Реферат: ОГД билеты + все лекции по углю
Билетыпо УГЛЮ + все лекции
1.- Общие сведения об угольныхместорождениях Р.Ф. — Сплошная система разработки. «Лава – этаж», еедостоинства и недостатки; область применения. Технико-экономический показатель.
2. — Шахта. Шахтное поле. Делениешахтного поля по категории по метану. — Сплошная система разработки на пластахкрутого падения.
3. — Столбовая система разработки,достоинства и недостатки; область применения. — Расчет основных параметровшахты.
4. — Основные параметры шахт.Стадии разработки шахтных полей. — Сравнение сплошной и столбовой системыразработки. Экономическая оценка.
5. — Вентиляция тупиковыхвыработок. — Формы и размеры поперечного сечения горных выработок. Виды крепей.
6. — Этажная подготовка, еепараметры и область применения. — Способы и схемы проведения выработок.
7. — Панельная подготовка, еепараметры, область применения. — Процессы и организация производства припроведении горных выработок по крепким породам.
8. — Погоризонтная подготовка, еепараметры, область применения. — Понятие о пластах, опасных по внезапнымвыбросам угля и газа; понятие о горных ударах.
9. — Порядок отработки этажей ипанелей в шахтном поле. — Состав шахтного воздуха. Метан в угольных шахтах.
10. — Число одновременноразрабатываемых пластов. Очередность отработки пластов в свите. – Классификациягорных выработок. Горизонтальные горные выработки.
11. – Способы подготовки пластов.Пластовый и полевой способ. – Элементы залегания угольных пластов.Классификация пластов по углу падения и мощности.
12. – Способы вскрытия шахтныхполей и факторы, влияющие на их выбор. – Понятие о планограмме.
13. – Вскрытие пластов наклоннымистволами. Область применения. – Горные выработки: наклонные. Проведениевыработок проходческими комбайнами.
14. – Расположение стволов в шахтномполе. – Подземные горные выработки; форма и размеры поперечного сечения.Проведение выработок буровзрывным способом.
15. – Вскрытие вертикальнымистволами пологих пластов; область применения. – Основные параметры шахты,методы их расчета.
16. – Вскрытие свиты пластовкрутого падения. – Стадии разработки месторождений п.и. Технологическийкомплекс на шахтной поверхности.
17. – Вскрытие свиты пологихпластов вертикальными стволами и квершлагами. – Выемка угля в длинных очистныхзабоях механизированным комплексом.
18. – Вскрытие пологих пластоввертикальными стволами и погоризонтными квершлагами. – Организация работ вочистном забое, оснащенным механизированным комплексом. Планограмма.
19. — Околоствольные дворы, камеры.– Способы транспортирования отбитого п.и. очистных забоев до поверхности.
20. – Горное давление.Классификация боковых пород. – Выемка угля комбайнами. Односторонняя ичелноковая схемы.
21. – Последовательность выполненияпроизводственных процессов в забоях с индивидуальной крепью. – Расчет длиныочистного забоя.
22. – Крепь очистных забоев.Классификация крепей. – Геология угольных месторождений. (Происхождение горныхпород. Происхождение угля: бурый, каменный, антрацит)
23. – Индивидуальные крепи:призабойные и посадочные. Область применения. – Элементы и формы залеганияугольных пластов.
24. – Механизированные комплексыдля пологих пластов, их классификация. – Технологический комплекс наповерхности шахты.
25. – Проведение горизонтальныхвыработок в крепких породах. – Шахтные вентиляционные сооружения.
26. – Общие сведения о буровзрывныхработах. ВВ и СВ. – Шахтная пыль. Углекислый газ и меры борьбы с ним.
Основные сведения о добыче имировых запасах угля.
В мировых запасах ископаемоготоплива на долю угля, горючих сланцев и торфа приходится по объему 90%, а надолю нефти и газа 7-8%. В настоящее время добыча угля ведется в 60 странах:Германия, Польша, ЮАР, США, КНР, Россия, Индия. На долю этих стран приходится85% мировой добычи. От 10 до 100млн.т добывает Польша, Германия, Великобритания,ЮАР, Канада, Турция. Если в 1923г. на земле добывалось 2,3 млрд.т, то 200г.планируется добыть от 5-7млрд.т, в 1996г. – 3,350млрд.т из них КНР –1350млн.т,США 964млн.т, Индия 108млн.т, Россия 255млн.т, Австралия 250млн.т. Мировыегеологические запасы угля составляют 14трлн.800млрд.тонн. Мировые, доказанные1035млрд.тонн – этих запасов хватит на 225лет, и в России этих запасов хватитна 500лет. На земном шаре находится 3600 угольных бассейнов и месторождений7бассейнов это 27500млрд – бассейны гиганты, к ним относятся Ленский,Тунгусский, Таймырский, Канско-Ачинский, Аппалагский, и Кузбаский, Аммазона. 4бассейна от 200-500млрд. Нижнерейсковестфальский, Донецкий, Печорский,Иллинойс. Около 250 бассейнов имеют запасы от 0,5-200млрд.т. В Азии 57%,Америке 30%, Европе 9% , Африка и Австралия по 2%, Россия из 14100 – 6800
Основные направленияиспользования углей.
В настоящее время углииспользуются в основном для производства энергии и получения кокса, в меньшейстепени для получения газа и жидкого топлива. Основные тенденции ростапотребления угля связаны со спросом на: 1 энергетический уголь, дляпроизводства электроэнергии, 2 коксующийся уголь для развития чернойметаллургии, 3 энергии как источник получения тепла в случае неизбежногоперехода с жидкого и газообразного на твердое топливо, 4 уголь как источникполучения различных элементов и веществ, 5 уголь для получения жидкого игазообразного топлива.
Основные угольные бассейныРоссии.
В Европейской части России –Донецкий, Подмосковный, Печорский. В пределах Урала – Кизелевский, Челибанский,Южно Уральский. В западной Сибири – Кузнецкий и Горновский. В восточной Сибири– в Красноярском крае и Иркутской области (Канско-Ачинский, Минусинский,Иркутский, Южно Липетский). На семеро востоке – Магаданский и Камчатский.Дальнем Востоке – Хабаровского, Приморских краев и Амурской области.
Условия залегания всехместорождений сильно отличаются по мощности пластов, углу падения, по глубинеразработки, по свойствам вмещающих пород и т.д.
Способы разработки:открытый, подземный, комбинированный, подводный, геотехнологический.
П.и. которые залегают впластовых месторождениях: — уголь, горючие сланцы, торф, калийные соли.
Две фазы образования угля: 1торфообразование, 2 из торфа в уголь (углефикация)
Угольный карьер — разрез.
Метаморфизм угля — процессглубокого струк-но молек-го преобразования орган-го вещ-ва углей. Метаморфизмуглей явился следствием воздействия на угли: внут-го тепла земли при погруженииугленосных толщ на глубину.
Ископаемые угли — 1 бурые, 2каменные, 3 антрациты.
Бурый уголь — низший членобщего генетического ряда ископаемых углей; мягкие, плотные, полевой,коричневый; влажность 60%; характеризуется цветом, содержание углерода 63-71%,теплота сгорания 25,5-33,5 МДж/кг.
Каменный уголь — твердая,плотные, преимущественно — полосчатая, реже однородная порода черного илисеро-черного цвета, с блестящей полуматовой или матовой поверхностью. Степеньсодержания углерода 74-92%, теплота сгорания сухого без зольного угля 30,5-36,8МДж/кг.
Антрацит –наиболее углефицированная разновидность ископаемого угля, содержащий углерода89-98%, плотная порода, серовато-черного цвета с ярким металлическим блеском,теплота сгорания 33.5-35.2 МДж/кг.Пласт — геологическое телосложенное осадочной однородной породой ограниченной двумя приблизительнопараллельными поверхностями и занимающее значительную площадь. Породы, вкоторых залегает пласт угля — называют боковыми породами. Породы лежащиенепосредственно 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 пластовотносится — простирание, падение, угол падения и мощность пластов.
Линия простирания — линияобразующаяся при пересечении поверхности пласта с горизонтальной плоскостью.
Линия падения — линиялежащая в плоскости пласта и перпендикулярна линии простирания.
Угол, составленныйповерхностью(кровлей) или почвой пласта и горизонтальной плоскостью называется угломпадения пласта (a)
//
//
//
Мощность пласта — толщинапласта определенная по кратчайшему расстоянию (по нормали перпендикулярно)между кровлей и почвой (m). (mв-вертикальная, mг — горизонтальная)
Классификация угольныхпластов по мощности и по углу падения.
По мощности: весьма тонкиеменее 0.7м, тонкие от 0.1-1.2м, средней мощности 1.21-3.5м, мощные более 3.5м.
По углу падения: пологие до18°, 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 искусственнообразованные полости в земной коре имеющие замкнутый контур поперечногосечения. Их разделяют на основные и дополнительные.
Основные выработки — имеющиенепосредственный выход на земную поверхность.
Выработки, не имеющиенепосредственный выход на поверхность называют дополнительными.
Главные выработки — те,которые служат для транспортирования и подъема п.и. на поверхность.
По вспомогательнымвыработкам доставляют людей, породу, материал и т.д.
Если выработка пройдена по пласту,то она называется пластовой; по пустым породам — полевая выработка.
Выработки, предназначенные длядобычи п.и. наз-ют очистными.
Выработки по углу падения — 1.вертикальные, 2.наклонны и 3.горизонтальные.
Вертикальные г.в.
К ним относят ствол, шурф, слепойствол, гезенк, скважина.
Ствол — вертикальнаявыработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность ипредназначенная для обслуживания подземных горных работ. В зависимости отпредназначения стволы бывают главными, вспомогательными, вентиляционными.
Главный ствол — служит дляподъема п.и. на поверхность и др. целей.
Вспомогательный ствол служитдля спуска и подъема людей, материалов, оборудования, для выдачи породы. Стволыоборудуют механическим подъемом. (скипы и клети)
Шурф – выработка имеетнебольшой разрез поперечного сечения, небольшую глубину разработки, имеет выходна земную поверхность, но не оборудован механическим подъемом. Служит длявентиляции и др. вспомогательных целей.
Гезенк – вертикальная выработка,не имеющая непосредственно выхода на земную поверхность и служащая для спускап.и. с выше лежащих горизонтов на ниже лежащие.
1.гезенк 2.слепой ствол 3.шурф
\\
\\
\\
Слепой ствол – выработка, неимеющая непосредственно выхода на земную поверхность и предназначенная дляподъема п.и., для вентиляции, спуска и подъема людей и др.целей.
Скважина – вертикальнаявыработка, пройденная путем выбуривания горных пород обычно диаметром до 2м.Скважины бывают вентиляционными, лесоспускными, доставочными
Наклонные горные выработки.
Наклонный 1ствол, 2 бремсберг, 3уклон, 4 ходок, 5 скат, 6 восстающий, 7 рудоспуск и 8 печь.
1.Наклонный ствол –выработка, имеющая непосредственный вход на земную поверхность ипредназначенная для обслуживания подземных горных пород (тоже самое, что ивертикальные и наклонные стволы)
\\
\\
\\
4.Уклон — тоже самое, что ибремсберг, только транспортирование п.и. осуществляется снизу вверх.
3.Бремсберг – вырабока неимеющая непосредственного выхода на з.п., пройденная по линии падения пласта ислужащая для транспортирования п.и. сверху вниз. Чаще всего бремсберг проводятпо пласту, реже по породам. 1.шахтный ствол 2. Пласт в разрезе
Параллельно бремсбергу и уклонупроводят ходок.
5.6Ходок - наклоннаявыработка, проводимая параллельно бремсбергу или уклону.
5 для людей 6 для груза
Скат - выработка, неимеющая непосредственного выхода на з.п., проведенная по падению пласта ипредназначенная для спуска п.и. под действием собственного веса.
Печь – выработка, проводимаяпо восстанию пласта и предназначенном для проветривания, передвижения людей,транспортирования грузов. Чаще всего печь соединяет откаточный штрек спросеком.
Горизонтальные выработки.
Штрек, квершлаг, штольня, просек,орт.
Штрек – (самая главнаягорная выработка) горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственноговыхода на земную поверхность, пройденная по простиранию пласта п.и. Если штрекпройден по пустым породам, то он называется полевым. Штреки бываютглавными, откаточными, конвейерными, этажными, панельными и т.д.
Квершлаг – горизонтальнаяг.в., но пройдена вкрест простирания пласта.
Орт – г.г.в. пройденная попласту вкрест его простирания обычно соединяет штреки расположенные у почвы икровли пласта.
\\
\\
\\
Штольня – г.г.в. имеющаявыход на з.п. и предназначенная для обслуживания подземных г.работ. Штольнябывает главная, вспомогательная, вентиляционная. Имеет один выход наповерхность.
Просек – г.г.в. пройденнаяпо простиранию пласта, параллельно штреку без подрывки вмещающих пород.
\\
\\
\\
Шахта. Шахтное поле. Основныепараметры шахты.
Шахта – горноепредприятие,предназначенное для добычи угля подземным способом.
Параметры шахт: 1.А – производственнаямощность – количество п.и. в год выдаваемого в единицу времени, т/сутки,т/мес., т/год. 2.T — срок службы шахты; время, в течении которогоосуществляется разработка месторождения, год. 3.Z — запасы 4.S – размершахтного 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.Срокслужбы 40-80лет. Шахтное поле делят, и получается несколько шахт.
//
//
//
Стадии разработкиместорождений.
1.Вскрытие - обеспечениедоступа к п.и. с земной поверхности. Цель вскрытия – создание транспортныхкоммуникаций (транспортирование п.и., перемещение людей, транспортированиеоборудования, материалов, подача воздуха и т.д.)
2.Подготовка – проведениеподготовительных выработок с целью подготовки месторождения для эксплуатации.
3.Очистная выемка – процессдобычи п.и.
Подготовка пластовыхместорождений.
Для эффективной отработкиместорождения его необходимо разделить на участки.
После расположения, выше линии I — I называют полем по восстанию или бремсберговымполем. Ниже линии I – I называют полем попадению или уклонным полем. Если провести вертикальную плоскость,через одну из вскрывающих выработок (ствол) по линии пласта, то он разделитсяна крылья.
\\
\\
\\
Этажная подготовка шахтногополя.
Каждая заштрихованная часть – этаж.Если пласт по падению разделить на участки, вытянутые по простиранию, то такиеучастки называют этажами. Границами этажа являются либо границашахтного поля, либо соседние этажи.
Высота этажа (hэ)составляет от 100-300м. Все этажи в бремсберговой части шахтного поляобслуживаются одним бремсбергом; который называют капитальным.
Рядом с бремсбергом параллельно емупроводят 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) разрезнойпечью в ней начинают монтировать оборудование, которое добывает п.и. Послетого как начинается добыча, разрезная печь превращается в лаву или очистнойзабой.
Панельная подготовка.
\\
\\
\\
Заштрихованная часть – панель.В пределах каждой панели проводится комплекс наклонных выработок – бремсберг и2 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, которыеоконтуривают ярус, называются откаточный ярус. 8 – главный откаточныйштрек 7 вентиляционный штрек. Размер панели по падению около 1000м., попростиранию = 2км. В каждом ярусе различают один очистной забой или 1 лаву. 9разрезная печь.
Погоризонтная подготовка.
1 главный откаточный штрек, 2главный вентиляционный штрек. Заштрихованный участок будет обрабатываться однимочистным забоем. 3 конвейерный бремсберг, 4 вентиляционно-наклонная выработка,5 разрезная печь (след.превр.в лаву)
\\
\\
\\
Сравнение способовподготовки.
Достоинства, недостатки и областьприменения.
Этажная подготовка.
Достоинства: 1. Возможностьбыстрого ввода очистного забоя в эксплуатацию 2. Возможность получениядополнительных геологоразведочных данных.
Недостатки: Значительные затраты наподдержание горных выработок.
Область применения: пласты,наклонные, круто-наклонные и крутопадающие. Иногда этот способ применяется ипри разработке пологих пластов, например в случае вскрытия шахтного полянаклонными стволами.
Панельный способ подготовки.
Применение: обычно при разработкепластов до 25º, а погоризонтный способ применяют на пластах с угламипадения до 12º.
Достоинства: состоит в том, что онапозволяет одновременно отрабатывать большое количество очистных забоев.
Недостатки: большой объем наклонныхвыработок, которые трудно проводить, поддерживать.
Погоризонтная подготовка.
Достоинство: 1 позволяет достигатьвысоких нагрузок на шахтное поле 2 она позволяет эффективно отрабатывать пластыс нарушениями расположенными по линии падения.
Недостаток: большой объем наклонныхвыработок
Процессы проведения горныхвыработок.
Крепь горных выработок.
Горная крепь – искусственноесооружение, возводимое для предотвращения обрушения пород, сокращениянеобходимых размеров поперечного сечения и рабочего состояния выработок. Поосновному материалу, из которого она изготовлена они делятся на деревянную,металлическую, бетонную, железобетонную, каменную, каменные материалы. Поназначению выработок на крепь вскрывающих выработок, подготавливающих иочистных. По сроку службы делятся на временные и постоянные. По форме:трапециевидные, прямоугольные, арочные, кольцевые. По принципу работы: жесткиеи податливые.
Требования к крепям:
1 должна выдерживать давлениегорных пород не разрушаясь, 2 не должна препятствовать выполнениюпроизводственных процессов, 3 должна легко разбираться и собираться,4 бытьогнестойкой
\\
\\
\\
Способы проведенияподготовительных выработок.
Под способом проведениявыработок понимают совокупность производственных процессов выполняемых внеобходимой последовательности для образования и сокращения полости в массивегорных пород определенного сечения и протяженности. В зависимости осуществующего состояния пород назначение и срока службы способы проведенияделятся на обычные и специальные.
К обычным способам проведениявыработок относят буровзрывной и комбайновый способ. Буровзрывной при крепкихпородах. Если крепость S меньше или равна 6, то можно применятькомбайновый, если больше или равно 6 то буровзрывной.
Проходческие процессыподразделяются на основные и вспомогательные.
К основным относятся разрушение иотбойка породы или п.и., погрузка и транспортирование горной массы, возведениекрепи.
Вспомогательные процессы:возведение временной крепи, настилка рельсовых путей или наращиваниеконвейерных линий, наращивание вентиляционных водных и воздушных магистралей,силовых и телефонных кабелей.
Общие сведения о проведениивыработок буровзрывным способом.
При буровзрывном способевыполняется, прежде всего комплекс буровзрывных работ.
1 бурятся шпуры, 2 заряжаниешпуров, 3 взрывание шпуров, 4 проветривание забоев, 5 уборка породы, 6транспортирование породы, 7 крепление выработки.
Проведение выработок комбайновымспособом.
При проведении выработок по породамили по углю с крепостью меньше или равно 6 применяются проходческие комбайны.
Проходческий комбайн (г –погрузочный орган.)
\\
\\
\\
1.отбойка и погрузка породы2.Транспортировка породы 3.Крепление
Околоствольные дворы.Околоствольный двор – совокупность выработок (включая служебные камеры,участки квершлагов или штреков) расположенные около шахтных стволовпредназначены для обслуживания подземного хозяйства.
Околоствольный двор является своегорода станцией принимающей весь груз подлежащей выдачей на поверхность иотправленный от стволов шахты состава порожных вагонеток материалы,оборудование к рабочим участкам. Существует несколько типов околоствольныхдворов. Так по схеме движения груженых и порожных составов они делятся накруговые (перпендикулярные и параллельные) и челноковые.
\\
\\
\\
Камеры околоствольного двора.
Аккумулирующие бункеры иразгрузочные ямы, депо локомотивов, зарядная камера для аккумулирующихэлектровозов, камера ожидания, камера медпункта, депо противопожарного поезда,склад взрывчатых веществ, насосная камера.
Технологический комплекс наповерхности шахты.
Технологический комплекс наповерхности – комплекс зданий, сооружений и оборудования, предназначенныхдля подъема, приема, переработки и отправления потребителям п.и.; приема искладирования породы, проветривания подземных выработок, обеспечение механизмовэнергией и бытового обслуживания трудящихся.
Технологический комплекс состоит из3-х основных комплексов: блок главного ствола, блок вспомогательного ствола иадминистративно бытовой комбинат. На шахтной поверхности сооружаются:вентиляторная установка, открытая электроподстанция, резервуары с водой,аварийный склад для временного хранения угля.
Блок главного ствола включает всебя: 1 копер, 2 помещение технологического комплекса по приему угля, 3 пунктпогрузки угля в железнодорожные вагоны, 4 котельная, 5 помещение подвижныхустановок.
Блок вспомогательного ствола.
Предназначен для спуска и подъемалюдей, материала и оборудования.
1 копер, 2 ремонтные мастерские, 3материальные склады, 4 склад металокрепи__, 5 калориферная__, 6 зданиеподъемных машин.
Административно бытовой комбинатвключает в себя различные помещения по бытовому обслуживанию шахтеров, а такжеадминистративно конторские помещения, нарядные, телефонные станции, здравпункт,бани.
Способы вскрытия шахтныхполей.
Факторы, влияющие на способывскрытия: 1 форма и размер шахтного поля, 2 мощность и угол падения пласта,3 число рабочих пластов, 4 расстояния между ними, 5 глубина залегания, 6нарушенность, 7 газоносность, 8 мощность и срок службы шахты.
Требования к способам вскрытия:
1 должны обеспечивать максимальнуюпроизводительность и минимальную себестоимость, а для этого необходимоминимизировать первоначальные капитальные затраты и сроки строительства, 2высокая концентрация производства, 3 низкая протяженность поддерживаемыхвыработок, 4 эффективное проветривание выработок.
Классификация способов вскрытия.
Способы вскрытия различаются: 1по типу главных вскрывающих выработок (наклонные и вертикальные стволы, штольнии их комбинации), 2 по расположению главной вскрывающей выработки относительнопласта и элементов его залегания, 3 по числу транспортных горизонтов(одногоризонтные и многогоризонтные), 4 по наличию т типу дополнительныхвскрывающих выработок (горизонтальные, вертикальные, наклонные).
Вскрытие вертикальнымистволами.
Название способов вскрытияопределяется перечислением главных и вспомогательных вскрывающих выработок,обеспечивающих доступ с поверхности к п.и. Область применения: любыегоронгеологические условия в независимости от глубины, мощности пластов, углаих падения, количество пластов и рельефа поверхности.
Недостатки: 1 большая стоимостьпроведения, 2 длительный срок пуска шахты в эксплуатацию, 3 цикличностьтранспорта, 4 большие технологические и экономические сложности в случаеуглубки ствола.
Достоинства: 1 большая площадьсечения, 2 относительно небольшая протяженность от поверхности до пласта, 3небольшие затраты для поддержания выработки
Вскрытие вертикальнымистволами одиночных пластов.
1 — гл. ствол, 2 вспомогательныйствол, 3 шурф, 4 околоствольный двор.
\\
\\
\\
2 Вскрытие группы пластоввертикальными стволами и капитальным квершлагом.
Размеры шахтного поля по падениюменее 2500м. Расстояние между пластами менее 400м. Угол падения более 80ºи менее 18º.
\\
\\
\\
3 Вскрытие вертикальнымистволами и погоризонтными квершлагами.
Применяется при угле менее12º при вскрытии свиты пластов. 4 — погоризонтные квершлаги.
\\
\\
\\
4 Вскрытие вертикальнымистволами и этажными квершлагами.
\\
\\
\\
5 При большой протяженностишахтного поля по простиранию и большой газоносности угольных пластов, шахтноеполе делят на блоки.
Блок – часть шахтногополя, имеющая собственную вертикальную выработку для подачи свежей струивоздуха. 5 – блоковой вентиляционный ствол. При размерах поля Sболее 8000м,q более 15 м³/m– газоносность.
\\
\\
\\
В зависимости отгорногеологических условий залегания угольных пластов расположение вертикальныхстволов может быть 1 центрально сдвоенная, 2 центрально -_______, 3 орланговая.Выбор способа вскрытия определяется в первую очередь безопасность ведения г.р.и минимальными.
Системы разработкипластовых месторождений.
Выработки, предназначенные длядобычи, называют очистными.
Установленный для данныхгеологических условий залегания пласта и принятых средств механизацииопределенный порядок ведения подготовительных и очистных работ в пределах этажаили панели увязаны в пространстве и во времени называется система разработки.
Требования к системе разработки:
1 безопасность, 2экономичность, 3минимизация потерь.
Факторы, влияющие на выборсистем разработки: мощность пласта, угол падения пласта, крепость пласта,газоносность.
Классификация систем разработки.
В качестве классификационногопризнака выбрано одно характерное отличие – определенная очередность веденияподготовительных и очистных работ. Это отличие предопределяет вид системразработки: сплошная, столбовая, комбинированная в случае длинных очистныхзабоев; камерно и камерно-столбовые при коротких очистных забоях.
\\
\\
\\
Характерным для столбовых системразработки является то, что до начала очистных работ проводят подготовительныевыработки, которые полностью оконтуривают запасы в пределах выемочного поля.При сплошной системе разработки проведение подготовительных выработок иочистная выемка ведутся одновременно. При комбинированных системах дляотработки столбов в выемочном поле применяют одновременно или последовательносплошную или столбовую систему разработки.
\\
\\
\\
Основное отличие определяется рядомпризнаков, которые характеризуют не столько систему, сколько ее варианты. 1Технология выемки. По этому признаку все системы делят на две группы ф) сдлинными очистными забоями(лавы), б) с короткими очистными забоями(камерами).Системы первой группы делятся на две подгруппы: а1) системы разработки пластовна полную мощность, а2) система разработки мощных пластов с разделением напласты. Второй признак. 2 общее направление выемки п.и. по отношению кэлементам залегания, различают системы разработки с выемкой: по простиранию, попадению, по восстанию.
Сплошная система разработки.
1 ходок первоначально от ходка (1)на расстоянии от него в 50-80м проводится вентиляционный штрек – 3 иоткаточный штрек – 2. Эти штреки соединяют между собой разрезной печью – 4 вкоторой монтируют очистное оборудование. Штрек (3) опережает забой лавы метровна 5, а штрек (2) откаточный опережает на 80м для маневровых операций. Послетого как началась добыча разрезная печь (4) превращается в очистной забой. Помере добычи, а следовательно, и по мере подвигания очистного забоя проводится иподготовительные выработки (3,4). В какой-то момент времени забой окажется вположении А. Крестиками обозначено выработанное пространство. 6 – обозначеныбутовые полосы необходимые для охраны подготовительных выработок. В процесседобычи п.и. транспортируется по лаве (4) на откаточный штрек (2), потомбремсберг. Воздух подается в другом направлении.
\\
\\
\\
Способы поддержания выработок.
1 выкладка бутовых полос, 2целиками угольными (вместо бутовой полосы, мы ее не извлекаем),3 железобетонныетумбы.
Способы управления горнымдавлением.
1 полное обрушение, 2 полнаязакладка выработанного пространства, 3 частичная закладка выработанногопространства, 4 плавное опускание кровли.
Достоинство сплошной системыразработки:
1 простота системы разработки, 2сравнительно быстро возможно приступить к добычным работам. Недостатки: 1большие затраты на поддержание подготовительных выработок, 2 взаимные помекиочистных и подготовительных работ, 3 отсутствие предварительной информации погеологии месторождения. Область применения: пласты тонкие, весьма тонкие,пласты опасные по газу, внезапным выбросам.
Столбовая система разработки.
Столбовая система разработкипредполагает разделение в пространстве и во времени очистных и добычных работ.При этой системе все подготовительные выработки в выемочном поле проводятся доначала очистных работ. При этой системе запасы выемочного столба отрабатываютсяв обратном порядке, т.е.
__
__
__
При этой системе запасы выемочногостолба отрабатываются в обратном порядке, т.е. от границ этажа или яруса кцентру шахтного поля, что позволяет погашать выработки. При столбовой системеочистной забой имеет прямолинейную форму. Основным способом управления кровлиявляется полное обрушение.
1 бремсберг, 2 ходки (грузовой илюдской), 3 камеры подъемных машин, 4 вентиляционный штрек, 5 конвейерныйштрек, 6 вентиляционный штрек очередного столба, 7 разрезная печь, 8выработанное пространство.
\\
\\
\\
Сами выработки (4) и (5) намподдерживать не нужно, они погашаются п.и. по очистному забою (7) (скребковыйконвейер) поступает на ленточный конвейер по выработке 5 транспортируется добремсберга (1), по бремсбергу (1) п.и. идет до главного откаточного штрека дооколоствольного ствола и по стволу на поверхность. Область применения:повсеместно.
Достоинства: 1 отсутствуют взаимныепомехи очистных и подготовительных работ, что позволяет достигать высокихнагрузок на очистной забой, 2 подготовительные выработки находятся в хороших,благоприятных условиях, 3 заблаговременное проведение подготовительныхвыработок позволяет получать дополнительную геологическую информацию.
Процессы в очистных забоях.
Основные процессы: 1 выемка, 2крепление,3 транспортирование.
Выемка.
Выемка угля может производитсямеханическими способами исполнительными органами горных машин, при помощивзрывных работ, гидравличесеким способом, механогидравлическим. Выбор __зависит от свойств и состояния п.и. и окружающих пород. Процесс выемки включаетне только разрушение пласта, но и его погрузку. Эти процессы могут выполнятьсялибо одной, либо разными машинами, одновременно или последовательно. Наиболееширокое распространение имеет механический способ выемки. Этот способосуществляется комбайнами, стругами, бурошнековыми установками, обойнымимолотками и угольными пилами.
Очистной комбайн
\\
\\
\\
1 механический корпус длина 8-10м,2 и 3 исполнительные органы. Он размещается на скребковом конвейере. В корпус –падающая часть, редукторы и т.д. Различают широко захватную и узко захватнуювыемку. Выемка, при которой ширина полосы мене 1м, называется узкозахватной.Разновидность узкозахватной выемки, при которой разрушение угля производитсястругом, движущимся вдоль забоя и срезающее стружку шириной 10-20см, называют струговойвыемкой. Исполнительные органы бывают барабанного типа, корончатого,шнекового. Самый прогрессивный исполнительный орган – шнекового типа.
Достоинства узкозахватной выемкипо сравнению с широкозахватной.
1 выемка производится в зоне эффективногоотжима угля, что снижает сопротивление его разрушению, 2 узкозахватная выемкапозволяет эффективно решить вопросы крепления.
Существует односторонняя выемка ичелноковая. Односторонняя – в одну сторону комбайн и обратно идетзачищает. Челноковая – туда сюда.
Крепление.
В очистных забоях применяютиндивидуальные и механизированные крепи.
Механизированные крепи –прогрессивный способ крепления, позволяет механизировать и автоматизировать всепроцессы в забое, но в ряде случаев (при разработке сильно нарушенныхместорождениях, при не выдержанной мощности пласта) приходится применятьиндивидуальные крепи.
Индивидуальная крепь впроцессе ее передвижки разбирается на элементы: состоит из призабойной ипосадочной (специальной). Призабойная – стойки, которые располагаютправильными рядами вдоль забоя. Стойки устанавливают под верхняки.
\\
\\
\\
Стойки могут быть деревянными,металлическими. Если стойки металлические они делятся на стойки трения игидравлические. Крепи бывают жесткие и податливые. Жесткие под нагрузкой теряютсвою несущую способность. Податливые сохраняют несущую способность.
\\
\\
Посадочная крепь предназначена дляуправления кровлей. Ее несущая способность в несколько раз выше, чем несущаяспособность призабойной крепи. 95% добывается с помощью механизированной крепи.
По способу взаимодействия спородами кровли все механизированные крепи делятся на 4 типа: 1оградительно-поддерживающие крепи, 2 поддерживающие оградительные, 3поддерживающие, 4 оградительные
\\
\\
\\
Состоит: 1 перекрытие, 2ограждающая часть, 3 основание, 4 козырек, 5 гидростойка.
Функции: 1 защита при забойного пространства от обрушенных пород и частичное поддержание кровли (козырьком), 2в основном поддерживает кровлю, но и имеет ограждающий элемент, 3 поддерживает,4 ограждает. Каждая из этих крепей имеет свою область применения
Механизированный комплекс включаетв себя механизированную крепь, очистной комбайн, скребковый конвейер, гидро иэлектрооборудование, насосные станции, маслостанции.
1 горизонтальный гидродомкрат, 2механ.крепь, 3 скребковый конвейер, 4 очистной комбайн.
\\
\\
\\
Технология, механизация иорганизация очистных работ в комплексно механизированном забое.
1 секция механизированной крепи, 2очистной комбайн, 3 скребковый конвейер.
Первоначально комбайн находится внижней части лавы около конвейерного штрека (4). Комбайн находится наскребковом конвейере, причем конвейер и крепь придвинуты к забою. Начинаетсязарубка комбайна в пласт и начинается процесс выемки, т.е. комбайн, двигаясь поконвейеру снизу вверх вынимает полоску угля шириной L.В процессе разрушения пласта осуществляется погрузка угля на скребковыйконвейер. С помощью гидродомкратов скребковый конвейер передвигается к забою,затем после снятия распора крепи этими же гидродомкратами секции крепиподтягиваются к забою.
\\
\\
\\
Планограмма очистных работ.
Горные выработки. Рудничнаяатмосфера.
Шахтное поле – частьугольного месторождения отведенного для разработки одной шахты.
Проектными потерями являетсячасть балансовых запасов угля, которое по проекту предусматриваетсябезвозвратному оставлению в недрах, при отбойке всех запасов данной шахты.
Общешахтные относятсязапасы в целиках под сохраняемыми объектами на поверхности или целиках служащихдля охраны капитальных горных выработок.
Эксплуатационные потери –потери в целиках угольных пачках связанные системой разработки и технологиигорных работ.
Эксплуатационные горныевыработки необходимые для разработки месторождения, которое имеет основноеназначение детальной разведки уточнения и дополнении горно-геологическуюхарактеристику данного месторождения.
Подготовительные выработки –выработки, проводимые при подготовке отдельных частей шахтного поля к очистнойвыемке.
Забоем выработки называютместо разрушения массива горных пород.
Комплекс: 1 комбайн, 2 конвейер, 3крепь.
Атмосферный воздух,заполняющий горные выработки называется рудничным или шахтным.
Выработки, по которым подаетсячистый воздух, называются воздухо-подающими.
Выработки, по которым удаляетсяиспорченный воздух, называются вентиляционными.
Приемлемое давление воздуха наглубине разработке достигает 120 кПа.
Газообильность — характеризует интенсивность выделения газа в отдельную горную выработку впределах добычного участка.
Газоносность – количествогаза (м³) содержащийся в 1т или в 1м³ нетронутого массива природныхусловий. Составной частью является кислород. Его плотность по отношению квоздуху 1,11 кг/м³. По правилам безопасности содержания кислорода в горныхвыработках составляет 20%.
Азот. Его плотность поотношению к воздуху 0,97кг/м³. Содержание азота в угольных пластах можетсоставлять 2м на T.
Углекислый газ. По правиламбезопасности на рабочих местах не должно быть 0.5%. Выработка с исходящейструей горизонта и шахты 0.75% — углекислого газа.
К ядовитым примесям воздухаотносятся окись углерода, окислы азота, сернистый газ, сероводород.Предельно допустимая концентрация окиси углерода в воздухе действующихвыработок составляет 0.0017%. Сернистый газ (SO²)Предельно допустимая концентрация 0.0038%. Сероводород (H²S).Предельнодопустимая концентрация 0.00071%. Акролеина – 0.0008%. Фармольдегид, аммиак,радон.
Метан. Температуравоспламенения 650-750º, предельно допустимое содержание более 1% ,исходящая струя шахты 0.75%, поступающая струя, содержание не должно превышать0.5%. Допустимое содержание метана в тупиковых выработках не должно быть больше2%.
=============
=============
Для графического изображенияпроцессов операций в горном деле применяются циклограммы и планограммы. Циклограммапоказывает последовательность выполнения процессов и операций в одном местеподземного пространства, например, проведение одиночной горной выработки. Планограммапоказывает последовательность выполнения процессов, операций, ихпродолжительность и совмещение в различных местах, ведение горных работ,например очистной забой.
Угольные шахты в зависимости от относительной метанообильности и вида выделения метанаразделяют на пять категорий :I — с выделением до 5 м3 метана на 1 т суточной добычи; II — от 5 до10 м3 метана на 1 т суточной добычи;III -от 10 до 15 м3 метана на 1 тсуточной добычи; сверхкатегорийные — с выделением газа более 15 м3 на 1 т суточной добычи и опасные посуфлярным выделениям. К особой категории – “опасные по внезапным выбросам” — относятся шахты, разрабатывающие пласты, опасные по внезапным выбросам угля,газа и породы.
Целик – часть угольногопласта, которую при разработке месторождения оставляют нетронутой для охраныгорных выработок, наземных сооружений, управления горным давлением и другихцелей.
Вскрытия шахтного поля.
Вскрытием месторождения или шахтного поля называютпроведение комплекса вскрывающих выработок, которые открывают доступ споверхности к полезному ископаемому и обеспечивают возможность проведенияподготовительных выработок.
Схемой вскрытия называют пространственноерасположение сети вскрывающих выработок (стволы, штольни и др.) относительнограниц шахтного поля.
Способ вскрытия – расположение системы вскрывающихвыработок в шахтном поле относительно горизонтальной плоскости с учетом ихфункционального назначения.
Проветривание очистных иподготовительных выработок в панелях осуществляется через центрально-сдвоенныестволы или через один ствол и шурфы, пройденные для каждой панели.
Этажи отрабатываются в нисходящемпорядке. По мере отработки этажа заблаговременно производятся углубка стволов иподготовка нового откаточного горизонта.
Лава — подземнаяочистная выработка большой протяженностью (от неск. десят. до неск. сот.метров)один бок, которой образован массивом п.и. (забоем лавы, а другой — стенойзакладочного материала или обрушенной породой выработанного пространства.
С токи зрения горного давления иустойчивости, горные выработки по форме сечения можно расположить вследующей последовательности: 1 — круглая (самая устойчивая), 2 — овальная, 3 — арочная, 4 — сводчатая, 5 — трапециевидная — есть полигональная ипрямоугольная. Вскрывающие выработки имеют форму 1,2,3,4, подготавливающие2,3,4,5, разрабатывающие 3,5,6,7.
Планом горных работ, называютпроекцию угольного плата на горизонтальную плоскость с нанесением всейнеобходимой горно-геологич, горно-технич, эконом. информации.
gornacru@mtu-net.ru
mggu.newmail.ru