Файл: 6шы семестр 1 блім Дниежзілік кмір кені геологиялы орларыны сипаттамасы 6 саат.docx

Дәрістердің қысқаша жазбасы

6-шы семестр

1- бөлім Дүниежүзілік көмір кені геологиялық қорларының сипаттамасы (6 сағат)

1-тақырып Тақта көмір қорлары және оларды қазып өндіру жағдайлары (2 сағат)
Дәрістер жоспары

1. 
   Курстың мазмұңы, мақсаты және міндеті.
   

Тақталық кендерді жерасты қазып өндіруді жетілдіру. Тау-кен инженерінің практикалық қызметі үшін курстың маңызы. Курстың шектес және өндірістік практикамен байланысы. Негізгі бөлімдердің мазмұны және оларды оқу әдістемесі. Кенөндіріс өнеркәсібін келешекте жетілдіру.

2. 
   Көмір тақталарының геологиялық көмір қорлары және оларды
   

қазып өндіру жағдайлары.

Жалпы мәлімет. Тақталарды аудан, свита және қуаты бойынша бөлу. Көмірлік. Көмірлердің сапасы. Көмір тақталарың қазып өндірудің кен-геологиялық жағдайы.

3. 
   Көмір тақталарының кентехникалық сипаттамасы.
   

Шақты фондасының күйі және Қазақстан Республикасының көмір өндірілімін жетілдіру.
Дерістің қысқаша мазмұңы.

Индустриальды жетілдірілген елдерде көмір өнеркәсібін жетілдірудің

негізгі бағыты болып мыналар саналады: үлкен тереңдіктерде кен жұмыстарын жетілдіру; кен өндірісін диверсификациялау (жұмыс орындарынан айрылған адамдарды басқа мамандыққа қайтадан оқытып үйрету); кен шаруашылығын тиімділеу (оптимизациялау) (кешен: шақты-ЖЭҚ); кен өндіріс мәселерін жүйелі шешу (тазартпа кенжарынан жербетіне дейін); ауыркөлемді үдірістерді механикаландыру (тазартпа кенжарлардың штректермен түйіспе жерлерін, жөндеу және жеткізу жұмыстарын, сондай-ақ лава бойынша); кен жұмыстарын электрлендіру және автоматтандыру, автоматтандырылған шақтыларды құру; кен жұмыстарын шоғырландыру; өндірістік үдірістерді интенсивтендіру: жоғарыөнімділі, берік және жоғары ресурсты жабдықтарды еңгізу.

Қазақстанның көмір қоры 250 млрд. т. құрайды. Ірі кен орындар: Торғай (Солтүстік Казақстан) – 62 млрд. т., Іле (Оңтүстік Казақстан) – 17 млрд. т.,

Жыланшы –

Жибасты – 10 - 17 млрд. т.

Қараганды –

Майкөбе – 3 - 4 млрд. т.,

Кендір, Қаражар, Шығыс-Орал, Шұбаркөл, Жоғарысоқыр, Борлы – 1 - 2 млрд. т.

Қарағанды көмір бассейінің көмірлерін жерасты қазымдауда көмір индустрияларын жетілдіру перспективалары мыналар:

- жұмыс істейтін және біріктірілген шақты алабтарын толығымен қайта жоспарлау. Бұл жағдайда ашу, дайындау және қазу жүйелері өлшемі үлкен алу алабтарын қазымдауды қамтамасыз етуі қажет (алу алабының ұзындығы - 2,5-3,5 км кем емес және лаваның ұзындығы - 250-350 м); тазартпа жиынтықтарын кері қайтара технологиялық схемаларды қолдану немесе прогрессивтік схема бойынша жиынтықты бөлшектей көрші жинама кенүңгіріне құрастыру; алу бағандарының ұзындықтарын ұлғайту үшін далалық аралық қазбаларды қолдану; шақты алабтарын “шақты-лава”, “шақты-тақта” принципті схема бойынша қазымдау (кен жұмыстарын қарқындата және жоғары шоғырландыра, яғни тазартпа кенжар жүктемесін 8-10 мың т тәулігіне және одан да жоғары, ал даярлау қазбаларының өту жылдамдықтарын 50-70 м/тәулігіне жеткізе, күтіп ұстау қазбаларының көлемін бір лаваға шаққанда 10-15 км азайта); қуаты шамалы және күрделі құрылымды тақталарды қазу (Қарағанды бассейнінде көмірдің қоры 20 - 25%); бұрында қалдырылған қорларды қайтадан алу; жолшыбай бөлінетін метанды тұрмыстық және өндірістік мақсатпен қолдану; шетелдік өндіріс тауарларын ауыстыруды құрастыру; өндірісті диверсификациялау (басқа жағдайға бейімдеу – босаған жұмысшыларды жаңа мамандыққа қайта оқытып үйрету); әрбір шақтыдағы жұмысшылардың санын 500-1000 адамға дейін жеткізу; жабдықтарды жалдау; күрделі кен-геологиялық жағдайларда көмірлерді қазымдау; геотехнологиялық шақтылық казуды жетілдіру –

---

жерасты газификациясын; күрделі кен-геологиялық жағдай үшін техникаларды жасау; шламдардан брикеттерді (сомдамаларды) өндіру; еңбекті ұйымдастыру формаларын рациональды қолдану және істеп тұрған жабдықтардың қолданулығын жақсарту; кен жұмыстарының қауіпсіздігін жоғарылату; әлеуметтік зәрулікке шығындарды өсіру; шақты жыныстарын игілікті қолдану.

Көмір тақталарын қарқынды қазу үшін жоғары тиімділі технологиялық схемаларды еңгізуге кедергі жасайтын себептерге табиғи және кентехникалық факторлар жатады: жұмыстық горизонттардағы қазу алабтары өлшемдерінің кішірейуі (кен жұмыстарын күрделі жоспарлау және шақты алабтарын талдай қазымдау салдарынан); кен тақталарын кен-геологиялық және кентехникалық жағдайда қазудың күрделілігі (көмірді кәдімгі тәсілмен қазуға ауыртпалық жасайды ); кен жұмыстарының тереңдетілуі (тау-кен қазбаларын жүргізуде және күтіп ұстауда шығындардын өсіуі, желдету, тазартпа кенжарларында тау-кен қысымдарын басқару және жұмыс қауіпсіздіктерін азайту).

Негізгі эдебиеттер: 1-4, 5-13

Қосымша әдебиеттер: 14-21

СӨЖ арналған бақылау тапсырмалары (1-тақырып) /1-4, 5-13/
1.Көмірді өндіру перспективаларын жетілдіру және шақты фондасының күйі.

2.Көмірді өндіру перспективаларын жетілдіру және дүниежүзілік шақты фондасының күйі.

3. 
   Кенөндіру кәсіпорындарының әртүрлі түрлеріне анықтама беру.
   
4. 
   Қарағанды көмір бассейдерінде көмірлерді жерасты өндіру
   

перспективаларын жетілдіру.

2-тақырып Көмір тақталарын қазудың дүниежүзілік тәжірибесі (2 сағат)
Дәрістер жоспары

1. Көмір тақталарын қазудың дүниежүзілік тәжірибесі. Көмір тақталарын қазу технологияларын жетілдірудің бірбеткейлігі. Ашық және жерасты қазу тәсілдері.

2. Тақталарды қазудың кен-технологиялық және кентехникалық жағдайлары. Жобалау және шақты құрылысы кезінде әртүрлі категорияларды оқуда қорлардың болулығына қойылатын талап. Есептік, есептелмес қорлар. Жоғалым, олардың жіктелуі. Көмірді қазуда жоғалымды экономикалық бағалау және мөлшерлеу. Кен орындарын шақты алабтарына бөлу. Шақты алабтарының пішіндері.

3. Шақтының қуаты және қызмет мерзімі. Статикалық және динамикалық заңдылық
Дәрістің қысқаша мазмұңы.

Ашық тау-кен жұмыстарының артықшылықтарына мыналар жатады: кәсіпорынның өндірістік қуатының жоғарлығы (орта есеппен - 4 млн. т/жылына); жекелендірілген жабдықтардың қолдану қуатының жоғарлығы; жоғары еңбек өнімділігі (орта шамамен - 450 т/айына); қазылым өзіндік құнының төмендігі (шамамен 300-400 тенге/т). Кен жұмыстарының қауіпсіздік дәрежесінің үлкендігі (электр жабдықтарының атқару қалыптылығы, газдың болмауы, шанның аздығы, қысылу жағдайының төмендігі).

---

Ашық тау-кен жұмыстарының кемістігіне мыналар жатады: қоршаған ортаға үлкен зиян келтіріледі (аумақтын үлкендігі, жерді құрғату, шаңның үлкен аймаққа тарауы); сапасының төмендігі (эрозиясы, жоғары күлділігі 40-60%), көмір калориясының төмендігі ( Шұбаркөл үшін 4,5-5,0; Борлы 5-6 мың ккал/кг, сынау үшін - Қараганды бассейінің көмір күлділігі - 31%, көмірдің калориялығы 6 – 7 мың ккал/кг); шамалы қуатты тақталарды қазымдау мүмкінділігі еместігі ( 1,5 м кем); терендіктін өсуіне байланысты кен жұмыстары өндірісіне шығынның тез өсуі.

Жерасты кен жұмыстарының артықшылығы: жоғары сапалы жұқа тақталарды қазымдау мүмкіндігі; көмір күлділігінің төмендігі – 30% дейін; қоршаған ортаға зияндылығының аздығы; үлкен тереңдіктегі көмірлерді қазымдау мүмкіндігі.

Жерасты тау-кен жұмыстарының кемістігі: кен қожалығын бағып күтуге және кен орындарын ашу мен дайындауға шығынның көп жұмсалуы (газсыздандыру, желдетпелеу, жөндеу); электр жабдықтарына қойылатын жоғары талап; еңбек өнімділігінің төмендігі және өндірілімнің өзіндік құнының жоғарлығы; кен жұмыстарының орындалу қауіптілігі .

Көмір тақталарының жатысы келесі кен-геологиялық факторлармен сипатталады.

Тақталар қалыңдығыы.Көмір тақталары қалыңдығына қарай келесідей төрт топқа бөлінеді:

- өте жұқа – 0,7 м дейін;

- жұқа – 0,71ден 1,2 м метрге дейін;

- орташа қалың – 1,21ден 3,5 метрге дейін;

- қалың – 3,5 метрден жоғары.

Тақтаның құлама бұрышы.. ТМД елдерінде тақталар құлама бұрыштары бойынша мынадай болып бөлінеді:

- жазық (0 – 18^о);

- көлбеу (19 - 35°);

- құлама (36 - 55°);

- тік құлама (56 - 90°).

Кенорны зерттелуіне байланысты үш (А, В, С) деңгейге (категорияға) бөлінеді:

- А деңгейге – зерттеу жұмыстарымен дәлелденіп, нақтылы алынған қорлар жатады.

- В деңгейге – бұл деңгейге жататын қорлар, геологиялық бақылау және біраз жүргізілген барлау жұмыстарына байланысты болуы мүмкін.

- С деңгейге – геологиялық болжам және геофизикалық зерттеумен жартылай нақтыланған, не болмаса табиғи ашылып жатқан кенорындарының болжамды қоры жатады.

---

А және С қорлары өздерінің зерттелу дәрежесіне байланысты

қосымша деңгейлерге (А₁ және А₂ мен С₁ және С₂) бөлінеді. Есептелінген қорлар мемлекеттік комиссиямен бекітілгеннен кейін баланстық қорлар санына енеді. Сонымен, баланстық қатарына А, В, С₁ қорлары жатады. Мұндағы С₁ деңгейіне жататын қорлар жоғарғы деңгейге жататын қорлардан бөлек есептелуі керек. Пайдалы кендердің сапа жағынан өндіріс талаптарына сәйкес келетін, ал көлемі, жерасты орналасуы, қаржы жағдайы, техникалық жетістігі бойынша қазып алуға қолайлы қорларды баланстық деп атайды. Экономикалық тұрғыдан қарағанда, кейде әртүрлі себептерге (қор тапшылығы, керекті заттар құрамының төмендігі, қорыту үдірістерінің күрделігі) байланысты қорлар тиімсіз болып саналады. Бірақта, болашақта бұл қиыншылықтарды жоятын мүмкіншіліктер туса, қазып алу жүйелерінің жаңа түрі ашылса, онда қорлар ерекше есепке алынып, баланстан тыс қорлар деп аталады.

Тау-кен өндірісі жобалау және салу үшін А және В деңгейі қорлары және болашақта барлау жұмыстарын жалғастыруына байланысты С деңгейінің А және В деңгейіне ауысуына қарасты есептелуі керек.

Жобалау жұмыстарында пайдалы кеннің өндірістік қоры есепке алынады. Олардың қатарына жерасты алынатын қорлар жатады. Басқаша айтқанда өндірістік қор баланстағы қор мен жерасты қалатын шығындар айырмашылығына тең.

Пайдалы кен шығындарының көлемі және оларды қалдыру себептері кенорындарын жерасты қазып алу әдістеріне байланысты. Пайдалы кен шығындары бірнеше топтан тұрады:

- шақтылық жалпы шығындар.Олар жерүсті құрылыстарын сақтап тұру үшін қалдырылатын кендіңгектері;

-кенбайлықты қазу сатысында қалдырылатын шығындар.Олар, негізінен қазып алу жүйесіне байланысты (дайындау үңгілерін сақтап тұратын кентіректер, көмір тақталары төбесі мен табаныңда қалатын қалыңдықтар және тағы басқалар);

- геологиялық және гидрогеологиялық жағдайға байланысты қалатын шығындар. Көп жағдайда геологиялық бұзылыстар маңында немесе шақты шекараларында қалдырылады.

Жалпы шығын қоры, кенорнының геологиялық және гидрогеологиялық жағдайына (көмір тақтасының қуатына, құрамына, бүйір жыныстарының қасиеттеріне, геологиялық бұзылыстарға, қазу жүйесіне, тау-кен қысымына, кенді ашу әдісіне және тағы басқаларға) байланысты болады.

Қалындығы тұрақты бір тақтаны қазып алу кезінде шақты алабының баланстық қоры (тікбұрышты дұрыс пішінді) келесі формула бойынша жобаланып есептелінеді:

---

Z_бл = D∙р,

мұнда D – шақты алабының ауданы, м²; р – тақтаның орташа өнімділігі, т/м²,

р = m∙ρ,

мұнда m – тақтаның орташа қалыңдығы, м; ρ – массивтегі көмірдің орташа көлем массасы (қоңыр көмірдікі–1,2, тасты көмірдікі 1,3–1,4, антрацитті көмірдің – 1,5–1,6 т/м³).

Тақтаның қалыңдығы өзгерген жағдайда шақты алабын учаскелерге бөледі, олардың әрбіреуінің орташа қалындығын анықтайды және қорларын есептейді. Содан кейін қосындылап жалпы қорды табады:

ΣZ_бл = Z₁ + Z₂ + … + Z_n = D₁∙p₁ + D₂∙p₂ + … + D_n∙p_n,

мұнда Z₁,Z₂,…,Z_n – n санымен алғандағы әрбір учаскедегі көмірдің баланстық қоры;

D₁,D₂,…,D_nжәне p₁,p₂,…,p_n – әрбір учаскенің ауданы мен учаскелердегі тақтаның орташа өнімділігі.

Шақты алабында бірнеше тақталар болған жағдайда:

ΣZ_бл = D_пл1∙p_пл1 + D_пл2∙p_пл2 + … + D_плi ∙p_плi,

мұнда D_пл1,D_пл2,…,D_плiжәне p_пл1,p_пл2,…,p_плi – I санымен алғандағы тақталардың ауданы мен өнімділігі.

Шақты алабының ауданы әрбір тақта бойынша тең болған кезде

ΣZ_бл = D_пл∙(p_пл1 + p_пл2 + … + p_плi).

Жекелеген шақты салуға арналған кенорнын немесе оның бөлігін шақты алабы деп атайды. Шақты алабы жазылым және құлама бағыттарымен сипатталады. Жерастында жатқан көмір тақтасы горизонтал жазықтығымен қиылса, ол қиылыс ізі – жазылым сызығы немесе жазылым, ал тік жазықтықпен – құлама сызығы немесе құламасы деп аталады. Тақтаның жерасты орналасуы төрт жатыс элементімен анықталады: жазылым және құлама сызықтары, қалыңдығы, құлама бұрышы.

Шақты алабының өлшемі пайдалы кен қоры, көмір тақталарының саны мен қалыңдықтары, құлама бұрыштары, қазу жұмыстарының тереңдігі және шақты өнімділігі мен қызмет мерзіміне байланысты. Ол өлшемдердің сандық шамалары: жазылым бағыты бойынша жазық көмір тақталарда 5-6 км дейін (кейде 8-10 км дейін), құлама тақталарда 3-4 км дейін (кейде 7 км дейін); құлама бағыты бойынша – жазық тақталарда 2-3 км (кейде 3-4 км дейін), құлама тақталарда – 1-1,5 километрге дейін өзгереді.

---