Файл: Проходка шахтных стволов в условиях выбросоопасных пластов..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.06.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 7
Характеристика горнотехнических условий |
Возможные схемы вскрытия |
Глубина разработки, м
Число пластов
Падение пластов, град
Мощность, т/сут Срок, службы, годы
До 200 Наклонными стволами
Вертикальными стволами с капи тальными и этажными квершлагами; число стволов не более 3
Более 200 м Вертикальными стволами; число стволов 10 и более
1—3 Наклонными стволами
Вертикальными стволами с капи тальными квершлагами; число' ство лов 1—2
Более 3 |
Вертикальными |
стволами |
с капи |
|
|
|
тальными и этажными квершлагами; |
||
|
|
число стволов 10 и более |
|
|
|
0 - 45 |
Наклонными стволами |
|
|
|
|
Вертикальными |
стволами и капи |
|
|
|
тальными квершлагами; число ство |
||
|
|
лов 10 и более |
|
|
Более 45 |
Вертикальными стволами и этаж- |
|||
|
|
нымиіквершлагами; число |
стволов |
|
|
|
10 и более |
|
|
Не |
более 3000 |
Наклонными стволами |
|
|
Не |
более 40 |
|
|
|
|
|
Вертикальным |
стволами с капи |
|
|
|
тальными и этажными квершлагами; |
||
|
|
число стволов не более 3 |
|
|
Более 3000 , Более 40
Be ртикальными стволами с капиталь ными и этажными квершлагами; числ о стволов 10 и более
Г о с . п у б л и ч н а ^ |
1 |
« л у ч н о - т э л н г і . а |
? |
Оийлио7&,<а O C i . f i " |
І |
2 Е. С. Розанцев и др.
число таких стволов |
будет |
равно 10 |
и более .Так, проектом шахты |
|||
« Л и с и ч а н с к а я - Г л у б о к а я » в |
Д о н б а с с е |
при вскрытии свиты |
пластов |
|||
пологого залегания |
предусмотрено проведение |
3 главных |
стволов, |
|||
8 блочных и не менее 4 слепых [10]. К а ж д ы й из |
стволов |
пересекает |
||||
не менее 10—12 угольных пластов на различных |
|
глубинах |
||||
(350—1400 м ) . Следовательно, по сравнению с шахтой |
|
обычного |
||||
типа д а ж е в условиях пластов пологого залегания при |
строитель |
|||||
стве шахт нового типа число пересечений угольных пластов верти кальными стволами значительно увеличится.
При использовании схем вскрытия новых горизонтов верти кальными стволами с э т а ж н ы м и к в е р ш л а г а м и в принципе возмож но применение следующих вариантов вскрытия [13]:
проходка новых стволов на новой промышленной площадке; проходка одного или нескольких новых стволов на существую
щей промышленной площадке с углубкой одного или нескольких
действующих стволов; |
|
|
|
|
углубка двух действующих |
стволов; |
|
|
|
углубка трех действующих стволов. |
|
|
||
В случае з а к л а д к и стволов |
в пределах угленосных свит стволы |
|||
при их углубке могут пересекать |
выбросоопасные |
угольные пла |
||
сты. При этом необходимость |
применения |
способов |
предупрежде |
|
ния выбросов и объемы их будут |
зависеть |
от принятого варианта |
||
вскрытия, определяющего степень связи ствола с в ы р а б о т к а м и
действующих |
горизонтов |
шахты . В свою |
очередь |
выбросоопас- |
|||||||
ность пересекаемых угольных |
пластов |
влияет на |
выбор |
вариан |
|||||||
та |
вскрытия |
из условий |
безопасности при |
возможном выбросе |
к а к |
||||||
в |
стволе, |
так |
и |
в прилегающих в ы р а б о т к а х |
шахты . Н а и б о л е е |
безо |
|||||
пасным |
пз р а с |
с м а т р и в а е м ы х |
вариантов |
вскрытия |
новых |
горизон |
|||||
тов является вариант с проходкой новых стволов. При этом в пе риод проходки стволов (а т а к ж е при проходке нового ствола при втором варианте вскрытия) необходимость применения, выбор и объем мероприятий по борьбе с выбросами определяются только условиями безопасности в самом стволе и прилегающей части по верхности.
И з вариантов вскрытия новых горизонтов с использованием действующей промышленной п л о щ а д к и наиболее безопасным яв ляется второй.
При использовании вариантов вскрытия новых горизонтов с уг лубкой стволов выбросоопасность пересекаемых пластов оказывает влияние на выбор и применение технологических схем углубки.
В практике шахтного строительства существует несколько тех
нологических схем |
углубки стволов. Анализ всех |
существующих |
и применяющихся |
способов и схем углубки стволов |
с учетом ф а к |
тора выбросоопасности вскрываемых пластов приводит к следую щим двум основным положениям, определяющим выбор техноло гической схемы углубки стволов.
1. В случае пересечения стволом выбросоопасных угольных пластов применим только способ углубки сверху вниз. Углубка
18
стволов снизу вверх не может быть рекомендована, так как в этом случае силы тяжести в значительной мере способствуют р а з в я з ы ванию внезапных выбросов.
2. Учитывая возможность выделения большого количества ме тана, применимы только схемы углубки стволов с расположением
подъемных |
машин, привод которых является потенциальным |
источ |
|||
ником |
воспламенения или взрыва метана на поверхности |
шахты . |
|||
В |
этой |
связи представляют интерес |
рекомендации |
Е. И. Вят - |
|
кина [14] о |
целесообразности вскрытия |
крупных шахт, |
р а з р а б а т ы |
||
вающих крутые пласты угля, тремя сближенными стволами: ски повым, клетевым и скипо-клетевым (породоуглубочным) .
Все стволы в этом случае углубляют с использованием посто янных подъемных машин, установленных на поверхности, с пере
дачей |
грузового |
потока углубляемого |
ствола на другие |
стволы. |
В |
этом случае |
углубка клетевого |
и скипо-клетевого |
стволов |
осуществляется как проходка новых стволов, и имеется возмож ность изоляции их от действующих выработок шахты .
Примером применения такой схемы может служить углубка клетевого ствола № 5-бис на шахте им. Ворошилова в Кузбассе .
§ 3. Выбор места заложения стволов, пересекающих
выбросоопасные пласты
Анализ горнотехнических условий проведения стволов, пересе кающих выбросоопасные пласты, показывает, что опасность воз никновения выбросов в стволах ставит их в особые условия, когда требуется проведение ряда специальных мероприятий и дополни
тельных з а т р а т для обеспечения |
необходимого уровня |
безопасно |
|||||||
сти ведения горных работ. Объем |
этих мероприятий и величина до |
||||||||
полнительных |
з а т р а т зависят |
от |
числа вскрытий угольных |
пластов |
|||||
и глубины, на |
которой |
происходят эти |
вскрытия. |
Рассмотрение |
|||||
схем |
вскрытия |
шахт Д о н б а с с а |
и |
Кузбасса, р а з р а б а т ы в а ю щ и х кру |
|||||
тые |
пласты, показывает, |
что |
как |
число |
вскрытий, |
т а к |
и |
глубина, |
|
на которой происходит пересечение пластов, целиком зависят от
местоположения стволов на разрезе вкрест простирания |
шахтного |
||
поля. |
|
|
|
Известно, |
что от выбора места |
з а л о ж е н и я главных |
вертикаль |
ных стволов |
существенно зависит |
о б щ а я эффективность |
последую |
щей разработки шахтного поля. В настоящее время этот вопрос решается с учетом основных в л и я ю щ и х факторов путем техникоэкономического сравнения вариантов [20, 21].
При этом учитываются: . з а т р а т ы на транспортирование полез
ного ископаемого от забоев к стволу и обратный грузопоток; |
за |
траты на оплату электроэнергии д л я проветривания; з а т р а т ы |
на |
проходку и п о д д е р ж а н и е квершлагов; экономический ущерб от по
терь угля в охранных целиках . |
|
|
Перечисленные факторы |
безусловно |
в а ж н ы , однако не учиты |
вается такой существенный |
фактор, как |
з а т р а т ы на обеспечение |
2* 19
безопасности при вскрытии |
выбросоопасных пластов |
вертикаль |
|
ными стволами . М е ж д у тем, |
от местоположения |
вертикального |
|
ствола на разрезе вкрест простирания зависит как |
число вскры |
||
тий, так и глубина, на которой будут производиться |
эти |
вскрытия . |
|
Поскольку обеспечение необходимого уровня безопасности требует
при |
этом значительных |
дополнительных |
затрат, |
учет |
этого |
факто |
|||||||||||||||||
ра обязателен при выборе места |
з а л о ж е н и я |
вертикального |
ствола |
||||||||||||||||||||
проектируемой |
или реконструируемой |
шахты |
( I группа по степени |
||||||||||||||||||||
опасности) . |
Принципы |
подхода к решению |
данной |
задачи |
оста |
||||||||||||||||||
ются прежними: технико-экономическим сравнением |
вариантов |
||||||||||||||||||||||
отыскивается |
|
район |
целесообразного |
размещения |
ствола, в кото |
||||||||||||||||||
ром затрат ы на добычу |
1 т |
угля |
с учетом |
точности |
расчетов |
яв |
|||||||||||||||||
л я ю т с я существенно меньшими по сравнению с в а р и а н т а м и |
иного |
||||||||||||||||||||||
расположения |
ствола. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Полны е учитываемые з а т р а т ы слагаются из затра т на транс |
|||||||||||||||||||||||
портирование |
грузов С т р , экономических |
|
потерь |
|
от |
оставления |
|||||||||||||||||
охранных |
целиков |
С ц , з а т р а т |
на |
проходку |
и п о д д е р ж а н и е |
квер |
|||||||||||||||||
шлаго в С 1 ; в , з а т р а т |
на |
электроэнергию |
дл я |
проветривания |
С э |
л и |
|||||||||||||||||
из з а т р а т на обеспечение |
безопасности |
при вскрытии |
выбросоопас |
||||||||||||||||||||
ных |
пластов |
С„, т. е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
С = С т р |
+ |
С ц |
+ |
СКВ + СЗЛ + |
С в . |
|
|
|
|
|
(1.10) |
|||||||
Первые |
четыре элемента |
(1.10) могут |
быть |
получены |
на |
основе |
|||||||||||||||||
известных |
решений |
в области |
проектирования |
и экономики |
строи |
||||||||||||||||||
тельства шахт |
[22, 23, 24, 25]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
З а т р а т ы |
на |
борьбу |
с |
выбросами |
при |
вскрытии |
выбросоопас |
||||||||||||||||
ных |
пластов |
забоем |
ствола, проводимого с |
поверхности |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
С » = Î S С " р у б " |
|
|
|
|
|
|
|
( І Л І ) |
|
||||||
где |
п — число |
вскрытий |
при |
расположении |
|
ствола |
в данном |
||||||||||||||||
|
|
пункте; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
СІ — стоимость вскрытия |
одного |
пласта, руб.. |
|
|
|
|
||||||||||||||||
Стоимость |
вскрытия |
одного |
пласта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
W = |
'-'const |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
СХ + |
СКАП, |
|
руб., |
|
|
|
|
|
(1.12) |
||||
г д е |
CConst — постоянные з а т р а т ы , |
обусловленные |
|
и з д е р ж к а м и |
про |
||||||||||||||||||
|
|
|
изводства |
на определение |
|
выбросоопасности |
пласта, |
||||||||||||||||
|
СХ |
|
встреченного забоем ствола, руб.; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
— переменные |
з а т р а т ы |
на мероприятия |
по борьбе |
с |
вне |
|||||||||||||||||
|
|
|
запными выбросами, руб.; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Сі.-ап — экономический |
ущерб от снижения |
эффективности |
ка |
|||||||||||||||||||
|
|
|
питаловложений в связи с увеличением срока |
строи |
|||||||||||||||||||
|
|
|
тельства шахты на время, равное периоду |
профилак |
|||||||||||||||||||
|
|
|
тики внезапных выбросов, руб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
20
