Горное дело

Министерство  образования и  науки РФ

Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования 

Сибирский государственный  индустриальный университет 

Кафедра экономики и управления горным производством 
 
 
 

ЗАДАНИЕ

На курсовое проектирование по дисциплине «Горное дело» 
 
 

ИСХОДНЫЕ  ДАННЫЕ 

 
 

Проект должен быть составлен в соответствии с  методическими указаниями. 

Руководитель  курсового проекта _________ 
 
 
 

    Введение 

      Задачами данной курсовой работы  является проектирование угольной  шахты по приведенным исходным  данным. В ходе работы необходимо рассчитать промышленные запасы шахты, проектную мощность и срок службы шахты, а также выбрать схему и способ вскрытия шахтного поля, схему и способ подготовки шахтного поля, оптимальные для заданных условий залегания угольных пластов.

    Кроме этого стоит задача выбрать и  обосновать выбранную систему разработки и определить технические средства очистных работ.

    Цель  курсовой работы - научится научным методами разработки  месторождений угля и научиться использовать наиболее эффективный, с технико-экономической точки зрения, метод для определения горно-геологических условий разрабатываемого месторождения при обеспечении безопасности ведения работ и благоприятных условий труда. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Основные  параметры шахты

 

    Шахта - промышленное предприятие, осуществляющее добычу пластовых полезных ископаемых подземным способом и отгрузку их потребителю или на горнообогатительную фабрику. Традиционно шахтой называется предприятие по подземной добыче каменного угля или горючих сланцев. Характеризуется качественными и количественными параметрами.

    Качественные  характеристики включают сведения, которые  определяют принципиальные особенности  предприятия и могут быть выражены путем их описания. К ним относятся горно-геологические условия залегания полезного ископаемого, технологическая система шахты, способ вскрытия и подготовки шахтного поля, система разработки очистных забоев и т.д.

    Количественные  характеристики шахты – численные  значения важных с экономической  точки зрения показателей. К ним  относятся : производственная мощность, срок службы, балансовые и промышленные запасы шахтного поля, его размеры по падению и простиранию, угол падения пластов. 

    

1. Промышленные  запасы шахтного поля

 

    Промышленные  запасы – балансовые запасы за вычетом потерь, подлежащие выдаче на поверхность.

    Запасы  полезных ископаемых - это количество полезного ископаемого и его компонентов, заключенное в недрах земли на определенной площади.

    Промышленные  запасы подразделяются по степени их подготовленности на вскрытие, подготовительные и готовые к выемке.

    Вскрытые  запасы – запасы, к которым обеспечен доступ с поверхности земли, через выработки.

    Подготовительные  запасы – для их разработки проведены основные подготовительные выработки.

    Готовые к выемке – запасы, для разработки которых найдены все без исключения подготовительные и нарезанные выработки, осуществлены необходимые работы, позволяющие приступить к очистной выемке угля.

    Балансовые  запасы - запасы, разработка которых экономически целесообразна. По качеству полезного ископаемого эти запасы отвечают требованиям их промышленного использования, а по количеству и условиям залегания пригодны для добывания при современном уровне техники. Они включают в себя промышленные запасы и потери.

    Балансовые  запасы шахтного поля определяются следующим образом :

    Z б = S*H* ∑ P, тыс.т.

    где S – размер шахтного поля по простиранию, м.;

    H – размер шахтного поля по падению, м.;

    ∑Р - суммарное произведение пластов , т/м².

    ∑ P= m₁v₁ +m₂v₂ +…+m_nv_n

    где mn – мощность n – го пласта ,м.;

    n – количество рабочих пластов ;

    vn – плотность угля n –го пласта, т/м².

    ∑Р = (2.4*1.3)+(4.5*1.3)+(3.8*1.3) = 13,91 т/m²;

    Zб = 5600*2800*13.91=218108800 тыс.т.

    Промышленные  запасы шахтного поля определяются по формуле:

    Zпр  = C*Zб, тыс.т.

    где С – коэффициент извлечения угля по шахте, доли ед.

    Практикой эксплуатации шахт установлено, что  коэффициент угла на шахтах составляет при углах падения пласта до 45˚  - 0,75-0,85 доли единиц. Принимаем С = 0,85.

    Zпр = 0,85*218108800==185392480 тыс.т. 
 
 
 

    

2. Проектная мощность шахты

 

    Проектная мощность шахты – это потенциально возможный объем добычи угля, предусмотренный утвержденным проектом и соответствующий заложенным решениям по технике, технологии и организации работ , т.е. тот объем добычи , который предприятие должно обеспечить в единицу времени.

    Годовая мощность шахты определяется по формуле:

     , тыс.т.

    где  k1 – коэффициент, учитывающий влияние числа угольных пластов в шахтном поле и принятых к одновременной разработке ;

          

    k1=1,73

      k2 – коэффициент, учитывающий влияние нагрузки на очистной забой на уровень проектной мощности шахты;

    

    где – коэффициент, отражающий степень влияния средней нагрузки на единичный очистной забой на годовую мощность шахты, = 0,0016 для Кузнецкого бассейна с пологим залеганием пластов;

    А3 – месячная нагрузка на очистной забой ,т/мес ;

    A₃=l_c*υ*m_i*v*C*N

    m_ср – средняя мощность угольных пластов;

    

    mi – мощность одного пласта, 2,2.

    lc – наклонная длина отрабатываемого столба или лавы 200 м.

    υ – суточное продвигание очистного забоя

    υ=r*n_ц

    где      r – глубина вруба, 0,63м;

          nц – количество циклов в сутки, 10;

    υ=0,63*10=6,3

    v – плотность угля, 1,3 т/м²,

    N – число рабочих дней в месяце, 25 сут.,

    С – коэффициент извлечения угля по очистному забою, 0,95

    А3=200*6,3*2,4*1,3*0,95*25=93366

    А3=93366 т/месс

    

    k₂=14.91

    

    где Н_в – глубина верхней границы шахтного поля, 22м.;

    Н_н – глубина нижней границы шахтного поля, м;

    Н_н = Н*sinα

    где α – угол падения пласта, 18;

    Н – наклонная длина поля шахты  по падению, м ;

    Sin α = Sin 18 = 3,09

    Н_н = 2500*3,09 = 7725;

    Н_н = 2500*0,35=875

    k3 = 1+22/875= 1,025

    

    m_c=25,68

    Определяем  годовую мощность шахты:

     , тыс.т.

    A_r=5,8 тыс.т. 

    

3. Срок  службы шахты

 

    Срок   службы шахты – время в годах, в течение которого будут извлекаться промышленные запасы угля  в пределах шахтного поля.

    На  протяжении всего срока службы шахты  выделяются следующие этапы: строительство и ввод в эксплуатацию , освоение проектной мощности, стабильная работа, подготовка новых горизонтов, затухание добычи и выбытие мощности .

    Полный  срок службы шахты определим по формуле:

    Т_n = T_p + t₁ + t₂

    где Т_р – расчетный срок службы шахты

    

    T_p =30,9 лет

    t₁ – срок освоения годовой проектной мощности шахты, 4 года;

    t₂ – срок затухания добычи к концу отработки запасов, 3 года.

    Т_n=30,9+4+3=37,9 года

    В результате проведенных расчетов полный срок службы шахты составил 37,9 года. 
 
 
 
 

     

     

     

      

     

    2. Выбор схемы и способа вскрытия шахтного поля

     

    Способ  вскрытия – совокупность основных вскрывающих выработок в шахтном  поле относительно транспортного горизонта с учетом их функционального назначения.