Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Геологическая характеристика, границы, запасы

1.1 Общие сведения о месторождении, геологическом участке, шахтном поле

Шахта им. Костенко находиться в восточной части Промышленного участка Карагандинского угленосного района Карагандинского бассейна, в структурном отношении приурочен к северо-восточной замковой части Карагандинской синклинали. По административно-экономическому делению она входит в состав Октябрьского района гор. Караганды.

Карагандинский угленосный район располагает большими запасами коксующихся углей и является одной из сырьевых баз Казахского металлургического завода.

Город Караганда расположен на железнодорожной магистрали Петропавловск - Алматы, которая даёт выход карагандинскому углю на Урал, промышленные районы Казахстана и в республики Средней Азии. Эта железная дорога пересекает восточную часть Промышленного участка с востока на запад. Ко всем действующим шахтам подведены железнодорожные ветки.

Электроэнергией Промышленный участок снабжается от Темиртауской ГРЭС и частично от Карагандинской ТЭЦ. Водоснабжение осуществляется за счет подземных вод юрского артезианского бассейна, расположенного к юго-востоку от города Караганды, аллювиальных вод долины реки Шерубай-Нуры и артезианских трещинных вод девонских отложений.

Оцениваемый участок расположен на Карагандинско-Саранском увале, сложенном мезозойскими отложениями, протягивающимися от пос. Майкудук на востоке до пос. Дубовка на западе. Рельеф поверхности представляет собой слегка всхолмленную равнину, понижающуюся в восточном и юго-восточном направлениях. Абсолютные отметки колеблются от 525 до 590 м над уровнем Балтийского моря. Первоначальный рельеф поверхности, в местах выемки угольных пластов на небольших глубинах, нарушен наличием привальных воронок, в которых скапливаются весенние воды. Никаких естественных водоёмов на участке нет.

Климат района резко континентальный со среднегодовой температурой +2,4^о. По данным Карагандинской метеостанции первого разряда, ведущей систематические наблюдения с 1932 года, самые низкие температуры зарегистрированы в январе (среднемесячная -14,5^о) и самые высокие в июле (среднемесячная +20,3% Среднегодовое количество осадков составляет 304 мм. Ветры частые и сильные. В зимний период преобладают ветры юго-западных румбов, а в летний период северо-восточных. Среднегодовая скорость ветра5,1 м/сек, максимальная - 24 м/сек. Продолжительность летнего периода равна трём, зимнего - пяти и осенне-весеннего - четырём месяцам.

1.2 Горно-геологические условия разработки месторождения и гидрогеологические условия эксплуатации

Стратиграфия и литология

По существующему геолого-промышленному районированию Карагандинского бассейна поле шахты им. Костенко расположено в восточной части промышленного участка Карагандинского угленосного района.

В геологическом строение поля шахты участвуют породы карбонового, юрского, неогенового и четвертичного возраста.

Все угольные пласты шахты относятся к карагандинской свите. Верхняя граница её проводится по угольному пласту к₂₀, нижняя - по почве угольного пласта к₁. В принятых границах мощность свиты на участке составляет 580-650 м.

Литологический состав свиты довольно однообразен и представлен в основном песчаниками и алевролитами. Аргиллиты занимают подчиненное положение и приурочены обычно к кровле и почве угольных пластов. Встречаются прослои мергелей. В разрезе выделено 4 фаунистических горизонта К₁ - К₄. В свите насчитывается 22 угольных пласта и пропластка различной мощности. Пласты имеют сложное строение, суммарная мощность их достигает 50-55 м. Коэффициент угленосности свиты составляет 7,5-8,5. Индексация угольных пластов затруднений не вызывает, так как наряду с литологическим составом межпластий и фаунистическими горизонтами, сами угольные пласты по ряду характерных признаков - мощности, строению, электрическому сопротивлению, взаимному положению - являются надёжными маркирующими горизонтами.

По угленостности и фациональным особенностям в свите выделены три подсвиты - нижняя, средняя и верхняя.

Нижняя подсвита выделена в интервале угольных пластов к₁-к₆ и характеризуется осадками прибрежноморского мелководья, представленными аргиллитами и алевролитами. Тонко и мелкозернистые песчаники приурочены к верхней части подсвиты. В нижней подсвите располагаются фаунистические горизонты к₁ и к₂, соответственно в породах кровли пластов к₁ и к₄ и представлено гастроподами и пелецинодами. Подсвита характеризуется высоким коэффициентом угленостности (10): четыре угольных пласта в ней (к₁ к₂, к₃, к₄) имеют рабочую мощность. Мощность подсвиты 120-130 м.

В разрезе средней подсвиты (от пласта к₆ до к₁₅) преимущественно развиты алювиальные фации, с подчиненным значением болотных. В слагающих подсвиту породах преобладают песчаники (55%) и алевролиты; аргиллиты составляют не более 15%. Песчаники тонко-мелко-средне и крупнозернистые с линзами конгломератовидных залегают мощными слоями. Характерным для подсвиты является значительная мощность разделяющих угольные пласты пород. С увеличением мощности толщ, разделяющих угольные пласты, увеличивается и мощность угольных пластов. Наибольшей мощности разделяющие толщи достигают в средней части подсвиты, где сосредоточены и наиболее мощные угольные пласты к₁₀, к₁₂, к₁₃. Маркирующими признаками для средней подсвиты являются сами угольные пласты, их взаимоположение в разрезе. Существенное значение для корреляции разрезов имеют мощные пачки песчаников, из которых песчаники между пластами к₁₅ и к₁₄ обладают характерным туффитовым составом и зеленоватым оттенком, а также пелецинодовый горизонт к₃, залегающий в кровле пласта к₁₂ и пачка мергеля в кровле пласта к₈.

Верхняя подсвита, выделена между пластами к₁₅ и к₂₀ - По сравнению со средней она характеризуется затуханием угленакопления.

Из восьми угольных пластов и пропластков, содержащихся в подсвите, только к₁₈ имеет выдержанную рабочую мощность; мощность остальных пластов редко превышает 0,7 м.

В этой подсвите установлен фаунистический горизонт к₄, который приурочен к толщи пород между пластами к₂₀-к₁₉ и представлен филлоподами и остракодами.

На размытой поверхности карбона залегают континентальные отложения нижней и средней юры, представленные тремя свитами: саранской, дубовской и кумыскудукской. Мощность юрских отложений возрастает от границы их распространения в юго-восточной части поля до 220 м на западе участка.

Саранская свита не имеет повсеместного распространения и развита только в пониженных частях рельефа палеозоя, мощностью до 65 м. В свите преобладают конгломераты на глинистом цементе и тонкозернистые глинистые песчаники; встречаются пачки рыхлых песчаников и алевролитов.

Дубовская свита, мощностью до 80 м, залегает над саранской и сложена слабосцементированными песчаниками, алевролитами, аргиллитами, линзами и тонкими пластами бурого угля.

Кумыскудукская свита представлена в основном слабосцементированными конгломератами на песчано-глинистом цементе и рыхлыми песчаниками.

Неогеновые отложения на поле шахты им. Костенко не имеет сплошного площадного распространения и залегают отдельными пятнами. Представлены они плотными вязкими пестро цветными и бурыми глинами, содержащими гнёзда гипса и кварцеватую гальку. Мощность глин достигает 30 м.

Четвертичные отложения покрывают тонким слоем всю площадь шахтного поля; разрез сложен покровными суглинками, супесями и тонкозернистыми глинистыми песками, общей мощность до 6 м.

Тектоника

В настоящем разделе приведены условия залегания угольных пластов карагандинской свиты в пределах северо-восточной замковой части Карагандинской синклинали. Шарнир синклинали (по почве пласта к₁ погружается в направлении с северо-востока на юго-запад. У юго-западной границы участка максимальная глубина погружения его составляет 1200 м.

По условию залегания карагандинской свиты участок чётко делится на две части, соответствующие крыльям синклинали.

Северо-западная пологопадающие крыло синклинали имеет общее северо-восточное простирание с падением на юго-восток под углом 10-15. В северо-восточной части участка в районе замыкания синклинали, простирание угленосной толщи постепенно переходит с северо-восточного на восточное. Углы падения на выходах, соответственно изменению в простирании, возрастают от 10-15 до 70.

Разрывные нарушения широко развиты на юго-восточном крыле Карагандинской синклинали. На северо-западном пологопадающем крыле, поля шахты им. Костенко, их мало и эта площадь в тектоническом отношении является простой.

Разрывные нарушения, вскрытые разведочными скважинами или горными выработками шахт, отнесены в группу установленных, а полученные при увязке и гипсометрических планов- к прогнозным. Крупные разрывные нарушения с амплитудой более 50 м и протяженностью свыше 1000 м разведаны лучше, чем мелкие малоамплитудные. Исключение составляют малоамплитудные нарушения вскрытые и прослеженные горными работами шахт.

По направлению простирания сместителей разрывные нарушения разделены на продольные, имеющие общее простирание близкое к простиранию угленосной толщи, и поперечные, секущие угленосную толщу под углом, близким к 60 и более градусам к её простиранию.

На оцениваемом участке среди разрывных нарушений сбросы занимают особые положения. Наиболее крупные из них Северный, Майкудукский, 2, 67 и 70 - определяют общую структуру участка, разбивая юго-восточное крыло синклинали на три крупных, различных по площади, изолированных тектонических блока. Амплитуды сбросов довольно быстро и закономерно уменьшаются в западном направлении, от периферии к осевой части синклинали и, перейдя на пологое северо-западное крыло, полностью затухают.

Сбросы несогласные продольные по количеству равны сбросам согласным продольным.

Сбросы поперечные. Среди нарушений сбросового типа являются наиболее распространенными. Из 41 выявленного и проиндексированного сброса на долю поперечных приходится 23 т.е. 56%.

Взбросы согласные продольные приурочены в основном к крутому юго-восточному крылу синклинали.

Взбросы 86 и 8 распространены на пологом северо-западном крыле Карагандинской мульды, на площади поля шахты им. Костенко. Взброс 86 не имеет широкого распространения, он установлен одиночным подсечением в скважине РЛ. 2. На смежных разведочных линиях он не улавливается. Взброс 8, несмотря на сравнительно малую амплитуду, имеет довольно широкое распространение. Он протягивается через всю площадь поля шахты им. Костенко.

Взбросы поперечные являются менее распространённой группой разрывных нарушений взбросового типа.

Пологозалегающие северо-западное крыло Карагандинской синклинали, замковую часть и площадь с пологим залеганием на юго-восточном крыле, к северу от сброса 2, следует относить к 1-й группе с горизонтальным или очень пологим залеганием угольных пластов, с отсутствием или незначительной степенью проявления разрывных нарушений. К этой группе можно отнести поля шахты им. Костенко.

Шахтная тектоника. Кроме проиндексированных разрывных нарушений на оцениваемой площади широко распространены мелкие нарушения, установленные горными работами. Проявляются они обычно на одном угольном пласте. По морфологии ориентировке такие разрывы чрезвычайно разнообразны, часто образуют целые группы, создавая чешуйчатую и ступенчатую структуры. Эти мелкие нарушения сильно затрудняют применение комплексной механизации и комбайнов в очистных и подготовительных горных выработках и часто являются причиной прекращения работ на отдельных участках.

Часто мелкие разрывные нарушения группируются вблизи крупных, обрамляя висячее и лежачее крылья последних. Поэтому, как правило, запасы угля вдоль крупных нарушений списываются в потери из-за горно-геологических условий.

Угленостность

Развитие разведочных и горно-эксплуатационных работ в Карагандинском бассейне начиналось на пологом северо-западном крыле Карагандинской синклинали, т.е. на площади, входящей в состав оцениваемого участка. Поэтому угленостность карагандинской свиты на участке изучена достаточно детально.

Общее для всего Карагандинского бассейна закономерное снижение угленостности свиты с востока на запад довольно чётко проявляется и в границах оцениваемого участка. Так коэффициент угленостности свиты уменьшается на участке от 7,9 на востоке до 6,6 на западе. Снижение угленасыщенности происходит в основном за счёт увеличения общей мощности свиты с востока на запад от 560 до 670 м, при практически неизменной суммарной мощности угольной массы.

Из 22 пластов и пропластков карагандинской свиты рабочую мощность имеют 12 угольных пластов к₁₈, к₁₄, к₁₃, к₁₂, к₁₀, к₉, к₇, к₆, к₄, к₃, к₂, к₁, которые и приняты к подсчёту запасов. Эти пласты в пределах всего участка имеют выдержанную и относительно выдержанную мощность и характеризуются сложным строением. Остальные пласты являются либо весьма тонкими, либо при значительной мощности характеризуются весьма сложным строением и промышленного значения не имеют.

Угольный пласт к₁₂ является самым мощным пластом карагандинской свиты. В настоящее время пласт отработал на 50%. На свободных площадях шахты им. Костенко пласт имеет устойчивые строение и мощность. Рабочая мощность пласта практически соответствует его общей мощности и колеблется на участке в пределах 7-8 м. В состав рабочей мощности не входят 1-2 тонкие (0,1 -0,3 м) угольные пачки, приуроченные к кровле пласта и отделенные от рабочей части прослоем аргиллита мощностью 0,1-0,2 м. В разрезе пласта довольно четко выделяются два слоя, сложенные различными по качеству углями. Верхний слой (2-2, 5 м) сложен сравнительно высокозольным энергетическим углем, а нижний (5 -6 м) представлен малозольным кокосовым углем. В разрезе обоих слоев содержится до 5 тонких прослоев аргиллита, причем в верхнем слое мощность их несколько больше, чем в нижнем, но обычно не превышает 0,05 м. Один из таких породных прослоев разделяет верхний и нижний слои пласта. По устойчивости мощность и строение пласт является выдержанным по всей площади оцениваемого участка.

Основные сведения о пластах представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Характеристика угольных пластов

Наименование пласта	Мощность пласта, м	Объемный вес угля, т/м3	Производительность пласта, т/м3	Кровля	Почва
	полная мощность	полезная мощность	Средняя динамическая			Литологический состав	Устойчивость	Литологический состав	Устойчивость
к12вс	1,62-3,10	1,39-2.78	3,38	1,48	5,00	арг	ср. уст	арг	Не. уст
к12нс	4,11-5,96	4,06-5.96	3,5	1,37	5,18		Не уст	арг	ср. уст
к10	1,18-5,65	1,17-4.63	3,5	1,45	5,49	ар	Не уст	арг	ср. уст
к7	1,08-2,36	1,08-2,17	1,8	1,40	2,7	ар	Не уст	арг	ср. уст
к6	0,7-1,48	0,7-1,45	1,1	1,46	1,73	ар	Не уст	арг	ср. уст
к4	0,96-2,1	0,96-2,1	1,5	1,49	2,07	ар	Не уст	арг	не уст
к3	1,48-3,90	1,28-3,50	2,95	1,53	4,6	алев	Не уст	арг	Не уст
к2	2,97-5,45	2,60-5,08	3,5	1,53	5,49	арг	не уст	алев	не уст
к1	1,42-4,80	1,37-4,37	3,8	1,53	6,00	арг	Не уст	арг	не уст

Метаморфизм

Нарастание степени метаморфизма углей на участке происходит со стратиграфической глубиной залегания пластов.

Угли пластов к₁ - к₃ по степени метаморфизма отнесены в основном к коксовым мало метаморфизованным, пластов К₇-К₄ к жирным высоко метаморфизованным. Угли пластов к₁₀ и к₁₂ примерно до отметки - 50 м отнесены к жирным высоко метаморфизованным. Угли пласта К₁₈ в основном жирные мало метаморфизованные, и в незначительном количестве - жирные средне метаморфизованные.

Влажность. Содержание влаги аналитической в углях всех пластов находится в пределах 1,0-1,5%, в среднем составляет 1,2%.

Выход летучих веществ на горючую массу по пластам для концентрата плотностью фракции меньше 1,4г/см³ находится в пределах 21,3-30%.

Пласты к₁₈ и к_12нс отнесены, соответственно, к маркам К и К₂, используются в производстве кокса при самостоятельном коксование или с добавлением незначительной жирных углей.

Пласты к₁₃, к₁₀, к₇, к₆ - могут использоваться в шихтах с жирными углями как отощающий компонент. Характеристика основных показателей качества углей приведена в таблице 1.2.

Таблица 1.2. Характеристика основных показателей качества угля

Наименование и индекс пласта	Влажность,	Зольность	Выход летучих веществ,	Теплота сгорания, ккал\кг	Содержание серы, %	Марка угля
к12вс	4,8	24,4	28,5	8105	0,49	1КО
						кокс
к12нс	4,7	15,1	27,6	8223	0,64	1КО кокс
к10	3,7	22,0	29,3	8330	0,67	1КО кокс
к7	3,4	18,0	27,2	8426	0,57	1КО кокс
к6	3,4	19,6	23,5	8269	0,55	1КО кокс
к4	3,1	22,6	28,5	8452	2,3	1К, К Ж
к3	3,7	27,2	27,8	8290	0,58	1К
к2	3,6	30,0	27,4	8196	0,56	1К
к1	3,5	28,6	26,8	8340	0,55	2КО

Гидрогеологическая характеристика

На промышленном участке Карагандинского угленосного района имеют распространение следующие основные типы подземных вод:

а) водоносные комплексы в юрских осадочных отложениях;

б) водоносные комплексы в каменноугольных осадочных отложениях.

Гидрогеологические условия участка являются весьма благоприятными для его промышленного освоения.

Четвертичные делювиальные отложения, представлены суглинками, супесями и, редко, глинистыми песками, имеют широкое площадное развитие, но мощность их редко превышает 3 м.

Делювиальные четвертичные отложения на значительной площади подстилаются плотными вязкими гипсоносными глинами павлодарской свиты неогена, мощность которых местами достигает 30 м.

Мезозойские отложения распространены повсеместно в средней и южной частях участка, занимая две трети его площади. Максимальная мощность их в юго-западной части участка составляет 220 м.

Саранская свита имеет мощность от 5 до 65 м., увеличиваясь в юго-западном направлении. В составе свиты преобладают конгломераты на глинистом цементе и тонкозернистые глинистые песчаники. Обводненность этих пород слабая.

На саранской свите согласно залегает дубовская свита, имеющая мощность до 80 м. и сложенная аргиллитами, алевролитами, тонко и мелкозернистыми песчаниками с маломощными прослоями слабосцементированных конгломератов, линзами и пластами бурых углей. Такой литологический состав свиты определяет её крайне незначительную обводненность, исключая участки, где буроугольные пласты достигают большей (3-5 м.) мощности.

Кумыскудукская свита на разведанном участке достигает мощности 80 м. и представлена в основном слабосцементированными конгломератами на песчано-глинистом цементе, рыхлыми песчаниками, которые лишь на востоке участка замещаются глинистыми разностями. Отличительной чертой конгломератов является их рыхлость, вследствие чего они водоносны.

Воды шахтного водоотлива, благодаря высокой минерализации (до 20 г./литр) и агрессивных свойств по отношению к бетону и железу, используются только для целей обогащения углей на обогатительных фабриках района. Для орошения и питьевых целей эти воды не пригодны.

Подземные воды угольных пластов характеризуются весьма различным солевым составом: от пресных до сильно минерализованных, агрессивных по отношению к бетону и железу. Содержание отдельных ионов следующие:

хлора от 125 до 15000 г./л.

сульфатов от 40 до 4800 г./л.

гидрокарбонатов от 70 до 1200 мг/л.

при общей жёсткости от 2,8 до 107 мг. экв/л.

По химическому составу шахтные воды преимущественно хлоридно-сульфатно-натриевые, обладают повышенной минерализацией (от 3 до 11,2 г/л.), общей жёсткости до 55,4 мг. экв/л. и агрессивны по отношению к несульфатостойкими портландцементу и железу. (Средний приток воды 20 м^/час.)

Основной приток воды в шахту происходит из выработанного пространства смежных шахт.

Фактический водоприток в шахту составил 365 м³/ч., из них 50 м³/ч. по стволам, 315 м^{^}/ч. по горным выработкам. Ожидаемый приток воды в шахту составит: нормальный - 380 м²/ч., максимальный с учётом возможного прорыва с погашенных выработок смежных шахт - 580 м²/ч.

Горно-геологические условия.

Горно-геологические условия разработки пластов сложные. Шахта относится к сверхкатегорным по газу и опасной по пыли. На шахте производится дегазация пластов вертикальными скважинами с поверхности и наклонными скважинами с вентиляционного штрека на спутники пластов. Ведение горных работ затрудняется слабой устойчивостью непосредственной кровли и почвы угольных пластов, а так же развитой мелко амплитудной нарушенностью. Маломощные прослои углистых аргиллитов и высокозольных углей, залегающие непосредственно на угольных пластах, образуют «ложную» кровлю, которая обрушается при выемки угля и засоряетего. Практикой эксплуатации принято оставление пачки угля в кровле для поддержания «ложной» кровли. Такая же пачка угля оставляется у почвы пласта, если она сложена аргиллитами, склонными к пучению.

Управление кровлей - полное обрушение.

Физико - механические свойства пород. Вмещающие угольные пласты породы карагандинской свиты разнообразны. Литологический состав пород от крупнозернистых песчаников до тонкоотмученных пород - алевролитов и аргиллитов. Основную кровлю и почву угольных пластов слагают, как правило песчаники, которые сменяются алевролитами.

Каменноугольные отложения на всей площади покрыты мезокайнозойскими образованиями, представленными юрскими осадочными породами, пестро цветными плотными глинами неогенами и четвертичными делювиальными песками.

Наибольшей прочностью обладают песчаники, наименьшей - аргиллиты; переслаивание песчано-глинистых пород и алевролиты имеют промежуточные значения.

Песчаники по гранулометрическому составу разделяются на тонко, мелко и среднезернистые. Прочность песчаников находится в пределах 400-900 кг/см³. Переслаивание песчано-глинистых пород характеризуется прочностью 400-600 кг/см³.

Алевролиты характеризуются однообразным минералогическим составом обломочного материала. Прочность алевролитов колеблется в широких пределах от 300 до 600 кг/см³, реже менее 200 кг/см³ и более 600 кг/ см³.

Непосредственно налегающие на пласты аргиллиты мощностью до 1 м, как правило, является неустойчивыми, они разбиты густой сетью трещин эндо- и экзокливажа, насыщены отпечатками флоры по наслоению, легко расслаиваются на тонкие плиты и прочность их редко превышает 150 кг/см. Остальные аргиллиты непосредственной кровли и почвы являются плотными, менее трещиноватыми и характеризуются прочностью от 150 до 300 кг/см.

Временное сопротивление растяжению пород уменьшается от песчаников (40-70 кг/см³) к аргиллитам (13-40 кг/см³). В таком же порядке изменяются плотности, как действительная, так и кажущаяся, от песчаников (соответственно 2,75 и 2,5 г/см³) к аргиллитам (2,68 и 2,45 г./см³).

Влажность и пористость пород возрастает от песчаников (соответственно 1,9-2,6 и 6,5-9%) к аргиллитам (2,6-4,9 и 10-13%).

Легкая размокаемость аргиллитов в почве угольных пластов обуславливается их склонность к пучению. Величина пучения в сухих выработках достигает 0,2 м в год. Существенное влияние на интенсивность пучения оказывает влажность. При наличие водопритоков интенсивность пучения подошвы выработки возрастает в несколько раз.

Газоностность. По химическому составу газы угольных пластов принято подразделять на 4 группы:

1) азотно-углекислые или воздушно-химические, где содержание СО₂ превышает 20%;

2) азотные или воздушные, содержание более 80%;

3) азотно-метановые или воздушнометаморфические, содержание метана менее 80%;

4) метановые или метаноморфические, содержащие более 80% метана.

Для большей части Карагандинского бассейна характерно наличие всех 4 зон.

Максимальная газоностность по группе пластов к₁₂ - к₆ достигает 20 м³/т, к₄-к₁-15-20 м³/т. Газоностность вмещающих пород и породных прослоев имеет значение газоностности равные 2-3 м³/т.

Выбросоопасность угольных пластов. Пласт к₁₂, следует относить к опасным по выбросам с глубины 400-420 м от поверхности. Пласт к₇ - относится с глубины 600-650 м от поверхности к угрожающим по выбросам. Пласты к₃, к₆, к₁₃, к₁₄ и к₁₈ - относятся к неопасным до глубины 500-550 м от поверхности. Пласты к₁, к₂, к₃ и к₁₀ на глубине 600-800 м относятся к угрожающим по выбросам.

Склонность углей к самовозгоранию определяется по содержанию фюзенита и подразделяются на 3 группы:

I группа - склонные к самовозгоранию при Р>23%

II группа - малосклонные к самовозгоранию при 15<Р<23%

III группа - несклонные к самовозгоранию при Р<15%

Пласты к₂, к₇, к₁₀, к₁₂, к₁₃, к₁₄, к₁₈ относятся к I группе; к₄, к₆ - ко II группе; к₁ и к₃ - к III группе.

Пожароопасность углей. Пожароопасность угольных пластов в пределах поля шахты зависит не только от их склонности к самовозгоранию, но от ряда других факторов и, в первую очередь, от мощности пласта и потерь угля, которые остаются в завале.

Пласт к₁ - малоопасный.

Пласты к₂, к₇, к₁₀, к₁₃, к₁₄, к₁₈ - среднеопасные.

Пласт к₁₂ - опасный.

Степень взрывчатости угольной пыли. Пласты к₁, к₂, к₁₀, к₁₃, к₁₄ относятся к маловзрывчатым и имеют норму осланцевания до 50%, пласт К₁₂ относится к взрывчатой категории и имеет норму до 60%.

Температурный режим. При работе действующих шахт в Карагандинском бассейне температура шахтной атмосферы и горных пород, не создавала затруднений для эксплуатации. Температура горных пород у нижней технической границы составит 17,9 - 19^о С.

Силикозоопасность. Все вмещающие породы Карагандинской свиты следует отнести к силикозоопасным.

Низкая устойчивость пород кровли и почвы угольных пластов, газоносности, выбросоопасность, Пожароопасность, самовозгораемость угля, Силикозоопасность пород, повышенные водопритоки в совокупности предопределяют сложные горно-геологические условия отработки угольных пластов.

1.3 Границы и запасы угля шахтного поля

Утвержденными техническими границами поля шахты им. Костенко являются:

- на северо-западе и западе - по пластам к₁₂, к₁₀ - горные работы бывшей шахты З^бис, 3, 26 по горизонту + 220 м; по пласту к₇- с отметкой + 203,2 м; по пласту к₆ - с отметкой + 172,0 м; по к₄ - с отметкой + 140,5 м; по пластам к₃, к₂, к₁ - с отметкой от + 144,5 до + 100 м. Граница является общей с полями действующих шахт им. Горбачёва, Кировская и полями ликвидированной шахты «Северная».

- на северо-востоке граница общая с полем ликвидированной шахты «Майкудукская».

- на юге и юго-востоке - по пластам к₁₂, к₁₀ - сброс 67, сброс 2, изогипса + 50 м. Граница общая с полями и б. ш. «Стахановская» и «Карагандинская»

- на юго-западе - граница общая с полем шахты им. Горбачева (пласты к₄ - к₁) и шахтой №1 ТОО «Арман» по пластам к₁₂, к₁₀, к₇.

Размеры собственного поля шахты им. Костенко составляет: по простиранию - 5000 - 5900 м по падению - 1300 - 2000 м.

В пределах указанных границ запасы угля по степени разведанности занесены в таблицу 1.3 и составляют 318.2 млн. т

Таблица 1.3. Балансовые запасы по пластам

Индекс пласта	Запасы по категориям разведанности млн. т	Балансов, запасы, млн. т
	А	В	А+В	С1
к12	42,751	30,869	73,62	12,64	86,26
к10	14,004	12,252	26,256	21,716	47,972
к7	5,322	6,781	12,103	8,347	20,45
к6	2,001	4,643	6,644	5,867	12,511
к4	4,058	4,447	8,505	8,805	17,31
к3	10,23	11,061	21,29	16,929	38,22
к2	9,281	13,073	22,354	23,356	45,71
к1	8,938	15,881	24,819	24,981	49,8
ИТОГО					318,2

2. Мощность шахты и режим работы

2.1 Общие сведения

Основными параметрами шахты, характеризующими всю деятельность предприятия, являются: запасы шахтного поля, производственная мощность и срок службы шахты, суммарная длина линии и количество очистных забоев.

Таблица 1. Основные данные по шахте им. «Костенко»

Наименование показателей	Показатели
Категория шахты по газу	опасная по внезапным выбросам
Метанообильность:
абсолютная м3/мин	64,15
относительная м3/т	22,27
Разрабатываемые пласты	к12; к10, к7
Общая мощность пласта, м.	к12 - 6,6
Вынимаемая мощность, м	4,4
Списочная численность рабочих по лаве, чел.	162
Общая протяжённость горных выработок, км.	53,863
Общая водообильность, м3/ч	475
Максимальная глубина	700
Граница выбросоопасности	к12-300
Склонность шахтопластов к самовозгоранию	склонен

Принимается А _год = 1800000 тонн в год. Срок службы шахты определим по формуле:

(2.1)

где - промышленные запасы шахты - 79310000 тонн.

Принимается 6 лет на освоение и затухание работ шахты, тогда срок службы шахты составит

44 + 6 = 50 лет.

В соответствии с действующими нормативами и законодательными актами принят следующий режим работы шахты: число рабочих дней в году 300; число рабочих дней в неделю 5, с одним общим выходным и одним выходным по скользящему графику; количество рабочих смен:

- в очистных забоях: 3 добычных и 1 ремонтно-подготовительная;

- в подготовительных забоях: 3 по проходке и 1 ремонтно-подготовительная;

- на поверхности 3 смены;

продолжительность смен для рабочих:

- подземных 6 ч;

- поверхностных 8 ч.

При составлении календарного плана разработки пластов должны соблюдаться следующие основные требования:

- исключена подборка пластов и горных выработок;

- количество одновременно работающих очистных и подготовительных забоев должно быть более или менее стабильно;

- минимальное количество одновременно разрабатываемых пластов и горизонтов.

3. Вскрытие и подготовка шахтного поля

3.1 Характеристика схем вскрытия

На выбор схемы вскрытия влияет большое число факторов, которые можно разделить на две группы: горно - геологические и горно-технические. Основные горно-геологические факторы: число вскрываемых пластов, угол падения пластов, свойства боковых пород, расстояние между пластами, мощность наносов, нарушенность месторождения, глубина разработки, газоносность пластов, рельеф местности. Основные горно-технические факторы: производственная мощность шахты, размер шахтного поля, срок службы шахты, уровень развития горнодобывающей техники.

Принятый способ вскрытия шахтного поля вертикальными стволами и этажными квершлагами обуславливает этажный способ подготовки шахтного поля.

Настоящий проект предусматривает вскрытие и подготовку шахтного поля по пласту к₁₂.

Первый вариант - подготовка погоризонтными выработками с отработкой длинными столбами по падению.

Второй вариант - подготовка бремсбергами с отработкой длинными столбами по простиранию.

3.2 Выбор рационального способа вскрытия и подготовки

Экономическое сравнение вариантов производится по эксплуатационным затратам.

Затраты на проведение подготовительных горных выработок.

Определяется количество выемочных полей в крыле шахты:

Для I варианта

 (3.1)

где L_п - ширина подготовительной выработки, м; L_{о з} - длина очистного забоя, L_{о з}=200 м; S - длина крыла шахты, L_к=2500 м.

Для II варианта

(3.2)

Подсчет суммарных затрат на проведение выработок по вариантам

С_стоим=R_1м х L, тнг

Таблица 3.1. 1 вариант (проведение подготовительных горных выработок)

Наименование выработок	S	R1м тыс. тнг	L, м	N	С тыс. тнг
1. Восточный вент. штрек к12	17,6	63.5	2600	1	165100
2. 2 восточный вент. штрек к12	14,4	61.5	2600	1	159900
3. Восточный вент. уклон к12	17,6	63.5	1400	1	88900
4. Участковые бремсберги	12,8	56.5	1300	11	807950
ВСЕГО					1221850

Таблица 3.2. Второй вариант

Наименование выработок	S	R1м тыс. тнг	L, м	N	С тыс. тнг
1. Западный вент. бремс к12	17,6	63.5	1200	1	76200
2. Западный конв. бремс к12	17,6	63.5	1100	1	69850
3. Восточный вент. бремс к12	17,6	63.5	1400	1	88900
4. Участковые штрека	12,8	56.5	2800	6	949200
ВСЕГО					1184150

Затраты на поддержание горных выработок.

Определение стоимости поддержания 1 м горных выработок в год производится по формуле:

R = Z' · S· R_m · R_ох · R_уст (3.3)

где Z' - стоимость поддержания 1 м выработки в год; R_m - коэффициент, учитывающий вынимаемую мощность пласта (для выработок в массиве R_m=1, для выработок вблизи выработанного пространства Rm =0,425 (1,35+m_выр)=1,98); R_ох - коэффициент, учитывающий способ охраны выработок и влияние очистных работ; R_н - коэффициент, учитывающий глубину расположения выработки (R_н=0,0035 (Н=675), R_уст - коэффициент, учитывающий устойчивость боковых пород.

Подсчет суммарных затрат по поддержанию по вариантам:

Таблица 3.4. 1 вариант

Наименование выработок	R	Lср	Т, лет	N	С
1. Главный полевой транспортный штрек	49530	2800	21	1	455700
2. Главный полевой вентиляционный	47970	2800	21	1	260484
3. Пластовые штреки	26670	2800	21	1	401604
4. Участковый конвейерный бремсберг	22035	1000	1,1	1	10962
5. Участковый вентиляционный бремсберг	2461	1000	1,1	1	92071

Суммарные затраты по поддержанию по 1 варианту составляют 1210221 тнг.

, лет (время поддержания) (9.4)

для бремсбергов = 1,11 года

для штреков Т=1,10х21=23,31.

Таблица 3.5. 2 вариант

Наименование выработок	R	Lср	Т, лет	N	С
1. Главный полевой транспортный штрек	22860	2,80	23,31	1	505827
2. Главный полевой вентиляционный	20955	2800	23,31	1	289137,24
3. Участковый конвейерный бремсберг	26430	1500	1,11	1	15684,3
4. Участковый вентиля-ционный бремсберг	2190	1000	1,11	1	124231,2
5. Бремсберг, поддер-живаемый за лавой	3050	1000	1,11	1	141932,4
6. Пластовые штреки	2680	2800	23,31	1	445780,4

Суммарные затраты по поддержанию по 2 варианту составляют 1525592,8 - для бремсбергов = 1,10 года.

- для штреков Т=1,1х22=24,2 года.

Затраты на ремонт капитальных горных выработок.

На ремонт капитальных горных выработок ежегодно отчисляется 2,2% от первоначальной их стоимости. Затраты на ремонт капитальных горных выработок приведены в таблице 3.6. Затраты на транспорт и подъем угля - таблица 3.7.

Затраты на реновацию капиталовложений:

Первый вариант

10963,59+3832,3=14795,89 тыс. тнг;

Второй вариант

12226,05+3954,7=16180,75 тыс. тнг;

Затраты на водоотлив.

Так как коэффициент водообильности W1 (0,691), то затраты на водоотлив не учитываются.

Суммарные затраты по вариантам (таблица 3.8).

Таблица 3.6. Суммарные затраты по вариантам

Наименование выработок	Первонач. стоимость, тыс. тнг	Срок службы, лет	Отчисления на ремонт. тнг/год	Общие затраты на ремонт, тыс. тнг
Первый вариант
Скиповой ствол	3755,06	51	82611,32	4213,2
Клетевой ствол	4599,76	51	101194,72	5160,9
Породный ствол	2608,77	51	57392,94	2927,0
Конвейерный уклон пласта к10	249,2	25,5	5482,4	139,8
Рельсовые полевые уклоны	684,9	25,5	15067,8	384,2
Людские полевые ходки	683,3	25,5	15032,6	383,3
капитальный квершлаг горизонта -100 м	2214,9	25,5	48727,8	1242,6
Итого первый вариант	14451
Второй вариант
Скиповой ствол	4193,34	51	92253,48	2352,5
Клетевой ствол	5095,22	51	112094,84	2858,4
Породный ствол	2937,49	51	64624,78	1647,9
Углубка стволов:
скипового	209,4	25,5	4606,8	117,5
клетевого	265,9	25,5	5849,8	149,2
породного	148,8	25,5	3273,6	83,5
капитальный квершлаг горизонта -100 м	2283,7	25,5	50241,4	1281,2
Околоствольный двор -100	1046,9	25,5	23031,8	587,3
Итого второго варианта	15936,3

Таблица 3.7

Наименование выработок	Длина транспорт., км	Объем транспорта, млн. т	Стоимость транспорта тнг/т	Общие затраты, тыс. тнг
Первый вариант
Конвейерный уклон к10	1,0	86,16	0,0424	3653,2
Скиповой ствол	0,450	86,16	0,3878	33412,8
Итого первый вариант	37066
Второй вариант
Скиповой ствол	0,572	86,16	0,4488	38668,6
Итого второй вариант	38668,6

Таблица 3.8. Затраты по вариантам

Статьи затрат	Варианты
	первый	второй
Капитальные затраты:
первоначальные	10963,59	12226,05
будущих лет	3832,3	3954,7
Итого капитальные затраты, тыс. тнг	14795,89	16180,75
%	91,4	100,0
Эксплуатационные расходы на:
проведение подготовительных выработок	-	-
поддержание подготовительных выработок	-	-
ремонт капитальных выработок	14451	15936,3
транспорт и подъем угля	37066	38668,6
реновацию капиталовложений	14795,89	16180,75
водоотлив	-	-
Итого эксплуатационные расходы, тыс. тнг	65312,89	70785,65
%	85,0	100

Анализ данных таблицы 3.8 показывает, что рассматриваемые варианты различаются на 15%. Второй вариант принимается как рациональный.

3.3 Подготовка шахтного поля

На выбор способа подготовки шахтных полей оказывают влияние горно-геологические и горно-механические факторы. Из горно-геологических факторов наибольшее влияние имеет угол падения пласта, нарушенность месторождения, газоносность и водообильность пластов, а из горно-механических факторов: размеры шахтного поля по простиранию, способ проветривания, скорость проведения подготовительных выработок и заданный объем добычи.

Для горно-геологических и горно-технических факторов поле проектируемой шахты наиболее приемлемой является этажная схема подготовки.

4. Система разработки и средства комплексной механизации и организация очистных работ

4.1 Выбор средств механизации очистных работ

геологический месторождение шахта

От соответствия выбранного типа оборудования условиям эксплуатации с учетом происходящих изменений в горном массиве при отработки выемочного поля зависят безопасность и комфортность условий труда работающих, технико-экономические показатели работы очистного забоя, надежность и долговечность оборудования.

Выбор механизированной крепи

Выбор механизированной крепи необходимо начинать с установления соответствия рационального типа со следующими параметрами: мощности, углу падения пласта и характеристики боковых пород.

Необходимо, чтобы соблюдались следующие условия:

m^кр(min) m_z m^кр(max) (4.1)

_{z кр};

Р^кz Р^ккр;

Р^кz=22 кгс/см²;

Р^пz Р^пкр;

Р^пz=28 кгс/см²;

где: m(max), m(min) - соответственно минимальная и максимальная конструктивная высота механизированной крепи, м;

m_z - заданная мощность пласта, м;

_z, _{кр_} - соответственно заданный угол падения пласта и область применения угла падения механизированной крепи, град.

Р^кz, Р^ккр - несущая способность механизированной крепи не меньше величины горного давления.

Р^пz, Р^пкр - прочность почвы не меньше удельного давления крепи на почву пласта.

Таблица 4.1. Параметры механизированных крепей

Тип крепи	Раздвижность крепи	Угол падения пласта	Сопротивляемость вдавливанию
	m (min)	m (max)		Pкров.	Рпоч.
Глиник24/53 (Польша)	2,4	5,3	10/30	1120	200
ДБТ 22/51 (Германия)	2,2	5,17	30	1000	250
МЕ 28/52 (Россия)	2,8	5,2	35/10	825	250

Обеспечение совпадения средних диапазонов (1), возможных

расчетных и фактических высот крепи

1= , (4.2)

где Нср= (4.3)

Н_ср1=4,05;

1₁=0,18

Н_ср2=4,5;

1₂=0,17

Н_ср3=4,3

1₃=0,2

Обеспечение максимальной раздвижности стоек механизированной крепи (2)

2= (4.4)

2₁=1,2;

2₂=1,35;

2₃=0,9

Обеспечение минимального отклонения от заданной нагрузочной

способности крепи(3)

3= (4.5)

3₁=2,9;

3₂=3;

3₃=2,3

Обеспечение максимального отклонения от заданной несущей

способности почвы (4)

(4)= (4.6)

4₁=0,16;

4₂=0,16;

4₃=0,16

Таблица 4.2. Техническое обеспечение

Обеспечение	Глиник 24/53 (Польша)	ДБТ 22/51 (Германия)	МЕ 28/52 (Россия)
максимальный коэффициент затяжки кровли, доли единиц	0,90	0,93	0,92
максимальное сечение для прохода воздуха, м2	6,7	6,7	6,7
минимальная масса на один метр, т	20	31,9	11,2
обеспечение активного подпора при передвижке	Актив.	Актив.	Актив.
минимальная трудоемкость передвижки крепи, чел. Мин/мин	0,7	0,9	1,2

Таблица 4.3. Выбор механизированной крепи

Тип крепи	ДБТ 22/51 (Германия)	Глиник 24/53 (Польша)	МЕ 28/52 (Россия)
1	0,17	0,18	0,2
2	1,35	1,2	0,9
3	3	2,9	2,3
4	0,16	0,16	0,16
	4,68	4,44	3,56

На основании полученных результатов выбирается крепь Глиник 24/53 (Польша), которая удовлетворяет все горно-геологические и горнотехнические характеристики выемочного участка пласта, являясь при этом наиболее современной и имеющей наиболее высокие технические показатели

Краткая техническая характеристика.

Таблица 4.4. Механизированной крепи «Глиник 24/53 (Польша)»

№ п/п	Наименование показателей	Значение
1	Вынимаемая мощность пласта, м	2,4-5,3
2.	Удельное давление крепи на почву,	200
3.	Сопротивление крепи,	1120
4.	Среднее сечение в свету, м2	6,7
5.	Шаг установки секции, м	1,5
6.	Масса секции, т	Н.Д.
7.	Трудоемкость передвижки секции, чел.-мин/м	0,7
8.	Среднее давление на почву, МПа	1,8
9.	Габариты крепи, м - Ширина - Длина	1,5 7,5

Выбор очистного комбайна

При выборе типа выемочной машины необходимо чтобы соблюдались следующие условия:

m^к(min) m_z m^к(max); (4.7)

_{к z};

где: m(max), m(min) - соответственно минимальная и максимальная вынимаемая мощность комбайна, м;

m_z - заданная мощность пласта, м;

_z, _кр - соответственно заданный угол падения пласта и область применения угла падения очистного комбайна, град.

К данным условиям подходят следующие типы выемочных машин

Таблица 4.5. Параметры очистных комбайнов

Тип комбайна	Вынимаемая мощность	Угол падения
	m(min)	m(max)
SL-500	2,0	6,3
К 800 «Кузбасс»	2,2	5,1
К 900 «Кузбасс»	3,2	6,0

По углу падения данные очистные комбайны удовлетворяют условиям б=12^о

Обеспечение совпадения середины диапазонов требуемой и вынимаемой мощности (1)

1=, (4.8)

где m_ср=, м (4.9)

mср₁=3,65 м;

1₁= 0,14;

mcp₂=3, 9 м;

1₂= 0, 14

mcp₃=4,6 м

1₃=0, 17

Обеспечение максимальной раздвижности шнеков очистного комбайна (2).

2= (4.10)

2₁=1,65;

2₂=1,45;

2₃=1

Таблица 4.6. Техническое обеспечение

Техническое обеспечение	SL-500	К 800 «Кузбасс»	К 900 «Кузбасс»
максимальная энерговооружонность комбайна, квт	880	720	680-880
максимальная скорость подачи, м/мин.	18	8	3 ()
максимальное тяговое усилие, кН.	555	700	650

Таблица 4.7. Выбор очистного комбайна

Тип комбайна	SL-500	КСП	К 900 «Кузбасс»
1	0,14	0,14	0,17
2	1,65	1,45	1
	1	1	0,81

На основании полученных результатов выбирается комбайн SL-500, который удовлетворяет все горнотехнические и горно-геологические характеристики выемочного участка пласта.

Таблица 4.8. Краткая характеристика комбайна «SL - 500

№ п/п	Наименование показателя	Значение
1.	Номинальная ширина исполнительного органа, мм	630
2.	Вынимаемая мощность пласта, м	4.6
3.	Максимальный угол падения пласта, град.	14-16
4.	Максимальная рабочая скорость подачи	17.7
5.	Суммарная номинальная скорость првода комбайна, кВт, не менее:	843
6.	Производительность, т/мин, не менее:
7.	Масса комбайна, кг	~ 70000

Расчетная схема к определению несущей способности крепи.

В - поддерживающая длина козырька крепи;

а - угол между линией очистного забоя и основным направлением трещеноватости пород, град;

r - ширина захвата исполнительного органа комбайна, м;

m - мощность пласта, м;

hн - мощность непосредственной кровли, м;

L_о - длина консоли, м; Lн - ширина консоли до забоя, м;

Наиболее сложными условиями взаимодействия секций крепи с кровлей являются те, когда крепь удерживает блок пород непосредственной кровли с зависающей консолью. Размер консоли (шага обрушения) блока определяется по формуле:

L₀=, м (4.11)

где: h_n - мощность непосредственной кровли, м;

_кр - предел сопротивления пород кровли изгибу, Мпа;

_ср - средняя плотность пород непосредственной кровли, т/м³.

, м

Полный размер блока пород определяется по формуле:

L=b+r+L₀, м (4.12)

L=6.03, м

Окончательно формула для определения нагрузки на ряд стойки (реакции стоек) механизированной крепи представляют следующий вид:

на ряд:

R1=, мН (4.13)

где, a - шаг установки секций крепи, м;

Р_r - первоначальный распор, мН;

q - давление 1 м блока непосредственной кровли, Мпа;

b1 - расстояние между стойками механизированной крепи, м;

L_n - ширина призабойного пространства с учетом вынутой полосы угля, м;

L_n=b + r, м

q=_ср*h_n*, МПа; (4.14)

При данных условиях:

Q=0,175

R1=, мН

Максимальная нагрузка на одну стойку (при отсутствии второй или выходе одной из стоек из строя) составит:

R_max=, мН (4.15)

, мН

Крепь имеет один ряд стоек, поэтому рассчитываем максимальную нагрузку на одну стойку.

q=1,44*1,5*=0,175МПа;

L_n=1,8 + 0,63=2.43 м;

R_max=мН.

Расчётное значение нагрузки на одну стойку при использовании механизированной крепи составляет 1,1 мН. Максимальное значение прочности крепи с учетом величины горного давления равным Р^кz=22 кгс/см² составляет 1,2 мН, что сопоставимо с расчётными значениями и безопасностью эксплуатации крепи.

Расчет оптимальной длины лавы

Длина лавы является главным технологическим параметром для выемочного участка. Длина лавы определяется заранее, так как ее величина влияет на время технологического цикла в очистном забое и тем самым определяет количество добываемого угля из лавы. С другой стороны этот параметр определяет число подготавливаемых столбов во всем шахтном поле и этим влияет на выбор способа продолжительности подготовки всего поля.

С учетом выбранного способа механизации очистных работ длина лавы по организационному фактору определяется из выражения:

Lорг=, м (4.16)

tнз - время на подготовительно-заключительные операции (30 мин);

t_ко - время концевых операций, (15 мин);

n_ц - число технологических циклов выемки, циклов;

К_н - коэффициент готовности комбайна (0,9-0,96);

l_н - суммарная длина ниш, м;

V_р - техническая скорость подачи комбайна, м/мин;

V_м - скорость подачи при работе комбайна по зачистки лавы, м/мин;

t_в - удельные затраты времени на вспомогательные операции, (0,2 м/мин);

t_з - время на замену одного зубка (0,8), мин;

z - расход зубков на 1 м³ отбитого угля (0,05), шт./м³;

F - площадь торца вынимаемой полосы, F= r*m, м²;

m - вынимаемая мощность пласта, м;

r - ширина захвата исполнительного органа комбайна, м.

Lорг=

Длина лавы, рассчитанная по организационному фактору, проверяется по условиям проветривания. Допустимая длина лавы по условиям вентиляции определяется по формуле, учитывающей неравномерность выделения метана и утечки воздуха через выработанное пространство:

Lгаз=, м (4.17)

где: S - проходное сечение для струи воздуха по призабойному пространству (принимается по технической характеристики механизированной крепи), м²;

V_max - максимальная скорость движения воздуха по лаве (4 м/сек);

d - допустимая по правилам безопасности концентрация метана в исходящей струе воздуха (1%);

k - коэффициент, учитывающий движение части воздуха по выработанному пространству за крепью выработки (1,2-1,4);

qл - метановыделение из лавы в исходящую струю воздуха, м³/т;

Кн - коэффициент характеризующий естественную дегазацию источников выделения метана в период отсутствия добычных работ (0,7-0,8);

плотность угля, т/м³.

Lгаз=,

Таблица 4.9. Определение рациональной длины лавы

nц	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Lорг	185	145	127	107	100	96	87	80	75
Lгаз	176	140	120	103	96	91	85	72	40
Lрас.	176	140	120	103	96	91	85	72	40

Оптимальная длина лавы должна быть рассчитана в строгом соответствии с правилами безопасности и вентиляционным режимом шахты, следовательно, принимается длина лавы равная 176 метрам.

Определение длины выемочного поля.

, м (4.18)

где К₁, К₂, К₃, К₄ - соответственно затраты на проведение главных штреков, разрезных печей, пластовых штреков монтажа и демонтажа; - суммарная стоимость поддержания промежуточных штреков в период проведения; V_о.з. - скорость подвигания очистного забоя; V_п.ш. - скорость проведения этажных штреков; h_э - наклонная высота этажа; q_п.ш. - количество подэтажей в выемочном поле; q_э.ш. - стоимость транспортировки угля в выемочном поле; n - стоимость транспортировки угля по штреку; р-производительность пласта; с - коэффициент извлечения угля в лаве

м

4.4 Выбор системы разработки

геологический месторождение шахта

В качестве основного классификационного признака принят признак разделения пласта по мощности на слои. В соответствии с этим признаком система разработки разделяется на два вида - без разделения на слои и с разделением на слои.

Рассматриваемый в проекте пласт к₁₂ имеет полезную мощность 4,4 м. Современные средства механизации очистных работ позволяют разрабатывать пласты такой мощности на полную их мощность.

Основной признак дополняется рядом других, которые характеризуют варианты систем разработки.

По первому дополнительному признаку системы разработки разделяют на группы: с длинными очистными забоями; с короткими забоями.