Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Технология подземных горных работ на шахте

Печорский угольный бассейн расположен на крайнем северо-востоке Европейской части страны между 65?-70? северной широты и 56?-65? восточной долготы. Значительная часть его расположена севернее Полярного и Приполярного Урала, северной его границей является побережье Карского и Печорского морей Ледовитого океана. На западе граница условно проводится несколько западнее кряжа Чернышева по меридиану 58?. д., южная граница бассейна проходит в верховьях реки Костью около 65?. с. ш. Протягиваясь с севера-востока на юго-запад на 400 км и имея ширину до 300 км, бассейн имеет площадь 90 тыс. кмІ.

По общим ресурсам угля - около 400 млрд. т - бассейн представляет собой крупную базу для развития энергетической и коксохимической промышленности европейской части страны. Основное значение бассейна заключается в запасах коксующихся углей. Однако использование его сдерживается удаленностью от крупных потребителей (в среднем 1900 км), ограниченностью разведанных запасов углей марок КиОС, сложностью разработки последних.

Основными потребителями углей является энергетика севера и севера-запада европейской части страны, и черная металлургия - «Череповецкий» и Новолипецкий металлургические комбинаты.

В границах бассейна выделяются наиболее освоенные и разведанные промышленные угленосные районы - Воркутский, Интинский, Халмерьюский общей площадью 6 тысяч кмІ.

В бассейне выявлено около 30 угольных месторождений, из которых балансом учтено 11: Паэмбойское, Халмерьюское, Верхнесырьягинское, Нижнесырьягинское в Халмерьюском угленосном районе; Воркутское, Воргашорское, Юньягинское, Усинское и Сейдинское - в Воркутском; Интинское и Кожимское - в Интинском.

1.2 Характеристика Воркутского месторождения

Воркутское каменноугольное месторождение расположено на северо-востоке Печорского угольного бассейна. По административному делению оно входит в состав Воркутинского промышленного района, центром которого является город Воркута. Среднее расстояние до потребителя 1900 км. Воркутское месторождение расположено в зоне вечной мерзлоты, которая охватывает толщу Четвертичных отложений.

Геологические балансовые запасы шахтного поля в принятых границах с разбивкой по пластам и горизонтам на 1.01.99 г. составляют 150600 миллионов тонн.

1.3 Общие сведения о шахте «Заполярная»

Поле шахты «Заполярная» расположено в юго-западной части Воркутинского месторождения Печорского угольного бассейна. Его границами являются: на севере-поле шахты «Комсомольская», на востоке ось Воркутской мульды, на западе выходы угольных пластов, на юге-полем законсервированной шахты 33. Рельеф поверхности слегка всхолмленный, тундровый.

Шахта «Заполярная» введена в действие в 1949 г. С 1977 г. ее производственная мощность составляет 1300 тыс. т угля в год. Площадь шахтного поля примерно 38. За 1949-95 гг. шахтой добыто 67035 тыс. т. Балансовые запасы-85684 тыс. т; забалансовые - 112622 тыс. т; промышленные запасы - 71067 тыс. т.

В пределах шахтного поля залегают пласты: «Тройной», «Четвертый», «Пятый». Рабочими пластами являются «Тройной», «Четвертый».

Пласт «Тройной» преимущественно простого строения. Мощность пласта колеблется в пределах 2,52,9 м при средней 2,63 м. Непосредственная кровля пласта представлена мелкозернистыми алевролитами и реже песчаниками, на площади выемочного поля неустойчивая, основная-легко и среднеобрушаемая. На всей площади выемочного поля распространена «ложная» кровля средней мощностью 0,28 м.

Почва пласта представлена аргиллитами и алевролитами.

Пласт «Четвертый» залегает ниже пласта «Тройной» в 1525 м и является нижним рабочим пластом. Пласт расположен в пределах всего шахтного поля и характеризуется устойчивой средней мощностью и простым строением. Мощность пласта колеблется в пределах 1,281,6 м при среднем значении 1,41 м.

1.4 Газоносность пластов угля

Шахта «Заполярная» в настоящее время разрабатывает пласты на глубине 500 м от поверхности и по содержанию металла, является сверхкатегорийной. В настоящее время пласты «Тройной» и «Четвертый» ниже отметки минус 95 м отнесены к угрожаемым по горным ударам. Защитным является пласт «Четвертый». Размер опережения, согласно Правилам безопасности для угольных шахт, составляет 2 выемочных поля.

Пласт «Тройной» отнесен к опасным по внезапным выбросам угля и газа ниже отметки минус 315 м. Все пласты опасны по взрывам пыли. Выделение СН4; достигает 59 мі/т. По заключениям ИГД им. А.А. Скочинского, пласты расцениваются как несамовозгораемые.

Породы шахты содержат более 10% свободного кремнезёма, поэтому выработки, пройденные по породе. Относятся к силикозоопасным.

1.5 Вскрытие и подготовка шахтного поля

1.5.1 Схема вскрытия шахтного поля

Шахтное поле вскрыто вертикальными стволами и капитальными квершлагами.

Главный скиповой ствол, вспомогательный клетевой и вентиляционный ствол №1 пройдены до третьего откаточного горизонта минус 345 м.

Вентиляционный ствол №2 пройден до отметки минус 95 м, вентиляционный ствол №3 пройден до отметки плюс 30 м.

Вентиляционный ствол №4 пройден в центре шахтного поля на отметку минус 546 метров. Часть ствола ниже отметке минус 546 м затоплена и используется как водосборник. На отметке минус 556 м сооружено перекрытие по чертежам, выполненным институтом ПечорНИИпроект.

В соответствии с перспективой развития ОАО «Воркутауголь», рассматривается вопрос о строительстве шахты «Воркута», объединяющей перспективные шахты «Заполярная», «Воркутинская» и «Северная» с выдачей горной массы по наклонному стволу, пройденному из околоствольного двора шахты «Заполярная» на ЦОФ «Печорская» Строительство наклонного конвейерного ствола и магистральных конвейерных уклонов №1 и №2, которые будут являться вскрывающими выработками для шахты «Заполярная», будет вестись на шахте в период с 2004 по 2008 год. Объемы и стоимость проведения этих выработок будут включены в «ТЭО строительства шахты «Воркута» ОАО «Воркутауголь».

С полевого откаточного штрека гор. минус 345 м. основными вскрывающими нижний 4-й горизонт выработками являются:

в блоке №1 - рельсовые и конвейерный уклоны 14-ю и 15-ю;

в блоке №2 - полевые людской и конвейерный уклоны 24-ю, рельсовый уклон 24-ю пл. «Четвертый», групповые рельсовые и конвейерный штреки 24-ю;

в блоке «ЮЖНЫЙ» - откаточный квершлаг гор минус 645 м, людской уклон 25-ю пл. «Четвертый», грузовой уклон 25-ю пл. «Четвертый», конвейерный квершлаг 25-ю.

Площадь шахтного поля делится на четыре блока:

блок №1 - соответствует северному тектоническому блоку между северной границей шахты и нарушением «Ж4»;

блок №2 - соответствует центральному тектоническому блоку между нарушениями «Ж 4» и «З-К»;

блок №З - соответствует южному тектоническому блоку между нарушениями «З-К» и «З1»;

блок «Южный» - соответствует восточному тектоническому блоку между нарушениями «3-К» и «К1».

Основные вскрывающие выработки

1.5.2 Подготовка поля шахты «Заполярная»

Для поля шахты угол падения составляет 13°-15°, следовательно, согласно указаниям §22 Правил технической эксплуатации, необходимо отдать предпочтение панельному способу подготовки.

Размеры выемочных полей, количество и размеры панелей по простиранию определяются с учетом наличия в шахтном поле разрывных нарушений ориентированных в крест простиранию (нарушения Зк, Ж4, З3).

Ширина участков шахтного поля образованных этими нарушениями составляет до 2200 м. Причем переход комплексами этих нарушений не представляется возможным, т.к. величина углов смесителей и амплитуды значительны (15-20° и 10-З0 м). Таким образом, в шахтном поле размещаются две панели: двукрылая-в центральном и южном блоках, и однокрылая-в северном блоке. Размеры выемочных полей составят порядка 2000 м.

Порядок отработки панелей нисходящий. Порядок отработки выемочных столбов обратный.

В связи с тем, что пласт «Четвертый» является защитным для опасного по внезапным выбросам пласта «Тройной», предусматривается его опережающая отработка. Размер опережения, согласно с Правилами безопасности, составит два выемочных поля.

Группирование пластов осуществляется промежуточными квершлагами и гезенками, которые располагаются на флангах и в центре панелей.

5500

6900

В настоящее время при отработке запасов на шахте «Заполярная» применяется система разработки длинными столбами по простиранию с управлением кровлей полным обрушением.

Характерной для столбовой системы разработки пластов является нарезка лав одинарными выработками и схемой проветривания прямоточной с подсвежением с выпуском исходящей выемочного участка на вентиляционную фланговую сбойку. В этом случае свежий воздух подается по верхнему (вентиляционному) штреку, далее по лаве движется вниз, по лаве к нижнему (конвейерному) штреку. И далее с участка выводится по поддерживаемому позади лавы конвейерному штреку на фланговую вентиляционную сбойку.

Возможность поддержания выработки позади лавы на границе массивов - выработанное пространство по пласту «Тройной» обеспечивается пробивкой ремонтин по центру выработки, а по пласту «Четвертый» закладкой золоблочной стенки. Проведение перечисленных мероприятий, как на шахте «Заполярная», так и на ряде других шахт, позволяет обеспечить выемку опасных по динамическим явлениям пластов без оставления целиков в выработанном пространстве.

Нижний штрек сохраняется при помощи крепи усиления и при необходимости перекрепления вслед за лавой для отработки следующего столба.

В настоящее время на шахте «Заполярная» очистные работы ведутся двумя добычными участками.

Параметры добычных участков. Данные выемочных участков шахты «Заполярная»

2. Механизация горных работ