--PAGE_BREAK--Антрацит – наиболее углефицированная разновидность ископаемого угля, содержащий углерода 89-98%, плотная порода, серовато-черного цвета с ярким металлическим блеском, теплота сгорания 33.5-35.2 МДж/кг.
Пласт — геологическое тело сложенное осадочной однородной породой ограниченной двумя приблизительно параллельными поверхностями и занимающее значительную площадь. Породы, в которых залегает пласт угля — называют боковыми породами. Породы лежащие непосредственно над пластом, называют кровлей пласта. Породы лежащие под пластом называют почвой пласта.
Мощность пласта — расстояние по перпендикуляру от кровли до почвы пласта.
К элементам залегания пластов относится — простирание, падение, угол падения и мощность пластов.
Линия простирания — линия образующаяся при пересечении поверхности пласта с горизонтальной плоскостью.
Линия падения — линия лежащая в плоскости пласта и перпендикулярна линии простирания.
Угол, составленный поверхностью(кровлей) или почвой пласта и горизонтальной плоскостью называется углом падения пласта (
a)
//
//
//
Мощность пласта — толщина пласта определенная по кратчайшему расстоянию (по нормали перпендикулярно) между кровлей и почвой (m). (mв -вертикальная, mг — горизонтальная)
Классификация угольных пластов по мощности и по углу падения.
По мощности: весьма тонкие менее 0.7м, тонкие от 0.1-1.2м, средней мощности 1.21-3.5м, мощные более 3.5м.
По углу падения: пологие до 18°, наклонные 19-35°, круто наклонные 35-55°, круто падающие от 55° и выше.
Подземные горные выработки.
Открытая г.в.(не замкнутый контур), подземная г.в.(замкнутый контур).
Подземные г.в. это искусственно образованные полости в земной коре имеющие замкнутый контур поперечного сечения. Их разделяют на основные и дополнительные.
Основные выработки — имеющие непосредственный выход на земную поверхность.
Выработки, не имеющие непосредственный выход на поверхность называют дополнительными.
Главные выработки — те, которые служат для транспортирования и подъема п.и. на поверхность.
По вспомогательным выработкам доставляют людей, породу, материал и т.д.
Если выработка пройдена по пласту, то она называется пластовой; по пустым породам — полевая выработка.
Выработки, предназначенные для добычи п.и. наз-ют очистными.
Выработки по углу падения — 1.вертикальные, 2.наклонны и 3.горизонтальные.
Вертикальные г.в.
К ним относят ствол, шурф, слепой ствол, гезенк, скважина.
Ствол — вертикальная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных горных работ. В зависимости от предназначения стволы бывают главными, вспомогательными, вентиляционными.
Главный ствол — служит для подъема п.и. на поверхность и др. целей.
Вспомогательный ствол служит для спуска и подъема людей, материалов, оборудования, для выдачи породы. Стволы оборудуют механическим подъемом. (скипы и клети)
Шурф – выработка имеет небольшой разрез поперечного сечения, небольшую глубину разработки, имеет выход на земную поверхность, но не оборудован механическим подъемом. Служит для вентиляции и др. вспомогательных целей.
Гезенк – вертикальная выработка, не имеющая непосредственно выхода на земную поверхность и служащая для спуска п.и. с выше лежащих горизонтов на ниже лежащие.
1.гезенк 2.слепой ствол 3.шурф
\\
\\
\\
Слепой ствол – выработка, не имеющая непосредственно выхода на земную поверхность и предназначенная для подъема п.и., для вентиляции, спуска и подъема людей и др.целей.
Скважина – вертикальная выработка, пройденная путем выбуривания горных пород обычно диаметром до 2м. Скважины бывают вентиляционными, лесоспускными, доставочными
Наклонные горные выработки.
Наклонный 1ствол, 2 бремсберг, 3 уклон, 4 ходок, 5 скат, 6 восстающий, 7 рудоспуск и 8 печь.
1.Наклонный ствол – выработка, имеющая непосредственный вход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных горных пород (тоже самое, что и вертикальные и наклонные стволы)
\\
\\
\\
4.Уклон — тоже самое, что и бремсберг, только транспортирование п.и. осуществляется снизу вверх.
3.Бремсберг – вырабока не имеющая непосредственного выхода на з.п., пройденная по линии падения пласта и служащая для транспортирования п.и. сверху вниз. Чаще всего бремсберг проводят по пласту, реже по породам. 1.шахтный ствол 2. Пласт в разрезе
Параллельно бремсбергу и уклону проводят ходок.
5.6Ходок - наклонная выработка, проводимая параллельно бремсбергу или уклону.
5 для людей 6 для груза
Скат - выработка, не имеющая непосредственного выхода на з.п., проведенная по падению пласта и предназначенная для спуска п.и. под действием собственного веса.
Печь – выработка, проводимая по восстанию пласта и предназначенном для проветривания, передвижения людей, транспортирования грузов. Чаще всего печь соединяет откаточный штрек с просеком.
Горизонтальные выработки.
Штрек, квершлаг, штольня, просек, орт.
Штрек – (самая главная горная выработка) горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, пройденная по простиранию пласта п.и. Если штрек пройден по пустым породам, то он называется полевым. Штреки бывают главными, откаточными, конвейерными, этажными, панельными и т.д.
Квершлаг – горизонтальная г.в., но пройдена вкрест простирания пласта.
Орт – г.г.в. пройденная по пласту вкрест его простирания обычно соединяет штреки расположенные у почвы и кровли пласта.
\\
\\
\\
Штольня – г.г.в. имеющая выход на з.п. и предназначенная для обслуживания подземных г.работ. Штольня бывает главная, вспомогательная, вентиляционная. Имеет один выход на поверхность.
Просек – г.г.в. пройденная по простиранию пласта, параллельно штреку без подрывки вмещающих пород.
\\
\\
\\
Шахта. Шахтное поле. Основные параметры шахты.
Шахта – горноепредприятие, предназначенное для добычи угля подземным способом.
Параметры шахт: 1.А – производственная мощность – количество п.и. в год выдаваемого в единицу времени, т/сутки, т/мес., т/год. 2.T — срок службы шахты; время, в течении которого осуществляется разработка месторождения, год. 3.Z — запасы 4.S – размер шахтного поля по простиранию. 5.H – размер шахтного поля по падению.
A=Z/T; T=Tст. + tр. + tз; Tст. – время стабильной работы, tр. – время на развитие, tз – время на затухание.Срок службы 40-80лет. Шахтное поле делят, и получается несколько шахт.
//
//
//
Стадии разработки месторождений.
1.Вскрытие - обеспечение доступа к п.и. с земной поверхности. Цель вскрытия – создание транспортных коммуникаций (транспортирование п.и., перемещение людей, транспортирование оборудования, материалов, подача воздуха и т.д.)
2.Подготовка – проведение подготовительных выработок с целью подготовки месторождения для эксплуатации.
3.Очистная выемка – процесс добычи п.и.
Подготовка пластовых месторождений.
Для эффективной отработки месторождения его необходимо разделить на участки.
После расположения, выше линии I — I называют полем по восстанию или бремсберговым полем. Ниже линии I – I называют полем по падению или уклонным полем. Если провести вертикальную плоскость, через одну из вскрывающих выработок (ствол) по линии пласта, то он разделится на крылья.
\\
\\
\\
Этажная подготовка шахтного поля.
Каждая заштрихованная часть – этаж. Если пласт по падению разделить на участки, вытянутые по простиранию, то такие участки называют этажами. Границами этажа являются либо граница шахтного поля, либо соседние этажи.
Высота этажа (hэ) составляет от 100-300м. Все этажи в бремсберговой части шахтного поля обслуживаются одним бремсбергом; который называют капитальным.
Рядом с бремсбергом параллельно ему проводят две выработки, которые называют ходками, 1 бремсберг, 2 – людской ходок, 3 – грузовой ходок. 4 –(Бремсберги и ходки соединяются) сбойками. В пределах этажа имеются выработки, выработка 5 – этажный откаточный штрек, 6 – этажный вентиляционный штрек, 7 – (вентиляционный и откаточный соединяются) разрезной печью в ней начинают монтировать оборудование, которое добывает п.и. После того как начинается добыча, разрезная печь превращается в лаву или очистной забой.
Панельная подготовка.
\\
\\
\\
Заштрихованная часть – панель. В пределах каждой панели проводится комплекс наклонных выработок – бремсберг и 2 ходка. 1 – бремсберг, 2 людской ходок, 3 грузовой ходок, 4 сбойки
Бремсберг 1 – панельный бремсберг, 5 панельный уклон. Панель делится на ярусы. 6 ярус. Штреки, которые оконтуривают ярус, называются откаточный ярус. 8 – главный откаточный штрек 7 вентиляционный штрек. Размер панели по падению около 1000м., по простиранию = 2км. В каждом ярусе различают один очистной забой или 1 лаву. 9 разрезная печь.
Погоризонтная подготовка.
1 главный откаточный штрек, 2 главный вентиляционный штрек. Заштрихованный участок будет обрабатываться одним очистным забоем. 3 конвейерный бремсберг, 4 вентиляционно-наклонная выработка, 5 разрезная печь (след.превр.в лаву)
\\
\\
\\
Сравнение способов подготовки.
Достоинства, недостатки и область применения.
Этажная подготовка.
Достоинства: 1. Возможность быстрого ввода очистного забоя в эксплуатацию 2. Возможность получения дополнительных геологоразведочных данных.
Недостатки: Значительные затраты на поддержание горных выработок.
Область применения: пласты, наклонные, круто-наклонные и крутопадающие. Иногда этот способ применяется и при разработке пологих пластов, например в случае вскрытия шахтного поля наклонными стволами.
Панельный способ подготовки.
Применение: обычно при разработке пластов до 25º, а погоризонтный способ применяют на пластах с углами падения до 12º.
Достоинства: состоит в том, что она позволяет одновременно отрабатывать большое количество очистных забоев.
Недостатки: большой объем наклонных выработок, которые трудно проводить, поддерживать.
Погоризонтная подготовка.
Достоинство: 1 позволяет достигать высоких нагрузок на шахтное поле 2 она позволяет эффективно отрабатывать пласты с нарушениями расположенными по линии падения.
Недостаток: большой объем наклонных выработок
Процессы проведения горных выработок.
Крепь горных выработок.
Горная крепь – искусственное сооружение, возводимое для предотвращения обрушения пород, сокращения необходимых размеров поперечного сечения и рабочего состояния выработок. По основному материалу, из которого она изготовлена они делятся на деревянную, металлическую, бетонную, железобетонную, каменную, каменные материалы. По назначению выработок на крепь вскрывающих выработок, подготавливающих и очистных. По сроку службы делятся на временные и постоянные. По форме: трапециевидные, прямоугольные, арочные, кольцевые. По принципу работы: жесткие и податливые.
Требования к крепям:
1 должна выдерживать давление горных пород не разрушаясь, 2 не должна препятствовать выполнению производственных процессов, 3 должна легко разбираться и собираться,4 быть огнестойкой
\\
\\
\\
Способы проведения подготовительных выработок.
Под способом проведения выработок понимают совокупность производственных процессов выполняемых в необходимой последовательности для образования и сокращения полости в массиве горных пород определенного сечения и протяженности. В зависимости о существующего состояния пород назначение и срока службы способы проведения делятся на обычные и специальные.
К обычным способам проведения выработок относят буровзрывной и комбайновый способ. Буровзрывной при крепких породах. Если крепость S меньше или равна 6, то можно применять комбайновый, если больше или равно 6 то буровзрывной.
Проходческие процессы подразделяются на основные и вспомогательные.
К основным относятся разрушение и отбойка породы или п.и., погрузка и транспортирование горной массы, возведение крепи.
Вспомогательные процессы: возведение временной крепи, настилка рельсовых путей или наращивание конвейерных линий, наращивание вентиляционных водных и воздушных магистралей, силовых и телефонных кабелей.
Общие сведения о проведении выработок буровзрывным способом.
При буровзрывном способе выполняется, прежде всего комплекс буровзрывных работ.
1 бурятся шпуры, 2 заряжание шпуров, 3 взрывание шпуров, 4 проветривание забоев, 5 уборка породы, 6 транспортирование породы, 7 крепление выработки.
Проведение выработок комбайновым способом.
При проведении выработок по породам или по углю с крепостью меньше или равно 6 применяются проходческие комбайны.
Проходческий комбайн (г – погрузочный орган.)
\\
\\
\\
1.отбойка и погрузка породы 2.Транспортировка породы 3.Крепление
Околоствольные дворы. Околоствольный двор – совокупность выработок (включая служебные камеры, участки квершлагов или штреков) расположенные около шахтных стволов предназначены для обслуживания подземного хозяйства.
Околоствольный двор является своего рода станцией принимающей весь груз подлежащей выдачей на поверхность и отправленный от стволов шахты состава порожных вагонеток материалы, оборудование к рабочим участкам. Существует несколько типов околоствольных дворов. Так по схеме движения груженых и порожных составов они делятся на круговые (перпендикулярные и параллельные) и челноковые.
\\
\\
\\
Камеры околоствольного двора.
Аккумулирующие бункеры и разгрузочные ямы, депо локомотивов, зарядная камера для аккумулирующих электровозов, камера ожидания, камера медпункта, депо противопожарного поезда, склад взрывчатых веществ, насосная камера.
Технологический комплекс на поверхности шахты.
Технологический комплекс на поверхности – комплекс зданий, сооружений и оборудования, предназначенных для подъема, приема, переработки и отправления потребителям п.и.; приема и складирования породы, проветривания подземных выработок, обеспечение механизмов энергией и бытового обслуживания трудящихся.
Технологический комплекс состоит из 3-х основных комплексов: блок главного ствола, блок вспомогательного ствола и административно бытовой комбинат. На шахтной поверхности сооружаются: вентиляторная установка, открытая электроподстанция, резервуары с водой, аварийный склад для временного хранения угля.
Блок главного ствола включает в себя: 1 копер, 2 помещение технологического комплекса по приему угля, 3 пункт погрузки угля в железнодорожные вагоны, 4 котельная, 5 помещение подвижных установок.
Блок вспомогательного ствола.
Предназначен для спуска и подъема людей, материала и оборудования.
1 копер, 2 ремонтные мастерские, 3 материальные склады, 4 склад металокрепи__, 5 калориферная__, 6 здание подъемных машин.
Административно бытовой комбинат включает в себя различные помещения по бытовому обслуживанию шахтеров, а также административно конторские помещения, нарядные, телефонные станции, здравпункт, бани.
Способы вскрытия шахтных полей.
Факторы, влияющие на способы вскрытия: 1 форма и размер шахтного поля, 2 мощность и угол падения пласта, 3 число рабочих пластов, 4 расстояния между ними, 5 глубина залегания, 6 нарушенность, 7 газоносность, 8 мощность и срок службы шахты.
Требования к способам вскрытия:
1 должны обеспечивать максимальную производительность и минимальную себестоимость, а для этого необходимо минимизировать первоначальные капитальные затраты и сроки строительства, 2 высокая концентрация производства, 3 низкая протяженность поддерживаемых выработок, 4 эффективное проветривание выработок.
Классификация способов вскрытия.
Способы вскрытия различаются: 1 по типу главных вскрывающих выработок (наклонные и вертикальные стволы, штольни и их комбинации), 2 по расположению главной вскрывающей выработки относительно пласта и элементов его залегания, 3 по числу транспортных горизонтов (одногоризонтные и многогоризонтные), 4 по наличию т типу дополнительных вскрывающих выработок (горизонтальные, вертикальные, наклонные).
Вскрытие вертикальными стволами.
Название способов вскрытия определяется перечислением главных и вспомогательных вскрывающих выработок, обеспечивающих доступ с поверхности к п.и. Область применения: любые горонгеологические условия в независимости от глубины, мощности пластов, угла их падения, количество пластов и рельефа поверхности.
Недостатки: 1 большая стоимость проведения, 2 длительный срок пуска шахты в эксплуатацию, 3 цикличность транспорта, 4 большие технологические и экономические сложности в случае углубки ствола.
Достоинства: 1 большая площадь сечения, 2 относительно небольшая протяженность от поверхности до пласта, 3 небольшие затраты для поддержания выработки
Вскрытие вертикальными стволами одиночных пластов.
1 — гл. ствол, 2 вспомогательный ствол, 3 шурф, 4 околоствольный двор.
\\
\\
\\
2 Вскрытие группы пластов вертикальными стволами и капитальным квершлагом.
Размеры шахтного поля по падению менее 2500м. Расстояние между пластами менее 400м. Угол падения более 80º и менее 18º.
\\
\\
\\
3 Вскрытие вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами.
Применяется при угле менее 12º при вскрытии свиты пластов. 4 — погоризонтные квершлаги.
\\
\\
\\
4 Вскрытие вертикальными стволами и этажными квершлагами.
\\
\\
\\
5 При большой протяженности шахтного поля по простиранию и большой газоносности угольных пластов, шахтное поле делят на блоки.
Блок – часть шахтного поля, имеющая собственную вертикальную выработку для подачи свежей струи воздуха. 5 – блоковой вентиляционный ствол. При размерах поля S более 8000м,q более 15 м³/m – газоносность.
\\
\\
\\
В зависимости от горногеологических условий залегания угольных пластов расположение вертикальных стволов может быть 1 центрально сдвоенная, 2 центрально -_______, 3 орланговая. Выбор способа вскрытия определяется в первую очередь безопасность ведения г.р. и минимальными.
Системы разработки пластовых месторождений.
Выработки, предназначенные для добычи, называют очистными.
Установленный для данных геологических условий залегания пласта и принятых средств механизации определенный порядок ведения подготовительных и очистных работ в пределах этажа или панели увязаны в пространстве и во времени называется система разработки.
Требования к системе разработки:
1 безопасность, 2экономичность, 3 минимизация потерь.
Факторы, влияющие на выбор систем разработки: мощность пласта, угол падения пласта, крепость пласта, газоносность.
Классификация систем разработки.
В качестве классификационного признака выбрано одно характерное отличие – определенная очередность ведения подготовительных и очистных работ. Это отличие предопределяет вид систем разработки: сплошная, столбовая, комбинированная в случае длинных очистных забоев; камерно и камерно-столбовые при коротких очистных забоях.
\\
\\
\\
Характерным для столбовых систем разработки является то, что до начала очистных работ проводят подготовительные выработки, которые полностью оконтуривают запасы в пределах выемочного поля. При сплошной системе разработки проведение подготовительных выработок и очистная выемка ведутся одновременно. При комбинированных системах для отработки столбов в выемочном поле применяют одновременно или последовательно сплошную или столбовую систему разработки.
\\
\\
\\
Основное отличие определяется рядом признаков, которые характеризуют не столько систему, сколько ее варианты. 1 Технология выемки. По этому признаку все системы делят на две группы ф) с длинными очистными забоями(лавы), б) с короткими очистными забоями(камерами). Системы первой группы делятся на две подгруппы: а1) системы разработки пластов на полную мощность, а2) система разработки мощных пластов с разделением на пласты. Второй признак. 2 общее направление выемки п.и. по отношению к элементам залегания, различают системы разработки с выемкой: по простиранию, по падению, по восстанию.
Сплошная система разработки.
1 ходок первоначально от ходка (1) на расстоянии от него в 50-80м проводится вентиляционный штрек – 3 и откаточный штрек – 2. Эти штреки соединяют между собой разрезной печью – 4 в которой монтируют очистное оборудование. Штрек (3) опережает забой лавы метров на 5, а штрек (2) откаточный опережает на 80м для маневровых операций. После того как началась добыча разрезная печь (4) превращается в очистной забой. По мере добычи, а следовательно, и по мере подвигания очистного забоя проводится и подготовительные выработки (3,4). В какой-то момент времени забой окажется в положении А. Крестиками обозначено выработанное пространство. 6 – обозначены бутовые полосы необходимые для охраны подготовительных выработок. В процессе добычи п.и. транспортируется по лаве (4) на откаточный штрек (2), потом бремсберг. Воздух подается в другом направлении.
\\
\\
\\
Способы поддержания выработок.
1 выкладка бутовых полос, 2 целиками угольными (вместо бутовой полосы, мы ее не извлекаем),3 железобетонные тумбы.
Способы управления горным давлением.
1 полное обрушение, 2 полная закладка выработанного пространства, 3 частичная закладка выработанного пространства, 4 плавное опускание кровли.
продолжение
--PAGE_BREAK--