні, втрати у геологічних порушеннях. До загальношахтних відносять втрати в охоронних ціликах біля капітальних гірничих виробок, під залізницями і водосховищами, а також втрати у бар’єрних ціликах. розміри ціликів і втрати вугілля в них визначають при проектуванні шахт і складають для пологих пластів 1 – 2% від балансових запасів.

q_зш = с_зш*z_б, т,

де с_зш – коефіцієнт загально шахтних втрат, що становить 0,01 – 0,04.

До експлуатаційних належать втрати, що залежать від прийнятої системи розробки а також втрати в очисному вибої внаслідок неповноти зачищення та втрати вугілля при транспортуванні його по виробках.

q_зш = с_зш*z_б1 = 0,01*17136(тис. т). = 1.71*10⁶

Підрахунок експлуатаційних втрат:

q_e = c_e *(z_б – q_зш),

де c_e – коефіцієнт експлуатаційних втрат, що дорівнює 0,1 – 0,15 для пластів середньої потужності.

q_e = c_e *(z_б1 – q_зш) = 0,15*( 171*10⁶-1,71*10⁶) =33,8*10⁶

Σ_qп = q_зш + q_e = (33,8+ 1.71)*10⁶ = 35,5*10⁶

Промислові запаси шахтного поля:

z_пр =(171-35,5)*10⁶ =135*10⁶

Ступінь повноти виймання запасів характеризується коефіцієнтом вилучення вугілля, який показує, яку частину запасів вилучено з надр.

с_в = z_пр / z_б = 135*10⁶ /171*10⁶ = 0,85.

Розрахунок потужності і терміну служби шахти

Потужність шахти є одним із основних показників, що визначають кількісні параметри технологічного комплексу і технологічні показники роботи підприємства.

Розрізняють проектну і виробничу потужності. Проектна потужність – це встановлений в проекті видобуток вугілля в одиниці часу (т/рік – річна, т/добу - добова).

Виробнича потужність – максимально можливий видобуток вугілля в одиниці часу, який визначається умовою шахти, що складається у відповідний період. Основними факторами, за якими визначається виробнича потужність є:

• стан гірничих робіт;

• пропускна спроможність транспортних виробок приствольних дворів шахтних підйомів і технологічного комплексна поверхні;

• вентиляція;

• стан житлового фонду – забезпечення штату виробників.

Виробнича потужність може бути як вище проектної, так і нижче.

При встановленні проектної потужності в шахті розрізняють два типи родовищ:

1. з фіксованими запасами;

2. з нефіксованими або умовно-необмеженими запасами.

родовища першого типу мають природні межі у вигляді геологічних порушень, а також зменшення потужності пласта або зміни його кондиційної характеристики.

Оскільки запаси в шахтному полі обмежені, то при збільшенні проектної потужності шахти будуть збільшуватись капітальні затрати на її будівництво і обладнання. Відповідно буде збільшуватись відносна величина цих витратна 1 тону промислових запасів. Однак з іншого боку при збільшенні проектної потужності зменшуються питомі експлуатаційні витрати за рахунок тієї частини, що є постійною, яка не залежить від річного видобутку шахти.

На підставі великого досвіду проектування і експлуатації шахт встановлено ряд типових значень потужності шахт, а саме:

1,2;

1,5;

1,8;

2,4;

3,0 млн. т/рік.

На ділянці зі значними запасами і сприятливими гірничо-геологічними умовами проектна потужність може бути більше 3 млн.т/рік.

Розрізняють середньорозрахунковий Т_р і повний Т_п терміни служби.

Т_р = z_пр / А_шр

Т_п = Т_р + t_р + t_з,

де t_р – час освоєння проектної потужності шахти; для шахт з річною потужністю 1,2 – 3 млн. т/рік t_р ≤ 3 років,

t_з – час затухання робіт; він не регламентований, але повинен складати не більше 20% тривалості відробки останнього горизонту;тобто для пологих пластів – не більше 2 – 3роки.

Т_р = 106742286 / 1800000= 60(років); Т_п = 60+2+2 = 64(роки).

Продуктивна потужність - це кількість корисної копалини, яка видобувається за одиницю часу.

А_р - річна потужність шахти, тис.т/рік;

k_н - коефіцієнт надійності технологічного процесу шахти (k_н = 0,75);

k_пл., - коефіцієнт, який враховує вплив кількості пластів в шахтному полі;

k_з - коефіцієнт, який враховує вплив навантаження на очисний вибій;

k_r - коефіцієнт, який враховує вплив глибини розробки і кута падіння;

z_пр - промислові запаси вугілля в шахтному полі;

Σm₀ - сумарна потужність розроблюючих пластів в шахтному полі; (Σm₀=2,3м)

Σm - сумарна потужність всіх робочих пластів (Σm =5,1м).

K_пл=

n_о — ккількість пластів, які одночасно розроблюються (n₀ = 2);

n — кількість робочих пластів в шахтному полі (n = 5).

Місячне навантаження на очисний вибій при механізованому вийманні орієнтовно можна визначити за наступною формулою:

A_м = N· m_ср·l ·r ·n_ц·γ·с₀

N - кількість робочих днів на місяць (N = 25 днів);

m_ср - середня потужність робочих пластів (m_ср = 1_,15 м);

l - довжина лави (l₁ = 224м;);

r - ширина захвату комбайна або ширина виймаемої полоси 0,8

n_ц - кількість виймаємих полос або кількість циклів за добу (n_ц = 3);

у - густина вугілля (у = 1,3 т/м³);

с_о - коефіціент вилучення вугілля в очисному вибої (с_о = 0,95-0,98).

А_м = 25 • 1,15 • 224• 0,8 • 3 •1, • 0,95 =19289.

Kз =

φ - коефіціент, який враховує ступінь впливу середнього навантаження на

очисний вибій. Для пластів з кутом падіння до 25° - φ = 0,002, більше 25° —

= 0,0025;

А_м.ср - місячне навантаження на очисний вибій;

m_ср - середня потужність робочих пластів в шахтному полі;

m_ср.0 - середня потужність одночасно розроблюючих пластів в шахтному полі.

k_з = = 6,12

Коефіціент впливу глибини розробки і кута падіння визначається з наступного виразу:

k_г = 1+

Н_в - глибина верхньої межі шахтного поля (Н_в == 250 м);

а - кут падіння пластів ( 11°);

Н - розмір шахтного поля по падінню (Н = 4000 м).

А_р = 0,75 • (1,67 +6,12) 1676506 т.

При кінцевому виборі продуктивної потужності шахти існує ряд типових значень різної потужності шахти. Ми приймаемо річну потужність шахти 1800000.т/рік.

Добова продуктивність шахтного поля складає: