Подсчет запасов и определение основных параметров шахтного поля

Цель работы. Приобретение навыков укрупненного определе­ния балансовых и промышленных запасов, обоснование величины потерь угля в шахтном поле.

Теоретические основы вы­полнения работы. Часть угольно­го месторождения, отведенную для разработки одной шахте, на­зывают шахтным полем. Грани­цами шахтного поля являются поверхности, оконтуривающие его по простиранию и падению.

Запасы угля на шахтном по­ле - масса угля в недрах, за­ключенного в пределах шахтно­го поля. По народнохозяйствен­ному значению запасы угля де­лят на геологические, балансо­вые, забалансовые и промыш­ленные. Геологическими называ­ют общие запасы угля в преде­лах шахтного поля, как не пред­назначенные для разработки, так и извлекаемые при существую­щем уровне техники и техноло­гии. Балансовыми считают такие запасы, разработка которых эко­номически целесообразна при существующем уровне техники и технологии.

Забалансовыми называют такие запасы угля, разработ­ка которых в настоящее время вследствие некондицион­ной мощности пластов, высокого содержания пустой поро­ды, значительной сернистости угля, наличия многих геоло­гических нарушений или обводненности экономически не­целесообразна. В будущем, с совершенствованием техники и технологии добычи и обогащения угля, забалансовые за­пасы могут быть полностью или частично вовлечены в раз­работку.

Форма шахтного поля бывает прямоугольной или в ви­де неправильной фигуры. Прямоугольные, вытянутые по простиранию шахтные поля, как правило, размещают в пре­делах выдержанных и спокойно залегающих месторожде­ний. Если залегание угольных пластов характеризуется круп­ными геологическими нарушениями, то границы полей ча­сто приурочивают к этим нарушениям. Поэтому шахтные поля нарушенных месторождений имеют неправильную фор­му. Такие же шахтные поля встречаются при наличии вбли­зи действующих шахт охранных целиков под водоемами, железными дорогами, зданиями и сооружениями. Для рас­чета промышленных запасов необходимо из балансовых за­пасов исключить проектные общешахтные и эксплуатаци­онные потери, а также запасы, нецелесообразные для от­работки.

Проектными потерями является часть балансовых за­пасов угля, которая по проекту предусматривается к без­возвратному оставлению в недрах при отработке всех за­пасов данной шахты. Они складываются из общешахтных и эксплуатационных.

К общешахтным потерям относятся запасы в целиках под сохраняемыми объектами на поверхности, в барьерных целиках, в целиках, служащих для охраны капитальных гор­ных выработок. Эти потери зависят от схемы вскрытия и конкретных горно-геологических условий месторождения.

При отсутствии утвержденного проекта на оставление отдельных целиков запасы в них принимаются на основа­нии ориентировочных расчетов. К эксплуатационным потерям относятся потери в це­ликах и угольных пачках, связанные с системой разработ­ки и технологией горных работ.

Эксплуатационные потери определяются на основе рас­четных нормативов. В исключительных случаях, при слож­ных горно-геологических условиях залегания пластов (зна­чительные колебания угла падения, наличие складок и т.п.), величину эксплуатационных потерь можно принимать ис­ходя из уровня фактических эксплуатационных потерь.

Запасы, не целесообразные для отработки по технико-экономическим причинам. Прогноз запасов, не целесообраз­ных для отработки, производится на вскрытой части поля - непосредственно по данным геологической документа­ции горных выработок, на невскрытой - на основе обоб­щения результатов геологоразведочных и шахтно-геоло-гических работ, выполняемых маркшейдерско-геологической службой шахты.

Степень полноты извлечения запасов полезного иско­паемого характеризуется коэффициентом извлечения с, ко­торый показывает, какую часть балансовых запасов добы­вают, т.е. выдают на поверхность. Величина его зависит от горно-геологических условий и колеблется в широких пре­делах. При ориентировочных расчетах рекомендуется этот коэффициент принимать равным:

• для тонких пластов - 0,9-0,92;

• для пластов средней мощности - 0,85-0,88;

• для мощных пологих пластов - 0,82-0,85;

• для мощных крутых пластов - 0,75-0,8.
Балансовые запасы, потери и промышленные запасы шахтного поля рассчитываются по методике проф. А.П. Килячкова.

Балансовые запасы шахтного поля:

где S - размер шахтного поля по простиранию, м; Н - размер шахтного поля по падению, м; п - число рабочих пластов в шахтном поле; m_i - мощность n -го рабочего пла­ста, м; у - объемная масса угля i -го рабочего пласта, т/м³.

Для определения промышленных запасов необходимо установить величину потерь по каждому из пластов по их источникам: общешахтные (в барьерных и охранных це­ликах), эксплуатационные и связанные с геологическими нарушениями.

Промышленные запасы определяются по формуле

где Z_п - суммарные потери угля, т.

Потери определяются на основании расчетов частных видов потерь: общешахтных, эксплуатационных и вблизи геологических нарушений, т.е.

где Z_об - общешахтные потери; Z_г.н. - потери, связанные с геологическими нарушениями пластов; Z_эксп - эксплуа­тационные потери.

Общешахтные потери слагаются из потерь угля в барь­ерных (Z₁) и охранных (Z₂) целиках, т.е.

Барьерные целики оставляют у границ шахтного поля, чтобы исключить возможность вскрытия старых затоплен­ных горных выработок соседних шахт.

Потери в барьерных целиках определяются по формуле

Ширина барьерных целиков l условно принимается рав­ной 50 м.

Охранные целики оставляют для предотвращения раз­рушений технологического комплекса на поверхности, про­мышленных зданий и сооружений, а также природных объ­ектов.

Потери в охранных целиках условно составляют при пологих пластах 1-2 %, при крутых – 2-4 % от балан­совых запасов:

Потери в целиках вблизи геологических нарушений Z_г.н. определяются характером и числом нарушений. Их ве­личина в среднем равна 1-1,5 % от балансовых запа­сов, т.е.

Таким образом, величина общешахтных потерь и по­терь в целиках около геологических нарушений

Эксплуатационные потери Z_эксп включают потери по площади - в целиках у горных выработок, по мощности - в пачках угля в кровле и почве пласта, а также потери угля в забоях и при транспортировании.

Дата добавления: 2015-05-08