Практичне заняття №1 розрахунок промислових запасів шахти

Для визначення доцільності будівництва шахти та терміну її роботи необхідно визначити промислові запаси шахтного поля (рисунок 1.1). Накресліть вертикальний перетин шахтного поля в масштабі 1:10000 або 1:20000 (рисунок 1.2).

Рисунок 1.1 – Структура запасів та втрат вугілля

Геологічні запаси - це всі запаси корисної копалини (вугілля) у межах шахтного поля, тис.т:

, т, (1.1)

де S – розмір шахтного поля по простяганню, м;

H – розмір шахтного поля по падінню, м;

m - сумарна потужність пластів,

 - середня густина вугілля, т/м³.

h_н – потужність наносів, м; α – кут падіння пластів, град; k₁, k₂, k₃ – індекси пластів вугілля, м; h₁ і h₂ – відстані між пластами, м; H – розмір шахтного поля по падінню, м.

Рисунок 1.2 – Вертикальний перетин шахтного поля

Балансові запаси шахтного поля дорівнюють геологічним за виключенням забалансових запасів, які за якістю корисної копалини не відповідають вимогам їх промислового використання або за умов залягання пластів не придатних для розробки при сучасному рівні техніки [1].

Балансові запаси:

, тис.т, (1.2)

де Z_заб – забалансові запаси, тис.т.

Згідно діючим кондиціям за потужністю і зольністю до балансових необхідно віднести пласти з потужністю: вугілля марок Г, Ж, Д, ОС на крутому падінні – більше 0,45 м, а на пологому падінні – більше 0,5 м; вугілля марок А при потужності пластів більше 0,6 м. По зольності: вугілля марок Д, Г при зольності менше 30%, вугілля марок Т, А – менше 30%, вугілля марок Ж, ОС, К при зольності менше 40%.

Забалансові запаси:

, тис.т, (1.3)

де - сумарна потужність забалансових пластів, м;

Якщо в шахтному полі відсутні пласти, які віднесені до забалансових, то в цьому випадку необхідно приймати величину балансових запасів рівну геологічним.

Промислові запаси необхідно визначати шляхом виключення з балансових запасів проектних втрат, тис.т:

, тис.т, (1.4)

де – сумарні проектні втрати вугілля, тис.т.

Втрати корисної копалини прийнято розділяти на три групи: загальношахтні, біля геологічних порушень та експлуатаційні.

, тис.т, (1.5)

де – загальношахтні втрати вугілля, тис.т;

– втрати вугілля біля геологічних порушень, тис.т;

– експлуатаційні втрати вугілля, тис.т.

Загальношахтні втрати - втрати в запобіжних і бар'єрних ціликах. Запобіжні цілики запобігають шкідливому впливу гірничих робіт на штучні і природні об'єкти, що охороняються, на поверхні або на гірничі виробки. Бар'єрні цілики ізолюють шахтні поля, оберігають діючі гірничі виробки від прориву в них поверхневих або підземних вод, а також газів або пульпи, що замулює, з виробленого простору або ліквідованих гірничих виробок.

Втрати біля геологічних порушень - це втрати, пов'язані з геологічними порушеннями пластів і бокових порід і гідрогеологічними умовами, що не дозволяють вести нормальну відробку ділянок пластів.

За відсутності даних про кількість загальношахтних втрат та біля геологічних порушень їх слід орієнтовно приймати рівними: на пологих пластах 1% балансових запасів, а на крутих – 2%.

, тис.т. (1.6)

Експлуатаційні втрати включають втрати за площею (частини ціликів, що не виймаються, біля підготовчих виробок, у виробленому просторі і на межах виїмкових дільниць); по потужності пласту (пачки вугілля, залишені в покрівлі, підошві пласту в очисних та підготовчих виробках); втрати від невірного ведення гірничих робіт (цілики, залишені внаслідок завалів або затоплення виробок; протипожежні цілики, які ізолюють окремі частини шахтного поля одну від одної; опорні цілики, що тимчасово утримують породи покрівлі пласту від обвалення у вироблений простір); втрати відбитого вугілля в результаті неповної видачі його з очисного вибою, при вибухових роботах, при транспортуванні по виробках.

Експлуатаційні втрати:

, тис.т, (1.7)

де k – коефіцієнт експлуатаційних втрат (при розробці тонких пластів k = 0,05-0,10; при розробці пластів середньої потужності і потужних k = 0,10-0,15).

В цілому, кількість корисної копалини, яку видобувають з родовища або шахтного поля, необхідно оцінювати коефіцієнтом виймання. Вів показує, яка частина балансових запасів видається на поверхню:

(1.8)

Величина його залежить від гірничо-геологічних факторів. При орієнтовних розрахунках величину коефіцієнта виймання слід приймати для пластів: тонких –0,90-0,92; середньої потужності 0,85-0,88; потужних крутих – 0,75-0,80.

Таблиця 1.1 – Результати розрахунку запасів і втрат вугілля

Найменування показника	Одиниці вимірювання	Кількість
Геологічні запаси	млн.т
Балансові запаси	млн.т
Забалансові запаси	млн.т
Втрати вугілля	млн.т
Промислові запаси	тис.т