2022-02-08
187Тема: Выбор и обоснование способа вскрытия шахтного поля.
Цель работы: Научиться выбирать оптимальный способ вскрытия шахтного
поля в зависимости от горно-геологических условий.
Выполнение работы.
1 Ознакомиться с теоретическими сведениями.
2 Заполнить таблицу «Исходные данные морфологического анализа»
3 Заполнить таблицу «Морфологическая таблица вариантов вскрытия угольных пластов».
4 Начертить схему вскрытия.
5 Рассчитать длину вскрывающих выработок.
6 Ответить на контрольные вопросы.
Теоретические сведения
Методика выбора: прежде всего учитываются требования, предъявляемые к схемам вскрытия, и факторы, влияющие на выбор схемы вскрытия шахтного поля. Затем устанавливается, к каким по углу падения относятся заданные в исходных данных пласты. Определяются возможные схемы вскрытия, их параметры: количество транспортных горизонтов, выемочных ступеней и их размеры по падению. Анализируются преимущества и недостатки этих схем вскрытия шахтного поля. На основании этого анализа принимается рациональная схема вскрытия
шахтного поля.
|
|
|
Конструирование вариантов вскрытия угольных пластов следует проводить с помощью методики морфологического анализа. Выполнение этой процедуры следует начинать с распределения вскрышных выработок на основные и дополнительные, основные и вспомогательные.
К основным выработкам следует отнести все те, которые обеспечивают доступ с поверхности земли к транспортному или иному горизонту.
К дополнительным выработкам относят все выработки, которые обеспечивают доступ от основных выработок к угольным пластам.
К главным выработкам необходимо отнести все выработки, которые обеспечивают транспортировку угля от очистного забоя до поверхности земли.
К вспомогательным: функции (проветривание, доставка людей, материалов, водоотлив и др.).
К вспомогательным выработкам относят все, которые обеспечивают выполнение условий при которых возможно совмещение функций, выполняемых основными и вспомогательными выработками, что позволяет существенно сократить сеть вскрышных выработок.
Надо составить таблицу, которая содержит конкретные условия залегания угольных пластов и соответствующие им морфологические признаки выработок. . Таких признаков может быть несколько, что и приводит к многовариантности решений. При составлении этой таблицы не следует обращать внимание на совместимость признаков между собой.
При этом необходимо провести логический анализ возможностей объединения различных выработок в одной сети. Например, задается вопрос: совместима основная главная наклонная выработка с вспомогательной наклонной или нет? Если совместима, то условия несовместимости не записываются. Далее вопрос задается по другим выработкам и так до тех пор, пока не будут проанализированы все без исключения признаки. Из этих вариантов надо выбрать несколько
|
|
|
Таблица 1 – Исходные данные для морфологического анализа
| Характеристика гео-логических и техноло-гических условий | Признаки выработок | |||
| Основные | Дополнительные | |||
| главные | вспомога тельные | главные | вспомогательные | |
| α = 0 Нн = м nпл. = Мпл. = м q = м3/т ώ = м3/час. Боковые породы стойкие Пласты невзрывоопас- ные и не склонные к самовозгоранию. Рельеф поверхности равнинный Аш.г. = S = м Н = м подготовка, столбовая система розробки | ||||
| № варианта | Основные вскрывающие виработки | Вспомогательные вскрывающие виработки | ||||||||||||||
| Главные | Вспомагательные | Главные | Вспомагательные | |||||||||||||
| Наклонный центральный ствол | Вертик.центра-льный ствол | Наклонный центральный ствол | Вертик.центральный ствол | Шурф | Квершлаг горизонтальй центральный | Квершлаг наклон-ный центральный | Отсутствует | Квершлаг горизонталь-ный центральний | Квершлаг наклонный центральный | Квершлаг горизонтальный вентиляционный | До шурфу | |||||
| Отсутствует | Центральноотнесен-ный | Панельный | Отсутствует | Квершлаг горизонталь-ный | Квершлаг панельний | |||||||||||
| 1.1 | 1.2 | 2.1 | 2.2 | 3.1 | 3.2 | 3.3 | 4.1 | 4.2 | 5.1 | 5.2 | 5.3 | 5.4 | 6.1 | 6.2 | 6.3 | |
Таблица 2 - Морфологическая таблица вариантов вскрытия угольных пластов
| Виработка | Кол-во | Функции | ||||||||||
| F1 | F2 | F3 | F4 | F5 | F6 | F7 | F8 | F9 | F10 | F11 | ||
| Главный наклонный ствол центральный | ||||||||||||
| Вспомагательный наклонный ствол | ||||||||||||
| Главный вертикальный ствол | ||||||||||||
| Вспомагательный вертикальный ствол | ||||||||||||
| Главный горизонтальный квершлаг | ||||||||||||
| Вспомагательный горизонтальный квершлаг | ||||||||||||
В таблице 3 приняты следующие условные обозначения:
F1 - доступ с поверхности к технологическому горизонта;
F2 – доступ от вскрышной выработки к угольному пласту;
F3 - транспортировка горной массы;
F4 - транспортировка породы;
F5 – транспортировка материалов;
F6 – транспортировка людей;
F7 - подача свежего воздуха;
F8 –исходящая струя воздуха;
F9 – водоотлив;
F10 – энергообеспечение;
F11 – запасной выход.
Функции, которые выполняются вскрывающими выработками, в структурно-функциональной модели отмечаются знаком +, потенциальные функции - знаком (+).
Количество функций можно увеличить, или уменьшить в соответствии с геологическими условиями залегания угольных пластов. Поэтому в каждом конкретном случае перечень этих функций надо обосновывать в соответствии с известными классификациями технических функций, которые выполняются вскрывающими выработками.
Расчёт длины выработок
|
|
|
Условные обозначения
Нн – мощность наносов или расстояние от поверхности до верхней технической
границы шахтного поля, м;
Нг – длина горизонта (этажа) по падению пласта, м
α – угол падения пласта, град.;
hз – длина зумпфа, м;
β – угол наклона выработки, град.;
М – расстояние между пластами по нормали, м
n – количество транспортных горизонтов, что подготовленны за планируемый
период;
Н –размер шахтного поля по падению пласта, м.
Для одногоризонтного вскрытия:
вертикальный ствол
Нн + 
;
наклонный пластовый ствол
наклонный ствол
квершлаг горизонтальный
квершлаг наклонный
гезенк
Для многогоризонтного вскрытия
вертикальный ствол
Нн + n ∙ ;
наклонный пластовый ствол
;
наклонный полевой ствол
;
квершлаг горизонтальный 1-го гор.
квершлаг горизонтальный 2го гор.
; 
квершлаг вентиляционный горизонтальный
;
квершлаг вентиляционный наклонный
;
гезенк
;
квершлаг наклонный
ПЛАН ОТЧЕТА
1. Тема практического занятия.
2. Цель занятия.
3. Выполнение индивидуального задания (ход работы)
4. Выводы.
Контрольные вопросы
1. Что называется вскрытием шахтного поля?
2. Перечислить требования, предъявляемые к схемам вскрытия шахтного поля.
3. Какие факторы влияют на выбор схемы вскрытия шахтного поля?
4. Исходя из чего выбирается место расположения стволов в шахтном
поле?
5. Какие принципиальные отличия схемы вскрытия наклонных пластов от
схем вскрытия пологих пластов?
