Файл: Отчет по учебноознакомительной практике 1, пройденной на филиале шахты Осинниковская.doc
Добавлен: 02.05.2024
Просмотров: 37
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
По качественным показателям уголь пласта Е1 относится к марке Ж (группа 2Ж26), зольность чистого угля 6,6%, выход летучих 33%, толщина пластического слоя – 31 мм.
Непосредственная кровля пласта мощностью 1-3 м сложена алевролитом средней крепости (f=4), слабой устойчивости. Допустимая площадь обнажения составляет не более 5 м2 в течении 20 минут.
Основная кровля – крепкий песчаник мощностью до 15 м, средней устойчивости в условиях спокойного залегания. На контакте с пластом отмечается ложная кровля мощностью до 0,1 м, представленная трещиноватым алевролитом.
Почва пласта – алевролит мощностью 0,7 – 2,5 м; в южной части склонная к пучению, севернее XV р.л. несклонная к пучению.
Пласт К1в+н. Сложного строения, выдержанной мощности. Состоит из двух угольных пачек верхней и нижней, разделенных прослойком алевролита мощностью 0,40-0,90 м. Мощность верхней пачки 1,40 м., нижней 1,0 м. Общая мощность пласта колеблется в пределах 2,60-2,75 м, при среднем значении 2,65 м. Угол падения пласта и вмещающих пород 10-15 град. Сопротивление угля резанию 130 кгс/см.
Пласт в стратиграфическом разрезе залегает на 18 м ниже нерабочего пласта К-1а и на 14 метров выше пласта П-4б, который ввиду малой мощности на балансе шахты не состоит.
По качественным показателям уголь пласта относится к марке "КЖ", зольность чистых угольных пачек 8,0 %, с учетом засорения 39,9 %, влажность 1,8 %, выход летучих веществ 29,6 %, пластометрические показатели: Х=3 мм; У=30 мм.
Непосредственная кровля пласта сложена алевролитом слоистым, неустойчивым, мощностью 1,0-1,5 м. На отдельных участках отмечается наличие ложной кровли мощностью 0,10-0,30 м, представленной аргиллитом слоистым, трещиноватым, весьма неустойчивым. Основная кровля мощностью 5-10 м – алевролит крупнозернистый, слоистый, неустойчивый.
Непосредственная почва пласта - алевролит слоистый средней устойчивости, мощностью 6-12 м.
Качественная характеристика пластов угля, принятых к отработке, приведена в таблице 1 (приложение стр. 24)
Горнотехнические условия эксплуатации
Горно-геологические условия шахтного поля ожидаются как благоприятными, так и сложными. К осложняющим факторам относятся:
1. Неустойчивость боковых пород. Все пласты имеют ложную кровлю от 0,05 до 0,25 м. Боковые породы ложной и непосредственной кровли представлены преимущественно алевролитами. Коэффициент крепости алевролитов 3-4 (по Протодьяконову). Крепость песчаников 6.
2. Наличие мощной толщи обводненных юрских отложений. Породы на контакте юрских и палеозойских отложений мощностью до 3-20 м отличаются слабой устойчивостью. Пройденные в этой зоне выработки испытывают усиленное горное давление, наблюдается куполение пород.
Во избежание внезапных прорывов воды и обеспечения безопасных условий ведения горных работ под юрскими отложениями необходимо оставлять целики размером 10-30 м в зависимости от мощности юрской толщи.
3. Нарушенность пластов. Горными работами бывшей шахты "Капитальная" в районах развития крупно-амплитудных нарушений выявлено множество мелких дизъюнктивов, осложняющих ведение горных работ. В зонах разрывных нарушений боковые породы и пласты угля перемяты до бесструктурного состояния и обладают крайней неустойчивостью. Вскрытие этих зон сопровождается обычно возведением усиленной крепи и частым ремонтом подготовительных выработок.
4. Включения конкреций ("колчеданов") различной крепости и размеров наблюдаются практически по всем пластам. Наиболее конкрециеносными являются пласты Е5, Е1 и К5, что приводит к значительным трудностям их отработки, особенно при бурении скважин по пласту.
5. Высокая газоносность пластов. В замковой части и юго-восточном крыле Шелканской синклинали метаноносность пластов составляет: на гор.-160 м – 12 м3/т, на гор.-360 м – 22 м3/т, на гор.-600 м – более 25 м3/т.
6. Взрывоопасность угольной пыли и силикозоопасность. Все пласты содержат выход летучих веществ 28,8-34,2 %, поэтому отнесены к опасным по взрываемости угольной пыли. Породы являются силикозоопасными, так как содержат кремнезема 12-45 %.
7. Склонность к горным ударам и внезапным выбросам угля и газа. Все пласты угля с глубины 150 м от поверхности относятся к угрожаемым по горным ударам, пласты Е6 и Е4 отнесены к опасным с глубины 420 м.
Все пласты отнесены к угрожаемым по внезапным выбросам угля и газа с глубины 490 м, кроме пластов К2, К1вп, К1в+н, которые с данной глубины отнесены к опасным.
По вопросам потенциальной выбросоопасности участка пласта Е5 при отработке выемочного столба 1-1-5-5 и участка пласта К1в+н при отработке выемочного столба 2-2-1-12 получены заключения НЦ ВостНИИ соответственно №14-65 от 25.08.2004г. и №14-72 от 17.08.2004г.
Согласно приведенным заключениям НЦ ВостНИИ, результаты анализа горно-геологических условий по данным геологической разведки и ведения горных работ, изучение характеристик газодинамической активности пластов и полученных результатов текущего прогноза выбросоопасности при проведении оконтуривающих выработок, а также материалов непрерывного газового контроля свидетельствуют об отсутствии выбросоопасных зон в пределах выемочных столбов 1-1-5-5 пласта Е
5 и 2-2-1-12 пласта К1в+н.
Угли пластов Е5 и К1в+н на рассматриваемых участках обладают степенью метаморфизма ниже средней и, следовательно, невысокой потенциальной выбросоопасностью. Прочность пород основной кровли пластов имеет среднюю величину, недостаточную для создания очень высокой концентрации напряжений впереди забоя, характерной для наиболее опасных по внезапным выбросам очистных забоев, но она достаточна для реализации упругой энергии вмещающих пород в процессе развязывания выброса.
Для минимальной прочности угольных пачек q=77, установленной в процессе текущего прогноза при проведении оконтуривающих выемочные столбы 1-1-5-5 и 2-2-1-12 подготовительных выработок, значение энергетического показателя невыбросоопасное (Э= -0,085 для лавы 1-1-5-5 и Э= -0,109 для лавы 2-2-1-12). Согласно энергетическому критерию в нарушенных зонах энергии газа и упругой деформации угольных пластов недостаточно для развязывания газодинамических явлений.
8. Пласты К4, К3 и К1вп относятся к опасным по суфлярным выделениям метана.
Согласно заключениям РосНИИГД от 12.11.2003г. пласты Е5, Е1, К5 и К1 отнесены к категории не склонных к самовозгоранию.
3. СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ И ГОРНЫЕ РАБОТЫ.
По пласту Е5 рассматривается отработка лавы 1-1-5-5 в блоке №1 в центральной части шахтного поля объединенных филиалов.
Общая протяженность выемочного столба лавы 1-1-5-5 составляет 3500 м, протяженность отработанной части выемочного столба шахтой «Тайжина» – 780 м. Длина лавы составляет 200 м, угол падения пласта изменяется от 6 до 11º, максимальная глубина отработки от дневной поверхности – 770 м.
Отработка пласта Е5 предусматривается на вынимаемую мощность 3,2 м без оставления угольных пачек в кровле и почве пласта.
В границах шахтного поля выше пласта Е5 располагаются пласты Е6 и Е7 на расстоянии соответственно 60-80 и 100-120 м, мощность которых имеет промышленные значения и составляет для пласта Е6 – 1,4-1,6 м, для пласта Е7 – 1,2-1,6 м. О возможности подработки пластов Е6 и Е7 пластом Е5 шахтой «Тайжина» получено заключение №43 СФ ВНИМИ от 08.06.1999г., а шахтой «Осинниковская» заключение №57 СФ ВНИМИ от 18.06.2002г.
Согласно указанным заключением горизонтальные деформации пласта Е6, вызывающие наибольшее разрушение пласта, не превышают критические значения, что подтверждает возможность безопасной отработки пласта Е6 после его подработки пластом Е5. Пласт Е7 практически не испытывает влияния подработки пластом Е5 – вертикальные деформации в пласте значительно меньше критических, а горизонтальные деформации не проявляются. Вторичная подработка пласта Е7 пластом Е6 не вызовет чрезмерных деформаций пласта, что позволит отработать пласт Е7 без геомеханических осложнений.
С учетом горно-геологических и горнотехнических условий эксплуатации пласта Е5 (углы падения, вынимаемая мощность, гипсометрия пласта, глубина разработки и т.д.) отработка пласта предусматривается системой разработки длинными столбами по простиранию (падению) с полным обрушением кровли (ДСО).
Отработка лавы 1-1-5-5 предусматривается в направлении к групповым штрекам 1-го района объединенной шахты с перемонтажом механизированного комплекса у целика под промежуточную печь №5 в середине выемочного столба.
Освоение проектной мощности шахты на уровне 3000 тыс. тонн в год проектом предусматривается одновременной работой двух очистных и 7 подготовительных забоев.
Работа второго очистного забоя предусматривается по пласту К1 в блоке №2 первого района объединенной шахты.
В пределах блока №2 по пласту К1 планируется отработать два смежных выемочных столба – лавы 2-2-1-12 и 2-2-1-11. Лава 2-2-1-12 отрабатывается в настоящее время.
Пласт К1 относится к нижнему пласту Кандалепской толщи, состоит из двух угольных пачек (пласты К1в.п. и К1н.п.) разделенных прослоем алевролита, мощностью 0,4-0,9 м. Пласт К1в.п. мощностью 1,2-1,8 м имеет сложное строение и состоит из 3-4 угольных пачек, разделенных породными прослоями. Пласт К1н.п. мощностью порядка 1,0 м имеет простое строение.
В результате высокого засорения угля внутрипластовыми породными прослоями эксплуатационная зольность при выемке пласта К1 на полную мощность достигает 40% и более.
Пласт имеет весьма неустойчивую ложную кровлю, представленную аргиллитом мощностью 0,15-0,25 м и крепостью f=2-3. Непосредственная кровля, представленная переслаиванием алевролита с растительным дендритом, мощностью 3,5-4,0 м относится от неустойчивой до среднеустойчивой. Основная кровля пласта К1 сложена крупно- и мелкозернистыми алевролитами мощностью 6-7 м выше которых, залегает слой мелкозернистого песчаника мощностью 10-12 м. Основная кровля относится по обрушаемости – от средне- до труднообрушаемой, по управляемости – от средне- до трудноуправляемой. Почва пласта мощностью 8-10 м, представленная алевролитом, склонна к пучению.
Пласт отнесен к угрожаемым по горным ударам с глубины 150 м, опасным по взрываемости угольной пыли, опасным по суфлярным выделениям метана. Уголь пласта не склонен к самовозгоранию.
Пласт К1 с глубины 490 м отнесен к опасным по внезапным выбросам угля и газа. Отработка лав 2-2-1-12 и 2-2-1-11 по пласту К1 будет осуществляться ниже критической выбросоопасной глубины (максимальная глубина ведения горных работ составит 590 м). В связи с этим, НЦ ВостНИИ выполнены исследования по определению потенциальной выбросоопасности участка пласта К1 в пределах выемочного столба 2-2-1-12, принятого к первоочередной отработке в блоке №2.
В соответствии с заключением №14-72 от 17.08.2004г. НЦ ВостНИИ результаты анализа горно-геологических условий по данным геологической разведки и ведения горных работ, изучения характеристик газодинамической активности пласта, текущего прогноза выбросоопасности при проведении оконтуривающих выработок и непрерывного газового контроля свидетельствуют об отсутствии выбросоопасных зон в пределах выемочного столба 2-2-1-12, ведение очистных работ в лаве 2-2-1-12 ниже критической выбросоопасной глубины в отношении внезапных выбросов угля и газа опасности не представляет и может осуществляться без применения противовыбросных мероприятий.
Общая протяженность выемочного столба 2-2-1-12 от монтажной камеры до предохранительного целика под уклоны №79 составляет 930 м, длина лавы 150 м.
Проектная длина выемочного столба 2-2-1-11 составляет также 930 м, длина лавы 170 м. Лавы 2-2-1-12 и 2-2-1-11 предусматривается отработать по бесцеликовой технологии путем проведения вентиляционного штрека 2-2-1-11 в присечку к выработанному пространству лавы 2-2-1-12. Система разработки – длинные столбы по падению с полным обрушением кровли. Угол падения пласта составляет 5-6º.
Отработка обеих лав принята в обратном направлении – от фланга к уклонам №79.
Средняя вынимаемая мощность пласта К1 в лаве 2-2-1-12 принята 3,0 м, в лаве 2-2-1-11 – 2,8 м. Средняя нагрузка на очистной забой обеих лав принята на уровне 4000 т/сутки (120 тыс. тонн в месяц).
4. МЕХАНИЗАЦИЯ ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ.
Очистной забой лавы 1-1-5-5 оборудуется механизированным комплексом КМКЮ4-11/32 производства Юргинского машиностроительного завода. Механизированная крепь МКЮ4-11/32 принята третьего типоразмера, с учетом изменения мощности пласта Е5.
Механизированный комплекс оборудуется выемочным комбайном К-500, лавным конвейером КСЮ-271 и перегружателем ПСМ-30.
Применение комплекса КМКЮ4-11/32 и приведенного выше очистного оборудования при отработке лавы 1-1-5-5 обеспечит среднюю нагрузку на очистной забой на уровне 5000 т/сут по горной массе или 150 тыс. тонн в месяц.
Отработка лавы 2-2-1-12 шахтой «Осинниковская» осуществлялась ранее механизированным комплексом «Фазос» и очистным комбайном КСВ-500. В результате резкого осложнения горно-геологических и горнотехнических условий, обусловленных повышенной трещиноватостью и неустойчивостью боковых пород, очистные работы были остановлены, выемочное оборудование демонтировано.
В настоящее время очистной забой лавы 2-2-1-12 оборудован механизированным комплексом 4КМ-138, очистным комбайном КСВ-500, лавным конвейером PSZ-850 и перегружателем ПСМ-30. Данное очистное оборудования проектом сохраняется на отработку смежной лавы 2-2-1-11.
