Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

Это условие может быть выполнено при правильном выборе типа околоствольного двора.

При расположении стволов за пределами свиты пластов доставка грузов к стволу от добычных участков производится по главному квершлагу в одном направлении. В этом случае околоствольный двор должен быть с одним заездом петлевого или тупикового типа. Предпочтение следует отдавать петлевому двору.

При расположении стволов в пределах свиты могут применяться околоствольные дворы как с одним, так и с двумя заездами. Предпочтение следует отдавать круговым и Челноковым околоствольным дворам, имеющим два заезда.

Главный ствол № 1 диаметром 7.5 м и глубиной горизонта 446.

1 м необходим для подъема горной руды и выброса струи воздуха из шахты для комфортной работы. Вспомогательный ствол № 2 круглого сечения диаметром 7.5 м оборудован двумя подъемами двухклетьевым с неопрокидными клетями под вагонетку ВГ2,5 и одноклетьевым с противовесом под вагонетку ВГ2,5. Подъем с неопрокидными клетями необходим для подъема и спуска длинномерного материала, второй необходим для выдачи горной породы.

Кроме указанных стволов также проложены западный № 1 и восточный № 2 стволы для вентиляции, глубиной, соответственно 447 и 409 м.

Околоствольный двор основного откаточного горизонта кругового типа необходим для обмена вагонеток у стволов. Крепление выработок околоствольного двора будем осуществлять сборным бетоном и железобетоном.

В системе разработки будем использовать длинные столбы по простиранию с длиной 750−1000м. В работе на сегодняшний день используются 2 лавы со среднесуточной нагрузкой на забой 1500 тонн. Длина лав равна 180 до 190 м, а скорость продвигания очистного забоя равна 30−90 м в месяц. Способ управления кровлей применим полное обрушение. Лавы будут отрабатываться одиночным столбом, но иногда спаренными лавами. Причем, нижняя на 30−40м будет опережать.

Я считаю, что применяемая система разработки наиболее оптимальная и выгодная, которая полностью соответствует требованиям разрабатываемого месторождения.

Обоснование формы и размеров поперечного сечения выработки.

Будем применять трапециевидное сечение выработки, потому что она рассчитана на небольшой срок службы.

Толщину крепи примем = 200 мм.

Сечение выработки в свету Sсв.= 6,3 м².

Сечение выработки в проходке Sпр. = 7,8 м².

Размеры выработки в свету:

l1 l1=1900(мм)

l2 =2580(мм)

h=2720(мм)

Sсв.= 6,1 м²

h

l2

Размеры выработки в проходке:

l1

l1=2300(мм) l2= 2980(мм) h=2920(мм). h Sпр. = 7,7 м²

l2

Расход воздуха по выделению метана Qшм (м3/мин) определяется по формуле

где Аш — суточная мощность шахты, т;

с — допустимая концентрация метана в исходящей вентиляционной струе воздуха из шахты, %; (с = 0,75%);

qшпотносительная газообильность выработок шахты с учётом дегазации, м3/т

fд — коэффициент дегазации пластов, принимаемый в зависимости от схемы дегазации равным 0,3… 0,6 (дегазацию пластов рекомендуется применять только при fд > 10 м3/т);

qм — относительная газообильность выработок шахты, м3/т

Hp — максимальная глубина разработки, м;

Н0 — глубина зоны газового выветривания, м;

q0 — остаточная метанообильность на границе зоны газового выветривания, м3/т;

Нст — ступень метанообильности, м/(м3/т).

Расход воздуха по наибольшему числу людей, одновременно находящихся в шахте QШЛ (м3/мин), определяется по формуле

где nч — наибольшее число людей, одновременно находящихся в шахте, чел.

Ккоэффициент, учитывающий количество людей, одновременно находящихся в шахте во время пересменки; (К = 2);

Pмес — месячная производительность труда подземного рабочего, т/мес; в курсовом проекте принимается не менее 120… 150 т/мес;

nсм — количество рабочих смен в сутки.

Расчёт воздуха по расходу ВВ на комплексно-механизированных шахтах производить не будем.

Расход воздуха для проветривания шахты с учётом горнотехнических условий Qш об (м3/мин) определяется по формуле

где Qш — расход воздуха для проветривания шахты, принимаемый максимальным по рассмотренным выше факторам, м3/мин;

Кг — коэффициент, учитывающий горнотехнические условия шахты

Кг= 1 +к1+к2 + к3 + к4 + к5 + к6 + к7;

к1 — коэффициент, учитывающий утечки воздуха за пределами выемочных участков;

к2 — коэффициент, учитывающий проветривание поддерживаемых выработок;

к3 — коэффициент, учитывающий утечки и распределение воздуха в зависимости от числа одновременно разрабатываемы горизонтов; при одном, двух и трёх горизонтах принимается равным, соответственно, 0; 0,10; 0,15;

к4 — коэффициент, учитывающий обособленно проветриваемые камеры; принимается равным 0,10;

к5 — коэффициент, учитывающий число проветриваемых участков; при числе участков 1…4, 5… 10 и более 10 принимается равным, соответственно, 0,15; 0,20; 0,30;

к6 — коэффициент, учитывающий схему проветривания шахты; принимается для секционной, центральной, фланговой крыльевой, фланговой групповой и фланговой участковой схемы проветривания равным, соответственно: 0,10; 0,20; 0,15; 0,10 и 0;

к7 — коэффициент, учитывающий обособленно проветриваемые подготовительные выработки;

Произведем расчет по вышеприведенным формулам:

Кг=1+0,35+0,15+0,15+0,1+0,15+0,2=2,1

7 Обоснование и выбор типа околоствольного двора

Тип околоствольного двора определяется проектной мощностью шахты, углом падения пластов, их числом и расстоянием между ними, способом вскрытия шахтного поля, а также устойчивостью горных пород, в которых предполагается сооружать околоствольный двор. Кроме того, учитывается экономичность привязки того или иного типа околоствольного двора к конкретному способу вскрытия.

На горизонтальном пласте при двукрылой разработке шахтного поля наиболее рациональным является круговой околоствольный двор, когда участки штреков главных направлений можно использовать в качестве грузовых и порожняковых ветвей околоствольного двора.

При вскрытии одного наклонного пласта околоствольный двор располагается в лежачем боку и груз поступает по главному штреку или квергшлагу. При двукрылой отработке может быть принят круговой околоствольный двор, а при однокрылой — петлевой.

При вскрытии свиты пластов вертикальными стволами и капитальным, погоризонтным или этажными квергшлагами околоствольный двор может располагаться в лежачем боку свиты или между пластами примыкая к квергшлагу. В этом случае следует принимать круговой околоствольный двор. Но если расстояние между отдельными пластами (или свитами пластов) невелико принимается петлевой околоствольный двор располагаемый в лежачем боку свиты пластов.

В технологических схемах околоствольных дворов при транспортировке угля и породы в секционных поездах, вагонетках м откидным днищем скиповые ветви предусматривают двухпутевыми на длину состава как на грузовой, так и на порожняковой стороне, с расположением на одном пути чисто угольных составов и на втором пути — последовательно породном и угольном разгрузочных ям.

На скиповой ветви околостовльных дворов размещают по одному материальному составу (на входной и выходной ветвях).

Принятая механизация работ по обмену вагонетки в клетях исключат самокатные уклоны в околоствольных дворах и предусматривает установку канатных толкателей, агрегатов, АПГ и стопоров СП.

Исходя из проектной мощности шахты 1,2 млн.

тонн угля в год выбираем круговую схему околоствольного приема грузов с расположением ветвей околоствольного двора параллельно главной откаточной выработке горизонта (рис.

2).

Рис. 2 — Круговая схема околоствольного двора

Скребковая ветвь околоствольного двора имеет две разгрузочные ямы (угольную и породную), расположенные последовательно на одном пути. И третью — угольную, расположенную на втором пути.

На входной стороне путей клетевого ствола установлены канатные толкатели и агрегаты, на выходной — канатные толкатели.

Движение составов в околостовльном дворе осуществляется по поточной схеме, т. е. только в одном направлении.

Обслуживают околоствольный двор 3 человека в смену: оператор перегрузочного станции (у разгрузочных ям), стволовой и его помощник.

Список литературы

Бурчаков А. С. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. — М.: Недра, 1983, 487 с.

Килячков А. П. Технология горного производства. — М.: Недра, 1992, 415 с.

Михеев О.В., Виткалов В. Г. Подземная разработка пластовых месторождений. — М.: МГГУ, 2001, 487 с.