Классификация качественных характеристик технологических схем угольных шахт
Угольная шахта является сложной системой взаимосвязанных и взаимоувязанных элементов, имеющих определённые параметры. Элементы технологической схемы шахты характеризуются качественными и количественными параметрами. Горная часть технологической схемы угольной шахты состоит из четырех подсистем качественных характеристик.
В целом технологическая схема является обобщающим качественным параметром шахты, которая существенно влияет на эффективность работы горного предприятия. Синтез вариантов ТСШ сводится к составлению качественно различных комбинаций «Способ и схема вскрытия - способ и схема подготовки - системы разработки - схемы вентиляции - схемы транспорта и подъёма - схема поверхностного комплекса». Таким образом, при синтезе ТС шахта рассматривается как сложная система, характеризующаяся весьма большим разнообразием возможных и экономически целесообразных комбинаций составляющих её элементов (по качественным характеристикам и количественным параметрам элементов). Вследствие этого на стадии проектирования новых шахт процесс выбора экономически-целесообразного и рационального сочетания является многовариантным.
Параметры, структура и элементный состав технологической схемы шахты во многом зависят от следующих внешних факторов:
- число пластов в шахтном поле и число одновременно разрабатываемых пластов;
- мощность междупластья;
- угол падения пластов;
- склонность пластов к самовозгоранию;
- газоносность пластов;
- опасность пластов по внезапным выбросам и горным ударам;
- глубина разработки;
- геологические нарушения;
- рельеф поверхности;
- мощность наносов или покрывающей непродуктивной толщи.
Количественные характеристики технологической схемы шахты
Наиболее значимые количественные характеристики технологической схемы шахты
- геометрические параметры шахтного поля и его элементов (выемочных полей, участков и т.д.);
- число данных элементов (число панелей в блоке, ярусов в панели и пр.);
- производственная мощность шахты и величины, её определяющие (нагрузка на очистной забой, число действующих очистных забоев в блоке и в панели, число панелей, пластов в одновременной разработке).
Подсистемы в системе «шахта»
В общем случае из системы шахты выделяются следующие взаимоувязанные подсистемы:
- «технология очистных работ» - подсистема обеспечивающая непосредственную добычу угля в шахте и определяющая в основном характер и вид технологии шахты;
- «технология подготовительных работ» - подсистема, обеспечивающая в основном современный ввод новых очистных участков вместо отработанных и, следовательно, стабильность заданных показателей работы шахты;
- «вскрытие и подготовка шахтного поля» - подсистема, определяющая основные планировочные решения шахты и взаимоувязывающая в пространстве все технологические процессы и подсистемы горного предприятия;
- «технология магистрального транспорта и подъёма» - подсистема обеспечивающая транспортирование угля из очистных и подготовительных забоев на поверхность, а также подъём, спуск и перемещение по магистралям шахты людей, материалов и оборудования;
- подсистема «вентиляция и дегазация» - подсистема обеспечивающая снижение природной газоносности пластов и угле вмещающих пород, уменьшение газовыделения в выработки, а также разбавление вредностей, выделяющихся в рудничную атмосферу до безопасных концентраций. Подсистема считается эффективной если по всей сети действующих выработок шахты поддерживается допустимое содержание метана;
- «технология поверхности шахты» - подсистема, обеспечивающая передачу выданной из шахты горной массы на обогатительную фабрику, угля – потребителю, породы – на утилизацию, создаёт условия для нормального ведения подземных работы и обслуживания трудящихся;
- подсистема «управление шахтой».
При технической необходимости также могут быть выделены подсистемы водоотлива, энергоснабжения и пр.
Основной в системе «шахта» является подсистема «технология очистных работ», так как она осуществляет непосредственную добычу угля из забоев, задает параметры других подсистем, которые обеспечивают ее, и от их эффективности зависят показатели системы в целом. В связи с увеличивающейся интенсификацией горных работ, а также глубины ведения работ следует выделять также подсистему «вентиляции и дегазации».