25330 (Технология отработки пласта выемочного участка шахты), страница 2

Вмещающие породы представлены преимущественно песчаниками и алевролиты, в меньшей степени аргиллитами и углистыми аргиллитами.

1.4 Вентиляция шахты

На шахте применяется нагнетательный способ проветривания. Система проветривания – единая. Схема проветривания – центрально-отнесенная. Проветривание осуществляется с помощью вентиляторов ВОД-40 (производительность составляет 21 тыс.м3/мин) – по одному рабочему и одному резервному на каждом стволе. Кроме того, имеется одна газоотсасывающая установка УВЦГ-15

Свежий воздух подается в выработки шахты по вертикальным стволам блоков №3, 4 и 5 в пластовые околоствольные дворы. Кроме того, основная часть воздуха на пласты 9, 10, 6-6а, 7-7а (в блоке №4) подается от вертикального ствола блока №4 по главному конвейерному квершлагу горизонта +70м. Свежий воздух подается по людским или конвейерным бремсбергам и, омыв очистные и подготовительные забои, выдается по путевым и фланговым бремсбергам на поверхность.

Выработки склада ВМ и зарядной камеры горизонта +70м проветриваются обособленной струей, поступающей с восточной клетевой ветви руддвора горизонта +70м. Свежий воздух по вентиляционной сбойке поступает в выработки склада ВМ и зарядной камеры, а исходящая струя по скважине выдается на поверхность.

Схема проветривания выемочных участков по шахте возвратноточная, восходящая с примыканием свежей струи воздуха и исходящей к целику.

Воздух, подаваемый на горизонт +75,6м, омыв выработки руддвора по западному полевому штреку, поступает на горизонт +70м блока №4, затем часть его по обходной выработке на восточный наклонный ствол и по нему

выдается на поверхность, а другая часть поступает на горизонт +80м блока №5 по восточному полевому штреку.

Воздух, подаваемый на горизонт +80м, омыв выработки руддвора горизонта +80м и по промежуточному и путевому бремсбергам поступает на пласт 6-6а блока №5, СПК, промежуточный путевой вентиляционный уклон 5-6, далее на поверхность. Подготовительные выработки, проводимые по всем пластам, проветриваются вентиляторами местного проветривания типа ВМ-6М, ВМ-8М ВМЦ-8, ВМЭ-8, ВМЭ-10А с доставкой воздуха прорезиненными трубами диаметром 800, 1000, 1200мм.

1.5 Технологический комплекс шахты

Технологический комплекс расположен на промплощадке шахты. Здесь расположены здания и сооружения промышленного, хозяйственного и административно-бытового назначения.

Для ремонта горношахтного оборудования имеется: механические мастерские, в состав которых входят несколько отделений и цехов; цеха по ремонту очистных и проходческих комбайнов; цех по ремонту механизированных крепей, цех по ремонту электрооборудования.

Для подачи воды в шахту, предназначенной для противопожарной защиты, а также для снабжения технической водой служит насосная станция на правом берегу Ольжерасс, где установлены 4 насоса ЦНС300/300. На промплощадке имеются склады материально-технической, горючесмазочных материалов.

На промплощадке расположены АБК, столовая и другие сооружения.

1.6 Охрана окружающей среды

Современное горное производство в его традиционных формах наносит огромный вред окружающей среде. Производственная деятельность шахт и обслуживающих их предприятий (автобазы, ремонтно-механические заводы, котельные и др.) наносят определенный ущерб окружающей среде. Этот ущерб проявляется в нарушении земельных отводов, лесных угодий, загрязнении поверхностных вод и воздушного бассейна.

Рациональное использование земель. Введение горных работ связанно с нарушением земель, общая площадь которых составляет 17180га. Ежегодно выводится из оборота около 400га земель. Только в Кузбассе горные предприятия уже нарушили более 70тыс. га земли, а с освоением новых районов потребуется еще около 40тыс. гектаров. В горном производстве остаются большими потери полезного ископаемого в недрах, угля теряется около 30%. Все угле добывающие предприятия закладывают в свои капитальные затраты определенные процентов на охрану окружающей среды и рекультивацию земель, которые должны использоваться в полной мере.

Очистка стоков. Шахтами бассейна потребляется около 160 млн. м3 воды. В том числе на хозяйственно-бытовые нужды - 51 млн. м3 воды. На производственные нужды -90 млн.м3 воды. Объем оборотной и последовательно используемой воды составляет 275 млн. м3/год. Предприятиями отводится в поверхностные водоемы 237 млн. м3/год стоков, в том числе нормативно чистые допускаемые к сбросу без очистки-6,9; згрязненные-64,9; нормативно-очищенные на очистных сооружениях-165,9; из них на биологических очистных сооружениях-18,5; станциях физико-химической очистки - 52,2. Сброс загрязненных сточных вод составляет около 76 млн. м3/год. Мощность очистных сооружений составляет 408млн. м3/год.

Очистка выбросов в атмосферу. В регионе насчитывается 1700 источников выделения загрязнений, из которых оборудованы очистными сооружениями около 1000. От всех источников загрязнения за год отводится 853тыс.т вредных веществ. Вредными веществами, выбрасываемыми в атмосферный воздух, являются твердые вещества, образующиеся от сжигания угля в котельных установках. Для эффективного улавливания тонкодисперсных взвесей и грубой фракции золы, котельных необходимо применять высокоэффективные технологии очистки отходящих газов от твердых веществ, которые позволяют улавливать до 99,5% твердых веществ и до 70% кислых газов.

2. Паспорт выемочного участка

2.1 Горно-геологическая характеристика отрабатываемого пласта

В стратиграфическом разрезе пласт 6-6а залегает ниже пласта 7-7а в 40,9-44,2м.

С поверхности угленосные отложения перекрываются юрскими конгломератами и песчаниками, характеризующимися повышенной обводненностью.

Гипсометрия пласта 6-6а пологоволнистая, углы падения составляют 6-10°. Угольный пласт сложного строения, содержит 1-4 породных прослоя мелкозернистых алевролитов суммарной средней мощностью 0,06м. Крепость алевролитов породных прослоев 2-3. Предел прочности угля на сжатие 13,5МПа. Полная мощность пласта изменяется от 4,16м до 4,51м, составляя в среднем 4,30м. Средняя суммарная мощность чистых угольных пачек 4,2м.

Уголь марки ГЖ, технологической группы 1ГВ. Крепость угля 0,8-1,0, влажность угля 4,0%, зольность чистых угольных пачек 8,9%, зольность общепластовая 13,8%, выход летучих компонентов 35,8%, толщина пластического слоя 19мм.

Уголь пласта склонен к самовозгоранию, угольная пыль взрывоопасна. Пласт угрожаемый по горным ударам с глубины 150м.

В непосредственной кровле пласта залегает алевролит серый. Мощность алевролитов от 5 до 8м. Коэффициент крепости пород 4-5, предел прочности пород на сжатие 40-50 МПа. Кровля средней устойчивости, допустимая площадь обнажения до 10м2, время обнажения до одного часа.

Породы основной кровли представлены песчаниками разнозернистыми, массивными, слоистыми, косослоистыми.

Мощность песчаников от 12 до 39м.

Шифр кровли 3.2.3 – трудноуправляемая, среднеустойчивая, тяжелая; в интервалах с неустойчивой непосредственной кровлей шифр кровли 3.3.3 - трудноуправляемая, неустойчивая, тяжелая.

Почва пласта представлена алевролитами, серыми, темно-серыми, крупнозернистыми, массивными крепкими, часто переходящими в тонкозернистые песчаники или переслаивающиеся с мелкозернистыми песчаниками. Мощность 2-12м. Коэффициент крепости пород почвы 5-7, предел прочности пород на сжатие 50-70 МПа.

Почва пласта средней несущей способности.

Тектонические нарушения. На площади две зоны дизъюнктивных нарушений надвигового характера.

Первая представляет собой два сближенных надвига с вертикальными амплитудами смещения 0,4 – 0,9м и 2,2 – 1,4м. Простирание сместителей субмеридиаональное, падение на восток под углами 15-25°.

Вторая зона является оперяющей по отношению к первой и выделяется как зона повышенной трещиноватости кровли по отношению к первой и выделяется как зона повышенной трещиноватости кровли пласта с несколькими очень мелкими надвигами северо-восточного простирания с амплитудами от 0,2 до 0,3м, которые постепенно затухают. Преимущественные углы падения тектонических трещин 15-30° в юго-восточном направлении.

В зонах тектонических нарушений уголь пласта кливажистый, неустойчивый.

Развиты пликативные деформации пласта, особенно восточнее первой зоны надвигов, где пласт имеет синклинальные и антиклинальные формы перегиба с пологими крыльями. В местах перегибов угольный пласт часто имеет проявление кливажа послойного и крутопадающего (70-80°) в северо-западном направлении.

Ожидаемый водоприток: 50-110 м3/час, в паводок – до 100-180 м3/час.

Природная газоносность: 7,5 – 8 м3/т.

Характеристики пласта и боковых пород сведены в таблицу 3.

Таблица 3 – Геологическая характеристика пласта 6-6а и вмещающих пород

2.2 Вскрытие и подготовка пласта

2.2.1 Вскрытие пласта

Способ вскрытия шахты блоковый, вертикальными и наклонными стволами. В настоящее время вскрытие шахты произведено в пределах блоков № 3, 4, 5, 5а.

В блоке № 4, с поверхности до гор. +70м под углом 11°20' по породе пройдены 2 наклонных ствола сечением 15,4 кв.м. Стволы оборудованы ленточными конвейерами 2ЛУ-120В для выдачи угля из шахты. Крепление стволов – бетон.

На горизонте +70м в оба крыла шахтного поля пройден полевой штрек, оборудованный конвейерами 2ЛУ-120В и рельсовыми путями. В каждом блоке с поверхности пройдены вертикальные вспомогательные стволы диаметром 8,5м. Стволы оборудованы спиральными углеспусками и клетьевыми подъемами для вспомогательных операций, лестничными и трубными отделениями. Подача свежего воздуха на пласты производится по вспомогательным стволам.

В районе пересечения стволов с пластами и на горизонте +70м у каждого блочного вспомогательного ствола пройдены околоствольные дворы.

Для прирезки запасов в блоке № 4 с поверхности до горизонта +70м пройден наклонный квершлаг, вскрывающий пласты 12, 11, 10, 9 и служащий для подачи на эти пласты свежего воздуха и транспортировки угля конвейером 2ЛБ-120.

Для проветривания отрабатываемых пластов, централизации водоотлива, транспортировки угля с полевого штрека гор. +70м, также с целью возможности подготовки уклонных полей ниже гор. +70м пройдены главный конвейерный и путевой квершлаги, которыми подсечены пласты 3-3а, 5, 6-6а, 7-7а, 9, 10, 11, 12.

Для осуществления вышеназванных технологических процессов в блоке № 5 пройдены Северные и Южные конвейерный и путевой квершлаги. Данными квершлагами вскрыты пласты 3-3а, 4-5, 6-6а, 7-7а, 9-10, 11.

2.2.2 Подготовка пласта

Для принятия схемы подготовки выбирается способ подготовки, при этом решают вопросы о целесообразности применения способов подготовки. По расположению подготовительных выработок различают: пластовой, полевой, пластово-полевой способ.

На шахте применяют пластовый способ поднотови. Пластовый способ – это способ, при котором весь комплекс работ производится по пласту.

Достоинства способа:

дополнительная информация об элементах залегания пласта;

попутная добыча угля;

высокая скорость проведения выработок и небольшая продолжительность.

Недостатки:

сложность поддержания горных выработок;

невозможность проведения выработок по пластам, склонным к самовозгоранию.

При подготовке пластов к выемке в свиты различают два способа: индивидуальный и групповой. [1]

Индивидуальная подготовка – это способ, при котором весь комплекс подготовительных выработок проводится для каждого пласта. В данном случае индивидуальная подготовка пластовая, при этом данная отработка пласта проводится как отдельно, так и совместно.

Подготовка выемочного участка панельная. Сущность панельной схемы подготовки заключается в том, что на уровне околоствольного двора проводится главный откаточный штрек. Затем в пределах каждой панели проводят панельные уклоны с ходками. Каждая панель отрабатывается частями по простиранию, называемыми ярусами. Отработка ярусов в панели осуществляется в нисходящем порядке. Проветривание очистных и подготовительных выработок в панелях осуществляется через центро-сдвоенные стволы или через один ствол и шурф, пройденные для каждой панели.