Поддержание действующей мощности ООО «Шахта «Есаульская» за счет ввода в эксплуатацию новых выемочных участков

1.

Институт открытого образования
Кафедра геотехнологии
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Поддержание действующей мощности ООО «Шахта «Есаульская» за
счет ввода в эксплуатацию новых выемочных участков на
действующем горизонте
Выполнил:
обучающийся гр. ЗГП-17
Штаревич А.К.
Руководитель:
к.т.н., доцент Никитина А.М.
Новокузнецк
2023

2. Цель и задачи выпускной квалификационной работы

Цель ВКР
- разработать проект поддержания действующей
мощности ООО «Шахта «Есаульская» за счет ввода в эксплуатацию новых
выемочных участков на действующем горизонте
Задачи ВКР:
– выбор резервных участков шахтного поля, при отработке которых
обеспечивается поддержание действующей мощности шахты;
– выбор рациональных схем и способов вскрытия и подготовки резервных
участков шахтного поля;
выбор системы разработки;
– выбор способов проветривания;
– в специальной части проекта необходимо разработать техникотехнологические решения по переходу разрывных геологических
нарушений очистным забоем в условиях угольных шахт.
2

3.

Вскрытие шахтного поля
Сечение конвейерной штольни
Сечение путевой штольни
3

4.

Подготовка пласта 29а шахты «Есаульская»
4

5. Проведение вентиляционного штрека

Сечения штрека 16,6 м2. Для проведения подготовительных выработок проектом приняты
проходческие комбайны КП-21.
Крепление конвейерного и вентиляционного штреков анкерное (тип анкера А20В). Для безопасного
поддержания выработок на весь срок эксплуатации принимаются как крепь усиления, анкера
глубокого заложения АК 01
5

6.

Общий вид системы разработки
Для отработки выемочного
участка
29-28
проектом
принята система разработки
длинными
столбами
с
полным обрушением пород
кровли.
6

7.

Технология очистных
работ
Длина очистного забоя принимается 240 м.
Суточная нагрузка 5591 т/сут.
Горно-шахтное оборудование:
- механизированная крепь ZY10800/15/32;
- очистной комбайн JOY 4LS22;
- забойный конвейер Rybnyk-850;
- перегружатель Grot-1100;
- дробилка Scorpion-3000P.
Очистной комбайн 4LS22
7

8.

Вентиляция
Технические
характеристики ВЦ-15
В настоящее время схема проветривания
шахты – единая, центрально-фланговая, способ
проветривания - нагнетательный.
Проветривание
шахты
осуществляется
главными вентиляторными установками:
4ВЦ-15 (3 в работе, 1 в резерве; n=1475
об/мин),
установленная
на
устье
путевой
штольни;
4ВЦ-15 (3 в работе, 1 в резерве; n=1475
об/мин),
установленная
на
устье
вентиляционной штольни;
4ВЦ-15 (3 в работе, 1 в резерве; n=1475
об/мин), установленная на устье конвейерной
штольни.
Диаметр раб.колеса
номинальный, мм
Частота вращения, мин-1
1500
1500
1000
1500
Подача номинальная, m3/s
Подача в пределах раб.области,
m3/s
Статистическое давление
номинальное, daPa
Статистическое давление в
рабочей области, daPa
24
34
15-35 1050
340
630
150400
140800
КПД статистический
максимальный
Мощность электропривода, кВт
0,84
0,86
110
315
Напряжение, В
380/6 380/
60
660
Масса вентилятора без КСРП, кг
без
1000
электрооборудования с
0
электрооборудованием
1230
0
Габаритные размеры, мм длина
ширина высота
5200
3000
2300
1000
0
1230
0
5200
3000
8

9.

Транспорт
Ленточный конвейер 2ПТ-120
Дизелевоз Bevex 80-R
Характеристики
Ширина ленты
1200 мм
Производительность
2200 т/ч
Скорость движения
ленты
1-3,15 м/с
9

10.

Дегазация
Буровой станок направленного
бурения, VLD-1000
10

11.

Экономика
Себестоимость проведения 1 п м выработки
Статьи затрат
1. Материальные затраты, в т.ч.:
Затраты на материалы
Затраты на электроэнергию
2. Амортизация ОФ
3. Затраты на оплату труда
4. Отчисления на социальные нужды
5. Прочие затраты
Итого:
Сумма затрат
руб.
руб./т
3 566 424
22 193
2 934 360
18 258
632064
3 935
1 827 000
11 374
7 044 000
43 831
2 112 000
13 154
1 455 062
9 052
19 570 910
99 590
Участковая себестоимость добычи 1т угля
Статьи затрат
Сумма затрат
руб.
руб./т
1.
Материальные затраты, в т.ч.:
52 574 702
326
Затраты на материалы
23 133 374
136
Затраты на электроэнергию
29 441 328
173
2.
Амортизация ОФ
75 843 760
437
3.
Затраты на оплату труда
18 324 768
117
4.
Отчисления на социальные нужды
5 579 960
35
5.
Прочие затраты
60 859 993
385
228 099 574
1609
Итого:
11

12.

Система газоаналитическая шахтная
многофункциональная «GRANCH МИС»
В качестве системы аэрогазового контроля предусматривается применение
газоаналитической шахтной многофункциональной системы фирмы
«GRANCH МИС»
12

13.

Специальная часть - Разработать комплекс техникотехнологических решений по переходу разрывных
геологических нарушений очистным забоем в условиях
угольных шахт
Целью
научно-исследовательской
работы
является:
разработать
технологические и технические решения по переходу разрывных геологических
нарушений очистным забоем в условиях угольных шахт для обеспечения высокой
производительности очистных забоев на угольных шахтах.
Задачи исследования:
1.
Провести анализ эффективности существующих решений по переходу
разрывных геологических нарушений очистным забоем.
2.
Провести патентный поиск.
3.
Разработать
комплекс
технико-технологических
решений
по
переходу
разрывных геологических нарушений очистным забоем в условиях угольных шахт.
13

14. Разрывные нарушения угольных пластов

Сброс
Сдвиг
Взброс
Грабен
Надвиг
Горст
143

15. Влияние разрывных геологических нарушений на ведение горных работ

Ведение горных работ в зонах неустойчивых горных пород
сопряжено с повышенной опасностью. Наиболее
характерные
места
возникновения
таких
зон
–
геологические нарушения.
Увеличение нагрузок на
отдельные секции крепи,
влекущие за собой
деформации их элементов
Усиленный отжим угля из
забоя
Вывалы породы в
призабойное пространство с
образованием куполов в
обнаженной части кровли
Ухудшение работы крепи,
вследствие необходимости
правки секций из-за потери
ими контакта с кровлей,
поперечной и
продольной устойчивости
154

16. Прогнозирование состояния пород кровли выработок в зонах геологических нарушений

Видеоэндоскопические обследования
скважин позволяют оперативно определить зоны повышенной
трещиноватости, нарушенности и обводненности
Монолитная
структура
поверхности
стенок шпура
Интенсивная
трещиноватая
структура
поверхности стенок
шпура
Трещиноватая
структура
поверхности стенок
165
шпура

17.

Анализ производственного опыта по переходу
геологического нарушения
Технология перехода геологического нарушения в зоне разрывного нарушения
в условиях ООО «Шахта «Алардинская»
(очистной забой 6-1-11)
Возведение искусственной
кровли в конвейерном
штреке 3-1-9 в условиях
«Шахты «Сибиргинская»
17

18. Смолоинъекционное упрочнение нарушенных горных пород

Принцип работы по стабилизации горных пород методом
смолоинъецирования заключается в нагнетании под давлением
скрепляющих
твердеющих
составов
в
нарушенную,
трещиноватую горную породу
187

19. Заполнение пустот над секциями крепи в очистном забое

Фенольные двухкомпонентные
вспенивающиеся (сильно
расширяющиеся) смолы Блокфил,
Ekoflex (Carbofill).
Быстрореагирующая, с
высоким
коэффициентом
вспенивания силикатная
смола Geofoam
19
10

20.

Разработка комплекса технико-технологических решений
по переходу разрывных геологических нарушений
1. Укрепление пород кровли и укрепление забоя полимерной смолой
производить поочередно: в 1-ю стружку возводить укрепление
пород кровли; во 2-ю стружку - укрепление забоя.
Располагать скважины со смещением скважин в шахматном порядке.
20
20

21. Схема расстановки проколот и скважин в кровле

21
22

22. Ликвидация куполов в кровле очистного забоя

22
23

23.

Заключение
• Производственная мощность шахты 1,9 млн.т/год обеспечивается работой
одного очистного забоя 29-28 при объеме очистной добычи из лавы не менее
90% от общей массы и с учетом добычи от проходческих забоев
• Принято следующее очистное оборудование:
механизированная крепь ZY10800/15/32;
- очистной комбайн JOY 4LS22;
- забойный конвейер Rybnyk-850;
- перегружатель Grot-1100;
- дробилка Ду-910
В специальной части работы разработаны технико-технологические решения по
переходу разрывных геологических нарушений очистным забоем в условиях
угольных шахт:
в зависимости от характеристик геологического разрывного нарушения определить
способ перехода нарушения очистным забоем;
провести эндоскопическое исследование текущего состояния кровли;
произвести стабилизацию горных пород методом смолоинъецирования (применять
органоминеральные смолы типа Геофлекс или Блоксил);
устанавливать проколоты для предотвращения куполообразования в кровле;
ликвидировать купола и пустоты вспенивающимися смолами (применять фенольные
смолы типа Блокфил, Экофлекс (Карбофил)).
23

24.

Спасибо за внимание!
24