Техническое перевооружение ш. Распадская

Содержание

Введение

1. Общие сведения о  месторождении. 

  1.1. Горно-геологическая характеристика  месторождения.

2. Границы, размеры и  запасы шахтного поля.

3. Технический уровень  действующего предприятия.

  3.1. Технические характеристики забойного оборудования.

  3.2 Технические характеристики очистного оборудования.

  3.3.Забойный, участковый и магистральный транспорт.

4. Выбор способа развития  шахтного фонда.

  4.1. Современное состояние шахтного фонда.

  4.2. Предполагаемый способ развития шахтного фонда.

5. Основные параметры  шахты.

  5.1. Мощность, срок службы и  режим работы шахты.

  5.2.Действующая линия и число  действующих забоев.

  5.3. Нагрузка на очистной  забой.

6.Вскрытие и подготовка  шахтного поля.

  6.1. Способ вскрытия и схема  подготовки шахтного поля.

  6.2.Система разработки.

7. Расчет эксплуатационных  затрат.

8.Основные проектные  решения при техническом перевооружении шахты.

9. Специальная часть.

10. Оценка качества принятых  проектных решений.

11. Технико-экономический  показатель по проекту.

 

 

 

 

 

1. Общие сведения о месторождении

 

По административному положению  поле шахты «Распадская» находится  на территории Томь-Усинского геолого-экономического района Кемеровской области РФ.

Границами шахтного поля по поверхности  являются: на северо-востоке VI разведочная  линия, на юго-востоке – выход  пласта I под рыхлые отложения, на юго-западе – ХVII разведочная линия, на северо-западе – вертикальная плоскость, проходящая через вентиляционные стволы и подсекающая  пласт I (по почве) на отметках: в блоках 5, 4, 3 - минус 250м.

Шахтное поле расположено в центральной  части Распадского месторождения  на правом берегу реки Усы. В орографическом отношение поле шахты приурочено к водоразделу рек Ольжерас – Чебол-Су и их притоков, а также к долинам этих рек. Максимальная отметка поверхности рельефа на поле шахты -532,8м и в районе VI разведочной линии, минимальная – 260,7м в долине реки Ольжерас.

От города Междуреченск шахта удалена на 13км и связана с ним асфальтированной дорогой. Железнодорожной веткой шахта соединена с Западно-Сибирской железнодорожной магистралью.

На поле шахты «Распадская» в  технических границах отрабатываются  запасы углей по пластам 3-3^а, 4-5, 6-6^а, 7-7^а, 9-10, 11, 12, 15. Угли, добываемые шахтой, относятся к маркам ГЖ, Г, Ж.

 

 

 

1.1.Горно-геологическая  характеристика месторождения.

Стратиграфия

Поле шахты сложено породами ильинской и ерунаковской подсерий  кольчугинской серии верхнепермского  возраста, конгломератовой серии  юрского возраста и четвертичными  осадками. Отложения ильинской подсерии делятся на казанкова-маркинскую и  ускатскую свиты.

Казанково-маркинская свита выделяется из слоя конгломератов, залегающих в 100м  ниже пласта I, до почвы пласта 7-7^а и представлена частым переслаиванием пластов I, 2, 3-3^а, 3, 5, 6-6^а и пластов нерабочей мощности I^а, 2^а, 4. Маркирующими признаками свиты являются: в верхней части – пласт 6-6^а, легко опознающейся по большой мощности и наличию в нем выдержанного по простиранию породного прослоя мощностью от 0,1 до 0,6 м; в нижней – наличие у пластов 2,1 тонких спутников, соответственно 2^а, 1^а. Мощность свиты составляет 280м, угольных пластов – 9,28м, рабочая угленосность – 3,5%.

Ускатская свита выделяется в разрезе от почвы пласта 7-7^а до почвы пласта 14. Разрез свиты отличается более крупными циклами осадконакопления с преобладанием песчаников с прослоями гравелитов и конгломератов, являющихся маркирующими горизонтами. Из II свиты 8 пластов (7- 7^а, 7^а, 7 в.п., 7 н.п., 9, 10, 11, 12) по всей площади имеют рабочую мощность и только три- 8, 13, 13^а - преимущественно не рабочую. Мощность свиты 260м, рабочих угольных пластов 11-23м, рабочая угленосность - 4,3%.

Тектоника

Поле шахты «Распадская» приурочено к Главному (Западному) моноклиналу  и характеризуется преимущественно  пологим 5-10⁰ залеганием пород и северо-западным  простиранием 330-340⁰. Тектоническое строение, по результатам детальной разведки, представлялось простым. Одиночными скважинами была установлена одна пологая флексурообразная складка с простиранием на северо-восток и одно нарушение. Всего прослежено 206 дизъюнктивных нарушений, за исключением мелких и очень мелких небольшой протяженностью. Наиболее нарушенными оказались пласты казанково-маркинской свиты. Нижняя группа пластов с 6-6^а по I разорвана 75 нарушениями, из них 23 имеют амплитуды смещения от 10 до 30м, достигая максимальных значений по пласту 6-6^а, 4-5, 3-3^а. Вышележащие пласты (с 7-7^а по 19) менее нарушены, из 18 дизъюнктивов, поражающих эту толщу, 6 имеют амплитуды смещения 10-25м, остальные не превышают 3-7м.

При ведении горно-эксплуатационных работ выявляется большое количество как мелко, так и среднеамплитудных  нарушений. При отработке пластов 9-10, 7-7^а, 6-6^а, 3-3^а установлено 23 взброса субширотного простирания с амплитудой смещения до 3-6м, которые разведочными работами не зафиксированы. По сложности тектонического строения, поле шахты относится ко II группе месторождений.

Гидрология

Большое количество атмосферных осадков (до 1102мм в год), затаеженность местности, моноклинальное залегание пород  создают благоприятные условия  для восполнения запасов подземных  вод. В то же время довольно значительная расчлененность рельефа, крутизна склонов (45⁰), наличие разветвленной гидросети способствуют быстрому стоку талых и дождевых вод, в связи с чем обводненность пород в пределах водоразделов невысокая, в депрессиях повышена.

Обводнённость пород в разрезе  неравномерная и приурочена к  отдельным трещиноватым зонам. По данным гидро-геофизических наблюдений, наибольшая водоносность пород установлена  в зоне контакта юрских и пермских пород.

Подземные воды месторождения относятся  к гидрокарбонатным натриево-кальциево-магниевым. Воды в основном пресные, в редком случае слабо минерализованы. Наблюдается  увеличение минерализации с глубиной. При опробовании грунтовых вод  минерализация составляла 195-228 мг/л  с глубиной, минерализация возрастает до 500 и более мг/л. Окисляемость небольшая  до 2 мг/л. Соединения азота, характеризующие  загрязненность вод органическими  примесями, практически отсутствуют. РН колеблется в пределах от 6,0 до 8,5. Воды не агрессивные.

Газоносность

Газоносность угольных пластов  изменяется в довольно широких пределах от 3,8 м³/т до 24 м³/т, что обусловлено рядом геологических факторов: глубиной залегания пластов, метаморфизмов углей, литологическим составом вмещающих пород, гидрогеологической обстановкой. С глубиной залегания пластов газоносность изменяется следующим образом, на горизонтах:

-   +100 – +0 от 12 м³/т до 15,6 м³/т;

-   +0 – -100 от 15,6 м³/т до 19,0 м³/т;

-    -100 – -200 от 19,0 м³/т до 21,0 м³/т.

В результате проведенных работ  установлено изменение природной  метаноносности от поверхности метановой  зоны с глубиной. Наиболее значительное увеличение метаноносности наблюдается  до глубины 400-500м, затем интенсивность  нарастания заметно снижается. При  обработке результатов газового опробования установлено, что изменение  метаноносности угольных пластов носит  криволинейный характер.

Газовыделения связаны с угольными  пластами 7-7^а, 6-6^а и с вмещающими породами, в основном с песчаником. Газ выделяется из песчаников различной мощности, часто обводненных. Так как воды напорные, выделение газа сопровождается их самоизливом. В выбросе принимает участие газ, находящийся во вмещающих породах и имеющий связь по природным и эксплуатационным трещинам с угольным пластом. Из результатов исследования проб на определение склонности углей к самовозгоранию следует, что угли пластов 12, 10, 9, 6-6^а, отнесены к опасным по самовозгоранию (1 группа), пласты 7-7^а, 3-3^а, 9, 10, 11 к малоопасным (II группа).

 

Качество углей разрабатываемых  пластов.

Угли шахты "Распадская" по марочному составу относятся  к маркам Г(Г17), ГЖ и Ж. Выход летучих  веществ измеряется от 32,1 до 38,4 %, толщина  пластического слоя от 10 до 38 мм, зольность угля от 6,7 до 9,2 %, а с учетом засорения породными прослоями от 13,1 до 23,2 %.

Содержание серы в  углях  не превышает 0,9 %. Теплотворная способность  углей высока и изменяется от 8200 до 8500 ккал/кг.

Угли большинства пластов  по направлению использования относятся  к коксующимся углям, а пласты с 13 по 19 к энергетическим.

Качественная характеристика углей  приведена в табл. 1.1

 

Таблица 1.1

 

 

Качество угля

Наименование пласта		Технологическая группа		Ad(Ac)				Wa		Vdaf(Vr)			V (y)			Qdaf(Qвг)
				%				%		мм			мм			ккал/кг
13		энергетический		12,1				1,8		33,7			12			8350
12			кокс		31,3				1,6		35,7			13			8400
11		кокс		11,4				1,7		36			16			8420
10		кокс		11,4				1,7		36,8			16			8480
9		кокс		12,9				1,6		38,7			20			8460
7-7а		кокс		17,5				1,5		38,1			19			8390
6-6а		кокс		14,8				1,2		35,8			19			8540
5		кокс		12,5				1,1		36,6			22			8590
3-3а	кокс					14,5	1,1					36,8			27			8590
2а,2		кокс		15,7				1,1		37,5			32			8620
1а,1		кокс		12,6				1,1		36,6			28			8566

 

горнотехнические  условия эксплуатации

При проведении горно-эксплуатационных работ следует ожидать осложнение тектонических строений в крайних  юго-западных и северо-восточных  частях шахтного поля.

В центральной части поля в пределах блоков № 3, 4, 5, кроме района между V, VI разведочными линиями, не следует  ожидать более сложного тектонического строения. В крайних частях шахтного поля, юго-западе и севере, пермские угленосные отложения перекрываются  осадками конгломератовой свиты  Юрского возраста. Залегают несогласно на размытой поверхности палеозоя. Угловые несогласия небольшие, Юрские падают 4-7°, пермские осадки вблизи контакта с конгломератовой свитой имеют  углы   9-10°.

Физико-механические и физико-химические свойства углей:

-  плотность углей 1350-1500 кг/м³;

- объемная масса 1300-1390 кг/м³;

-общая пористость 3,5-9,6 %;

- полная влагоемкость 3,7-6,7 %;

- пределы прочности при  сжатии 12-17 МПа;

- пределы прочности при  растяжении 0,9-2,1 МПа;

- сцепление 2,1-4,0 МПа;

- угол внутреннего трения 35-40 градусов;

- коэффициент крепости 1,2-1,8;

-модуль упругости 0,3-0,9*10^-4 МПа;

- коэффициент Пуассона 0,2;

- модуль сдвига 0,1-0,4*10^-6 кг/(м²*с).

Породы кровли сложены  в основном алевролитами, но встречаются  и мощные отложения песчаников, при  этом кровли относят к труднообрушаемым. Породы почвы сложены в основном алевролитами различной крупности.

В настоящее время шахта "Распадская" отнесена к сверхкатегорной  по газу и угольной пыли. Угольные пласты относятся к опасным по взрываемости угольной пыли и являются опасным  по самовозгоранию. Пласты угля угрожаемые по горным ударам с глубины 150 м.. Пласты,

начиная с 1 по 9 опасны по внезапным  выбросам. Вмещающие породы являются силикозоопасными.

Приток воды по пластам 14-19 не превышает 4-15 м³/час, по пластам 8-14 до 10 м³/час, пласты 9-10 до 5 м³/час, пласт 7-7а до 23 м³/час, 6-6а от 3,5 м³/час до максимального значения 18 м³/час, пласты 4,5 12 м³/час, 3-3а до 20 м³/час.

 

 

2. Границы, размеры  и запасы шахтного поля.

Границы

Действующие технические  границы шахты:

— на северо-востоке - VI р.л. (в 50-ЮОм вдоль линии);

— на юго-востоке - выход  под наносы почвы пласта 1;

— на юго-западе - XVII р.л. (в 50-ЮОм  вдоль линии);

— на северо-западе - проекция на дневную поверхность линии  вертикальной плоскости через вентиляционные стволы блоков 5, 4, 3 и 2, подсекающих  почву пласта 1 в блоках 5, 4,3 на отметке -250м и в блоке 2-ЮОм (по проекту  вскрытия и подготовки уклонных полей  блоков 3 и 4, утвержденному МУП СССР Постановлением №106/1 -65 от 29.12.80г.). Фактически в блоке 5 технической границей шахты  служит изогипса -225м (по почве пласта 1). а не -250м.