Горные предприятия
2. Горные предприятия. Запасы и потери полезного ископаемого
2.1. Горные предприятия.
Горное предприятие - это промышленное предприятие, на котором ведется разработка месторождений полезных ископаемых.
Горное предприятие, предназначенное для добывания угля (или сланца) подземным способом, называют шахтой. В понятие шахты как самостоятельной производственно-хозяйственной единицы включаются наземные сооружения и совокупность подземных горных выработок.
Несколько шахт, имеющих единый технологический комплекс на поверхности для приема, переработки и отправки угля, образуют рудник.
По относительной метанообильности, т.е. по выделению метана на I т среднесуточной добычи шахты делятся на 5 категорий:
I категория - выделение метана до 5 м3 /т
II категория - -"- от 5 до 10 м3/т
III категория - выделение метана от 10 до 15 м3/т
Рекомендуемые материалы
Сверхкатегорные - -"- 15 м3/т и более
Имеются шахты, опасные по внезапным выбросам угля и газа;
шахты с выбросами породы.
Имеются и негазовые шахты, а также шахты» в которых выделяется углекислый газ (например. Подмосковный бассейн).
В зависимости от размеров месторождения для его разработки может быть построено несколько шахт. В этом случае месторождение делят на части.
Часть месторождения, отведенная для разработки одной шахты, называется шахтным полем.
Между соседними шахтными полями обычно оставляют барьерные целики. Они предохраняют горные работы от прорыва воды и газов из отработанной шахты.
Границами шахтного поля являются ограничивающие его вертикальные и горизонтальные поверхности. В случае негоризонтального залегания пластов обычно различают границы ш.п. по восстанию (верхняя граница) по падению (нижняя граница) и по простиранию (боковые границы).
1 - линия выклинивания (граница месторождения по простираний)
2 - сброс ( граница по простиранию)
3 - техническая граница месторождения по восстанию
4 - граница разведанности (граница по падению)
5 - барьерные целики
При разделении месторождения на шахтные поля им по возможности придают форму прямоугольникам, вытянутого по простиранию. В этом случае размеры шахтного поля определяются на основании технико-экономических расчетов»
При невыдержанных элементах залегания и наличии крупных нарушений, при необходимости оставлять целики под водоемами и сооружениями шахтные поля могут иметь самую различную конфигурацию.
Шахтное поле имеет 2 размера:
S - длину по простиранию - 6-10 до 12-20 км;
H - длину по падению - 4-5 км.
На чертежах и маркшейдерских планах шахтные поля со всеми расположенными в их пределах выработками изображают при пологом и наклонном падении пластов как проекции на горизонтальную плоскость, а при крутом падении - только на вертикальную плоскость.
Кроме этих проекций дается разрез шахтного поля вкрест простирания пластов. Пласты угля здесь наносят с соблюдением их истинного угла падения.
Часть шахтного поля, расположенная по одну сторону от главного ствола, называется крылом шахты. В зависимости от места заложения ствола шахтные поля могут быть двукрылыми и однокрылыми.
2.2. Запасы и потери угля.
Запасами называют полное количество полезного ископаемого в данном месторождении или его отдельных частях. В зависимости от мощности и условий залегания пласта, а также качества угля различают балансовые и забалансовые запасы полезного ископаемого
Балансовые - по качеству ПИ удовлетворяют требованиям (кондициям) их промышленного использования и при современном уровне техники и экономики пригодны для добывания.
Забалансовые - не удовлетворяют этим требованиям и поэтому их использование в настоящее время нецелесообразно. Но их можно рассматривать как объект промышленного освоения в дальнейшем с развитием и совершенствованием техники добычи, обогащения и использования.
При разработке месторождения, отработке шахтного поля не все балансовые запасы могут быть выданы на поверхность. Часть из них остается в недрах и составляет потери. Та часть балансовых запасов, которая может быть выдана на поверхность за вычетом потерь называется промышленными запасами.
Потери полезного ископаемого принято разделять на 3 группы;
I. Общешахтные.
2. Связанные с геологическими нарушениями.
3. Эксплуатационные.
Или на 2 группы - по площади и по мощности.
1. Общешахтные потери - в охранных целиках под зданиями и сооружениями, водоемами и другими поверхностными сооружениями, а также, в барьерных целиках, предназначенных для отделения шахтных полей и некоторых их участков друг от друга. Размеры этих потерь не связаны с применяемой системой разработки.
Потери угля в барьерных целиках. Эти целики работают на сжатие под влиянием веса пород покрывающей толщи и на сдвиг под влиянием напора воды, скопившейся в старых выработках. Их размеры можно посчитать по методу, предложенному В.Д.Слесаревым или с помощью эмпирических формул.
Эти потери нецелесообразно включать в потери одной из шахт.
Потери угля в охранных целиках. Эти целики оставляются под поверхностными сооружениями, водоемами и т.д. Их размеры определяются на основании правил охраны сооружений от вредного влияния горных работ. Ориентированно размеры этих потерь можно принимать 0,5-2% при пологих пластах и I,5—4% при крутых от балансовых запасов.
2. Потери, связанные с геологическими нарушениями определяются характером и числом нарушений, их ориентированием в шахтном поле, глубиной разработки и т.д.
3. Эксплуатационные потери. Они связаны с применением систем разработки и технологией очистных работ. К этим потерям относятся: невынимаемые части целиков у подготовительных выработок, в очистном пространстве и на границах выемочных участков (их называют потерями по площади). Определяются они расчетом после определения размеров целиков; пачки угля , оставляемые в почве или кровле, или между слоями угля (потери по мощности зависят от строения пласта и технологии работ).
К эксплуатационным относятся и потери от неправильного ведения горных работ (целики вследствие завалов и т.д.), от подземных пожаров, выбросов, а также потери при транспортировании, погрузке и перегрузке ПИ (принимаются около 0,5% от балансовых запасов).
Часть балансовых запасов, которые могут быть выданы на поверхность при разработке шахтного поля называются промышленными запасами. Они равны балансовым за вычетом потерь.
Количество ПИ, добываемого из месторождения, оценивается коэффициентом извлечения, который показывает какую часть балансовых запасов добывают, т.е. выдают на поверхность.
При ориентировочных расчетах с достаточной степенью точности этот коэффициент (С) можно принимать равным:
для тонких пластов - 0,92-0,90; для пластов средней мощности - 0,88-0,85; для мощных пологих пластов - 0,85-0,82; для мощных крутых пластов - 0,80-0,75. При известных размерах шахтного поля промышленные запасы можно ориентировочно подсчитать по формуле:
где
Q - промышленные запасы ш.п., т;
Вам также может быть полезна лекция "8.2. Простой трубопровод".
S - размер ш.п. по простиранию, м;
H - размер ш.п. по падению, м;
m - мощность пласта, м;
g - средняя плотность угля, т/м3 (1,2-1,6);
С - коэффициент извлечения.
Если в ш.п. несколько пластов, то запасы по ним суммируются.