УДК 622.2.001.18
Анализ развития горных работ при доработке запасов пл. k8
ш. Кураховская *
Студ. Марин С. В., ДонНТУ, г. Донецк
Шахта «Кураховская» распложена в г. Горняк Донецкой области, административно подчинена Государственному предприятию «Селидовуголь».
Шахта введена в эксплуатацию в 1943 году. Производственная мощность шахты 600 тыс.т.
В настоящее время горные работы ведутся по пластам k8, l2'. Основная мощность отрабатываемых пластов 0,8 - 1,2 м. Пласты шахты «Кураховская» не газоносны. Шахта имеет значительный приток воды; общее количество воды составляет 600 м3/час. Из разрабатываемых пластов наиболее обводнен пласт k8. Приток воды составляет от 25 до 50 м3/час.
Непосредственная кровля пласта k8 представлена крепким (f=7) известняком, склонным к плавному прогибу. Известняк является и основной кровлей. Его мощность 3-4 м. На отдельных участках непосредственно в кровле залегают аргиллиты мощностью до 1,5 м. Из-за плохого сцепления с вышележащим известняком при выемке угля они обрушаются, проявляют себя как "ложная кровля". Непосредственная почва пласта сложена алевролитами, в верхней части комковатыми, средней устойчивости (П2), мощность слоя до 12 м. На отдельных участках почва представлена крепким (f=5-6) мелкозернистым устойчивым (П3) песчаником.
Шахтное поле вскpыто шестью наклонными стволами и тремя веpтикальными стволами. На данный момент используются три наклонных ствола и один вертикальный (вентиляционный шурф).
Схема проветpивания - всасывающая. На шахте пpименяется панельный способ подготовки с отpаботкой выемочных участков по пpостиpанию. Залегание пластов - пологое. В севеpной части шахтного поля угол падения пластов составляет 8 - 11 гpадусов, в южной части увеличивается до 25 гpадусов. Геологические наpушения встpечаются pедко.
Тpанспоpтная система шахты состоит из конвейеpных линий и колесного тpанспоpта. Доставка материалов осуществляется по вспомогательному стволу
№1, далее по коренному штреку, грузовому ходку уклона №7 и грузовому ходку северного полевого уклона. Уголь и порода выдаются по северному полевому уклону, уклону №7 и по транспортной выработке горизонта минус 203м. Далее через бункер по главному грузовому стволу на поверхность. Уpовень конвейеpизации составляет 95%. Доставка людей осуществляется по вспомогательному стволу №1, далее по коренному штреку горизонта минус 203м, людскому ходку уклона №7 и далее по грузовому х0одку северного полевого уклона.
Режим работы шахты четырехсменный - одна смена ремонтно -подготовительная, три по добыче угля и проведению горных выработок.
Шахта работает неустойчиво, план добычи угля не выполняется.
Подземными горными выработками шахта соединена с ш.№10, а так же с ш. №40. Шахтное поле разделено по простиранию на три части: южную, центральную и северную.
Основными фактоpами, сдеpживающими увеличение добычи угля являются: ведение гоpных pабот на значительной глубине и на большом pасстоянии от основных тpанспоpтных и воздухоподающих выpаботок, сложность пpоветpивания гоpных выpаботок, pасположенных ниже гоpизонта минус 480 м.
Дальнейшее улучшение pаботы шахты будет осуществляться с выполнением меpопpиятий по вводу в pаботу высоконагpуженных лав, а также с pеализацией пpоекта стpоительства гоpизонта минус 850м.
В данный момент на шахте проводится осуществление комплекса технико-экономических мероприятий, направленных на ввод в работу лав и получение добычи в минимальные сроки и с наименьшими затратами.
Предпринимаются попытки систематизировать, спланировать подготовку и отработку угольных пластов с учетом комплекса экономических, технических, горно-геологических условий, однако осуществление этого направления в работе сопряжено с финансовыми и материальными трудностями.
Существующая в настоящее время на шахте схема горных выработок не позволяет осуществить раздельную выдачу угля и породы на поверхность. В частности, порода из подготовительных забоев северной панели выдается совместно с углем, что существенно ухудшает показатели качества последнего. Кроме того, наклонные выработки I ступени северной панели находятся в неудовлетворительном состоянии и требуют постоянных значительных затрат на перекрепление. Это является одной из наиболее важных проблем шахты.
Донецким проектным институтом «Донгипрошахт» был разработан проект доработки запасов северной панели шахты, а так же вскрытия и подготовки горизонта минус 850 м центральной панели.
Принятая проектом схема подготовки шахтного поля позволит оптимизировать горные работы, обеспечив интенсивную выемку запасов с максимальной нагрузкой на очистные забои, сократив при этом существующую сеть горных выработок. Основные положения схемы приведены ниже.
Панельный способ подготовки позволяет добиться высокой концентрации горных работ, максимального использования конвейерного транспорта с наибольшей его эффективностью, когда от лавы до поверхности уголь транспортируется непрерывно, безперегрузочной доставкой материалов колесным транспортом от склада и до забоя, сравнительно малого объема поддерживаемых выработок.
Система разработки имеет решающее значение для достижения максимально возможного уровня добычи угля в конкретных горно-геологических условиях. Необходимо выбрать оптимальное сочетание средств механизации выемки угля, порядок ведения подготовительных и очистных работ, спланировать во времени и пространстве с учетом работы других подразделений шахты: системы транспорта, вентиляции, обеспечения безопасности труда.
При выемке запасов предусматривается применять в основном столбовую систему разработки, однако проектом не исключается возможность применения сплошной системы разработки при условии выполнения эффективных мероприятий по охране выемочных выработок, поддерживаемых за лавой.
Одним из наиболее значимых сдерживающих факторов на шахте является вентиляция. Это обусловлено тем, что большинство выработок на шахте находятся в неудовлетворительном состоянии. Изначально шахта проектировалась как неглубокая (Н<600 м), поэтому схема вентиляции проектировалась для меньшей протяженности горных выработок.
Из-за недостатка проходческой техники большинство выработок шахты пройдены с помощью БВР, что вызывает трещиноватость массива и соответственно увеличивает затраты на дальнейшее их поддержание.
Из-за недостаточного финансирования шахта продолжает использовать устаревшее оборудование, что негативно влияет на общую добычу шахты.
Шахта работает длительный период времени, на ней сформировалась длинная транспортная цепочка, состоящая из 2-х ступеней наклонных стволов, коренного штрека, 2-х ступеней уклонов, следовательно, для доставки людей и материалов на нижние горизонты требуется значительное количество времени (1,5 часа). Высокая зольность рядового угля связана с тем, что порода от проведения, ремонта горных выработок транспортируется вместе с углем.
В проекте, разработанном «Донгипрошахтом» рассматриваются варианты усовершенствования существующей схемы горных выработок с целью исключения указанных недостатков. В каждом из них рассматриваются различные схемы развития работ, которые опираются на сокращение суммарной длины транспортной цепочки шахты, улучшении вентиляции путем проведения новых выработок.
Наличие центрального породного уклона пл. l4-k8 и центрального уклона l4-k8 в центральной панели обеспечивает раздельную выдачу угля и породы, а также транспортировку их к околоствольному двору горизонта минус 203 м главных стволов бывшей шахты №42. Что же касается северной панели, то здесь для выдачи угля и породы на поверхность предусматривается проведение породного уклона с углом наклона 13градусов и оснащенного конвейерным транспортом. По породному уклону предусматривается передавать породу от северного породного уклона пл. l4-k8 к околоствольному двору горизонта минус 203 м наклонных стволов бывшей шахты №42.
Для выдачи угля предусматривается проведение вентиляционной выработки пласта l2΄ с углом наклона 12 градусов, соединяющей северный уклон пл. l4-k8 с транспортным штреком горизонта минус 203 м. Далее уголь по конвейерной сбойке и транспортной (горизонта минус 203 м) конвейером транспортируется к угольному бункеру.
Проектируемые выработки на рисунке 1 показаны пунктирными линиями. Основным достоинством варианта является то, что вентиляционная выработка пласта l2΄ соединяет наклонные выработки II ступени с выработками горизонта минус 203 м по кратчайшему расстоянию, а также служит для вывода исходящей струи из северной панели. Затраты на поддержание первой ступени северных уклонов в данном варианте исключаются.
В результате технического сравнения различных вариантов развития работ, с учетом предстоящих затрат и сложившейся схемы горных выработок на шахте, эта схема рекомендована для реализации.
* Руководитель проф., к.т.н. Самойлов В. Л.
Рисунок 1 – Схема горных выработок ш. Кураховская