1.6 Ашу жүйесiн таңдау мен негiзгi қазбалар орнын белгiлеуге байланысты қойылатын экономикалық талаптар

Ашу жүйелерiн жобалау экономикалық тұрғыдан ұтымды болу үшiн келесідей техникалық және ұйымдастыру жолдарын ескерген жөн:

• ашушы қазбаның қуыс көлемiнiң аз болуын;

• алғашқы шығынның аз болуын;

• құрылыс салу мерзiмiнiң қысқалылығын;

• бүкiл жерасты қазбалары тасу жүйелерiнiң бiр типтi. не болмаса соған жақын болуын;

• шақты жабдықтарының мезгiлiмен жаңарып тұруын;

• әрбiр пайдаланушы горизонттағы көмiр қоры мол болып шақты оқпанын сирек тереңдету жағдайын қарастыру.

Ашу жүйесiн таңдаған кезде келтірілген талаптарды бiрден қамтамасыз етуге мүмкiншiлiк бола бермейдi. Олардың бәрi бiр - бiрiне қайшы болғандықтан, салыстырылып отырылған жүйелердiң техникалық жетiстiктеріне қарап тек ең тиiмдi түрiн алу керек. Ашу жүйелерiн жобалаған кезде, ашушы күрделі қазбалардың қызмет мерзiмi көбiнесе шақтының жұмыс мерзiмiмен теңестiрiлiп (40-60 жыл) алынады. Осы мерзiм iшiнде ашушы қазбалар тiреулерiн жаңартып тұру қымбатқа түседi. Шығындарды азайтып күрделі қазбаларды сақтау үшiн, мұндай қазбаларды қатты жыныстар арасымен өткізу керек.

1 .7- сурет. Оқпандардың шақты алабында орналасуы:

1- таза ауа жiберетiн оқпан; 2- желдетпе оқпан

Оқпандарды қорысты не болмаса жарықшақ жыныстар арасында салуға болмайды. Шақты оқпандарының орналасу схемалары 1.7-суретте келтірiлген. Мұнда: а - оқпандардың шақты алабының ортасында орналасуы; б - қосалқы оқпан (оқпандар) шақты алабының жоғарғы шетiнде, не болмаса төменгi жағында орналасуы; в) негiзгi оқпан шақты алабының ортасында, ал қосалқы екi оқпан шақты алабының қанатында орналасуы; г), д) оқпандардың аралас орналасуы.

1.7 Пайдалы қазбаларды қазып-алу алдында шақты

алабын бөлу

Ш ақты алабының формасы геологиялық жағдайға байланысты әртүрлi болады. Егер шақты алабының геологиялық орналасуы жақсы болса, онда оның формасы дұрыс тiк төрт бұрышты болып келедi (1.8сурет).

1.8 - сурет. Шақты алабы: АБ - өрлеме шекарасы, ВГ - құлама шекарасы, АВ және БГ - жазылым шекаралары

Көлбеу көмiр тақталары планда жазық беткейге, тiкелей жатқан көмiр тақталары тiк беткейге түсiрiледi. Әрбiр шақты алабының шекарасы болады (1.8-сурет): АБ - өрлеме шекарасы, ВГ - құлама шекарасы, ал АВ мен БГ арасындағы - жазық, жазылым шекарасы деп аталады. Кейде, геологиялық бұзылыстарға байланысты, олар табиғи шекара болып есептеледі. Әрине, мұндай жағдайда шақты алабының формасы тiк бұрыштан өзгеше болуы мүмкiн. Кен iшiнде iрi геологиялық бұзылыстар кездеспесе, шақты алабының мөлшерi өндiрiстiк мөлшерге лайықтанып алынады. Шақты өнiмi деп, бiр тәулiк, не болмаса бiр жыл ішінде қырға шығарылатын пайдалы қазбаны айтады. Шақтының жылдық өнiмi (Аж) көп болған сайын соған сәйкес шақты алабының мөлшерi, пайдалы қазбаның өндiрiстiк қоры да көп болады. Аталған көрсеткiштер арқылы шақтының қызмет мерзiмiн келесі формула арқылы табуға болады.

Т өнд/Аж , жыл,

мұнда Т - шақтының жұмыс iстеу мерзiмi, жыл; өнд - өндiрiстiк қоры, т; Аж - жылдық өнiмi, т.

Шақты өнiмдiлiгi жақсы болса техника-экономикалық көрсеткiштерi де жақсы болады. Осы күнгi көмiр шақтыларының жылдық өнiмдiлiгi 1,8 ден 3,6 млн,т дейiн жобаланып алынып жүр. Олардың қызмет мерзiмi 50-60 жылдан кем болмайды. Аталған жағдайға сәйкес шақты алабының мөлшерi, жазық көмiр тақталарын қарастырғанда, жазылым бағытымен 3 тен 10 км дейiн, құлама бетiмен 1,5 ден 3 км дейiн; тiк тақталар жазылым бағытымен 2,5 ден 7,0 км дейiн, ал құлама бетiмен 0.8 ден 1.5 км дейiн алынады.

Кен жұмыстарын ұйымдастыруға байланысты шақты алабы қанаттарға, бремсберг, еңес алабтарына, этаждарға, панелдерге қазып алуға ықшам болып бөлiнедi (1.9-сурет).

Шақты оқпаны, шақты алабының орта тұсынан өткізiлiп оны екi қанатқа бөледi. Қанат мөлшерi бiрдей болған жағдайда - тең қанатты, ал тең болмаса тең қанатсыз болып аталады. Жер бетi рельефiне байланысты, не шақты алабы су қоймасынан төменде қалып, ал шақты оқпанын алаб ортасына орналастыруға мүмкіндік болмай жатса, онда сыңар канатты алаб пайда болады. Шақты алабының орта деңгейінен жоғары жағы өрлеу (бремсберг) алабы, төменгісі құлама (еңес) алабы болып аталады.

Шақты алабын этаж тәсілімен даярлау. Этаж тәсiлімен (1.9, а-сурет) даярлағанда жазылым бойымен өткізiлетiн штректер арқылы шақты алабын этаждарға бөледi, олардың жоғарғы шекарасы желдетпе штрегi, төменгi шекарасы тасыма штрегi болады, ал екi жақ қанаты шақты алабы шекарасына тiреледi. Шақты алабындағы этаждарда жұмыс iстеу жоғары қарай күрделі бремсбергпен, төмен қарай күрделі еңеспен қамтамасыз етiледi. Этаждың штректер

1.9 - сурет. Шақты алабын даярлау тәсілдері: а - этаждарға, б - панелдерге, в - горизонттарға, г - блоктарға бөлу: 1- негiзгi оқпан; 2 - желдетпе оқпан; 3 - негiзгi тасыма штрегі; 4 - бремсберг; 5 - еңес; 6 - қазба (тазартпа) алабы; 7 - алынатын бағана; 8 - жел жiберетiн оқпан; 9 - этажаралық штрек; I, II, III, IV- этаждармен, панелдердiң бiрiнен кейiн бiрiнiң алынуы

арасындағы құлама қашықтығын этаждың құлама биiктiгi деп те атайды. Этаждың құлама биiктiгiн төмендегi формуламен табуға болады:

һ_Э = А_ж / 2Lmс, м,

мұнда h - этаждың құлама биiктiгi, м; L - тазартпа жұмыстарының жылдық жылжу мөлшерi, м;  - пайдалы қазбаның тығыздығы, т/м³; m – тақтаның орташа қалыңдығы (қуаты), м; с - этаждағы көмiр алымының толықтығын көрсететiн коэффициент; 2 - қос қанатты шақты жұмыс бағытының саны; m – тақтаның өнiмдiлiгi, т/м². Көп тақталы қазылымда этаждың құлама биiктiгi төменгi формуламен есептелiнедi:

h_э = А_ж / 2Lрс, м,

мұнда р - тақталар өнiмдiлiгi,

р  р₁ + р₂ + р₃ + .... + р_n..

Этаж құлама бетiнiң тiк беткейге проекциясын, оның тiктеме биiктiгi деп атайды. Ол тең h_в= h_э sіn , мұнда  - тақтаның құлама бұрышы.

Этаж қанаты бремсберг, құлама қазбалар арқылы қосымша бөлiктерге бөлiнедi, оларда өткізiлген бремсбергтер мен құламалар, учаскелiк бремсбергтер, не учаскелiк құламалар деп аталады. Бремсберг пен құлама үлесiне тиген этаж бөлiгiн қазып алынатын алаб (қазба алабы) деп атайды. Этажды құлама бойымен кейде 2- 3 аралықэтажға бөледi, әр-бiр аралықэтажда бiр кенжардан болады. Аралықэтаждың шекарасы этажаралық штрекпен бөлiнедi.

Шақты алабын панел тәсілiмен даярлау. Панел тәсілiмен даярлағанда (1.9, б-сурет) шақты алабын тақтаның құлама бойымен жоғары не төмен қарай, ұзындығы 800 - 1200 м, жазық бойымен 1500 - 2000 м панелдерге бөледi. Панел ортасындағы басты штректен панел бремсбергi мен панел еңесi өткізiледi. Бұлар панелдi 2 қанатқа бөледi. Әр қарай панелдi жоғарыдан төмен қарай тасыма және желдетпе штректермен шектелген ярустарға бөледi. Ярустың әр қанатында бiр-бiр кенжардан болады. Панелдің этажбен салыстырғандағы артықшылығы пайдалы қазбаны алу жұмысының шоғырландырылуы мен қарқындатылуына жол ашуында.

Панел тәсілiмен даярлағанда, ярустарда ыңғайлы, қайталай алу әдiсi қолданылады және тазартпа кенжардан негiзгi тасыма штректерге дейiн үздiксiз таситын үнеме конвейерлердi қолдануға мүмкiншiлiк туады. Панел тәсілiнiң кемшiлiгiне құлама қазбалар санының көптігі, жерасты штректермен тасу жұмыстарының 20-30 өсуі жатады. Панел көбiнесе жазық және болмаса көлбеу (16-18^о) жатқан көмiр тақталарын қарқынды алу үшiн қолданылады.

Горизонттап даярлау тәсілi. Горизонттап (1.9, в-сурет) даярлағанда, барлық алынатын алаб бiр горизонт боп саналады. Горизонттың бүкiл құлама бойымен жоғары не төмен қарай ұзын бағаналы қазбалар өткізiледi, ал көмiр не жоғары қарай, не төмен қарай алынады. Бұл тәсіл өте газды, құлама бұрышы 12^о дейiн баратын бүйiр жыныстары өте сулы, ал геологиялық бұзылыстар бағыты құлама бағытына келетін көмір тақталарында қолданылады. Тәсіл, механикаландырылған комплекстердi қолдануға өте қолайлы, өйткені бұл жағдайда комплекстер орнатылған кенжарлардың ұзындығы сақталады және кенжар жабдықтарын, комплекстердi құрастыру, жинау не болмаса оларды бөлшектеу жұмысы азаяды.

Блоктап даярлау тәсілi. Шақты алабын блокқа (1.9, г-сурет ) бөлiп алу тәсілi, оның көлемi үлкен (жазық ұзындығы 8 - 12 км ден астам), газы өте көп топты көмiр тақталарын ашқанда және шақтының жылдық өнiмi көлемді (8-10 мың. т тәулiгiне) болғанда қолданылады. Осындай жағдайда шақты алабы бiрнеше блокқа бөлiнеді, әрбір блокта тазартпа кенжарлар мен даярлаушы қазбаларды желдетету мақсатында желдеткіш оқпандар өткізiледi. Әр блок, панел т.б тәсілдерiмен даярлануы мүмкiн. Тазартпа жұмыстары барлық блоктарда бiрдей өткізiледi. Пайдалы қазба блоктардан негiзгi штрек бойымен басты оқпанға жеткiзiлiп, одан әрi қарай сыртқа шығарылады.