Технологическое обоснование модульной горнотехнологической структуры вскрытия и подготовки Барзасского месторождения сапропелитовых углей

На рис. 2, б представлен график влияния угла падения пласта на данный коэффициент. Как видим, при изменении угла падения пласта от 0 до 18 он

возрастает от 1 до 1,25.

Расчеты, по приведенным выше зависимостям, показывают, что величина сил давления при восходящем порядке на

глубине 200 м, угле падения 8° на 6400 т меньше (на 1 п/м сохраняемой выработки), чем при нисходящем.

Автор статьи:

Игнатов Евгений Владимирович

- канд.техн.наук, с.н.с., доц. каф. геологии

УДК 622.272

С.С. Кулагин

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОДУЛЬНОЙ ГОРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ВСКРЫТИЯ И ПОДГОТОВКИ БАРЗАССКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ сапропелитовых углей

Как показывает отечественный и зарубежный опыт, в последнее время увеличивается число шахт, имеющих один очистной забоя с нагрузкой 510 тыс. т. в сутки.

Это связано с совершенствованием техники, созданием надежных механизированных комплексов, позволяющих

обеспечивать расчетный уровень добычи угля по шахте из одного действующего очистного забоя.

Изучение опыта работы некоторых шахт, в частности ш. «Котинская», шахтоучасток на

пласте Полысаевский-2 на разрезе «Моховский», а также учитывая зарубежный опыт таких угледобывающих комплексов как “Бейли” (США), “Бошесс-прейт” (ЮАР) и т.д., имеющих только один высокопроизводительный очистной забой, привели к созданию модульной горнотехнологической структуры для проектируемых шахт [2]. Общность основных решений шахт с одним очистным забоем позволило унифицировать их, создать модуль технологической структуры, названный “модульный шахтоучасток”.

Применение модульной горнотехнологической структуры было бы наиболее предпочтительным вариантом разработки и для Барзаского месторождения сапропелитовых углей Кузбасса.

Барзасское месторождение расположено в северо-восточной части Кузнецкого бассейна. Запасы месторождения оцениваются в 31,5 млн.т.

Разведаны три шахтных поля с запасами по категории А+В+С1.

Второе шахтное поле представляет собой наибольший ин-

Барзасского месторождения

Рис. 3. Взаимозависимость производительности очистного забоя от параметров горнотехнологической структуры шахты

терес для высокоэффективной разработки угольного пласта. Площадь поля - около 700 га. Запасы поля составляют 21265 тыс. т. Мощность пласта - 0,88

- 2,88 м., средняя - 1,78 м. Угол падения пласта - -27°. Шахтное поле осложнено гидрогеологическими условиями, пласт проходит под поймой реки Барзас.

Данные горно-геологиче-

ские условия позволяют применить модульный шахтоучасток

для отработки второго шахтного поля, при условии спрямления русла реки Барзас, с использованием современной высокопроизводительной техники [1].

Вскрытие шахтного поля осуществляется проведением уклонов. Подготавливается поле в виде односторонней панели, длиной по простиранию - 3200 м. и по падению - 1500 м., ориентированной с юга на север.

При этом в соответствии с техническими требованиями к технологии добычи угля очистными механизированными комплексами в условиях значительной обводнённости, панель и выемочные столбы ориентированы так , чтобы обеспечивался постоянный непрерывный отток воды из забоя в сторону противоположную направления проведения подготовительных забоев и движения очистного за-

Г гриппа рраг-'г^пцддна

. £:ырад-р7 -JH-."і- pp'--ы рansт ер

БгНТК’/’ПіРОННЬК’

О и и с т н о н э а с- 04"

TF 77 Л1------------7/ /У

~1 і—I

Врмти."'^иипиньі|и uTOWH

Рис. 2. Схема отработки запасов четвертого выемочного столба

Технологический граф традиционной шахты.

Условные обозначения:

ОЗ - очистной забой КШ - конвейерный штрек ПУ- панельный уклон ПБ - панельный бремсберг ПК - промежуточный квершлаг ОШ - откаточный штрек ГК - главный квершлаг ОД - околоствольный двор УС - углеподъемный ствол Рис. 4. Сравнение технологического графа традиционной шахты с технологическим графом МШУ

Барзасского месторождения.

Технологический граф МШУ Барзасского месторождения.

Условные обозначения:

ОЗ - очистной забой КШ - конвейерный штрек КУ - конвейерный уклон

боя [3,4] (рис. 1).

Порядок отработки столбов в панели принят нисходящий. Так как пласт не склонен к самовозгоранию, это значительно сократит первоначальные капитальные затраты.

Для своевременного восполнения фронта очистных работ предусматривается иметь в работе:

- 2 забоя на проходке главных уклонов;

- 2 забоя на проходке фланговых уклонов;

- 2 забоя, подготавливающие очередной выемочный столб;

- 2 спаренных подготовительных забоя (по углубке уклонов и проходке выемочных штреков). На рис.2 изображена схема отработки запасов 4-го выемочного столба.

Основные горногеологические условия и параметры выемочного столба

Длина выемочного столба -3200 м.

Длина очистного забоя -205 м.

Число одновременно действующих очистных забоев - 1.

Запасы 4-го выемочного столба - 2218 тыс. т.

Вынимаемая мощность пласта - 0,88 - 2,88 м., средняя -1,78 м.

Угол падения пласта - 527°.

Кровля пласта:

основная - переслаивание песчаников с алевралитами , т= 20 -50м, / = 4,5 - 6;

непосредственная - монолитный песчаник, т=1,0-1,5 м. , / = 5-7.

Почва пласта - песчаник / = 5-6.

Среди множества факторов, определяющих производительность очистного забоя, такие как уровень техники и технологии, профессиональная подготовка персонала, а также горногеологические условия имеют, несомненно, решающее значение. Однако производитель-

ность очистного забоя зависит также от типа и параметров горно-технологической структуры, обеспечивающей условия повышения эффективности функционирования техники, технологии и персонала очистного участка [2].

На рис. 3 показана взаимозависимость производительности очистного забоя от параметров горно-технологической структуры.

Указанные параметры выражают надежность обслуживающей очистной забой системы, которая зависит от протяженности, сложности и состояния всех коммуникаций по транспортировке угля, материалов, оборудования, людей, подаче воздуха и т.д.

На рис. 4 представлено

Таблица

Технико-экономические показатели

№ Наименование показателя Ед. изм. Показатель

1 Себестоимость 1 т. угля руб/т 250

2 Производственная мощность шахты тыс. т/год 1000

3 Производительность труда т.чел/мес 250

4 Длина очистного забоя м 200

5 Нагрузка на очистной забой т/сутки 3200

6 Нагрузка на очистной забой т/мес 80000

сравнение технологического графа традиционной шахты с технологическим графом модульного шахтоучастка Барзас-ского месторождения. Таким

образом, модульная горнотехнологическая структура Бар-засского месторождения имеет меньшее число элементов

структуры шахты, уменьшает расстояние транспортировки угля до поверхности, увеличивает концентрацию ведения горных работ по сравнению с традиционной шахтой. Это означает, что модульный шахто-участок имеет наиболее простую горнотехнологическую

структуру, что является одним из основных условий полного использования возможностей очистной и горно-транспортной техники.

Технико-экономические показатели приведены в таблице.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Федорин В.А., Станкус В.М., Корнилова В. П., Гинзбург З.М. Геолого-технологическая оценка сапропелитовых углей Барзаского месторождения. Кемерово.- ИУУ СО РАН - 2004. - с. 6-8.

2. Ялевский В. Д., Федорин В.А. Модульные горнотехнологические структуры вскрытия и подготовки шахтных полей Кузбасса. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2000. - 224 с.

3. Михеев О. В., Некрасов В. В., Попков М. П. Новые технологические решения по вскрытию, подготовке и отработке угольных месторождении Кузбасса. - 2-е изд., - М.: Издательство МГГУ , 2002.

- 148 с.

4. Проект строительства модульного шахтоучастка на пласте Колмогоровском в границах горного отвода разреза «Моховский» Ленинского горнопромышленного района. Кемерово. / Институт Кон-верскузбассуголь - 2003. - 299 с.

Автор статьи:

Кулагин Сергей Сергеевич

- аспирант