Основы горного дела (стр. 1 из 6)

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Сибирский государственный индустриальный техникум

Кафедра разработки пластовых месторождений

Расчетно-пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине

"Основы горного дела"

Выполнил: ст.гр. ЗГП-09у

Зайцев Д.В.

Проверил:

Матвеев В.Д.

Новокузнецк 2010

Введение

Горное дело относится к одному из основных видов человеческой деятельности, обеспечивающей существование и уровень развития цивилизации. Горное дело охватывает разведку месторождений полезных ископаемых, их разработку, первичную переработку добываемого сырья, строительство горных предприятий и подземных сооружений различного назначения.

Горнодобывающая промышленность - это составная часть горного дела, цель которой состоит в добыче и первичном обогащении полезного ископаемого. Эта промышленность поставляет минеральное топливо (уголь, торф, горючие сланцы, нефть), руды (чёрных, цветных, редких и ценных металлов). Горнодобывающая промышленность имеет важную роль в экономике государства, определяет его самостоятельность.

Проектирование, строительство новых и реконструкция существующих предприятий по добыче твердых полезных ископаемых требует знаний технологических процессов, понимания и учета горно-геологических условий, специфики ведения горных работ, требования техники безопасности и охраны труда.

Курсовая работа показывает, что только на основе глубокой проработки основных технических решений проектов угольных шахт (схем и способов вскрытия, подготовки шахтного поля, системы разработки угольных пластов и т.п.) можно скомпоновать действительно оптимальную технологическую схему на основе оптимизации качественных характеристик - элементов технологической схемы шахты. Предложенные и описываемые в данной курсовом проекте расчетные методы оценки основных качественных характеристик по многим критериям делают более объективным процесс принятия основных проектных решений.

1. Основные параметры шахты

1.1 Расчёт промышленных запасов шахтного поля

Геологические запасы шахтного поля - это общие запасы месторождения, определяются по формуле:

Zгеолог= Zбал+Zзабал, (1)

Где: Zбал- балансовые запасы, т;

Zзабал- забалансовые запасы, т;

Балансовые запасы- это запасы, использование которых в промышленности при существующем уровне техники и технологии экономически целесообразно. В идеальном случае шахтное поле имеет форму прямоугольника. Балансовые запасы могут быть определены по формуле:

Zбаланс =

.; (2)

Где: S- размер шахтного поля по простиранию, м;

H- размер шахтного поля по падению, м;

т_i- мощность i- того пласта, м;

-объемная плотность угля, т/м;

-1.3(т/м);

Zбал= 7000*2000*(2.2*1.3+4*1.3+3.5*1.3) = 176540000 т.;

Промышленные запасы- это часть балансовых запасов, подлежащая извлечению из недр. Промышленные запасы могут быть определены по формуле:

где: Zпот- это часть балансовых запасов, которые не удается извлечь из недр в процессе разработки месторождения. Потери определяются по формуле:

Zпром= Zбал-Zпот, (3)

Где: Zпот- это часть балансовых запасов, которые не удается извлечь из недр в процессе разработки месторождения. Потери определяются по формуле:

Zпот=Zобщ+Zо.г.н.+Zэкспл. (4)

Где: Zобщ- потери в предохранительных и барьерных целиках.

Zо.г.н.- потери, связанные с геологическими нарушениями пластов и вмещающих пород;

Zэкспл- потери при эксплуатации шахты, которые складываются:

а) по площади;

б) по мощности;

в) потери отбитого угля;

г) от неправильного ведения горных работ.

Общешахтные потери определяются по формуле:

Zобщ=Zбарьер+Zпредохр , (5)

Где: Zбарьер- потери в барьерных целиках;

Zпредохр- потери в предохранительных целиках;

Потери в барьерных целиках можно вычислить по формуле:

= 2l*[S+(H-2l)]*mc* (6)

Где l- длина барьерного целика;

l=50 метров;

mc – суммарная мощность пластов;

mc= (m1+m2+m3)= 2.2+4.0+3.5= 9.7 м.; (7)

Zбарьер = 100*(7000+(2000-100))*9.7*1.3=11222900 т.;

Потери в предохранительных целиках определяются по формуле:

Zпредохр= 0.01*Zбал; (8)

Zпредохр= 0.01* 176540000=1765400 т.;

Zобщ= 11222900+ 1765400= 12988300 т.;

Потери около геологических нарушений определяются по формуле:

Zо.г.н. =0.015*Zбал; (9)

Zо.г.н. =0.015*176540000 = 2648100 т.;

Эксплуатационные потери определяются по формуле:

Zэкспл= (Zбал-Zобщ-Zо.г.н.)*Kэкспл, (10)

Где: Kэкспл – коэффициент эксплуатационных потерь; Kэкспл= 0.12;

Zэкспл= (176540000-12988300-2648100)*0.12= 19308432 т.;

Zпот= 12988300+2648100+19308432= 34944832 т.;

Zпром.= 176540000-34944832= 141595168 т.;

Kизвл- показывает полноту извлечения балансовых запасов и вычисляется по формуле:

Kизвл=

= *100%= 80%

1.2 Расчёт годовой мощности шахты

Проектная мощность шахты - это максимально возможная добыча угля установленного качества в единицу времени определённое проектом.

Фактическая мощность шахты - это максимальная добыча угля в единицу времени определённая с учётом фактического состояния горных пород.

Существует параметрический типовой ряд годовых мощностей шахт:

1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,2; 4,5; 4,8; 5,1; 5,4; 5,7; 6,0; 6,3; 6,6; 6,9; 7,2; 7,5.

Расчет годовой мощности шахты рассчитывается по формуле Малкина А.С.:

(12)

Где К1- коэффициент, учитывающий влияние числа угольных пластов в шахтном поле и принятых к одновременной разработке.

Определяется по формуле:

; (13)

где: n1- число угольных пластов в шахтном поле;

n2- число угольных пластов, принятых к одновременной разработке;

;

- коэффициент, учитывающий влияние нагрузки на очистной забой на уровень проектной мощности шахты, определяемый

по формуле:

(14)

где:

- коэффициент, показывающий степень нагрузки на единый очистной забой на годовую мощность шахты;

= 0.0016;

- мощность отрабатываемого пласта, м;

mср - средняя мощность угольных пластов в шахтном поле, м; определяется по формуле:

mср = (m1+m2+m3)/3 = (2/2+4+3/5)/3= 3.23 м.; (15)

Aозм- месячная нагрузка на очистной забой;

Aозм =

; (16)

Где:

- длина лавы(300 м);

- плотность угля в массиве(1.3 т/м );

- количество циклов в сутки(4-15);

=10;

- глубина вруба или ширина исполнительного органа комбайна (0.8м.)

- мощность пласта, принятого к отработке;

= ;

N- количество дней в месяце; N= 30 дней;

-коэффициент извлечения по выемочному участку; =0.95;

Aозм=300*1.3*10*0.8*2.2*30*0.95=195624 т.;

;

- коэффициент, учитывающий влияние глубины разработки и угла падения. Вычисляется по формуле:

; (17)

где:

- глубина верхней границы, м.; = ;

- глубина нижней границы шахтного поля, м.;

= ; (18)

= 25+2000*0,31= 643 м.;

;

- коэффициент надежности технологической схемы шахты. Так же шахтное поле вскрывается наклонными стволами, то в курсовой работе принимается равным 0.8;