Основные размеры шахтного поля: - размер шахтного поля по простиранию (S ш.п) и размер шахтного поля по падению (H ш.п) для прямоугольных шахтных полей увязаны между собой через балансовые запасы шахтного поля Q б и суммарную производительность пластов, предназначенных к отработке (p i)
(1)
где p i - производительность i -го пласта равная мощности i -го пласта (m i) умноженной на среднюю плотность угля этого пласта в массиве γi (p i = m i* γ i);
n – число рабочих пластов в свите
Годовая производственная мощность шахты (А ш.г) и её расчетный срок службы (Т р) предопределяют необходимую величину промышленных запасов шахтного поля (Q п)
(2)
Промышленные и балансовые запасы шахтного поля связаны между собой коэффициентом извлечения запасов (с)
(3)
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
Основные параметры шахты, размеры шахтного поля и его промышленные и балансовые запасы месторождения взаимоувязаны выражением
(4)
Используя выражение (4) можно определить любой из неизвестных параметров шахты или шахтного поля, например:
- размер шахтного поля по падению
, м;
- размер шахтного поля по простиранию
, м,
- годовая производственная мощность
- срок службы шахты
Примечания:
1. При двух неизвестных размерах шахтного поля (Нш.п =?, и Sш.п =?) следует воспользоваться зависимостью
, (5)
|
где α – угол падения пласта, град.
Зависимость (5) с введенным в неё числовым значением α, подставляется в выражение (4) которое преобразуется к простейшему виду по одному из неизвестных значений, например по Н ш.п. Полученное значение Н ш.п округляют до целого десятка метров и подставляют в (4), из которого определяют второй неизвестный размер шахтного поля, например, S ш.п.
2. При неизвестном сроке службы шахты и неизвестных размерах шахтного поля (Sш.п =?, и Н ш.п =?) расчетный срок службы шахты (Т р) следует принять исходя из производственной мощности шахт и рекомендуемого срока службы для шахт малой, средней и большой производственной мощности (Табл. 1)
Таблица 1
Расчетный срок службы угольных шахт
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 |
4. Годовая производственная мощность определяется по формуле
3. Число рабочих дней в году (n р.д) принять равным 300;
Результаты расчетов представить в последовательности:
- годовая производственная мощность шахты;
- срок службы шахты;
- размер шахтного поля по простиранию;
- размер шахтного поля по падению;
- промышленные запасы шахтного поля;
- балансовые запасы шахтного поля.
Графическая часть. Вычертить в масштабе: 1 - Геологический разрез месторождения по линии падения пластов с указанием границ шахтного поля; 2 - проекция шахтного поля в плоскости паста m1; 3 - разрез свиты пластов в горизонтальной плоскости.
|
На всех разрезах и проекциях проставить характерные размеры шахтного поля, мощности и угол падения пластов, расстояние между пластами в свите. Размеры ставить в метрах.
На разрезе свиты в плоскости II–II указываются горизонтальные расстояния между пластами (h 1-2(г) и h 2-3(г))
Пример построения разрезов с требуемыми размерами приведен на рис. 1
|
Таблица исходных данных для РГР-2
по дисциплине Введение в специальность (Основы горного дела)
для студентов группы ТПП (2011г)
Показатель | Варианты | |||||||||||||||||||
Число пластов в свите | ||||||||||||||||||||
Мощность пластов (м): | ||||||||||||||||||||
m1 | 1,3 | 1,6 | 1,4 | 1,3 | 1,5 | 1,4 | 1,4 | 1,3 | 1,9 | 1,5 | 4,5 | 3,2 | 1,5 | 3,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 1,3 | 0,8 | 1,4 |
m2 | 0,8 | 1,2 | 0,9 | 1,0 | 1,8 | 1,1 | 1,2 | 1,0 | 1,5 | 0,9 | 2,5 | 2,4 | 2,2 | 1,5 | 1,2 | 5,0 | 3,5 | 1,2 | 0,9 | 1,2 |
m3 | 1,0 | - | 1,3 | 1,5 | 2,5 | - | 1,5 | 1,5 | - | 1,4 | 3,5 | - | 2,8 | 1,5 | 0,9 | 4,0 | - | 0,8 | 1,1 | 1,0 |
m4 | - | - | - | 2,2 | - | - | - | 2,2 | - | - | 4,0 | - | - | 4,0 | 1,3 | 1,3 | - | - | - | 0,8 |
Расстояние между пластами (м): | ||||||||||||||||||||
h1-2 | ||||||||||||||||||||
h2-3 | - | - | - | - | ||||||||||||||||
h3-4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||||||||
Угол падения пластов (α), град | ||||||||||||||||||||
Плотность угля (γ), т/м3 | 1,45 | 1,35 | 1,3 | 1,4 | 1,35 | 1,5 | 1,3 | 1,4 | 1,37 | 1,45 | 1,37 | 1,35 | 1,45 | 1,4 | 1,35 | 1,45 | 1,35 | 1,5 | 1,45 | 1,35 |
Производственная мощность шахты (А сут), тыс.т/сут | 6,5 | 6,0 | 7,0 | 6,0 | 7,0 | |||||||||||||||
Расчетный строк службы шахты (Т р), лет | ? | ? | ? | |||||||||||||||||
Размер шахтного поля (км): | ||||||||||||||||||||
- по падению (H шп) | ? | ? | ? | ? | ? | 6,0 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | 2,5 | ? | ? | - | ? | ? | ? |
- по простиранию (S шп) | 6,5 | ? | 8,8 | 6,5 | ? | ? | ? | 6,5 | 7,0 | ? | ? | ? | ? | 8,5 | ? | 8,0 | ? | ? | ? | |
Мощность наносов (hн), м | ||||||||||||||||||||
Глубина расположения верхней технической границы шахтного поля (Н н), м |
Примечание:? – дополнительно определяемый параметр
|
Таблица исходных данных для РГР-2
по дисциплине Введение в специальность (Основы горного дела)
для студентов группы ТПП (2011г)
Показатель | Варианты | |||||||||||||||||||
Число пластов в свите | ||||||||||||||||||||
Мощность пластов (м): | ||||||||||||||||||||
m1 | 1,3 | 1,6 | 1,4 | 1,3 | 1,5 | 1,4 | 1,4 | 1,3 | 1,9 | 1,5 | 4,5 | 3,2 | 1,5 | 3,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 1,3 | 0,8 | 1,4 |
m2 | 0,8 | 1,2 | 0,9 | 1,0 | 1,8 | 1,1 | 1,2 | 1,0 | 1,5 | 0,9 | 2,5 | 2,4 | 2,2 | 1,5 | 1,2 | 5,0 | 3,5 | 1,2 | 0,9 | 1,2 |
m3 | 1,0 | - | 1,3 | 1,5 | 2,5 | - | 1,5 | 1,5 | - | 1,4 | 3,5 | - | 2,8 | 1,5 | 0,9 | 4,0 | - | 0,8 | 1,1 | 1,0 |
m4 | - | - | - | 2,2 | - | - | - | 2,2 | - | - | 4,0 | - | - | 4,0 | 1,3 | 1,3 | - | - | - | 0,8 |
Расстояние между пластами (м): | ||||||||||||||||||||
h1-2 | ||||||||||||||||||||
h2-3 | - | - | - | - | ||||||||||||||||
h3-4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||||||||
Угол падения пластов (α), град | 7,8 | |||||||||||||||||||
Плотность угля (γ), т/м3 | 1,45 | 1,35 | 1,3 | 1,4 | 1,35 | 1,5 | 1,3 | 1,4 | 1,37 | 1,45 | 1,37 | 1,35 | 1,45 | 1,4 | 1,35 | 1,45 | 1,35 | 1,5 | 1,45 | 1,35 |
Производственная мощность шахты (А сут), тыс.т/сут | 6,5 | 6,0 | 7,0 | 6,0 | 7,0 | |||||||||||||||
Расчетный строк службы шахты (Т р), лет | ? | ? | ? | |||||||||||||||||
Размер шахтного поля (км): | ||||||||||||||||||||
- по падению (H шп) | ? | ? | ? | ? | ? | 2,0 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | 2,5 | ? | ? | - | ? | ? | ? |
- по простиранию (S шп) | 6,5 | ? | 8,8 | 6,5 | ? | ? | ? | 6,5 | 7,0 | ? | ? | ? | ? | 8,5 | ? | 8,0 | ? | ? | ? | |
Мощность наносов (hн), м | ||||||||||||||||||||
Глубина расположения верхней технической границы шахтного поля (Н н), м |
Примечание:? – дополнительно определяемый параметр
Пример решения задач
Задача № 1
Определить основные параметры шахты, размеры и балансовые запасы шахтного поля для следующих условий (один из размеров шахтного поля неизвестен);
Показатель | |
Число пластов в свите 3 | |
Мощность пластов (м): | |
m1 1,3 | |
m2 0,8 | |
m3 1,0 | |
m4 | |
Расстояние между пластами (м): | |
h1-2 20 | |
h2-3 50 | |
h3-4 | |
Угол падения пластов (α), град 5 | |
Плотность угля (γ), т/м3 1,45 | |
Производственная мощность шахты (А сут), тыс.т/сут 5 | |
Расчетный строк службы шахты (Т р), лет 40 | |
Размер шахтного поля (км): | |
- по падению (H шп)? | |
- по простиранию (S шп) 6,5 | |
Мощность наносов (hн), м 15 | |
Глубина расположения верхней технической границы шахтного поля (Н н), м 60 |
Решение
1. Размер шахтного поля по падению
При двух неизвестных размерах шахтного поля размер поля по падению выразим через параметр Sш.п.
, м
где т/м2
А ш.г – годовая производственная мощность шахты, т , т
Т р – расчетный срок службы шахты, лет
, м
2. Промышленные запасы шахтного поля
, т
3 Балансовые запасы шахтного поля
, т
4. Расчетный срок службы шахты
, лет.
Принимаем Т р = 50 лет
5. Коэффициент извлечения балансовых запасов
6. Результаты расчета
Годовая производственная мощность шахты (А ш.г) - 1,5 млн.т;
Срок службы шахты (Т р) - 50, лет;
Размер шахтного поля по простиранию (S ш.п) – 6500 м;
Размер шахтного поля по падению (H ш.п) – 2790 м;
Промышленные запасы шахтного поля (Q пр) – 75 млн. т;
Балансовые запасы шахтного поля (Q бал) – 81,6 млн.т.
Задача № 2
Определить основные параметры шахты, размеры и балансовые запасы шахтного поля для следующих условий (оба размера шахтного поля неизвестны);
Показатель | |
Число пластов в свите 3 | |
Мощность пластов (м): | |
m1 1,3 | |
m2 0,8 | |
m3 1,0 | |
m4 | |
Расстояние между пластами (м): | |
h1-2 20 | |
h2-3 50 | |
h3-4 | |
Угол падения пластов (α), град 5 | |
Плотность угля (γ), т/м3 1,45 | |
Производственная мощность шахты (А сут), тыс.т/сут 6 | |
Расчетный строк службы шахты (Т р), лет 40 | |
Размер шахтного поля (км): | |
- по падению (H шп)? | |
- по простиранию (S шп)? | |
Мощность наносов (hн), м 15 | |
Глубина расположения верхней технической границы шахтного поля (Н н), м 60 |
Решение
1. Размер шахтного поля по падению
, м
где т/м2
А ш.г – годовая производственная мощность шахты, т , т
Т р – расчетный срок службы шахты, лет
, м
2. Промышленные запасы шахтного поля
, т
3 Балансовые запасы шахтного поля
, т
4. Расчетный срок службы шахты
, лет.
Принимаем Т р = 50 лет
5. Коэффициент извлечения балансовых запасов
6. Результаты расчета
Годовая производственная мощность шахты (А ш.г) - 1,5 млн.т;
Срок службы шахты (Т р) - 50, лет;
Размер шахтного поля по простиранию (S ш.п) – 6500 м;
Размер шахтного поля по падению (H ш.п) – 2790 м;
Промышленные запасы шахтного поля (Q пр) – 75 млн. т;
Балансовые запасы шахтного поля (Q бал) – 81,6 млн.т.