25434 (Проектирование шахты), страница 2

4. По принятому типу подъемных сосудов и их параметрам принимаются размеры главного и вспомогательного ствола.

5. В соответствии с рекомендуемыми для угольных шахт технологическими схемами околоствольных дворов выбирается тип околоствольного двора.

6. Сочетания вскрывающих и подготовительных горных выработок выбираются типовыми по габаритам транспортных средств и подъемных сосудов и проверяются по максимальной доступной скорости струи воздуха.

Расход воздуха по выделению метана определяется по формуле:

Где - суточная мощность шахты, т;

- допустимая концентрация метана в исходящей вентиляционной струе воздуха из шахты, %;

- относительная газообильность выработок шахты с учетом дегазации, м³/ч;

- коэффициент дегазации пластов, принимаемый в зависимости от схемы дегазации равным 0,3-0,6;

- относительная газообильность выработок шахты, м³/ч;

- максимальная глубина разработки, м;

- глубина зоны газового выветривания, м;

- остаточная метанообильность на границе зоны газового выветривания, м³/т;

- ступень метанообильности, м/(м³/т).

Для наших расчетов значения находятся в пределах 50-150 м, а значения - в пределах 20-35 м/( м³/т).

Расход воздуха по наибольшему числу людей, одновременно находящихся в шахте определяется по формуле:

Где - наибольшее число людей, одновременно находящихся в шахте, чел.

Где - коэффициент, учитывающий количество людей, одновременно находящихся в шахте во время пересменки, ;

- месячная производительность труда подземного рабочего, т/мес; принимается на менее 120-150 т/мес.

- количество рабочих смен в сутки.

Расчет воздуха по расходу ВВ на комплексно-механизированных шахтах не производим.

Расход воздуха для проветривания шахты с учетом горнотехнических условий определяется по формуле:

Где - расход воздуха для проветривания шахты, принимаемый максимальным по рассмотренным выше факторам, м³/мин;

- коэффициент учитывающий горнотехнические условия шахты:

Где - коэффициент, учитывающий утечки воздуха за пределами выемочных участков;

- коэффициент, учитывающий проветривание поддерживаемых выработок;

- коэффициент, учитывающий утечки и распределение воздуха в зависимости от числа одновременно разрабатываемых горизонтов, при одном, двух, трех горизонтах принимается равным, соответственно 0, 0,10, 0,15;

- коэффициент учитывающий обособленно проветриваемые камеры, принимается равным 0,10;

- коэффициент учитывающий число проветриваемых участков; при числе участков 1-4, 5-10 и более 10 принимается равным соответственно 0,15, 0,20, 0,30.

- коэффициент, учитывающий схему проветривания шахты; принимается для секционной, центральной, фланговой крыльевой, фланговой групповой и фланговой участковой схемы проветривания равным, соответственно: 0,10, 0,20, 0,15, 0,10 и 0;

- коэффициент, учитывающий обособленно проветриваемые подготовительные выработки, при столбовой системе разработке на мощных пластах м проведении выработок без подрывки боковых пород принимается равным 0,20; на пластах малой мощности при проведении выработок с подрывкой боковых пород принимается равным 0,10; при сплошной системе разработке – 0,05. Другие системы разработки приравниваются к столбовым или к сплошным в зависимости от наличия или отсутствия обособленно проветриваемых подготовительных выработок, проводимых по угольным пластам.

7. Производится выбор места заложения стволов в шахтном поле. По простиранию пластов при равномерном распределении запасов угля в шахтном поле главный ствол располагается в середине шахтного поля по простиранию.

8. Производится построение целика под промплощадку шахты.

4. ПОДГОТОВКА ШАХТНОГО ПОЛЯ

Данный раздел выполняется в следующей последовательности.

1. Устанавливается тип шахты.

В зависимости от конкретных горно-геологических условий месторождения может быть принята индивидуальная или блоковая шахта. Как правило, принимается индивидуальный тип шахты с единой системой проветривания. Блоковый тип шахты с секционной системой проветривания выбирается при проектировании крупных шахт на месторождении с большими размерами шахтного поля по простиранию (обычно более 6000 м) и высокой газообильностью угольных пластов.

2. Устанавливается способ подготовки шахтного поля.

В зависимости от горно-геологических условий залегания угольных пластов и основных параметров шахты могут быть применены следующие способы подготовки шахтного поля: погоризонтный, панельный, этажный или комбинированный.

Согласно нормам технологического проектирования угольных шахт следует принимать:

А) погоризонтный способ – для необводненных пластов при углах падения от 0° до 10° с подвиганием очистного забоя в бремсберговых полях по падению, а в уклонных – по восстанию, для обводненных пластов при тех же углах падения – с подвиганием очистного забоя в бремсберговых и уклонных полях по восстанию;

Б) панельный способ – для пластов с углами падения от 0° до 5° и от 10° до 20° при любо их мощности и обводненности, а также для сильно обводненных пластов любой мощности с углами падения менее 10°;

В) этажный способ – для пластов с углами падения более 25°, а также при углах падения менее 25° при небольших размерах шахтного поля по простиранию (до 2-4 км), при разработке пластов опасных или угрожаемых по внезапным выбросам угля, газа и породы;

Г) комбинированный способ – обычно при изменяющихся углах падения пластов.

3. Выбираем способ подготовки угольных пластов.

Возможны следующие способы подготовки угольных пластов: самостоятельный (полевой или пластовый), групповой (полевой или пластовый) и комбинированный.

Способ подготовки пластов принимается на основании качественного сравнения возможных вариантов подготовки, опыта разработки пластов на шахтах, правил технической эксплуатации и основных направлений технологического проектирования угольных шахт.

Самостоятельная подготовка рекомендуется при расстоянии между пластами по нормали более 40 м; при меньшем расстоянии между пластами следует применять групповую подготовку при помощи промежуточных квершлагов. Группирование пластов при междупластии больше 40 м должно быть обосновано технико-экономическими расчетами.

Пластовую подготовку следует применять при разработке пластов неопасных по внезапным выбросам и самовозгоранию угля до глубины 100-400 м и породах не ниже средней устойчивости.

В остальных случаях следует ориентироваться на применение полевой подготовки угльных пластов.

В случае применения групповой подготовки пластов нустанавливаются число групп пластов в свите, число пластов в каждой группе и групповык выработки.

Устанавливается количество этажей (панелей, выемочных столбов) в шахтном поле и их размеры.

При этажном способе подготовки шахтного поля, в случае моноклинального залегания пластов, их выдержанности по мощности и разделении этажей на подэтажи наклонная высота всех этажей принимается одинаковой и определяется в следующей последовательности:

А)определяется приближенная наклонная высота этажа

,

Где - длина очистного забоя, м;

- количество подэтажей в этаже;

- суммарная ширина целиков, оставляемых около горизонтальных горных выработок в пределах наклонной высоты этажа, м;

- суммарная ширина горизонтальных горных выработок, проводимых по простиранию в пределах наклонной высоты этажа, м;

Б)определяется приближенное число этажей в шахтном поле

Где - наклонная высота зоны выветривания угля на выходах пластов под наносы, м;

В)округляется вычисленное значение до ближайшего целого числа , которое и определит количество этажей в шахтном поле;

Г)определяется скорректированная наклонная высота этажа

Д)находится скорректированная длина очистного забоя

Е) определяются промышленные запасы этажа

Ж) определяется срок службы этажа

З) производится сравнение срока службы этажа с нормативным сроком службы этажа. При этом должно выполняться неравенство

Нормативный срок службы этажа при разработке пологих пластов принимается равным не менее 20 лет, наклонных – не менее 15 лет, крутонаклонных и крутых – не менее 10 лет.

Вертикальная высота этажа определяется из выражения

Где - угол падения пласта, град.

5. СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ

1. Выбор системы разработки производится на основании опыта работы шахт с аналогичными горно-геологическими условиями, учета рекомендаций «Прогрессивных технологических схем разработки пластов на угольных шахтах», качественного анализа соответствия её основным геологическим и горнотехнологическим условиям месторождения и нормам технологического проектирования угольных шахт.

Бесцеликовая отработка пластов должна приниматься в следующих горно-геологических условиях:

При повторном использовании подготовительных выработок – в случаях разработки пластов мощностью до 2,5 м с породами любой обрушаемости и породами почвы не ниже средней устойчивлст;

При проведении выработок в присечку к выработанному пространству- в случаях разработки пластов мощностью более 2,5 м с породами любой обрушаемости и породами почвы любой устойчивости;

При проведении выработок вслед за лавой в выработанном пространстве в случаях разработки пластов до 2,5 м с породами кровли любой обрушаемости и неустойчивыми породами почвы.

На пластах пологого и наклонного падения мощностью до 3,5 м, а при наличии соответсвующих средств механизации – до 5,0 м, следует принимать при этажной и панельной подготовке шахтного поля длинные столбы по проектированию, при погоризонтной подготовке – длинные столбы по выветриванию, а на необводненных пластах – по падению.