Разработка мероприятий по увеличению объемов готовых к выемке запасов угля

 

1.3 Характеристика угольных пластов

 

Характеристика угольных пластов представлена в таблице 1.1.

 

Таблица 1.1 - Характеристика угольных пластов

Пласт	Мощность м	Объем вес, т/м3	Зольность Аd,   %	Выход летучих Vг, %	Влага Wр, %	Сера S, %	Тепл. способ Q,   ккал/кг	Пласт мм	Марка
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	1.13-2.1	1.33	10.8-16.3	16.3-22.2	2.2-6.7	0.47	8554	10-15	К,ОС
3-3а	5.3-8.6	1.35	17.6-19.0	14.5-19.4	2.1-5.5	0.36	8610	8-23	КС,ТС
6	6.8-10.0	1.36	15.6-18.9	14.9-19.0	2.0-5.9	0.40	8580	9-16	КС,ТС
7	0.5-2.5	1.39	14.8-17.7	13.7-19.1	2.3-5.5	0.43	8590	8-23	КС,Т
9	5.67-8.46	1.37	16.8-24.9	11.7-16.9	2.3-6.9	0.35	8570	11-17	Т
9а	1.65-5.02	1.37	15.5-26.0	11.2-17.9	2.3-5.2	0.50	8590	9-17	Т
11	3.08-4.84	1.36	8.6-17.4	11.5-16.9	2.0-7.8	0.54	8570	11-17	Т
12	0.73-2.0	1.35	6-15.6	12.5-16.9	2.8-8.5	0.69	8610	10-18	Т
14	0.7-1.55	1.34	5-13.0	9.1-16.0	2.5-4.0	0.47	8660	11-18	Т
16	0.90-1.57	1.35	5.2-17.4	9.6-15.4	2.5-6.1	0.45	8660	13-16	Т
17	0.80-1.57	1.36	5.3-18.1	9.8-17.6	2.1-4.7	0.44	8630	10-18	Т
19	0.30-1.41	1.38	7.2-23.2	10.4-15.4	2.7-5.9	0.44	8670	10-17	Т
20	0.30-2.40	1.38	6.9-29.1	9.3-15.2	2.5-6.9	0.37	8630	11-16	Т
21	6.30-8.50	1.36	13.0-21.0	9.5-15.8	2.3-9.1	0.32	8590	8-13	Т
21а	0.34-1.60	1.41	15.3-24.5	9.7-14.5	2.9-5.3	0.30	8620	9-13	Т
23	3.50-4.30	1.37	15.5-22.0	8.4-16.2	2.8-7.6	0.32	8620	9-14	Т
24	0.3-2.40	1.37	12.9-18.2	8.7-13.0	2.4-7.9	0.48	8650	8-15	Т
27	0.24-1.32	1.40	8.2-20.6	11.0-12.7	2.3-5.2	0.46	8600	9-14	Т
28	0.70-1.70	1.39	7.4-22.0	8.4-13.8	2.1-6.8	0.50	8640	10-12	Т
29	3.87-5.09	1.38	14.5-18.4	7.8-16.4	2.6-6.0	0.35	8600	9-16	Т
30	0.94-1.90	1.44	13.7-22.0	9.8-12.2	2.3-4.1	0.42	8650	9-14	Т

 

Углы падения  пластов: Алардинский район 14°-16°.

 

1.4 Качество и технологические свойства углей

 

По своему петрографическому  составу угли месторождения являются типичными представителями углей  Балахонской серии отложений  Кузбасса. Все угольные пласты сложены  гумусовыми матовыми и полуматовыми углями с подчиненным количеством  полублестящих и блестящих.Для углей характерно плотное сложение и преимущественно полосчатая или штриховатая текстура. По вещественному составу угли в основном представлены ксилено-фюзеновыми дюренами, реже кларено-дюренами чередующимися с полосками или линзами витрена.

Большое влияние  на свойства углей, кроме петрографического  состава, оказывает степень метаморфизма. Она определяется по выходу летучих  веществ, содержанию углерода и отражательной  способностью витринита. Степень метаморфизма углей увеличивается от вышележащих пластов к нижележащим. В пределах Кондомского района наглядно проявляется связь метаморфизма углей с основными тектоническими структурами. Hаиболее низкая степень метаморфизма углей наблюдается в крайней, южной части месторождения. Эта площадь приближается к древним границам бассейна. Участки наиболее удаленные от границ палеобассейна в настоящее время вышли на поверхность в Чернокалтанской и Шушталепской антиклинаях, где находятся наиболее метаморфизованные угли. Установлено увеличение степени метаморфизма и изменение марок углей с запада на восток. Марка угля КС на западе к востоку меняется на ТС и ОС. Выход летучих веществ (Vг) изменяется от 12 до 24%, толщина пластического слоя (У) изменяется от 0 до 15мм. Зольность (Аd) угля на месторождении в целом невысокая, колеблется в пределах 9-13%. В очень широких пределах изменяется зольность рядовых углей от 13 до 30 % Она зависит от мощности, вещественного литологического состава, породних прослоев и устойчивости боковых пород. Зольность породних прослоев изменяется от 38 до 93%.

Обогатимость  углей на месторождении характеризуется  как трудная и очень трудная. Hаиболее трудной обогатимостью  обладают в основном мелкие классы. Все угли, пригодные для коксования требуют обогащения.

Все угли малосернистые, содержание серы (S) колеблется от 0.3 до 0.69%. Содержание фосфора (Р) колеблется в пределах 0.002 - 0.137% и характеризует угли как мало и среднефосфористые. Зона окисления углей различна и изменяется от 0м в долинах рек Кондома, Большой и Малый Теш до 50м на водоразделах. В логах до 10м, на склонах водоразделов до 20-30м ниже выходов пластов под наносы.

 

1.5 Вскрытие и подготовка выемочных полей

 

Шахтное поле из-за большой протяженности разбито  на несколько технологических блоков: Западный, Центральный и Восточный. Вскрытие блоков производилось по комбинированной схеме: штольней с которой проводились бремсберга и уклоны, а свита пластов вскрывалась горизонтными  квершлагами.

Алардинский район

Пласт 1 на штольневом горизонте + 235м вскрыт Главной штольней и  основным штреком до Центрального блока. С основного штрека и Главной штольни пройдены  горизонтные квершлаги, вскрывающие свиту пластов. С  этих выработок по пластам 1 ;3-3а и 6 пройдены бремсберга и уклоны до  поверхности и горизонта +0м. Hа горизонте +0 пройдены основной и групповой конвейерный штреки пл.1. С основного штрека пройдены  горизонтные квершлага, вскрывающие свиту пластов на гор.+0. С квершлагов пройдены основные штрека по пластам и заезды, которые в свою очередь связаны с уклонами, пройденными с поверхности или гор. +235м  и   с   гор.±0  на  гор. -300м ( пл.3-3а). Пласт 3-3а для транспортировки горной массы и угля связан с групповым конвейерным штреком наклонными квершлагами и бункерами накопителями.

Уклоны 1/1 служат для подачи воздуха с поверхности через вентиляционную штольню на гор.+0 и далее для проветривания горных выработок. Уклоны и бремсберга пройденные по пластам ограничивают выемочные  панели и находятся на расстоянии от 800м до 2.3 км друг от друга.

Малиновский район

Hижняя группа пластов вскрыта двумя штольнями на гор. +245м, с них  пройдены горизонтные  квершлага, вскрывающие свиту пластов. С квершлагов пройдены основные штрека по пластам. Выше гор.+245м запасы отработаны до поверхности с бремсбергов и уклонов, пройденых с основных штреков. С горизонтом +0 штольневой горизонт связан уклонами, пройденными по  пласту 14а;23;29. Hа гор.+0 пройдены основной штрек пл.14, полевой штрек и горизонтный квершлаг 1 "юг". С квершлага 1"юг" пройдены основные штреки пл.21 зап. – вост.  и заезды на уклоны пл. 23 и 29.

В межпластье пластов 12 и 14а пройден вентиляционный ствол  глубиной  416м, связанный выработкой с основным штреком пл.14а и  квершлагом 1 "север" с основным штреком пл.1

На шахте принят панельный способ подготовки выемочных участков.

 

1.6 Системы разработки

 

Hа шахте принято  две системы разработки:

1. Для тонких  и средней мощности пластов  от 0.9 до 4.0 м принята система длинными столбами по простиранию (ДСО).

2. Для мощных  пластов угля от 5.5 до 10.0 м принята система наклонные  слои (HСО) с самостоятельной выемкой каждого слоя и оставлением пачки угля в кровле II слоя.

Разработка  всех пластов ведется по целиковой  и бесцеликовой схемам, а именно один штрек (вентиляционный или конвейерный) в процессе отработки лавы поддерживается и служит для следующей лавы. Или  штреки проводятся в присечку с ранее отработанными лавами. Штреки по нижним слоям мощных  пластов проводятся в присечку или с оставлением целика от 0.5 до 5.0 м со штреками ранее отработанных лав.

 Отработка  всех лав ведется с полным  обрушением пород кровли в  выработанное пространство. Размеры  выемочных участков зависят от мощности пласта и расстояния между уклонами, ограничивающими поле. Длина лав по падению изменяется от 120 до 220м, а по простиранию 850 - 1750м.

 

1.7 Способы выемки угля в очистных забоях

 

Выемка угля на шахте полностью механизирована. Все лавы оборудуются механизированными комплексами различного типа и типоразмера. Для выемки угля на пластах мощностью 0.9-1.8м применяются поддерживающие крепи типа КМТ. Для отработки верхних слоев мощных пластов используются поддерживающе-ограждающие крепи КМ-130 различных типоразмеров,  ограждающие крепи типа КМ-142 «Глиник». Для отработки нижнего слоя используются ограждающе-поддерживающие крепи 4-ОКП70 и « Фазос».  Комбайны применяются самозарубающиеся, без предварительной выемки ниши, с реечной подачей. Комбайн КSW-500 применяется на Малиновском районе шахты, а комбайн КSW- 1140 на Алардинском районе шахты.

Транспортировка угля из лав ведется по участковым конвейерным линиям, оборудованных  ленточными конвейерами типа 2ПТ-100 и 2ЛТ-100, до главных конвейерных выработок.

Доставка материалов и оборудования к лаве производится по вентиляционному штреку на платформах и в вагонетках по рельсовым путям, при помощи напочвенных канатных дорог и по монорельсовым дорогам  при помощи дизель-гидравлических локомотивов  ИММ-80.

Комплекс М-145, 2КМ-142 обеспечивает полную механизацию  процессов выемки и доставки угля, крепление лавы. Эти работы осуществляются в соответствии с паспортом выемочного участка.

В виду значительной вынимаемой мощности пласта, а также  с целью снижения усилий, действующих на комбайн, принята схема работы комбайна послойно-комбинированная, то есть при движении комбайна вверх вынимается основная часть пласта 2,2-2,5 м, при движении вниз вынимается оставшаяся часть 1,3-1,6 м и производится зачистка дорожки. Цикл работ по выемке одной полосы угля следующий. В исходном положении комбайн находится у конвейерного штрека. Лавный конвейер придвинут к забою с изгибом. Секции также придвинуты к забою, кроме нижних (на длине 10-12 м от конвейерного штрека). Двигаясь вверх, комбайн зарубается в пласт "косым заездом". Подняв комбайн на 8-10 секций, его останавливают и производят на этом участке передвижку секций 2 типа, нижней приводной головки и нижней части конвейера на новую дорожку.

После этого  начинается дальнейшая выемка угля. Двигаясь вверх комбайн вынимает ленту угля мощностью до 2,5м. Следом с отставанием не более 3-5 секций производится передвижка секций 1-го типа и секций КМ- 142. Сняв полосу угля по всей длине лавы, комбайн начинает движение вниз, вынимает оставшуюся пачку угля мощностью 1,3-1,6м и зачищает дорожку. Следом за комбайном передвигаются секции 2-го типа в нижней части, а затем передний ряд стоек и конвейер.

Отбитый комбайном  уголь по лаве на конвейерный штрек  транспортируется по лавному конвейеру  Анжера-34 с тремя блоками приводов по 315квт. Далее уголь поступает на перегружатель ПСМ –30 и дробилку ДУ-1Р.

 

 

 

 

1.8 Транспортировка материалов и оборудования

 

Транспортировка материалов  и оборудования по прилегающим  к лаве 21-1-52 «в» выработкам производится  по  подвесной дороге  ДП -155, по которой, в качестве тягового средства используется монорельсовый подвесной локомотив ИММ 80 ТДс тяговым усилием 85 кН. Трасса подвесной дороги выполнена из двутаврового профиля М – 155, который крепится к кровле посредством специальных подвесных устройств. На маршрут, оборудованный подземной подвесной дорогой, в техотделе шахты составлен специальный проект.

На конвейерном  штреке под лавой установлена  лебёдка ЛПК - 10 для ремонтных  работ. Лебедка устанавливается на почве выработки и передвигается по мере передвижки  энергопоезда по монорельсовым балкам, на которых энергопоезд подвешен,

Для доставочных  работ на наряде назначается звено  из трех рабочих. Рабочие управляющие  лебедками должны иметь удостоверение на право управления лебедками и должны быть ознакомлены под роспись с данным паспортом.

По прибытию вагонов или площадок с грузом с путевого уклона 3/30 на разминовку вентиляционного штрека, плитовой отцепляет  канат подъемной лебедки  от площадок, предварительно зацепив их за скат первого вагона или площадки к рельсовому пути отрезком цепи СР-70. Положение стрелочного перевода прямо из забоя на заезд вентиляционного штрека. ГРП участка дает команду машинисту КРД на подгон  буксировочной  тележки к вагонам или площадкам при подходе ее дает команду "Стоп". Машинист КРД останавливает буксировочную тележку. ГРП прицепляет вагоны при помощи прицепного устройства ПС-2, снимает цепи со ската доставляемых вагонов и сообщает машинисту КРД о готовности движения груза. Машинист КРД дает сигнал "к забою". Получив ответный сигнал от ГРП, находящегося на концевой станции, включает КРД и доставляет груз под лаву.

1.9 Проветривание очистных забоев