Разработка горных пород - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Анализ горно-геологических и горнотехнических условий месторождения. Механизация очистной выемки и нагрузка на забой. Подготовка шахтного поля и разработка угольных пластов. Группирование пластов по очередности отработки и определение нагрузки на пласты.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


1. Анализ горно-геологических и горнотехнических условий месторождения
3. Механизация очистной выемки и нагрузка на забой
4. Способ подготовки шахтного поля и система разработки угольных пластов
5. Группирование пластов по очередности отработки и определение нагрузки на пласты
Казахстан располагает значительными запасами энергетических ресурсов и мощным топливно-энергетическим комплексом, который является базой развития экономики, инструментом проведения внутренней и внешней политики. Роль страны на мировых энергетических рынках во многом определяет ее геополитическое влияние.
По запасам углей Казахстан входит в десятку стран-лидеров, уступая лишь Китаю, США, России, Австралии, Индии, ЮАР и Украине и содержит в недрах 4% от общемирового объема запасов. Государственным балансом учтены запасы по 49 месторождениям, они составляют 33,6 млрд. тонн, в том числе каменных - 21,5 млрд. тонн, бурых углей - 12,1 млрд. тонн. Большая часть месторождений угля сосредоточена в Центральном (Карагандинский и Экибастузский угольные бассейны, месторождение Шубарколь) и Северном Казахстане (Тургайский угольный бассейн). Наиболее ценные для промышленности энергетические и коксующиеся угли сосредоточены на 16 месторождениях.
Карагандинский бассейн. Запасы - 50 млрд тонн. Уголь - коксующийся, требует обогащения. Частично добывается открытым способом. Потребители - Казахстан, который продает уголь России для Южного Урала.
Бассейн Экибастуз находится в Павлодарской области.
Буроугольный бассейн Ленгер находится в Чимкентской области.
Республика Казахстан входит в десятку крупнейших производителей угля на мировом рынке, а среди стран СНГ занимает третье место по запасам и первое место - по добыче угля на душу населения.
В настоящее время угольная отрасль республики обеспечивает выработку в Казахстане 78% электроэнергии, практически стопроцентную загрузку коксохимического производства, полностью удовлетворяет потребности в топливе коммунально-бытового сектора и населения.
Крупнейшими производителями угля в Казахстане являются предприятия Павлодарской области: ТОО «Богатырь Аксес Комир» (42,8% от общереспубликанской добычи), разрез «Восточный» ОАО «Евроазиатская энергетическая корпорация» (20,7%), ЗАО «Майкубен-Вест» (3,3%, в т.ч. 96,6% общереспубликанской добычи бурых углей) и Карагандинской: Угольный департамент ОАО «Миттал Стил Темиртау» (12,3%) и Угольный департамент «Борлы» корпорации «Казахмыс» (8,7%). На них приходится 87,7% добычи угля в республике.
Общий объем экспорта угля стабилизировался на уровне 95-96 млн. тонн. Ожидаемый объем добычи в текущем году составит 97 млн. тонн. Учитывая острую потребность в обеспечении вновь вводимых генерирующих мощностей твердым топливом, разработана Концепция развития угольной промышленности Казахстана до 2020 года.
Ею предусматривается увеличение объема добычи угля с 96,3 млн. тонн в 2006 году до 145,6 млн. тонн к 2020 году или на 49,3 млн. тонн, в том числе коксующихся углей, соответственно, с 12,9 млн. тонн до 24,3 млн. тонн или на 11,4 млн. тонн, энергетических углей - с 83,4 млн. тонн до 121,3 млн. тонн или на 37,9 млн. тонн, что позволит полностью обеспечить потребности внутреннего и внешнего рынков в коксующихся и энергетических углях.
Основным импортером является Российская Федерация. За последние годы география зарубежных поставок угольной продукции значительно расширилась - потребителями казахстанского угля стали Румыния, Чехия, Польша, Эстония, Турция, Украина. С учетом производственного потенциала угольной отрасли Казахстана, республика имеет возможность уже в ближайшие годы довести объемы зарубежных поставок угля до 30-35 млн. тонн. Для достижения указанных объемов будут приняты меры по обеспечению прироста добычи угля за счет:
* технического перевооружения действующих шахт и разрезов с переходом на угледобывающую технику современного технического уровня;
* реализации комплексных планов эффективной отработки Экибастузского и Шубаркольского угольных месторождений;
* повышения добычи низкозольного угля на Майкубенском месторождении, а также на разрезе «Каражира» для более полного обеспечения потребностей тепловых электростанций, улучшения снабжения твердым топливом других отраслей и коммунального сектора.
* повышения конкурентоспособности казахстанского угля путем внедрения международных стандартов серии ИСО. В этой связи разработана и утверждена Приказом Министра энергетики и минеральных ресурсов Республики Казахстан от 31 мая 2006 года № 166 Программа «Обеспечение перехода угольной отрасли на международные стандарты» .
Сырьевая база угольной отрасли и производственный потенциал действующих угледобывающих предприятий позволяют полностью удовлетворить платежеспособный спрос потребителей в угле как внутри Казахстана, так и за его пределами. Дальнейшее планирование развития отрасли будет зависеть от макроэкономического положения Казахстана и сопредельных стран, а также, в определенной степени, от внедрения новых технологий, позволяющих конкурировать на внутреннем и внешнем рынках.
Долгосрочные перспективы предсказывать сложно, но можно предположить, что если запасы нефти будут продолжать уменьшаться и не будет найдено новых месторождений или других альтернативных видов топлива, то уже к 2030-му году уголь может стать основным источником топливной энергии, т.к. имеет огромные запасы по сравнению с нефтью и газом.
1. Анализ горно-геологических и горнотехнических условий месторождения
В данном проекте представлены 3 пологих пласта с одинаковым для всей свиты углом падения 12?. Также 1-й, 2-ой и 3-й пласт имеют среднюю мощность 2,5; 2,8 и 2,8 соответственно.
Свита представлена пластами простого строения.
Длина шахтного поля по простиранию 5600 м, по падению 1900 м. Мощность наносов 55 м.
Категория шахты по метану - сверхкатегорийная, относительная метанообильность шахты 20 мі/т. Приток воды составляет 155 мі/ч.
Среднеди-намическая мощность пласта, м
Расстояние до вышележащего пласта, м
Срок нормальной работы шахты (Т Н , лет) и годовая производственная мощность шахты (А Г , млн.т/год) связаны выражением:
где Q П - промышленные запасы шахтного поля, млн.т;
А Г - годовая мощность шахты,млн.т;
Полный срок службы шахты (Тп, лет) определяется по формуле:
где t РЗ - время, необходимое на освоение шахтой производственной мощности и свертывание добычи. Определяется по формуле:
Значение t РЗ округляется до целого в большую сторону.
Вынимаемая мощность пласта, м; от…до
Площадь поперечного сечения лавы, свободная для прохода воздуха, м 2
Для первого пласта мощностью 2,5 м применяется челноковая схема работы комбайна. Для второго и третьего пласта мощностями 2,8 м, применяется выемка уступами (в одну сторону вынимается верхняя часть пласта (верхний уступ), а при обратном движении - нижняя часть (нижний уступ). Выбор схемы работы комбайна обосновывается анализом горнотехнических условий. Челноковая схема работы комбайна принимается на пластах мощностью до 2.7 м. На пластах большей мощности следует применять выемку уступами.
q Ш - относительная метанообильность шахты, т/м 3 ;
При ведении горных работ на глубине 600 м и более охрана выемочных выработок целиками угля, размеры которых достигают 45--60 м, становится нерациональной: увеличиваются потери угля в недрах, повышается опасность газодинамических явлений, завалов лав и выработок на соседних пластах в зоне влияния оставленных целиков, усложняется транспорт угля, растет газообильность выемочных участков вследствие дренирования метана из целиков.
Рис. 3 Система разработки длинными столбами по падению одинарными лавами:
1 -- главный полевой вентиляционный штрек; 2 -- главный полевой транспортный штрек; 3 -- воздухоподающий штрек; 4 -- вентиляционный бремсберг; 5 -- конвейерный бремсберг
В этой связи рациональными являются так называемые бесцеликовые технологические схемы отработки пластов.
Указанные схемы разделяются на две группы:
с повторным использованием выработок, например, вначале для транспортных, а затем вентиляционных целей, что и принимается для данной работы;
и с проведением указанных выработок вприсечку к выработанному пространству, в зоне установившегося горного давления.
Для улучшения устойчивости повторно используемых выемочных выработок устанавливается специальная крепь усиления из металлических стоек под каждый верхняк арок.
На рис. 3 представлена одна из технологических схем отработки пласта по падению с повторным использованием выработок.
Для разработки пластов средней мощности(2,5;2,8;2,8) с применением механических крепей и узкозахватных комбайнов принимается длина лавы = 350 м.
Время отработки выемочного поля T ВП , лет:
А - суточная нагрузка на забой, сутки.
Установленная мощность шахты должна подтверждаться горнотехническими возможностями путем группирования пластов по очередности их отработки и определением нагрузки на каждый пласт.
При группировании пластов по очередности их отработки необходимо предусматривать:
Добыча из подготовительных забоев, т/сутки
Нагрузка на каждый пласт определяется с учетом расстановки очистных забоев для выбранного способа подготовки шахтного поля, от которого зависит количество одновременно работающих очистных забоев для погоризонтного способа - 2 забоя.
Учтена попутная добыча, получаемая при проведении подготовительных выработок, которая составляет 5% от нагрузки на очистные забои по данному пласту.
По каждой группе одновременно разрабатываемых пластов суммируются нагрузки на пласт и, таким образом, определяется суточная мощность шахты на каждый период отработки запасов, анализируются полученные результаты и окончательно принимается ближайшая стандартная суточная и годовая мощность проектируемой шахты по рядовому углю А ГР .
На первый период: пласт первый - 2 забоя - нагрузка на пласт составляет 6542 т/сутки, при суточной мощности шахты равной 6000 тонн, эта нагрузка удовлетворима.
Второй период: пласт второй - 2 забоя - нагрузка на пласт равна 7171 т/сутки, что удовлетворяет суточную мощность шахты.
Третий период: пласт третий - 2 забоя - нагрузка на пласт составляет 7171 т/сутки; удовлетворяет суточную мощность шахты.
Определяется резерв добычи по периодам отработки пластов
где А СР , А СТ - соответственно рассчитанная суммарная нагрузка на группу пластов и типовая суточная мощность шахты;
При назначении возможных схем вскрытия для определенных горно-геологических условий учитываются:
· выбранный способ подготовки шахтного поля;
· мощность наносов или глубина залегания угольных пластов.
Современные нормы проектирования рекомендуют ориентироваться на следующие способы вскрытия:
· одногоризонтные способы вскрытия с делением шахтного поля на бремсберговую и уклонную части;
· многогоризонтные способы с углубкой вспомогательного ствола с целью обеспечения подачи свежего воздуха в нижнюю часть отрабатываемого горизонта. При этом главный вертикальный ствол может также углубляться для выдачи полезного ископаемого по стволу непосредственного с нижнего уровня горизонта. Если же главный ствол не углубляется, то уголь с нижнего уровня горизонта транспортируется по уклону вверх, а затем выдается по вертикальному стволу.
В качестве главного ствола может использоваться как вертикальный скиповой ствол, так и наклонный, оборудованный мощной конвейерной установкой.
Из всех возможных вариантов способов вскрытия шахтного поля в заданных горно-геологических условиях выбираются 2 конкурентно способных варианта. Выбранные способы вскрытия подробно описываются с детальным анализом отличительных особенностей каждого варианта.
В данном курсовом проекте рассмотрены два конкурентно способных метода вскрытия шахтного поля:
Вскрытие шахтных полей вертикальными стволами является наиболее универсальным и распространенным, его применяют независимо от числа рабочих пластов в шахтном поле, мощности и угла падения этих пластов, мощности наносов и глубины разработки, производственной мощности шахты и т. д.
Рис. 4. Схемы многогоризонтного вскрытия свиты пологих пластов вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами
2- углубленная часть главного ствола;
4- вспомогательная часть главного ствола;
8- фланговые вентиляционные стволы II горизонта;
9- вентиляционные квершлаги I горизонта.
Шахтное поле по падению разделяется на 2..3 горизонта. Размер каждого горизонта по падению не должен быть более 1000--1200 м, а его запасов для разработки должно хватать не менее чем на 15 лет.
Стволы первоначально проходят только до отметки первого горизонта, а пласты вскрывают откаточным квершлагом. На него отрабатывают запасы бремсберговой части. По мере отработки этих запасов стволы заблаговременно углубляют до второго горизонта, а пласты вновь вскрывают откаточным квершлагом. В связи с этим квершлаги и получили название погоризонтных.
Для проветривания выработок первого горизонта в зависимости от глубины расположения верхней границы шахтного поля от поверхности проводят шурфы, один или несколько фланговых стволов. При отработке запасов второго горизонта квершлаг первого горизонта используется как вентиляционный и проводится вентиляционный ствол до отметки первого горизонта.
Путем углубки стволов и проведения погоризонтных квершлагов вскрывают запасы третьего горизонта и т. д. Если угол падения пластов не превышает 18° и газовыделение не значитено, то для отработки запасов последнего горизонта нет необходимости углублять стволы и сооружать дорогостоящие околоствольные дворы, проводить квершлаги и пр. Эти запасы следует отрабатывать на откаточные выработки предпоследнего горизонта с использованием уклонных работ.
Для производства углубки стволов необходимо иметь углубочные отделения, оборудованное специальным одноклетевым подъемом с противовесом на большегрузную вагонетку.
Многогоризонтное вскрытие может применяться при любом способе подготовки шахтного поля.
Каждая бремсберговая часть шахтного поля имеет самостоятельный транспортный и подъемный горизонт; только при отработке последней ступени один транспортный горизонт последовательно обслуживает и бремсберговую и уклонную части.
Вскрытие шахтных полей вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами рекомендуется применять при углах наклона пластов до 18° и размерах шахтного поля по падению от 2,5 км и более.
В соответствующих горно-геологических условиях проходят наклонные стволы, что обеспечивает определенные экономические и технические выгоды по сравнению со вскрытием вертикальными стволами.
По технологическому назначению можно выделить четыре комплекса вскрывающих выработок и сооружений: угольный, породный, вспомогательный и вентиляционный. Комплексы эти могут выполнять только свои непосредственные функции: главный ствол -- выдавать уголь, вентиляционный -- подавать воздух в шахту и т.д. Однако рационально использовать каждую вскрывающую выработку для выполнения нескольких технологических функций. Так, вертикальный ствол, предназначенный для спуска-подъема людей, материалов и оборудования, служит и для подачи воздуха в шахту; по скиповому стволу не только поднимают на поверхность уголь и породу, но и отводят воздух из шахты.
Рис. 5 Схема комбинированного вскрытия шахтных полей наклонными и вертикальными стволами
3- углубленная часть вспомогательного ствола;
вспомогательная часть главного ствола;
7- фланговые вентиляционные стволы II горизонта;
8- вентиляционные квершлаги I горизонта.
Комбинированный способ вскрытия является результатом синтеза рациональных комплексов выработок по вскрытию с различным технологическим назначением применительно к конкретным условиям залегания пластов.
В настоящее время, используя преимущества поточного конвейерного транспорта, строят крупные шахты, на которых предусмотрены для выдачи горной массы на поверхность наклонные стволы, оборудованные мощными конвейерными установками. Для вспомогательных транспортных операций и вентиляции сооружают вертикальные стволы, а для того чтобы избавиться от трудоемкого и малопроизводительного канатного подъема по наклонным выработкам, проводят этажные квершлаги.
В последствии после расчета экономических затрат будет выбран более экономически выгодный способ.
Для каждого из выбранных вариантов рассчитываются все необходимые параметры.
Глубина ствола определяется по формуле:
О г - отметка горизонта, до которого пройден ствол;
h з - глубина зумпфа, у скипового ствола 20...40 м, у клетевого 7...10 м;
L бр - наклонная высота бремсберговой части шахтного поля;
где L ук - наклонная высота уклонной части шахтного поля;
V од = 1,4•6000+85•20+10•155+1700= 13350 мі.
Причем это значение будет только для первого варианта; т.к. во втором варианте в качестве главного ствола используется наклонный ствол, вследствие того что нет необходимости в таких выработках и камер как бункер, камера опракида и др., объем околоствольного двора будет меньше на 20% меньше чем в первом варианте.
Коэффициент водообильности щ определяется по формуле:
где V B - средне часовой приток воды в шахту, м 3 /час.
где H- длина шахтного поля по падению;
где b - коэффициент, учитывающий стоимость проведения выработки в различные периоды строительства (b = 3,06);
с 1 и.с 2 - эмпирические коэффициенты ();
S - площадь поперечного сечения выработки в свету, м 2 ;
где V од - объем околоствольного двора, м 3 .
Расчеты первоначальных капитальных затрат сводятся в таблицу 9 по вариантам.
Стоимость проведения 1 м (м 3 ), тнг.
Полная стоимость проведения, млн.тнг
Углубка главного вертикального ствола:
Стоимость проведения 1 м (м 3 ), тнг.
Полная стоимость проведения, млн.тнг
В сравниваемых вариантах предусматривается применение одинаковых способов подготовки шахтного поля, то объемы проведения подготовительных выработок отличаются незначительно.
Затраты на ремонт капитальных горных выработок.
На ремонт капитальных горных выработок ежегодно отчисляется 2,2% от первоначальной их стоимости. Результаты расчетов затрат на ремонт капитальных горных выработок сводятся в таблицу 11.
Первоначальная стоимость выработки, млн.тнг
Кол-во транспортируемого угля, млн.т
Стоимость транспортирования 1 т тнг.
Суммарные расходы на транспортирование, млн.тнг.
Итого капитальных вложений, тыс.тнг
Итого эксплуатационных расходов, тыс.тнг
1. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М. Недра. 1986.
Мощность шахты, режим работы. Механизация очистной выемки и нагрузка на забой. Главные способы подготовки шахтного поля и система разработки угольных пластов. Группирование пластов по очередности отработки и определение нагрузки. Вскрытие шахтного поля. курсовая работа [1,5 M], добавлен 18.12.2015
Условия залегания мощных пластов Кузбасса. Специфика условий горных работ на шахте "Распадская-Коксовая". Использование камерно-столбовой системы при отработке целика угля неправильной формы. Отработка угольных пластов короткими очистными забоями. курсовая работа [1,0 M], добавлен 05.05.2015
Сведения о физико-географическом и административном положении шахтного поля шахты "Казанковская". Система разработки угольных пластов. Технологическая схема очистных работ. Нагрузка на комплексно-механизированный очистной забой. Схемы проветривания шахты. дипломная работа [4,7 M], добавлен 07.11.2014
Расчет промышленных запасов шахтного поля, годовой мощности и срока службы шахты. Безопасность ведения горных работ при вскрытии шахтного поля. Технические средства очистных работ. Размеры выемочных полей и очистных забоев. Нагрузка на очистной забой. курсовая работа [247,3 K], добавлен 21.03.2012
Обоснование способа и схемы подготовки шахтного поля. Определение нагрузки на очистной забой. Выбор средств комплексной механизации. Расчет запасов полезного ископаемого выемочного столба и срока отработки выемочных участков. Организация работ в лаве. курсовая работа [838,0 K], добавлен 17.03.2013
Выбор конкурентоспособных вариантов технологических схем разработки угольных пластов. Обоснование среднесуточной нагрузки на очистной забой с учётом окупаемости очистного оборудования. Определение оптимальных размеров составных частей шахтного поля. контрольная работа [136,1 K], добавлен 03.08.2014
Балансовые и промышленные запасы угля в шахтном поле. Структура комплексной механизации. Расчет нагрузки на очистной забой, проектной мощности шахты, потребной линии очистных забоев. Выбор способа подготовки шахтного поля. Способ подготовки пластов. контрольная работа [160,9 K], добавлен 24.05.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Разработка горных пород курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Шуточное Сочинение С Фразеологизмами
Реферат по теме Возникновение турбулентности
Форма Контрольной Работы По Истории
Темы Диссертаций По Педагогике Одаренности
Курсовая работа по теме Роль семьи в формировании трудовых умений у младших школьников
Курсовая работа по теме Разработка предложений усовершенствования оказания транспортных услуг населению
Реферат: Разработка стратегического плана организации
Реферат: Ценные бумаги их сущность и функции
Первичные Источники Тока Реферат
Честь И Бесчестие Дубровский Сочинение
Реферат: Система мероприятий по повышению качества продукции
Естествознание и религия
Достоевский Диссертации
Реферат по теме Структура таможенных органов и способы комплектования таможенных учреждений
Реферат: Презентация как вид наглядности условия эффективности
Дипломная работа по теме Внешнеполитические ведомства Руси, России, СССР
Реферат: Запах сена
Курсовая работа по теме Проектирование игры в шахматы
Курсовая Работа На Тему Психологическая Сущность Игры Дошкольника
Реферат Проект
Роль витаминов в питании - Биология и естествознание реферат
Основы наступления мотострелковой роты - Военное дело и гражданская оборона дипломная работа
Капитальный ремонт нефтяных скважин на суше - Геология, гидрология и геодезия презентация