2.3.Запасы и потери угля в шахтном поле и их подсчет
В пределах шахтного поля находится определенное количество запасов угля, оценка которых производится по различным критериям: по промышленному значению, степени разведанности и степени подготовленности к добыче.
По промышленному значению все запасы разделяются на три группы: балансовые, условно балансовые и забалансовые.
К балансовым относятся запасы, добыча которых в настоящее время экономически целесообразна, что устанавливается технико-экономическими расчетами на основании учета мощности пластов, качества угля, горно-геологических условий эксплуатации, уровня техники и технологии добычи и переработки, а также охраны природы.
Условно-балансовыми считаются запасы, эффективность добычи которых и их использования на момент оценки не может быть однозначно установлена, а также запасы, которые отвечают требованиям к балансовым запасам, но по различным причинам не могут быть использованы на момент оценки.
К забалансовым относятся запасы, добыча которых и использование на момент оценки экономически нецелесообразна, но в дальнейшем они могут иметь промышленное значение.
По степени разведанности и изученности запасы разделены на две группы: разведанные и предварительно разведанные.
Разведанными запасами считаются такие, которые достаточно хорошо разведаны и изучены по качеству и условиям разработки. Они являются запасами достоверными и могут служить базой для проектирования горного предприятия.
Предварительно-разведанные запасы относятся к запасам вероятным, они разведаны и изучены в меньшей мере и являются основанием для проведения дальнейшей разведки.
По степени подготовленности к добыче запасы подразделяются на вскрытые, подготовленные и готовые к выемке.
Вскрытыми называются запасы, к которым обеспечен доступ с поверхности через капитальные выработки: вертикальные и наклонные стволы, штольни, капитальные или погоризонтные квершлаги.
Подготовленными называются запасы, для разработки которых проведены основные подготавливающие шахтное поле выработки: бремсберги, уклоны, ходки, главные и магистральные штреки.
Готовыми к выемке называются запасы, для разработки которых проведены все выемочные и нарезные выработки и закончены работы по подготовке очистных забоев.
Подсчет запасов угля в шахтном поле может производиться различными методами в зависимости от условий залегания пластов, а именно: среднего арифметического, геологических блоков, ближайшего района, изомощностей, изогипс. Все эти методы подробно изучаются в специальном курсе. Для приближенного1 определения балансовых запасов при постоянной (выдержанной) мощности пластов можно пользоваться формулой:
|
(2.0) |
где S и H – средние размеры шахтного поля соответственно по простиранию и падению, м; p – суммарная производительность пластов в шахтном поле2, т/м2;
|
(2.0) |
где m – суммарная мощность всех рабочих пластов, м; – средняя плотность угля, т/м3.
При изменяющейся мощности пластов шахтное поле по каждому пласту делят на участки и на каждом из них определяют среднюю мощность, подсчитывают запасы по каждому участку и суммируют их.
Если размеры шахтного поля по пластам разные и различная плотность угля, то подсчет запасов производят по каждому пласту и также суммируют их.
При разработке пласта не удается полностью извлечь его балансовые запасы, некоторую их часть приходится оставлять в недрах в виде так называемых потерь. Та часть балансовых запасов в шахтном поле, которую представляется возможным извлечь из недр, называется промышленными запасами. Они определяются путем вычета из балансовых запасов проектных потерь
Zпр = Zб qп, |
(2.0) |
где qп – проектные потери угля в шахтном поле, т.
Потери угля в шахтном поле подразделяются на общешахтные, эксплуатационные и потери у геологических нарушений.
К общешахтным относятся потери в охранных целиках около капитальных горных выработок, под ответственными зданиями и сооружениями, железными дорогами МПС, водоемами и др., а также в барьерных целиках, оставляемых между шахтными полями. Размеры целиков и потери угля в них определяются при составлении проекта шахты. Ориентировочно потери составляют для пологих пластов 1..2%, а для крутых 1,5..4% от балансовых запасов.
qобщ = cобщ Zб , |
(2.0) |
где собщ – коэффициент общешахтных потерь; cобщ = 0,01..0,04.
К эксплуатационным относятся потери, зависящие от принятой системы разработки (охранные целики у подготовительных выработок; противопожарные целики и пачки угля, оставляемые в кровле или почве пласта или между слоями мощного пласта), а также потери в очистном забое вследствие неполноты зачистки и при транспортировании угля по выработкам.
Подсчет эксплуатационных потерь производится по формуле
qэ = cэ (Zб qобщ), |
(2.0) |
где cэ – коэффициент эксплуатационных потерь. Для тонких пластов cэ = 0,05..0,10; для пластов средней мощности cэ = 0,10..0,15; мощных пологих cэ = 0,15..0,20 и для мощных крутых cэ = 0,20..0,25.
К геологическим относятся потери запасов у геологических нарушений, которые невозможно или экономически нецелесообразно разрабатывать. Учет их производится на основании результатов геологических работ, выполняемых маркшейдерско-геологической службой шахты.
Таким образом, проектные потери угля в шахтном поле можно определить по формуле
qп= qобщ + qэ = cобщZб + сэ(Zб – qобщ) |
(2.0) |
или, после проведения преобразований, которые здесь опускаются,
qn = [cобщ + cэ(1 – cобщ)]Zб |
(2.0) |
Степень полноты извлечения запасов характеризуется коэффициентом извлечения угля, который показывает, какую часть балансовых запасов извлекают из недр, и определяется как отношение промышленных запасов к балансовым, т. е.
|
(2.0) |
Величина его зависит от горно-геологических условий залегания пластов и колеблется в широких пределах. При ориентировочных расчетах рекомендуется принимать следующие значения коэффициента извлечения: для тонких пластов cиз = 0,90..0,92, средней мощности —cиз = 0,85..0,88, мощных пологих — cиз = 0,82..0,85 и для мощных крутых пластов — cиз = 0,75..0,80.
Зная коэффициент извлечения угля и балансовые запасы в шахтном поле, можно определить промышленные запасы из выражения
Zпр = cиз Zб . |
(2.0) |