- •Содержание
- •Введение
- •1 Информационное обеспечение процесса проектирования оптимальной технологической схемы шахты
- •1.1 Прогноз инженерно-геологических условий залегания угольных пластов
- •1.2 Оценка степени благоприятности условий залегания угольных пластов для их первоочередной разработки
- •2 Обоснование оптимальной среднесуточной нагрузки на очистной забой
- •2.1 Расчет нормативной нагрузки на лаву
- •2.2 Обоснование уровня среднесуточной нагрузки на лаву по экономическому фактору
- •3 Расчет годовой проектной мощности шахты
- •4 Выбор рациональной системы разработки
- •5 Выбор рациональных схем подготовки угольных пластов
- •6 Выбор рациональных способов и схем вскрытия угольных пластов
- •7 Конструирование рациональных вариантов сетей горных выработок шахты
- •8 Технико-экономическое сравнение вариантов технологических схем разработки угольных пластов
- •8.1 Определение объемов горных работ
- •8.2 Расчет капитальных и эксплуатационных затрат на выполнение горных работ
- •9 Обоснование рациональной технологической схемы ведения очистных работ
- •Перечень ссылок
- •Приложение а
5 Выбор рациональных схем подготовки угольных пластов
Выбор рациональных схем подготовки осуществляется по методике, изложенной в предыдущем разделе. Допустим, что по горно-геологическим условиям возможно применение схем №1 -6 [11].
Составим для каждой из них ФСМ, которые представлены в таблицах 5.1 – 5.6. Рассчитываемые по ним значения критериев kс.f , kш.f и kn представлены в таблице 5.7. При расчетах значений критерия kn учитывалось два яруса в двухкрылой панели. В связи с этим общее число частей панели, обслуживаемых подготавливающими выработками для всех ФСМ было принято равным 4-м, что обеспечило сопоставимость результатов расчетов kn.
Таблица 5.7 – Результаты расчетов критериев kс.f , kш.f и kn
Номер технологической схемы |
Значение критериев | ||
kс.f |
kш.f |
kn | |
1 |
0,650 |
0,056 |
0,795 |
2 |
0,650 |
0,056 |
0,795 |
3 |
0,658 |
0,068 |
0,889 |
4 |
0,664 |
0,048 |
0,937 |
5 |
0,664 |
0,048 |
0,937 |
6 |
0,650 |
0,056 |
0,795 |
Сравнение указанных в таблице 5.1 схем показало, что схемы №1,2 и 6 являются равноценными, поскольку у них равны значения критериев kс.f , kш.f и kn.
Схема №3 является безусловно лучшей по сравнению со схемами №1,2 и 6, так как у нее все значения указанных критериев выше, чем у последних. Схема №4 предпочтительнее схемы №3 по критериям kс.f и kn, но хуже по критерию kш.f . Поэтому данная схема должна быть включена вместе со схемой №3 в группу конкурирующих. Аналогичный вывод необходимо сделать и в отношении схемы №5, так как у нее все значения критериев равны значениям для схемы №4. Таким образом, окончательно в группу конкурирующих схем подготовки угольных пластов включаем схемы № 3,4 и 5.
Таблица 5.1 – Функционально-структурная модель схемы подготовки по варианту №1
Наименование выработок |
Функции | ||||||||||||||||
F2 |
F3 | ||||||||||||||||
F22 |
F31 |
F32 |
F33 |
F34 |
F35 |
F36 |
F37 |
F38 |
F39 | ||||||||
f221 |
f222 |
f223 |
f311 |
f312 |
f361 |
f362 |
f371 |
f372 |
f373 |
f391 |
f392 | ||||||
Главный вент. штрек |
+ |
|
+ |
(+) |
+ |
+ |
|
+ |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
Главн. откаточн. штрек |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
|
+ |
+ |
|
Флангов. вент. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
Панельн. конв. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
|
(+) |
+ |
|
|
Панельн. вспом. уклон |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
+ |
|
Панельн. людск. уклон |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
(+) |
|
+ |
+ |
|
|
Верхн. приемно-отпра- вительная площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Промеж. приемно-от- правительн. площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
Нижн. приемно-отпра вительная площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Верхн. приемн.отправ. площадка флангового вентиляцион. уклона |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
(+) |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
|
|
Пром. площадка флан- гового вент. уклона |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
(+) |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
|
|
Таблица 5.2 –Функционально-структурная модель схемы подготовки по варианту №2
Наименование выработок |
Функции | ||||||||||||||||
F2 |
F3 | ||||||||||||||||
F22 |
F31 |
F32 |
F33 |
F34 |
F35 |
F36 |
F37 |
F38 |
F39 | ||||||||
f221 |
f222 |
f223 |
f311 |
f312 |
f361 |
f362 |
f371 |
f372 |
f373 |
f391 |
f392 | ||||||
Главный вент. штрек |
+ |
|
+ |
(+) |
+ |
+ |
|
+ |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
Главн. откаточн. штрек |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
|
+ |
+ |
|
Флангов. вентил. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
Панельный конв. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
|
(+) |
+ |
|
|
Панельн. вспом. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
+ |
+ |
|
Панельн. людск. уклон |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
(+) |
|
+ |
+ |
|
|
Верх. приемно-отпра- вительная площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Промеж. приемно-от- правительн. площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
Нижн. приемно-отпра вительная площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Верхн. приемн. отправ. площадка флангового вентиляцион. уклона |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
(+) |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
|
|
Пром. площадка флан гового вент. уклона |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
(+) |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
|
|
Таблица 5.3 – Функционально-структурная модель схемы подготовки по варианту №3
Наименование выработок |
Функции | ||||||||||||||||
F2 |
F3 | ||||||||||||||||
F22 |
F31 |
F32 |
F33 |
F34 |
F35 |
F36 |
F37 |
F38 |
F39 | ||||||||
f221 |
f222 |
f223 |
f311 |
f312 |
f361 |
f362 |
f371 |
f372 |
f373 |
f391 |
f392 | ||||||
Главный вент. штрек |
+ |
|
+ |
(+) |
+ |
+ |
|
+ |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
Глав. откаточн. штрек |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
|
+ |
+ |
|
Вентиляционный ходок |
+ |
|
+ |
(+) |
+ |
|
|
|
|
(+) |
|
|
|
+ |
|
|
|
Панел конвейер. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
|
(+) |
+ |
|
|
Панел вспомогат. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
|
+ |
|
Панел. людской уклон |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
(+) |
|
|
|
+ |
|
(+) |
+ |
|
|
Верхняя приемно-от- правительн. площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Пром. приемно-отпра вительная площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
Нижняя приемно-отп-равительн. площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Таблица 5.4 – Функционально-структурная модель схемы подготовки по варианту №4
Наименование выработок |
Функции | ||||||||||||||||
F2 |
F3 | ||||||||||||||||
F22 |
F31 |
F32 |
F33 |
F34 |
F35 |
F36 |
F37 |
F38 |
F39 | ||||||||
f221 |
f222 |
f223 |
f311 |
f312 |
f361 |
f362 |
f371 |
f372 |
f373 |
f391 |
f392 | ||||||
Главный вент. штрек |
+ |
|
+ |
(+) |
+ |
+ |
|
+ |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
Главн. откаточн. штрек |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
|
+ |
+ |
|
Панельн. конв. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
|
(+) |
+ |
|
|
Панел. вспомог. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
|
+ |
|
Панел. людской. уклон |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
(+) |
|
|
|
|
|
(+) |
+ |
|
|
Верхняя приемно-от- правительн. площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Пром. приемно-отпра- вительн. площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
+ |
|
|
+ |
|
|
Нижн. приемно-отпра-вительная площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Таблица 5.5 – Функционально-структурная модель схемы подготовки по варианту №5
Наименование выработок |
Функции | ||||||||||||||||
F2 |
F3 | ||||||||||||||||
F22 |
F31 |
F32 |
F33 |
F34 |
F35 |
F36 |
F37 |
F38 |
F39 | ||||||||
f221 |
f222 |
f223 |
f311 |
f312 |
f361 |
f362 |
f371 |
f372 |
f373 |
f391 |
f392 | ||||||
Главный вент. штрек |
+ |
|
+ |
(+) |
+ |
+ |
|
+ |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
Главн. откаточн. штрек |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
|
+ |
+ |
|
Панельн. конв. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
|
+ |
+ |
|
|
Панел. вспомог. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
|
+ |
|
Панел. людской уклон |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
(+) |
|
|
|
|
|
(+) |
+ |
|
|
Верхняя. приемно-от- правительн. площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Пром. приемно-отпра- вительная площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
+ |
|
|
+ |
|
|
Нижняя приемно-отп-равительн. площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Таблица 5.6 – Функционально-структурная модель схемы подготовки по варианту №6
Наименование выработок |
Функции | ||||||||||||||||
F2 |
F3 | ||||||||||||||||
F22 |
F31 |
F32 |
F33 |
F34 |
F35 |
F36 |
F37 |
F38 |
F39 | ||||||||
f221 |
f222 |
f223 |
f311 |
f312 |
f361 |
f362 |
f371 |
f372 |
f373 |
f391 |
f392 | ||||||
Главный вент. штрек |
+ |
|
+ |
(+) |
+ |
+ |
|
+ |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
Главн. откаточн. штрек |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
|
+ |
+ |
|
Флангов. вент. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
Пан. конвейерн. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
|
(+) |
+ |
|
|
Пан. вспомогат. уклон |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
+ |
+ |
|
Пан. людской. уклон |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
(+) |
|
+ |
+ |
|
|
Верхняя.приемно-от- правительн. площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Пром. приемно-отпра- вительн. площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
Нижн. приемно-отпра-вительная площадка |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
Верхняя приемно-отп- равительная площадка флангового уклона |
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
|
(+) |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
|
|
Промышлен. площадка фланг. вентил. уклона |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
(+) |
|
(+) |
|
|
|
+ |
+ |
|
|