Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Document shared on www.docsity.com

Downloaded by: julustan-1 (julustan199@gmail.com)

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

«Северо-Восточный Федеральный Университет

им. М. К. Аммосова»

Горный институт Кафедра горного дела

Реферат на тему: «Денисовское месторождение»

Выполнил:

Слюгров Д.И. ст. 4 курса гр. ОГР-18

Проверила: Будикина М. Е.

Якутск 2022

Содержание

1. Общие сведения о районе месторождения и горно-геологическая характеристика месторождения

1.1 Общие сведения

1.2 Стратиграфия и угленосность

1.3 Тектоника и оценка сложности геологического строения

1.4 Мерзлотно-гидрогеологические условия

1.5 Характеристика пластов угля

1.6 Горно-геологические условия эксплуатации

1.7 Характеристика прогнозируемых опасных зон у тектонических нарушений

1.8 Балансовые запасы угля

2. Горная часть

2.1 Характеристика современного состояния предприятия

2.2 Производительность предприятия и общая организация работы

2.3 Вскрытие месторождения

2.4 Горно-капитальные работы

2.4.1 Выбор проходческого оборудования

2.4.2 Проведение горных выработок

2.4.3 Организация работ в подготовительной ремонтной смене

2.4.4 Организация работ в проходческой смене

2.4.5 Расчет проветривания и выбор вентилятора

2.5 Выбор системы разработки

2.6 Горно-подготовительные и нарезные работы

2.6.1 Обоснование формы и поперечных размеров горных выработок

2.6.2 Организация работ в подготовительной ремонтной смене

2.6.3 Организация работ в проходческой смене

2.7 Очистные работы

2.8 Календарный план горных работ

3. Горно-механическая часть

3.1 Рудничный транспорт

3.2 Подъем

3.3 Вентиляция и проветривание

3.4 Водоотлив

3.5 Электроснабжение и освещение

3.6 Автоматизация и диспетчеризация

3.7 Восстановление и ремонт горного оборудования

3.7.1 Правила использования оборудования

3.7.2 Ремонтное хозяйство

3.7.3 Контроль и ответственность за использованием оборудования

3.8 Охрана труда и промышленная безопасность

3.9 Охрана окружающей среды

3.10 Генеральный план промплощадки

Литература



1. Общие сведения о районе месторождения и горно-геологическая характеристика месторождения

1.1 Общие сведения

Поле шахты «Денисовская» расположена на западной части Денисовского каменноугольного месторождения, который расположен в восточной части Южно-Якутского бассейна на юге Республики Саха (Якутия) на территории Нерюнгринского района.

Районным центром МО «Нерюнгринский район» является г. Нерюнгри, который расположен на 20 км юго-западнее Денисовского каменноугольного месторождения. Следующими крупными населенными пунктами района являются пос. Чульман (на 10 км севернее месторождения) и пос. по Серебряный Бор (на 10 км южнее месторождения). В пос. Чульман функционирует федеральный аэропорт «Аэропорт Чульман», а также вблизи участка проходит железная дорога от БАМа до Томмота, строящаяся до г. Якутска. Перевоз грузов и людей к основной промплощадке ГОКа выполняется по существующей автодороге (4 км) от Амуро - Якутской магистрали (АЯМ).

Сейсмичность района - 8 баллов.

Поле шахты «Денисовская» расположено в зоне таежного леса с подлеском, на площади которой нет населённых пунктов.

Рельеф поверхности низкогорный, расчленённый густой сетью водотоков, имеющих типичный горный характер, которые зимой промерзают до самого дна. Наиболее крупный водоток - р. Чульман, которая протекает вдоль северо-западной границы шахты глубиной до 8 м и шириной 100-150 м. Отрицательная среднегодовая температура воздуха.

Нерюнгринского района равная -6,9єС способствует развитию многолетних мерзлыхС способствует развитию многолетних мерзлых образований, которые имеют островной характер.

Площадь горного отвода на дневной поверхности составляет 1283 га. Глубина использования недр 380 м [1, 244-260 стр.].

Согласно требованиям Федерального закона, принятого от 21.07.1997 г. N 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" в Государственном реестре опасных производственных объектов шахта "Денисовская" зарегистрирована как опасный производственный объект первого класса. месторождение геологический тектонический

Существующая основная промплощадка шахты расположена на правом берегу р. Чульман, за пределами 200-метровой водоохранной зоны, в 13 км от поселка Серебрянный Бор. На промплощадке расположены объекты шахты (АБК, надшахтное здание конвейерного наклонного ствола, вентиляторная установка главного проветривания, воздухонагревательная установка (ВНУ), вспомогательные здания и сооружения, инженерные сети, ПС 110/6,3/6,6 кВ «Дежневская») и строящиеся по отдельным титулам объекты обогатительной фабрики и инфраструктуры горно-обогатительного комплекса (ГОК) «Денисовский».

Электроснабжение объектов ГОКа предусматривается от существующих ПС 110/6,3/6,6 кВ «Дежневская» и частично от ПС 110/6 кВ «Денисовская». Теплоснабжение объектов основной промплощадки предусмотрено от котельной. Подогрев подаваемого в шахту воздуха осуществляется существующей воздухонагревательной установкой.

Хозяйственно-питьевое и производственно-противопожарное водоснабжение осуществляется по раздельным системам из водозаборных скважин и от очищенных сооружений шахтных вод.

1.2 Стратиграфия и угленосность

Геологическое строение шахтного поля Денисовская содержит угленосные отложения кабактинской свиты верхнеюрского возраста. Мощность данной свиты равна 470 м и представляет собой чередование пачек песчаников, алевролитов и углей. Мощность варьирует от 20-40 до 100 м [1, 248 стр.].

Во вскрытом разрезе кабактинской свиты промышленное значение имеют пласты: К₄ К₆^н К₁₂ К₁₄. Мощность их варьирует от 0,7 до 7,5 м, средняя от 1,04 до 3,8 м. Структура Денисовского месторождения осложнена зонами дробления и малоамплитудными нарушениями (5-15 м) северо-восточного простирания.

В кабактинскую свиту входит ряд таких угольных пластов как К₄, К₆^н, К₆^в, К₁₂ и К₁₄ и др. Балансовые запасы в ГКЗ подписаны и утверждены по наиболее мощным пластам - К₄, К₆^н и К₁₄. Вещественный и петрографический состав вмещающих песчаников и алевролитов различается гранулометрией, в остальном он идентичен. Минеральный состав (в %): кварц - 13-18%, полевые шпаты - 22-35%, биотит и мусковит - 1-8%, обломки эффузивных и кремнистых пород - 9-20%, глинисто-кальцитовый цемент - 10-16%.

Эксплуатирующийся пласт К₄ расположен на расстоянии 100 м от подошвы кабактинской свиты. Уголь данного пласта характеризуется высокими показателями спекаемости и коксуемости, а также представляет собой ценное технологическое сырье для черной металлургии. Мощность пласта К₄ варьируется от 2 до 6,5 м (усредненная мощность = 3,96 м). По чистым угольным пачкам мощность колеблется в пределах 2-5,65 м (усредненное значение 3,77 м). Уголь данного пласта черный, блестящий, полублестящий и полуматовый, линзовидно-полосчатый, трещиноватый, а излом угля неровный ступенчатый. В кровле пласта содержатся от 1 до 3 породных прослоев, мощность которых в различных участках поля варьируется от 6 см до 60 см, а на крайнем востоке шахтного поля достигает 2 м и представляет собой ложную кровлю.



1.3 Тектоника и оценка сложности геологического строения

В соответствии с «Классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых›› (ГКЗ) шахтное поле Денисовская по сложности геологического строения относится к 2 группе - месторождения сложного строения, а по степени изученности относится к разведанным.

Сложность геологического строения шахтного поля обусловлена наличием:

• пликативной пологой складчатости;

• мелкоамплитудных разрывных и флексурообразных нарушений;

• трещиноватостью пород и интенсивной трещиноватостью угля;

• изменчивостью мощности пласта К₄ в пределах 25-50% и наличием в нём прослоев пород,

• трудной обрушаемостью и управляемостью кровли;

• неоднородным качеством угля;

• склонности угля к интенсивному пылеобразованию; наличием зоны многолетней мерзлоты [2].

Нарушения представлены крутопадающими сбросами (70-80°), амплитуды смещения изменяются в следующих пределах: 2-9 м; 3-7 м; 0,6-4,2 м. Ширина зон дробления составляет порядка 10-15 м. Смесители направлены по падению пласта.

Крутопадающие нарушения (70-80°) и амплитуды смещения уменьшаются по мере затухания с 14-12 м до 6-4 м. Нарушения более развиты в восточной центральной части пласта. На исследуемом участке подземных работ крупноамплитудные нарушения не выявлены [3].

1.4 Мерзлотно-гидрогеологические условия

Денисовское месторождение расположено в зоне развития островной мерзлоты, распространяющейся с поверхности в глубину земли от 10-25 м до 70-100 м. Островная мерзлота представляет собой плащеобразный покров, состоящий из мерзлых пород, ниже которого располагаются талые породы. Температура этих мерзлых пород на глубине 10 м равна -0,5-2,6°С, а на глубине 100 м - -0,9°С. Поля развития многолетних мерзлых пород ограничивают инфильтрацию атмосферных осадков, но при этом в них присутствуют многочисленные линейные таликовые зоны.

Внутри полей многолетних мерзлых пород расположены площади со сквозными талыми породами. Также сквозные талики среди мерзлых пород установлены под руслом р. Чульман и в долине руч. Дежневка. На участке слияния ручьев Дежнёвка и Северный

Мальдакан в зоне распространения многолетних мерзлых пород ежегодно образуется наледь. Ее формирование связано с наличием на данном участке серии тектонических нарушений, которые можно рассматривать как водоподводящие каналы.

Денисовское каменноугольное месторождение расположено в междуречье р. Чульман и р. Олонгро и рассечено их притоками. В пределах шахтного поля протекает только руч. Дежневка. А вне границ шахтного поля расположены р. Чульман и руч. Китаянка.

Подземные воды шахтного поля преимущественно пластового, трещинного и трещинно-жильного типа приурочены к юрским отложениям. Они циркулируют по пластам алевропесчаников с высокой пористостью, перекрывающим угольные пласты и системам открытых (промытых) трещин, сопровождающих зоны тектонических нарушений.

По имеющимся гидрогеологическим данным в вертикальном разрезе шахтного поля выделяются:

- зона активного водообмена - 0,0 - 80 м от поверхности;

- зона замедленного водообмена - 80 - 150 м;

- застойная зона - 150 - 250 м.

Основные запасы подземных вод связаны с инфильтрацией атмосферных осадков. Источником насыщения надпластового и подпластового водоносных горизонтов являются инфильтрационные воды, воды р. Чульман, воды поверхностного стока руч. Денисовка, руч. Дежневка и руч. Мальдакан.

Водоприток на шахте «Денисовская» имеет сезонный характер, в этой связи выделяется зимний (ноябрь-июнь) и летний (июль-октябрь) гидрогеологические периоды. В зимний период водоприток обусловлен только наличием в углевмещающем массиве горных пород - подземных вод, которые циркулируют под толщей мерзлоты. Минимальный водоприток в шахту приходится на месяцы март - апрель. А максимальный водоприток - на конец июля и начало августа [4]. По химическому составу подземные воды пригодны для хозяйственно-питьевых целей [3].

1.5 Характеристика пластов угля

На месторождении выявлено до 60 пластов и пропластков угля мощностью от 0,1 до 7.62 м. Резкое увеличение мощности пластов наблюдается только на выходах их под наносы.

Запасы угля утверждены ГКЗ по 8 пластам: по 4 пластам дурайской свиты (снизу вверх, Д^н₁₁, Д^в₁₁, Д₁₅, Д₁₉) и 4 пластам кабактинской свиты (К₄. К^н₆. К₁₂. К₁₄). По мощности пласты относятся к группе тонких и средней мощности, лишь пласт К₄ на значительной площади своего развития является мощным. Строение пластов преимущественно сложное. Пласты Д₁₉, Д₁₅, Д₁₁ и К₄ расщепляются на самостоятельные пачки.

Пласт К₄ это единственный пласт для отработки которого построена шахта «Денисовская». До глубины 50 м пласт отработан открытым способом разрезом «УДП «Денисовское».

Общая мощность пласта составляет 2,85-6,48 м (усредненная мощность равна 3,91 м).

Мощность по угольным пачкам колеблется в пределах 2,55-5,65 м (усредненное значение 3,77 м). Преобладающая общая мощность пласта варьируется в пределах 3,14-6,48 м, апо единичным подсечениям равна 2,85-2,90 м. Мощность пласта увеличивается с востока на запад по простиранию с 3,1-3,6 м до 5,0-6,48 м и на юг по падению до 4,0-4,8 м. Строение пласта преимущественно сложное. Выявлено от 1 до 6 породных прослоев с преобладанием 1-4 в 80% скважин. В верхней половине пласта выделяется относительновыдержанный прослой породы мощностью 0,1-0,2 м, с увеличением до 0,4-0,6 м в центре и в западной части шахтного поля. Прослой представлен алевролитом и его углистой разностью. На западе, при приближении к линии расщепления пласта на 2 пачки по породному прослою мощностью 0,70 м, в нижней половине пласта появляются дополнительно 3-4 породных прослоя мощностью 0,06-0,4 м. В зонах расщепления пласта насамостоятельные пачки на востоке преобладают песчаники, на западе - алевролиты. При этом мощность большинства прослоев равняется 0,05-0,25 м.

Пласт К₄ по мощности относится к группе выдержанных мощных пластов. Марка угля относится к классу К (2К) (ГОСТ 25543-88). Вдоль выхода пласта под наносы уголь окисленный и соответствует марке СС (ГОСТ 10101-79). Пласт К₄ слагают угли с выходом летучих веществ от 18,2 до 42 %.

Угли пласта К₄ характеризуются высокой теплотой сгорания. Значения этого показателя изменяются от 36,78 МДж/кг до 37,36 МДж/кг, при среднем значении 37,13 МДж/ кг. Величина низшей теплоты сгорания изменяется в пределах 23,54-27,09 МДж/кг и составляет в среднем 25,80 МДж/кг.

Выше пласта К₄ в 45-55 м залегает незначительная по площади часть пласта К₆^н с ограниченными балансовыми запасами (1888 тыс. т) [3].

1.6 Горно-геологические условия эксплуатации

Основными горно-геологическими параметрами при эксплуатации угольных пластов являются характеристики кровли и почвы пласта.

По данным ранее проведенных геологоразведочных работ ложная кровля пласта прогнозируется по единичным скважинам. Возможность ее появления обусловлена сильной трещиноватостью пород. Сильнотрещиноватые породы фиксируются на отдельных островных участках небольших размеров (от 50 до 250 м в диаметре). Породы представлены теми же литотипами, что и породы непосредственной и основной кровли.

По данным эксплуатационных работ ложная кровля на отдельных участках представлена переслаиванием черных, плотных массивных трещиноватых аргиллитов с тонкоплитчатыми горизонтально слоистыми аргиллитами и углистыми сланцами мощностью 0,05 м до 0,30 м и прослоями угля мощностью от 0,01 м до 0,15 м. Она занимает до 10% от общего объема пласта. Общая мощность ложной кровли Денисовского месторождения составляет от 0,06 м до 0,90 м. Она обрушается в выработанное пространство при выемке угля.

Непосредственная кровля будет представлять собой косослоистое переслаивание пластов светло-серых массивных средне- и крупнозернистых песчаников и темно-серых высокопористых мелкозернистых разностей с многочисленными прослоями углистоглинистого вещества черного цвета, прослоек, линз угля и отпечатков обугленной флоры по напластованию. Отдельность - тонкоплитчатая и косая, крупно-плитчатая и глыбовая. Песчаники слаботрещиноватые, ожелезнённые мощностью от 2 до 5,5 м.

Непосредственная кровля - тяжелая, средней устойчивости, относительно легкоуправляемая. Лишь в зонах тектонических нарушений и при сильном обводнении онабудет неустойчивой, склонной к отслоениям и вывалам на мощность от 0,2-0,8 м до 2,54,5 м. В зонах нарушений необходимы специальные мероприятия по усилению крепления выработок.

Основная кровля представлена светло-серыми, мелко-, средне- и крупнозернистыми песчаниками с горизонтальной, преимущественно крупной и гигантской косой слоистостью. Слои мелкозернистых песчаников достигают 16 м мощности. Мощность слоев среднезернистых песчаников меняется от 1,6 м до 11,4 м. При больших мощностях песчаников они будут одновременно представлять собой непосредственную и основную кровли. Мощность основной кровли равняется 32,0-45,0 м.

В целом, непосредственная и основная кровли пласта К₄ сложены песчаниками разной зернистости, которые относятся к весьма устойчивым, местами среднеустойчивым, трудно обрушающимся.

Непосредственная почва представлена черными алевролитами, алевро-песчаниками и песчаниками темно-серыми. Песчаники мелкозернистые, плитчатые и тонкоплитчатые, тонко-горизонтально слоистые, линзовидно-слоистые и косослоистые, нередко с тонкими линзовидными просечками угля. Мощность непосредственной почвы колеблется от 0,45 до 4,35 м.

Угольный пласт К₄ имеет преимущественно сложное строение. Состоит, как минимум, из 2-х, реже 4-6 угольных пачек, разделенных породными прослоями мощностью от 0,05 до 0,25 м. В случае отсутствия породного прослоя, угольные пачки разделены резким контактом с характерными для межслоевых сдвигов следами скольжения. Контакты в кровле и почве пласта резкие, слабоволнистые.

Крепость угля по Протодьяконову равна 0,22-1,7, но в большинстве случаев равняется 0,6-0,7. Крепость сильнотрещиноватых породных прослоев в угле (алевролитов и аргиллитов) - 0,5-3. Сопротивление угля резанию - 140 кН.

1.7 Характеристика прогнозируемых опасных зон у тектонических нарушений

Согласно рекомендациям СФ ВНИМИ, склонность к горным ударам прогнозируется в глубине ниже 200 м. Пласт имеет моноклинальное залегание с углами падения 2-6єС способствует развитию многолетних мерзлых. В границах лицензионного участка глубина залегания пласта достигает 380 м от поверхности.

Природная газоносность пласта К₄ низкая. Пласт находится в зоне газовоговыветривания до горизонта +450 м, ниже метаноносность достигает 4 м³/т. В связи с низкой газоносностью пласт не опасен по внезапным выбросам угля, породы и газа. Относится к I категории по газу. По заключению ОАО «НЦ ВостНИИ» уголь пласта К₄ не склонен к самовозгоранию [5].

По вмещающим породам уголь пласта относится к категории силикозоопасных.

Содержание в нем свободного диоксида кремния достигает 32-59%.

Природная радиоактивность угля и вмещающих пород не превышает фоновых значений: уголь - 3-5 мкр/час, песчаники и алевролиты - 12-17 мкр/час.

Температура пород на глубине 100 м ±1,40С, и достигает +6-7,8єС способствует развитию многолетних мерзлыхС на глубине 400-500 м. Температура многолетнемерзлых пород колеблется в пределах минус 0,2-3єС способствует развитию многолетних мерзлыхС [3, 6, 15-271 стр.].

1.8 Балансовые запасы угля

Учтены балансовые запасы угля шахты «Денисовская» по лицензии ЯКУ 12683 ТЭ от на 01.01.2015 г. в границах утвержденного горного отвода по форме 5-гр в количестве 62091 тыс. т (В+С₁). В таблице 1.1. приведено распределение запасов угля по пластам.

Таблица 1.1. Сводная таблица запасов угля

Название пласта	Марка угля (ГОСТ 10101-79, ГОСТ 25543-88) по форме 5-гр	Балансовые запасы на 01.01.2015 г.
		В	С1	В+С1
1	2	3	4	5
К4	К, КЖ	55818	4271	60089
	ССок	57	57	114
	Итого	55875	4328	60317
К6н	КЖ	836	944	1780
	ССок	0	108	108
	Итого	836	1052	1888
К4+К6н	К, КЖ	56654	5215	61869
	ССок	57	165	222
Всего	КЖ, К, ССок	56711	5380	62091

Балансовые запасы угля рассчитаны по фактическому состоянию и составляют по пласту К₄ - 60317 тыс.т., в том числе по категории В - 55875 тыс.т., по категории С₁ - 4328 тыс.т.



2. Горная часть

2.1 Характеристика современного состояния предприятия

В настоящее время горнодобывающая промышленность представляет собой основу экономики Российской Федерации. Известный факт, что 60-70% всего государственного бюджета России формируется из природных богатств, таких как алмазы, золото, уголь, нефть и другие полезные ископаемые. Большой процент полезных ископаемых России находится в территории Республики Саха (Якутия), где функционируют такие добывающие предприятия, как ПАО «АЛРОСА», ПАО «Алмазы Анабара», АО ГРК «Западная», ПАО «Селигдар», АО «Поиск-Золото», ПАО «ГАЗПРОМ», ПАО «НК «Роснефть», ПАО «Сургутнефтегаз», АО ХК «Якутуголь», ООО «УК «Колмар» и другие компании. Стоит отметить, что Россия является крупным производителем ископаемых видов топлива. По итогам 2018 года Россия в очередной раз подтвердила свой лидирующий статус в глобальном энергетическом рынке (рисунок 2.1). Как видно это первое место в мире по добыче нефти, второе - по добыче газа, а также лидирующие позиции по выработке электроэнергии и добыче угля. По данным биржевого портала take-profit.org в 2019 году Россия по добыче нефти уступила США.

Нефть газ электроэнергия уголь

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Document shared on www.docsity.com

Downloaded by: julustan-1 (julustan199@gmail.com)

Рисунок 2.1 - Рейтинг России по добыче ископаемых видов топлива

Основываясь на данных рейтинга можно предполагать, что угольная промышленность имеет перспективу развития в мировом угольном рынке. Так, в угольной отрасли в последние десять лет наблюдается устойчивый рост производственных показателей. Рекорд добычи в 425,4 миллиона тонн, установленный в 1988 году шахтерами тогда еще РСФСР, продержался ровно 30 лет и был успешно побит в 2018-м, когда в России добыли почти 440 миллиона тонн. По словам Президента России Владимира Путина, российский уголь обладает рядом «качественных конкурентных» преимуществ, как высокая калорийность, низкое содержание серы, азота и золы. За 20 лет доля России в международной торговле углём увеличилась более чем в 3,5 раза и составила 14%.

Одним из передовых угледобывающих предприятий Якутии является ООО «УК «Колмар». «Колмар» была основана в 2003 году (когда было образовано ОАО «Нерюнгриуголь») и основным направлением деятельности которой является освоение запасов каменно-угольных месторождений Южной Якутии, в частности

Нерюнгринского района РС(Я).

Основные направления деятельности компании:

-- Вносит весомый вклад в экономическую стабильность и развитие инфраструктуры Дальнего Востока, являясь «локомотивом» социально-экономического развития региона;

-- Реализует крупнейшие в ДВФО инвест-проекты, выполняет программу строительства современных горно-обогатительных комплексов с применением инструментов государственно-частного партнерства;

-- Обеспечивает занятость населения и дает уверенность в завтрашнем дне тысячам специалистов и рабочих;

-- Принимает на себя социальную ответственность и участвует в проектах по поддержке учреждений образования, детского и юношеского спорта, юных талантов, молодежных движений и т.д.

-- Обеспечивает в процессе добычи и обогащения угля соблюдение природоохранного законодательства и экологическую безопасность территории недропользования.

Балансовые запасы коксующегося угля «Колмар» превышают 1 млрд т, большинство которых относятся к дефицитным премиальным маркам коксующихся углей, которые обладают уникальными физическими и химическими свойствами.

В настоящее время компания стремительно развивается, так строится угольный терминал АО «ВавиноТрансУголь» в Хабаровском крае, который даст возможность принимать уголь перевозимый через БАМ и Трансиб и возможность отгрузки крупных судовых партий со скоростью погрузки 6000 т/ч. В 2018 году компания приступила к строительству обогатительной фабрики «Инаглинская-2» с плановой производительностью по переработке 12-ти млн тонн угля в год. На «Инаглинской-2» будут использованы современное оборудование и новейшие технологии обеспечения.

Шахта «Денисовская Восточная» мощность которой равна 4 млн т. в год. На шахте

«Восточная-Денисовская» применяют метод отработки запасов длинными столбами («лавой»), срок запуска механизированного комплекса и начало добычи угля - II квартал 2020г. Данная технология позволяет существенно снизить себестоимость добычи рядового угля и значительно уменьшает его потери.

Положительная динамика в горнодобывающей отрасли за последние годы связана с принятыми стратегическими документами, основным из которых стала Долгосрочная программа развития угольной промышленности России на период до 2030 года. Данная программа была принята в 2012 году.

Таким образом, основными преимуществами ООО УК «Колмар» являются:

• наличие крупных месторождений дефицитных марок К, КЖ с длительнымсроком отработки;

• интерес к низко сернистому углю из Якутии на экспортных рынках;

• активные инвестиции в добывающие и обогатительные мощности на средне- идолгосрочную перспективу;

• около 80% производимого концентрата коксующегося угля ориентировано наэкспорт в АТР;

• удобная логистика: оба ГОКа имеют выход на БАМ и Трансиб, срок доставкипродукции от месторождения до порта - 3-5 дней;

• строится собственный глубоководный порт с круглогодичной навигацией;

• ключевым условием наращивания российского экспорта угля являетсятранспортная логистика, модернизация БАМа и Трансиба и наличие современных угольных терминалов.

2.2 Производительность предприятия и общая организация работы

Балансовые запасы угля в границах пласта К₄ составляет 64415 тыс. т. Большая часть которой отрабатывается подземным способом - 63710 тыс.т, оставшаяся часть дорабатывается открытым способом - 705 тыс.т.

Общие балансовые запасы - 634710 + 705 = 64415 тыс. тонн Определяем извлекаемые запасы угля:

Т_из = Q*(1- з)/(1- с),

Q_из = 64415 *(1- 0,25)/(1- 0,1) = 53679тыс.т,

где: з - коэффициент потерь угля; с - коэффициент разубоживания; Q - балансовые запасы.

Определяем продолжительность и производительность работы шахты по эмпирической формуле Тейлора:

Т = 0,2*Qизв 0,25, лет; Т = 0,2*53679000 0,25 = 17 лет;

P = Q_изв / Т, т / год;

P = 53679000/17 = 3157588 т/год; где: Т - продолжительность работы шахты, лет, P - производительность шахты, т/год.

Месячная производительность:Р_месяц^{= Р} ==263132т/месяц

1212

Р_месяц263132

Суточная производительность: Р_сут=

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Document shared on www.docsity.com

Downloaded by: julustan-1 (julustan199@gmail.com)

= =8771т/сутки 3030

Р_сутки8771

Сменная производительность: Р_см=

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Document shared on www.docsity.com

Downloaded by: julustan-1 (julustan199@gmail.com)

==2923т/смену

33

Исходя из расчетов видно, что балансовые запасы угля пласта К₄ в количестве 64415тыс.т при годовой добыче в 3157 тыс.т/г с учетом развития добычи и выхода на проектную мощность, а также затухания добычи на конечном этапе, обеспечивать продолжительность работы шахты в течение 17 лет.

На основании полученных результатов принят режим работы для шахты:

- количество рабочих дней в году - 365;

- количество смен в сутки - 4, в том числе три рабочих смены по добыче угля и однасмена - ремонтно-подготовительная.

2.3 Вскрытие месторождения

Пласт К₄ имеет обнажение у северной границы шахты «Денисовская», т.к. ранее отрабатывался открытым способом по выходам пласта под наносы до отметки +700 м. Угол падения пласта равен 4єС способствует развитию многолетних мерзлых. Согласно геологическому отчету общая мощность пласта равен 3,8 м. Исходя из этого можно судить, что заложение вскрывающих наклонных стволов по пласту будет направлено в сторону его падения. Отработка выемочных полей проводится вскрывающими наклонными стволами, поэтому вскрывающие выработки также подготавливают шахтное поле. Данный способ имеет экономическое преимущество по сравнению с сооружениями вертикальных стволов, т.к. отсутствуют затраты на проведение стволов по вмещающим породам.

Между открытыми и подземными работами сохраняется предохранительный целик, который должен быть не менее 11 м по рекомендациям ИГДС СО РАН. Величина этого целика варьируется в пределах от 15 до 60 м, а в районе целика под руч. Дежневка достигает 120 м в зависимости от плана открытых и подземных работ.

Способ вскрытия месторождения выбирается определением типа, числа, места заложения, формы и площади поперечного сечения вскрывающих выработок в зависимости от горно-геологических условий месторождения, уровня развития техники и экономических показателей.

Исходя из горнотехнических условий залегания месторождения, запасов и ценности руды, производственной мощности рудника, глубины разработки определяем наиболее подходящий и рациональный способ вскрытия. Способ вскрытия и подготовки шахтного поля должен обеспечивать:

- минимально необходимый объем проводимых и поддерживаемых выработок;

- строительство шахты в минимальные сроки;

- высокую концентрацию горных работ;

- надежную и устойчивую работу шахты в течение 10-15 лет

Рациональный способ вскрытия должен быть более экономичными по капитальным затратам, эксплуатационным расходам и обеспечивать полноту выемки запасов руды, необходимые темпы вскрытия и интенсивность отработки месторождения. Способ вскрытия выбирается из вариантов, приемлемых для данного рудного поля, на основе техникоэкономического сравнения.

Для вскрытия данного месторождения могут быть применены следующие варианты:

Вариант I. Вскрытие предусматривается четырьмя наклонными стволами - параллельными друг другу путевым и конвейерным у северо-западной границы и двумя стволами у юго-восточной границы (вентиляционный и вспомогательный). Все стволы проходятся по почве пласта. От стволов проводятся подготовительные штреки.

Все выработки (вскрывающие, подготовительные и нарезные) должны иметь прямоугольное сечение с шириной 5,5 м и высотой 3,85 м. Такое сечение обеспечивает необходимые зазоры для размещения конвейеров и других видов шахтного оборудования, а также для движения дизелевозного транспорта на пневмоходу.

Все горные выработки крепятся сталеполимерной анкерной крепью: анкерами А20В (L = 1,8 м) с решетчатой затяжкой ЗР-2,6; подхватами ПМШ8-4,5 (штрипсы, баклуши). Бока выработок крепятся анкерами ШК-1М (L = 1,6м.) или анкерами А20В (L = 1,8 м) и опорными шайбами с размером 300х300. Сечение всех выработок в свету составляет 21,2 м².

Площадь сечения наклонных стволов принимаем равной 21 м², прямоугольного сечения.

Выбираем I вариант вскрытия, т.к. имеется непосредственный выход наклонных стволов на действующую промплощадку участка открытых работ и привязка наклонного конвейерного ствола к существующей станции погрузки угля; используются здания и сооружения объектов поверхности промплощадки разреза с минимальными затратами на строительство; меньший объем горно-подготовительных работ, подходит по условиям вентиляции и как зона более безопасная по горным ударам.

Таким образом, вскрытие и подготовка пласта приняты четырьмя наклонными стволами, которые проходятся по пласту по флангам шахтного поля с борта разреза.

2.4 Горно-капитальные работы

В данном проекте в капитальные горные выработки включены: путевой наклонный ствол, вентиляционный наклонный ствол, и конвейерный наклонный ствол. Их функции приведены ниже:

• вентиляционный наклонный ствол - подача свежего воздуха в шахту;

• конвейерный наклонный ствол - выдача угля на поверхность с участка подземных работ. Ствол оборудован конвейером с соответствующей производительностью;

• путевой наклонный ствол - доставка материалов, оборудования и рабочих с поверхности в шахту на дизелевозном транспорте на пневмоходу.

Все стволы оборудованы выходом на поверхность, а также являются запасными выходами из шахты.

2.4.1 Выбор проходческого оборудования

Сравнивая технические характеристики проходческих оборудований и машин исходя из горно-геологических условий добычи, а также, принимая во внимание опыт работы других шахт к проведению горных выработок принят высокопроизводительный проходческий комбайн Австрийского производства фирмы «ALPINE BOLTER MINER» ABM-20 (рисунок 2.2). Его технические характеристики приведены в таблице. Проходческий комбайн ABM-20 отгружает добытый уголь и горную массу на самоходную вагонетку JOY 10SC32-48С-5 (рисунок 2.3), технические характеристики которой представлены в таблице.

Для погрузки угля на ленточный конвейер 2ПТ-120 принят бункер-перегружатель Stamler BF-14B-54-7C (рисунок 2.4). Технические характеристики представлены в таблице.

Оборудования и материалы будут доставляться напочвенным колесным транспортом EIMCO 130HD LHD FLAMEPROOF фирмы «East Iowa Machine Company (EIMCo.)» (США) со сменным оборудованием: ковш, погрузчик, лентоукладчик, кабелеукладчик, людская платформа, контейнеровоз, трейлер.

Передвижение рабочих по горным выработкам будет осуществляться грузопассажирскими шахтовыми машинами Driftrunner Personel Carrier фирмы «SMV».

Пневматическая буровая установка «RAMBOR» будет использована для бурения шпуров под анкеры.

Для проветривания тупиковых забоев будет применяться вентилятор местного проветривания ВМЭ-2-10.

2.4.2 Проведение горных выработок

Организация работ при проведении горных выработок проходческим комбайном АВМ-20 является поточно-цикличной.

Состав цикла:

-отбойка и погрузка угля, бурение шпуров и возведение крепи; -движение комбайна вперед на 1 м.

Продолжительность одного цикла составляет 20 мин.

Темпы проведения горных выработок по времени: 1 м/цикл, 18 м/смену, 54 м/сутки, 1500 м/мес.

2.4.3 Организация работ в подготовительной ремонтной смене

1. цикл - Сначала 4 проходчика производят доставку крепёжного материала,вентиляционные рукава, воздухопровода и водоотлива в забой. Затем наращивают став вентиляционных труб, водоотлива и воздухопровода. Переносят телефоны ТАШ и выполняют все необходимые работы, предусмотренные по технике безопасности. И в конце проходчики производят осланцовку выработки согласно «Мероприятию по борьбе с пылью».

2. цикл - После машинист комбайна с МГВМ ремонтной смены производят осмотроборудования. Делают необходимый ремонт и техническое обслуживание комбайна, самоходных вагонов и бункера-перегружателя.

3. цикл - Электрослесари под руководством механика участка производят плановопредупредительный ремонт пусковой аппаратуры, наростку кабельной сети, техническое обслуживание и ремонт конвейеров, комбайна, самоходных вагонов, бункера перегружателя, и другого оборудования.

4. цикл - ГРП производит зачистку конвейеров, осланцовку выработок, закрепленныхза участком.

При необходимости, в 1 смену допускается ведение работ по выемке массива и креплению выработки с такой же последовательностью, как и во 2, 3 и 4 проходческие смены.

2.4.4 Организация работ в проходческой смене

1. цикл - В первую очередь машинист комбайна осматривает комбайн, подготавливаяего к работе. Проверяет наличие масла, зубков на исполнительном органе, исправность системы орошения и электрооборудования. После проводит выемку горной массы комбайном АВМ-20, контролируя крепление выработки. Под его ответственностью находится сохранность кабелей, оборудования комбайна. А также машинист не должен допускать нахождение людей в забое и у комбайна во время его работы, нахождения людей под не закрепленным пространством. Категорически не допускается управление комбайном других лиц на смене;

2. цикл - В обязанности проходчиков входит:

- доставка крепежных материалов в забой,;

- при необходимости наращивание вентиляционного става;

- крепление кровли анкерной крепью (как бурильными установками комбайна АВМ-20, так и ручными буровыми установками типа RAMBOR для дополнительной установки анкеров в кровлю, и СЭР-15 дополнительного крепления бортов);

- протягивание кабеля и шланги орошения комбайна;

- производят осланцовку выработки на 20 метров от забоя. МГВМ включает комбайн, подгоняет его к забою и начинает выемку горной массы. Проходчики, при необходимости, производят зачистку вручную у комбайна АВМ-20, обслуживают пункт перегрузки с АВМ-20 на самоходный вагон типа JOY 10SC32-48С-5 и на бункер-перегружатель.

3. цикл - Во время выемки угля проходчики производят возведение постоянной крепи.После выемки, зачистки и отгрузки горной массы, МГВМ заезжает комбайном АВМ-20 на новую заходку, передвигается вперед на 1 м и начинается новый цикл.

После смены горный мастер сдает отчет об объёме выполненных работ.

2.4.5 Расчет проветривания и выбор вентилятора

Количество воздуха, необходимое для проветривания проходческого забоя рассчитывается по количеству людей; по выделению углекислого газа; по газам от выхлопов дизельных двигателей; по выносу пыли и по допустимой скорости движения воздуха.

Проветривание тупиковых участков выработок предусматривается осуществлять нагнетательным способом с помощью вентиляторов местного проветривания ВМЭ-2-10, техническая характеристика (таблица). Воздух подаётся в забой по вентиляционному трубопроводу Ш1000 мм. Установленный вентилятор позволяет проветривать выработку протяженностью 1500 м. Контроль за количеством воздуха, подаваемого в забой, осуществляется аппаратурой АПТВ.



2.5 Выбор системы разработки

Для конкретных горно-геологических условий устанавливается порядок проведения подготовительных и очистных выработок вовремени и пространстве, который в основном определяет систему разработки. К системе разработки предъявляются требования безопасноговедения работ, минимальных потерь полезного ископаемогов недрах, высоких и устойчивых технико-экономических показателей. Навыбор системы разработки влияют факторы: горно-геологические (мощность и угол падения телаполезногоископаемого, его ценность, строение, глубиназалегания, газоносность, водообильность, физико-механические свойстваполезногоископаемого и вмещающих пород и др.) и горнотехнические (средства механизации, технический уровень предприятия и др.).

Условия залегания угольных пластов отличаются большим разнообразием. Кроме того, экономические причины обусловили применение различной технологии разработки угольных пластов. Как правило, для разрушения угля используют механические средства или взрывчатые вещества; реже гидравлические и химические.

На выбор системы разработки влияют следующие горно-геологические и физикотехнические факторы (таблица):

Постоянные:

- мощность = 3,8м.;

- угол падения = 4⁰ ; - устойчивость угля и пород ;

Переменные:

- ценность;

- форма - пласт;

- глубина распространения;

- гидрогеологические условия;

- характер контакта с пластом;

- минеральный состав вмещающих пород;

- возможность нарушения земной поверхности.

- склонность угля к возгоранию, окислению, слеживанию.

Для данных горнотехнических условий рассматриваем следующие системы разработки:

1. Столбовая система разработки

2. Камерно-столбовая система разработки

Столбовая система разработки

На выбор размеров выемочного поля по простиранию и длины очистного забоя решающее влияние оказывает способ выемки угля. При механизированной выемке может достигать 1000 м и более.

Размеры выемочных столбов при системе разработки длинными столбами по простиранию составляют 1100-3500 м

Оптимальная длинна лав, оборудованных комплексами, на пластах аналогичной мощности и подобных горно-геологических условиях составляет 180-200 м. Параметры систем разработки рекомендованы Институтом горного дела им. А.А. Скочинского в соответствии с отраслевым планом Минуглепрома СССР [8] с учетом возможных водопритоков в горные выработки подмерзлотных горизонтов, однако, в процессе эксплуатации они могут быть скорректированы.

Камерно-столбовая система разработки

Камерно-столбовая система разработки с использованием короткозабойных комбайнов и самоходных вагонов. Эта система позволяет, практически совместить работы по строительству участка подземных работ с добычей угля.

Камерно-столбовая система разработки характеризуется повышенной маневренностью высокой адаптивностью к изменяющимся горно-геологическим условиям.

Таким образом, принимаем вариант камерно-столбовой системы разработки.

В связи с трудностями в обеспечении механизированными крепями и комплексами, а также вследствие невозможности применения крепей на ряде участков из-за геологических нарушений с амплитудой, превышающей мощность пласта, а также с целью снижения вредного воздействия на окружающую среду разрешено применение технологических схем с короткими очистными забоями с использованием проходческих комбайнов.

Длина выемочных столбов зависит в данном случае от формы отрабатываемых участков и составляет 250-1250 м.

2.6 Горно-подготовительные и нарезные работы

Выбор технологической схемы проведения подземных горных выработок

Отработка выемочных полей предусматривается на вскрывающие наклонные стволы, поэтому вскрывающие выработки являются также и подготавливающими шахтное поле. Данный способ является экономически выгодным, по сравнению с сооружением вертикальных стволов, так как исключает затраты на проведение стволов по вмещающим породам.

Все вскрывающие, подготовительные и нарезные выработки проводятся прямоугольного сечения шириной 5,5 м и высотой 3,85 м, что обеспечивает необходимые зазоры для размещения конвейеров и другого горношахтного оборудования, а также для движения дизелевозного транспорта на пневмоходу.

Крепление всех горных выработок производится сталеполимерной анкерной крепью: анкерами А20В (L = 1,8 м) с решетчатой затяжкой ЗР-2,6 и подхватами ПМШ8-4,5 (штрипсы, баклуши). Бока выработок крепятся анкерами ШК-1М (L = 1,6м.) или анкерами А20В (L = 1,8 м) и опорными шайбами 300х300. Сечение всех выработок в свету 21,2 м².



2.6.1 Обоснование формы и поперечных размеров горных выработок

Исходя из горно-геологических условий, условий размещения горношахтногои проходческого оборудования, принимаем ширину выработок в свету - 5,5 м, высоту - 3,85 м. Так как кровля выработки представлена породами устойчивыми и средней устойчивости, с учётом назначения пластовых выработок, принимаем решение о форме поперечного сечения с вертикальными боками и плоской кровлей, совпадающей с кровлей пласта.

Поперечное сечение путевого и конвейерного и вентиляционных штреков, а также схема размещения в них горношахтного оборудования показаны на рисунках 2.2, 2.3 и 2.4.

Рисунок 2.2 - Поперечное сечение вентиляционного уклона

Рисунок 2.3 - Поперечное сечение путевого штрека

Рисунок 2.4 - Поперечное сечение конвейерного штрека

2.6.2 Организация работ в подготовительной ремонтной смене

1. цикл - Сначала 4 проходчика производят доставку крепёжного материала,вентиляционные рукава, воздухопровода и водоотлива в забой. Затем наращивают став вентиляционных труб, водоотлива и воздухопровода. Переносят телефоны ТАШ и выполняют все необходимые работы, предусмотренные по технике безопасности. И в конце проходчики производят осланцовку выработки согласно «Мероприятию по борьбе с пылью».

2. цикл - После машинист комбайна с МГВМ ремонтной смены производят осмотроборудования. Делают необходимый ремонт и техническое обслуживание комбайна, самоходных вагонов и бункера-перегружателя.

3. цикл - Электрослесари под руководством механика участка производят планово-предупредительный ремонт пусковой аппаратуры, наростку кабельной сети, техническое обслуживание и ремонт конвейеров, комбайна, самоходных вагонов, бункера перегружателя, и другого оборудования.

4. цикл - ГРП производит зачистку конвейеров, осланцовку выработок, закрепленныхза участком.

При необходимости, в 1 смену допускается ведение работ по выемке массива и креплению выработки с такой же последовательностью, как и во 2, 3 и 4 проходческие смены.

2.6.3 Организация работ в проходческой смене

1. цикл - В первую очередь машинист комбайна осматривает комбайн, подготавливаяего к работе. Проверяет наличие масла, зубков на исполнительном органе, исправность системы орошения и электрооборудования. После проводит выемку горной массы комбайном АВМ-20, контролируя крепление выработки. Под его ответственностью находится сохранность кабелей, оборудования комбайна. А также машинист не должен допускать нахождение людей в забое и у комбайна во время его работы, нахождения людей под не закрепленным пространством. Категорически не допускается управление комбайном других лиц на смене;

2. цикл - В обязанности проходчиков входит:

- доставка крепежных материалов в забой,;

- при необходимости наращивание вентиляционного става;

- крепление кровли анкерной крепью (как бурильными установками комбайна АВМ-20, так и ручными буровыми установками типа RAMBOR для дополнительной установки анкеров в кровлю, и СЭР-15 дополнительного крепления бортов);

- протягивание кабеля и шланги орошения комбайна;

- производят осланцовку выработки на 20 метров от забоя. МГВМ включает комбайн, подгоняет его к забою и начинает выемку горной массы. Проходчики, при необходимости, производят зачистку вручную у комбайна

АВМ-20, обслуживают пункт перегрузки с АВМ-20 на самоходный вагон типа JOY 10SC32-48С-5 и на бункер-перегружатель.

3. цикл - Во время выемки угля проходчики производят возведение постоянной крепи.После выемки, зачистки и отгрузки горной массы, МГВМ заезжает комбайном АВМ-20 на новую заходку, передвигается вперед на 1 м и начинается новый цикл.

После смены горный мастер сдает отчет об объёме выполненных работ.

2.7 Очистные работы

Отработка участков неправильной формы и небольшой площади в верхней части пласта предусматривается камерно-столбовой системой. Запасы между целиком под руч. Дежневка и главными наклонными стволами, а так же в краевых частях предусматривается отработать камерно-столбовой системой разработки с применением импортного проходческого оборудования (комбайн АВМ 20, самоходные вагонетки JOY 10SC32-48С-5).

Многолетним опытом добычи угля на шахтах в условиях многолетней мерзлоты установлена эффективность применения в подобных условиях камерно-столбовой системы разработки.

При отработке камерно-столбовой системой разработки, относящейся к системам разработки с короткими забоями, подготовка линии очистного забоя состоит в проведении необходимого количества подготовительных штреков проводимых от магистрального конвейерного и путевого штреков до флангового уклона. После этогопроизводится проходка разрезной камеры с выемкой заходок. Междукамерные целики частично погашаются, в результате чего повышается степень извлечения угля. Междукамерный целик погашается заходками по 6,0м с оставлением технологических целиков между ними шириной 0,6-1 м. Штреки и камеры крепятся анкерной крепью, заходки не крепятся. Основные условия применения технологии с короткими забоями: низкое качество угля (обычно с повышенной зольностью); мощность пласта до 3,5 м; угол падения пласта до 15єС способствует развитию многолетних мерзлых (определяется возможностью работы самоходного оборудования); породы средней и вышесредней устойчивости; глубина ведения горных работ до 300 м (т.к. с ее увеличением резко возрастают потери угля в недрах). В связи с трудностями в обеспечении механизированными крепями и комплексами, а также вследствие невозможности применения крепей на ряде участков из-за геологических нарушений с амплитудой, превышающей мощность пласта, а также с целью снижения вредного воздействия на окружающую среду разрешено применение технологических схем с короткими очистными забоями с использованием проходческих комбайнов [9, 105-174 стр.].

Длина выемочных столбов зависит в данном случае от формы отрабатываемых участков и составляет 250-1250 м.

Ширина незакрепленного пространства камер:

апр, м

где: h₀ - мощность нижнего слоя кровли, м;

^удлраст - длительное сопротивление породы непосредственной кровли растяжению, кгс/см² (МПа);

о - безразмерный коэффициент (0,5-1);

К₁ - коэффициент концентрации давления в месте закрепления нижнего слоя кровли (1,5-2,5);

Н - глубина разработки, м;

К_п - коэффициент пригрузки нижнего слоя (1,1-1,5); ^г0 - средняя плотность нижнего слоя кровли, т/м³.

апр м Принимаем ширину устойчивого пролета камер 7,5 м.

Ширина междукамерных целиков с расширением камеры посредством погашения междукамерного столба при первом обрушении пород кровли:

В^усж, м

где: К - коэффициент запаса прочности, зависящий от способа выемки (при комбайновой К=1,0);

а - ширина камеры, м;

L - устойчивый пролет камеры после расширения, м; г - средняя плотность пород подрабатываемой толщи, т/м³;

Н₁ - толщина пород до дневной поверхности (при глубине разработки до 200 м); ^удлсж - длительное сопротивление сжатию угля в массиве, тс/м².

Вм

Принимаем ширину междукамерного целика 6,5 м.

Расчет ширины междукамерных целиков для последующих камер производится из условий поддержания толщи непосредственной кровли на период выемки угля в камере.

Нагрузка определяется:

Q=Q1+Q2+Q3, т

где: Q₁ - нагрузка, создаваемая консолью пород со стороны соседней отработанной камеры, на единицу длины целика, тс/т;

Q₂ - масса пород над целиком, приходящаяся на единицу длины целика, т;

Q₃ - масса пород кровли пролета камеры, приходящаяся на единицу длины целика, т.

Q, тс/т

где: h - мощность пород непосредственной кровли, м; в - угол обрушения пород непосредственной кровли со стороны забоя, град (45єС способствует развитию многолетних мерзлых);

Q тс/т

Q2=a·h·г, т

Q₂=5,5·29,4·2,7=436,59 _т

Q, т

Qт

Q=39,69+436,59+223,27=699,5 т

Ширина целика на контакте с кровлей:

_а=Qусж·К, м

а м Принимаем ширину междукамерных целиков 6,5 м.

Расстояние между блоковыми целиками:

А=140-0,4·Н_{п , м}

где: Н_п - максимальная глубина от дневной поверхности до кровли камеры, м.

А=140-0,4·130=88 м

Принимаем расстояние между блоковыми целиками 88.

Ширина межблоковых целиков:

...