Задание
16 вариант
Наименование показателя |
Показатели |
|
2 |
|
15 |
n1 n2 |
4.5 3 |
по простиранию по падению |
2300 700 |
|
Алевролит f=3-4, =2.3 т/ |
|
Аргелит f=3-4 средней устойчивости |
|
0,8 |
Содержание
Введение
Общие сведения о шахте
Определение запасов угля в шахтном поле
Определение производственной мощности и срока службы шахты
Вскрытие и подготовка шахтного поля
Горно-геологическая характеристика пласта, вскрытие, подготовка и отработка
Вскрытие и подготовка пласта
Выбор и обоснование системы разработки
Параметры системы разработки
Технология отработки пласта
Выбор механизированного комплекса
Технология отработки пласта
Определение нагрузки на комплексный механизированный забой
Мероприятия по безопасной отработке пласта
Технико-экономические показатели
Специальная часть
Заключение
Список используемой литературы
Приложения
Введение
Уголь - это топливо будущего. Таково мнение мирового энергетического сообщества, включающего производителей нефти и газа.
Приближается период окончания нефтяной цивилизации на Земле. Газовых ресурсов хватит чуть надольше, но и они не бесконечны. Запасов нефти на планете хватит на 40-50 лет, газа на 60-70, угля - до 600 лет. Поэтому основными источниками энергии в долгосрочном периоде за пределами нефтегазовой цивилизации будут уголь и атомная энергетика.
В мировом топливном балансе на долю угля приходится 23% добычи первичных энергетических ресурсов, 38% производства электрической энергии, 70% производства металлургической продукции.
Уголь, наряду с нефтью и газом, является невозобновляемым углеводородным природным энергетическим ресурсом. Различные виды угля содержат до 10% водорода и до 90% углерода. В угле заключено до 90% энергетического потенциала ископаемого органического топлива. Сейчас в мире добывается около 5 млрд.т в год каменного, бурого и других разновидностей угля.
По некоторым оценкам, добыча угля в ближайшее десятилетие может возрасти до 7,5 млрд.т в год (в США до 2 млрд.т). В Европе увеличение потребления угля составит около 10% в 2003 г. помимо перспектив увеличения объемов добычи, мировыми тенденциями его производства и использования являются международная кооперация в области поставок угля и оборудования для его добычи и переработки, рост экспорта как из старых (Австралия, ЮАР, Россия, США, Польша и др.), так и из развивающихся поставщиков угля (общий объем экспорта более 500 млн.т). Только три порта - Дурбан, Ричардз Бей (ЮАР) и Кембла (Австралия) имеют погрузочную мощность около 200 млн.т в год.
Интенсивное развитие и техническое совершенствование угольной промышленности в России характеризуется созданием крупных горнодобывающих и перерабатывающих производств на базе перспективных месторождений бурых и каменных углей расположенных в различных природно-климатических зонах. Это требует новых технических и технологических решений и все больше капитальных вложений с учетом создания необходимой инфраструктуры, энергозатрат на транспортирование полезного ископаемого и грузов, на проветривание и создание удовлетворительных условий труда горнорабочих.
В настоящее время на долю угля приходится 11,8% в потреблении топливно-энергетических ресурсов, что значительно ниже технических возможностей отрасли. По прогнозным оценкам добыча угля к 2010 году достигнет 280 млн. т. Важной составляющей частью общей стратегии развития отрасли является обеспечение экологической безопасности производства, жизненных условий для населения угольных регионов.
Угольная промышленность - важное звено топливно-энергетического комплекса (ТЭК). Уголь используется в промышленности, на тепловых электростанциях как топливо, а так же как технологическое сырье и топливо в металлургии и химической промышленности (коксующиеся угли). Районообразующая роль топлива сказывается тем сильнее, чем крупнее масштабы и выше технико-экономические показатели ресурсов. Массовое и дешевое топливо притягивает к себе топливоемкие производства, определяя в известной мере направление специализации района.
Угольная промышленность является составной частью ТЭК России, и, соответственно, стратегия ее развития зависит от места, которое отводится углю в перспективном топливно-энергетическом балансе, и от конкретных характеристик последнего.
Целью курсового проектирования является закрепление полученных знаний при изучении дисциплины, практическое применение при решении вопросов вскрытия, подготовки шахтного поля; применение новых технологий для отработки пласта; развитие навыков пользования справочной и другой литературой.
Общие сведения о шахте
. Определение запасов угля в шахтном поле
Для установления проектной мощности шахты и срока ее службы необходимо определить запасы угля в шахтном поле. Геологические запасы подсчитывают по следующей формуле:
(1)
где:
–геологические запасы поля, т
S – размер шахтного поля по простиранию, м
H – размер шахтного поля по падению, м
–суммарная мощность пластов, м
n – число пластов в шахтном поле
–средняя плотность углей, т/м³
= 1,3 т/м³
= 2300м700м ×7,5м1,3 т/м³ =15697500 т
Балансовые запасы () определяют:
, т (2)
где:
- некондиционные (забалансовые) запасы, т , к которым относят пласты углей, имеющие мощность менее 0,7 м, некондиционные угли, потери по геологическим причинам.
Промышленные запасы равны:
, т (3)
где:
- потери в охранных и барьерных целиках, т
- эксплуатационные потери, т
Потери в целиках принимаем равными 1 % балансовых запасов:
, т
Эксплуатационные потери определяют:
где:
k - коэффициент эксплуатационных потерь, равен 0,1
Зная балансовые и промышленные запасы, определяют коэффициент извлечения полезного ископаемого:
(4)
C = 13986472,5т/15697500т=0,89
Определение производственной мощности и срока службы шахты
Годовую производственную мощность шахты ориентировочно определяем по формуле М.С. Малкина:
(5)
где:
- расчетная производительная мощность шахты, тыс.т/год;
- коэффициент надежности технологической цепи шахты, в зависимости от схемы вскрытия и подготовки пластов на горизонте составляет 0,7÷0,9;
–коэффициент, учитывающий влияние числа пластов в шахтном поле;
–коэффициент, учитывающий влияние нагрузки на очистной забой;
- промышленные запасы угля в шахтном поле, тыс.т;
–суммарная мощность одновременно разрабатываемых пластов в шахтном поле, м;
-суммарная мощность всех разрабатываемых пластов в шахтном поле, м;
–коэффициент, учитывающий влияние глубины разработки и угла падения пластов
= 0,9
где:
- количество одновременно разрабатываемых пластов;
- количество рабочих пластов в шахтном поле
= 1; = 2
где:
–коэффициент, учитывающий степень влияния средней нагрузки на очистной забой. При разработке пологих пластов принимается 0,0016;
- нагрузка на очистной забой, т/мес.
При механизированной выемке на пластах пологого и наклонного падения месячную нагрузку на забой ориентировочно определяем по формуле:
т/мес
где:
- количество рабочих дней в месяце (25);
- длина лавы, м (200 м);
- ширина захвата комбайна, м (0,63 м)
–количество выемочных циклов в сутки (6);
- плотность угля, т/ м³
- средняя мощность одновременно разрабатываемых пластов
Для отработки принимаем пласт = 3 м
= = 3м
73710 Т/мес
- средняя мощность пластов в шахтном поле, м;
, м
= = 3,75
где:
- глубина верхней границы шахтного поля, м (20м);
H – размер шахтного поля по падению, м;
- угол падения пластов, град;
тыс. т/год
Расчетный срок службы шахты ( равен:
(6)
/ 937,15 тыс.т/год = 15 лет
Полный срок службы шахты (Т) с учетом периода освоения и периода затуханиясоставит:
(7)
Для укрупненных расчетов период освоения проектной мощности () шахты и срок затухания добычи () к концу отработки запасов принимают равными 1,5-2 годам.
1.3 Вскрытие и подготовка шахтного поля
Подготовка пластов к очистной выемке осуществляется после вскрытия месторождения. Выбор схемы вскрытия шахтного поля принимается исходя из горно-геологических условий и размеров шахтного поля. Для пологих пластов мы принимаем вскрытие наклонными стволами:
Вскрытие наклонными стволами с капитальным квершлагом
Вскрытие наклонными пластами пересекающими пласты
Вскрытие наклонными стволами, проводимыми по лежачему боку каждого из пластов
Схема вскрытия шахтного поля представлена в приложении 1
Подготовка пластов производится в 2 этапа:
Проводится на уровне транспортного горизонта
Проводят подготовительные выработки в плоскости пласта, т.к угол падения пласта до 18° мы применяем панельную подготовку шахтного поля
Параметры системы разработки
При системе ДСО по простиранию в каждом ярусе размещается выемочный участок и его длина равна половине длины панели по простиранию
()
L – длина участка по простиранию
()
где:
- ширина целиков: межучасткового, у наклонного ствола, между наклонными стволами
- суммарная ширина вспомогательного и конвейерного наклонных стволов
Ширина стволов принимаются в соответствии с технологической схемой и нормативами потерь по угольному бассейну в соответствии с указаниями по нормированию, планированию и экономической оценки потерь угля в недрах по Кузнецкому бассейну принимают:
=8 м
=30-50 м
=30 м
= 150 +8+4+4 =166 м ()
Запасы выемочного участка определяются по формуле
()
м ()
Для расчета промышленных запасов в шахтном поле необходимо посчитать расчет потерь на выемочном участке, который сводится в таблицу
Расчет потерь по выемочному участку
Таблица №
Определить промышленные запасы выемочного участка, по формуле:
()
Определить процент потерь по формуле
()
Показатели системы разработки
Таблица №
Наименование показателя |
Индекс |
Показатели |
1)система разработки |
|
ДСО |
2) тип очистного забоя |
|
лава |
3) способ выемки угля |
|
механизированный КМ144 |
4) мощность пласта, м |
m |
3 |
5) угол падения пласта, град |
α |
15 |
6) длина участка по простиранию, м |
1150 | |
7) ширина участка по падению, м |
166 | |
8) длина очистного забоя, м |
l |
150 |
9) балансовые запасы угля, т.т |
744,51 | |
10) промышленные запасы, т.т |
873,27 | |
11) потери угля, % |
П |
10 |
12) порядок отработки выемочного участка |
|
по простиранию |
13) способ управления кровлей |
|
полное обрушение |