План практического занятия.
Тема. Основные параметры шахты.
1.1. Определение размеров шахтного поля, балансовых и промышленных запасов, потерь, сроков службы шахты, последовательность отработки и группирование пластов.
Основные размеры шахтного поля: - размер шахтного поля по простиранию (S) и размер шахтного поля по падению (H) для прямоугольных шахтных полей увязаны между собой через балансовые запасы шахтного поля Q б и суммарную производительность пластов, (∑ p) предназначенных к отработке.
1.2. Балансовые запасы шахтного поля
, т
1.3. Cуммарная производительность пластов:
∑ p =∑ m∙γ, т/м2,
где ∑m – суммарная мощность рабочих пластов в свите, м;
γ – средняя плотность угля в массиве, т/м3.
При ориентировочных расчетах можно принимать среднюю плотность антрацита 1,6 т/ м3, каменного угля 1.35 т/м3, бурого угля 1,2 т/м3.
1.4 Годовая производственная мощность шахты (А) и её расчетный срок службы (Т р) предопределяют необходимую величину промышленных запасов шахтного поля (Q п)
Q п= А ∙ Т р, т
1.5. Промышленные и балансовые запасы шахтного поля связаны между собой коэффициентом извлечения запасов (с)
, т
Величина (с) характеризует собой полноту извлечения балансовых запасов при разработке пластов и зависит от вынимаемой мощности рабочих пластов и их угла падения. При укрупненных расчетах величина с принимается:
- для весьма тонких и тонких пластов 0,94 ÷ 0,92
- для пластов средней мощности 0,92 ÷ 0,90
- для мощных пологих пластов 0,88 ÷ 0,86
- для мощных крутых пластов 0,85 ÷ 0,8
1.6 Основные параметры шахты, размеры шахтного поля и его промышленные и балансовые запасы месторождения взаимоувязаны выражением
A∙T=S∙H ∑ pc
Используя данное выражение можно определить любой из неизвестных параметров шахты или шахтного поля.
1.7. При двух неизвестных размерах шахтного поля по падению (Н =?), и по простиранию (S =?) вначале определяют размер шахтного поля по падению
, м,
где α – угол падения пласта, град.
1.8. При неизвестном сроке службы шахты (Т =?) и неизвестных размерах шахтного поля (S =?, и Н =?) расчетный срок службы шахты следует принять исходя из параметрического ряда производственной мощности шахт и рекомендуемого срока службы для шахт малой, средней и большой производственной мощности (табл.1).
Таблица 1
Расчетный срок службы шахты
| Шахта | Производственная мощность шахты (А ш.г), млн.т/год | Расчетный срок службы, лет |
| Малой мощности | до 1,2 | 30 - 40 |
| Средней мощности | 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 3,0; 3,6 | 50 - 60 |
| Крупные шахты | 4,5 и более | По проекту |
1.9. Годовая производственная мощность определяется по формуле:
, т,
где А сут − суточная добыча шахты, т/ сут
n р.д − число рабочих дней в году (в расчетах принять равным 300)
Раздел 2. Подготовка шахтного поля.
Выбор способа подготовки шахтного поля. Размещение стволов в шахтном поле. Определение необходимого количества действующих и резервных лав и размещение их на пластах, этажах и панелях. Определение высоты этажа или яруса, порядка и направления отработки выемочных полей.
2.1. Типовые схемы подготовки шахтного поля представлены в приложении 1 на рис П1.4 − П15.
2.2. При определение необходимого количества действующих и резервных лав необходимо определить суммарную производительность пластов
∑ p =∑ m∙γ, т/м2
2.3.Годовое подвигание действующих очистных забоев:
v Д= n р.д r n Ц∙ k, м,
где r − ширина захвата выемочного органа комбайна, м
n Ц − количество циклов за сутки, шт
k − коэффициент зависящий от горно-геологических условий (0,85-0,95)
2.4. Действующая линия очистных забоев; на каждом пласте:
h Д= А∙k Д∙∙ k оч/(v Д∙∑ р∙с′), м
где k Д − -коэффициент добычи угля из действующих очистных забоев в общешахтной добыче, который может быть выражен как отношение числа лаво-смен в сутки действующих забоев к числу лаво-смен всех очистных забоев (действующих и резервно-действующих. При трех сменах по добыче угля в благоприятных горно-геологических условиях k д = 0,92 – 94, в неблагоприятных k д= 0,86 – 0,9. В расчетах следует принимать большие значения k д.
k оч – коэффициент. учитывающий добычу угля из очистных забоев. При отработке тонких и средней мощности пластов длинными забоями с проведением подготовительных выработок узким забоем k оч=1, широким - k оч=0,9.
с′- коэффициент извлечения угля в очистном забое (с′=. 97)
2.5. Действующая линия очистных забоев по шахте:
∑h Д = h Д∙ n пл, м,
где n пл - число пластов принятых к одновременной разработке.
2.6.Число действующих забоев по шахте:
∑ n л.д. =∑h Д / l л, шт,.
где l л – длина лавы, м
В расчетах округляем до целого числа
2.7. Суммарная длина действующей линии очистных забоев (принятая)
∑h Д = ∑ n л.д∙ l л, м
Согласно ПТЭ при благоприятных горно - гелогических условиях на 5-6 лав действующих принимается одна резервно – действующая, при неблагоприятных на 3 - 4 действующих лав принимается одна резервно – действующая
2.8. Суммарная длина резервно-действующей линии забоев
∑h рез. = l л∙ ∑n л.рез., м,
где∙ ∑n л.рез – суммарное число резервно - действующих забоев.
2.9. Общее число забоев по шахте
∑n л.об. = ∑n л.д. ∑n л.рез., шт.
2.10. Длина общей линии очистных забоев по шахте:
∑h об. = ∑h д + ∑h рез., м
2.11.Максимально возможная суточная добыча шахты при условии одновременной работы всех действующих и резервно-действующих забоев с полным числом смен по добыче угля
A ш(max) = ∑h об∙ r n Ц(∙∑ р ∕ n ПЛ ) с′,т,
где n ПЛ – количество пластов принятых к одновременной разработке.
2.12.Коэффициент резерва производственной мощности шахты по очистным работам:
k рез= A ш(max) / А сут.
2.13.Среднегодовое подвигание общей линии очистных забоев по шахте:
v об = n р.д r n Ц∙/ k рез., м
Если принять к расчету следующие данные: производственная мощность шахты А = 3 млн т/год; число разрабатываемых пластов 3, мощностью m 1, = 0,9 м; т2= 1,2ми m з = 1,6 м; средняя плотность угля в массиве γ = 1,3 т/м3; угол падения пластов α=17Q; ширина захвата комбайна. r = 0,63 м; число циклов в сутки n ц = 6; число смен по добыче угля 3; длина лавы l л=180 м; горно-геологические условия разработки благоприятные; газоносность пластов незначительная; коэффициент извлечения угля в очистном забое с′ = 0,97, то мы получим, что общее число забоев по шахте составит 12 забоев.
Поскольку число забоев на каждом пласте составляет 4, то при этажной подготовке в этаже необходимо разместить, две лавы путем разделения этажа на два подэтажа. Приняв столбовую систему разработки с доставкой угля на передний участковый бремсберг, при ширине целиков над этажным: транспортным и под вентиляционным игреками 25 м, между подэтажами 15 м, между этажами 20 м и средней ширине штреков 3,5 м найдем высоту этажа (Схема к определению высоты этажа представлена на рис П1.7)
Н эт=2∙180+(25+25+15+20)+4∙3,5=459 м.
. Округлив, принимаем Н эт =460 м.
При панельной подготовке все четыре забоя па пласте можно разместить в одной панели с одновременной отработкой двух ярусов, т.е. без разделения яруса на подъярусы. Приняв столбовую систему разработки лава-ярус, средней ширине штреков 4,5м и ширину междуярусного целика 20 м, получим:
Н яр=1∙180+20=2∙4,5=209 м.
Тогда количество ярусов составит:
n яр = Н / Н яр, шт.
Округлив, количество ярусов до целого числа, уточняем размер шахтного поля по падению
Н ут= n яр ут) Н яр, м.
Вопрос о том, какую же схему размещения забоев принять окончательно, необходимо решать, путем экономического сравнения вариантов подготовки и системы разработки в каждой схеме