Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский государственный технический университет

Кафедра РМПИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по «Технологии подземных горных работ»

Тема: «Выбор и обоснование способа вскрытия и подготовки поля для заданных горно-геологических условий»

Принял:

Давыдов Ю.Н

^{(фамилия, инициалы)}

^{(подпись) (дата)}

Выполнил:

Гумеров Д.Р.

^{(фамилия, инициалы)}

ГД 13-5

^{(группа)}

______________________

^{(оценка)}

Члены комиссии

Караганда 2015

Содержание

Введение……………………………………………………………………………..5

1.Анализ горно-геологических и горнотехнических условий месторождения…………………………………………………….............................6

2.Мощность шахты. Режим работы………………………………………………..9

3.Механизация очистной выемки и нагрузка на забой…………………..............11

4.Способ подготовки шахтного поля и система разработки угольных пластов 13

5.Группирование пластов по очередности отработки и определение нагрузки на пласты……………………………………………………………………………….17

6.Вскрытие шахтного поля…………………………………………………….......19

Литература………………………………………………………………………….33

Введение

Горнодобывающая промышленность является одной из бюджетообразующих отраслей экономики Республики Казахстан. По запасам и уровню добычи основных видов твердых полезных ископаемых  республика находится в первой десятке стран с развитой минерально-сырьевой базой. Особенностью горной промышленности Казахстана является большое разнообразие добываемых полезных ископаемых и, как следствие, большое количество предприятий, работающих как непосредственно в сфере разведки и эксплуатации месторождений, так и в сфере материально-технического обеспечения процессов недропользования.

Общие запасы угля в Казахстане достигают 162 млрд тонн. Насчитывается 10 бассейнов каменного и бурого угля, разведано более 300 месторождений. В республике ежегодно добывается 100 млн. тонн угля. Большинство месторождений каменного угля находится в Карагандинской, Павлодарской и Костанайской областях. 

Карагандинский угольный бассейн один из крупнейших в мире угольных бассейнов. Карагандинский угольный бассейн расположен в пределах Казахского мелкосопочника. Данный угольный бассейн входит в число крупнейших в мире.Карагандинский угольный бассейн занимает площадь более 3600 км”2. Это основная угольная база Казахстана. Карагандинский уголь коксуется, поэтому качество его очень высокое. Обнаружено 80 пластов каменного угля. Их общая толщина 120 м. Общий запас угля – 45 млрд тонн.В геоструктурном отношении Карагандинский угольный бассейн входит в состав ориентированного одноимённого синклинория протяжённостью 120 км при ширине 30-60 км. Угли разрабатываются преимущественно на глубине 200-600 м. Горно-геологические условия разработки сложные вследствие интенсивной нарушенности залегания угольных пластов, высокой метанообильности и пылеобразования. Гидрогеологические условия в западной части бассейна сложные за счёт повышенной обводнённости покровных отложений и зон дробления пород вблизи разрывных нарушений.

Выполнение курсовой работы способствовало закреплению, углублению и обобщению знаний, полученных студентами при изучении данной дисциплины. При выполнении курсового проекта принимались передовые решения, соответствующие техническому прогрессу в горнодобывающей промышленности, а так же руководство существующими нормами проектирования, документами по технике безопасности и технической эксплуатации.

1.Анализ горно-геологических и горнотехнических условий месторождения

Месторождение, для которого разрабатывалась курсовая работа, представлено свитой угольных пластов. Все три пласта имеют средне-динамическую мощность: верхнего пласта – 3,3 м, среднего пласта – 2,9 м, и нижнего пласта – 3,0 м. Угол падения свиты пласта равен 10°. Расстояние между верхним и средним пластом 60 м, между средним и нижним 70 м. Плотность угля γ=1,42 т/м³. По относительной метанообильности q_ш =18 м³/т шахта относится к сверхкатегорной. Шахта относительно сухая, приток воды составляет 140 м³/час. Мощность наносов составляет 70 м. Размеры шахтного поля L= 5200 м, Н=2000 м, соответственно по простиранию и по падению.

Таблица 1 - Характеристика угольных пластов

Ин-декс пласта	Среднединамическая мощность пласта, м	Плот-ность угля, т/м^3	Производитель-ность пласта, т/м^2	Расстояние до вышележащего пласта, м
1	3,3	1,42	4,69	­­­­­­­­­­­­ ––––––
2	2,9	1,42	4,12	60
3	3,0	1,42	4,26	70

В пределах шахтного поля заключены разведанные запасы полезного ископаемого. Различают геологические, балабнсовые и забалансовые запасы.

Рис – 1. Классификация запасов и потерь угля

Геологическими называют общее количество запасов полезного ископаемого месторождения или его части.

Балансовыми называют такие запасы, разработка которых экономически целесообразна: по качеству полезного ископаемого они отвечают требованиям их промышленного использования, а по количеству и условиям залегания пригодны для добывания при современном уровне техники. Запасы, которые этим требованиям не отвечают, называются забалансовыми и в настоящее время не разрабатываются. Но они могут разрабатываться в дальнейшем при соответствующем развитием техники и совершенствованием технологии добычи, обогащения и использования.

К забалансовым относят запасы, которые сосредоточены в пластах нерабочей мощности или уголь имеет высокую зольность, сверхлимитное содержание серы или залегают на глубине, недоступной для разработки с использованием существующей технологии.

Балансовые запасы по каждому пластув пределах шахтного поля рассчитываются по формуле:

где L, H – размеры шахтного поля соответственно по простиранию и по падению, м;

m – среднединамическая мощность пласта, м;

γ– плотность угля, т/м³.

Общие балансовые запасы шахтного поля определяются как сумма балансовых запасов всех пластов, принятых к отработке:

В результате расчета и распределения балансовых запасов шахтного поля по категориям разведанности сделан вывод о пригодности данного участка месторождения для разработки. Проекты строительства и реконструкций угольных шахт разрабатываются при наличии балансовых запасов. При разработке шахтного поля не все балансовые запасы могут быть выданы на поверхность. Часть их остается в недрах и составляет потери.

Таблица 2 - Обоснование потерь и промышленных запасов

Индекс пласта	Балан- совые запасы,млн.т	Проектные потери, млн.т				Всего потерь,млн.т		Промыш-ленные запасы, млн.т
		В предохра-нительных целиках	По горно-геологи- ческим условиям	Эксплуа-тационные
1 2 3	48,9 42,6 44,7	3,4 3,0 3,1	2,9 2,6 2,7	2,4 2,1 2,2	8,7 7,7 8,0		40,2 34,9 36,7
Итого млн, т	136	9,5	8,2	6,7	24,4		111,8
%	100%	7%	6%	5%	18%		82%

Промышленные запасы определяются путем вычитания из балансовых запасов проектных потерь, которые принимаются в следующих пределах:

• эксплуатационные потери - 5 %;

• общешахтные потери – потери в предохранительных целиках - 7 %;

• горно-геологические потери, связанные с горно-геологическими нарушениями - 6 %.

Общие потери составляют 18%.

Расчет потерь и промышленных запасов производится по каждому из пластов, принятых к разработке в пределах рассматриваемого шахтного поля и заносятся в таблице 2.