книги из ГПНТБ / Квон С.С. Вскрытие угольных пластов пологого падения
.pdfС. С. |
КВОН |
Ort3Sf,|o л лр |
|
_чит. з*,Л-а |
|||
|
|
ВСКРЫТИЕ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ПОЛОГОГО ПАДЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ЛИТЕРАТУРЫ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ
Москва 1960 г.
ГОС. ПУБЛИЧНАЯ НАУЧН-ТЕХНИЧЕСКАЯ
БИБЛИОТЕКА СССР
АННОТАЦИЯ
В книге приведен анализ основных технико экономических показателей работы большого количества шахт, разрабатывающих пологие пласты Донецкого, Кузнецкого и Карагандин ского бассейнов. Приведена также методика сравнения вариантов способов вскрытия шахт ных полей и область применения способов вскрытия пологих пластов наклонными и вер тикальными стволами в зависимости от горно геологических условий эксплуатации месторож дения.
На основании технико-экономического рас чета установлена динамика изменения капи тальных и эксплуатационных затрат на строи тельство и эксплуатацию шахты в зависимости от горногеологических факторов и способов вскрытия шахтного поля.
Книга предназначена для инженеров и тех ников, работающих в проектных, научно-иссле довательских институтах и на производстве.
ВВЕДЕНИЕ
Директивами XXI съезда КПСС предусмотрено значительное усиление работ по изысканию более эффективных способов вскры тия и систем разработки угольных месторождений.
Как известно, капитальные затраты на строительство шахт и эксплуатационные расходы на 1 т добычи угля, производитель ность труда рабочих и многие другие показатели работы угольных
шахт в значительной степени зависят от принятого способа
вскрытия месторождения и системы разработки пластов. Вопрос о выборе наиболее рационального способа вскрытия шахтноге
поля особенно актуален для пологих пластов, так как последние
дают до 69,2% всей добычи угля подземным способом в СССР. В настоящее время при проектировании и строительстве шахт применяют в основном способы вскрытия вертикальными ствола ми и очень редко — наклонными. При этом способ вскрытия вы бирают, как правило, без достаточного обоснования и анализа работы действующих шахт. В то же время известно, что действую щие шахты с наклонными стволами имеют обычно лучшие тех
нико-экономические показатели, чем шахты с вертикальными
стволами. В настоящей работе сделана попытка внести некоторую
ясность в вопрос выбора способа вскрытия пологих пластов.
Глава I
АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ШАХТ
§ 1. Общие сведения
Технико-экономические показатели работы шахт в конечном
счете характеризуются совокупностью влияния геологических, тех нических и организационных факторов. Эти факторы можно раз
делить на следующие группы:
первая группа — постоянно действующие факторы. Сюда отно сятся геологические, гидрогеологические и климатические условия
эксплуатации месторождения, основные параметры шахты и эле менты вскрытия (производительность шахты, способ вскрытия, размеры шахтного поля и др.) шахтного поля;
вторая группа — факторы, действующие непостоянно: степень
механизации основных и вспомогательных процессов добычи угля,
организация труда, обеспеченность необходимым штатом квали фицированных рабочих и инженерно-технического персонала.
При социалистическом способе ведения народного хозяйства внедрение в производство новых машин и оборудования и про грессивных форм организации труда производится в плановом
порядке на всех предприятиях. Однако при прочих равных усло виях на одних шахтах производственные процессы механизирова ны и организованы лучше, чем на других. Соответственно с этим некоторые шахты имеют более низкие технико-экономические по казатели, чем другие. Объясняется это либо временными небла гоприятными горнотехническими условиями, либо недостаточной подготовленностью и оперативностью инженерно-технического
персонала шахты.
Когда мы рассматриваем работу достаточно большого коли чества шахт в целях установления закономерности влияния по стоянных факторов на технико-экономические показатели, то явно положительное и отрицательное влияние временных факторов как бы взаимно погашается и средние технико-экономические пока затели большого количества шахт характеризуют средний уро-
4
вень механизации производственных процессов и организации труда.
Наша задача сводится к изучению влияния первой группы факторов на основные технико-экономические показатели работы шахт.
Анализ производился на основании официальных статистиче ских данных производственно-технических отчетов (форма 4-ш),
отчетов по калькуляции себестоимости угля (форма 10-'п), отче тов по переписи профессионального состава рабочих шахт (форма ЭШ). Были использованы также дополнительные данные, полу ченные в комбинатах, трестах и на шахтах. Исследовалась ра бота 246 шахт Донецкого, Кузнецкого И Карагандинского бас сейнов, разрабатывающих пологие угольные пласты, с общей производственной мощностью 278 410 т в сутки.
§ 2. Методика исследования основных показателей работы шахт
Современные угольные шахты имеют разветвленную систему статистической и бухгалтерской отчетности. Она охватывает все
главнейшие стороны производственно-хозяйственной деятельности
шахт.
При обработке отчетных материалов нами использованы су ществующие научные методы группировки массовых явлений и
методы средних. Сочетание этих двух методов дает возможность объяснить более или менее значительную часть вариаций изучае
мого признака в зависимости от изменения группировочных при знаков.
Шахты сгруппированы
по |
величине суточной добычи: до 500 т, 501 —1000 т, |
1001 — |
|
1500 т, |
1501—2000 т, 2001—3000 т и свыше 3000 г; |
1001 — |
|
по размерам шахтного поля по |
падению: до 1000 м, |
||
1500 м, 1501—2000 м, 2001—2500 |
м, 2501—3000 м и |
свыше |
|
3000 м и |
1001—2000 м, 2001—3000 «и, |
||
по |
простиранию: до 1000 м, |
||
3001—4000 м, 4001—5000 м и свыше 5000 м. |
|
||
Группировка шахт производится также по газообильности пла |
|||
стов и |
по количеству одновременно |
разрабатываемых пластов. |
§3. Анализ основных горнотехнических параметров
игорногеологических условий разработки шахт
Распределение шахт в зависимости от способов вскрытия и
фактической производительности приведено в табл. 1.
Из данных табл. 1 следует, что наибольшее распространение
имеют мелкие и средние шахты как с вертикальными, так и с на клонными стволами1 '(производительность 501 —1500 т в сутки).
1 В дальнейшем шахты с вертикальными стволами будем называть шах тами I типа, шахты с наклонными стволами — шахтами II типа.
5
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Шахты с наклонными |
Шахты с вертикальными |
||||
|
|
стволами |
|
|
стволами |
|
Суточная добыча |
|
в О/о к |
|
В О/о К |
||
шахт, т |
|
|
||||
количе |
|
|
количе |
|
|
|
|
количе |
|
количе |
|
||
|
ство |
добыче |
ство |
добыче |
||
|
|
ству |
|
ству |
||
До 500 |
28 |
25,2 |
11,5 |
37 |
27,4 |
12,1 |
501—1000 |
49 |
44,1 |
35,6 |
63 |
46,7 |
37,6 |
1001-1500 |
22 |
19,8 |
27,7 |
18 ' |
13,3 |
19,0 |
1501—2000 |
10 |
9,1 |
18,6 |
9 |
6,7 |
13,2 |
2001-3000 |
1 |
0,9 |
2,5 |
7 |
5,2 |
13,6 |
Свыше 3000 |
1 |
0,9 |
4,1 |
1 |
0,7 |
4,5 |
Итого. . . |
111 |
100,0 |
100,0 |
135 |
100,0 |
100,0 |
Так, мелкие и средние шахты II типа составляют 63,9% и дают |
||||||
63,3% добычи, |
а мелкие и средние шахты I типа — 60,0% |
и дают |
||||
56,6% добычи. |
|
|
|
|
|
|
В табл. 2 приведены средняя фактическая и проектная произ водительность шахт и процент освоения проектной мощности по
типам шахт в зависимости от способов вскрытия шахтного поля.
Таблица 2
|
|
|
Шахты II |
типа |
|
Шахты I типа |
|
Суточная добыча |
средняя производи |
средняя производи |
% |
||||
тельность, т |
% |
тельность, т |
|||||
шахт, т |
|
|
освоения |
|
|
освоения |
|
|
|
фактиче |
проектной |
фактиче |
|
проектной |
|
|
|
мощности |
проектная |
мощности |
|||
|
|
ская |
проектная |
ская |
|
||
До 500 |
375 |
550 |
68,3 |
398 |
615 |
64,8 |
|
501—1000 |
660 |
756 |
87,3 |
730 |
1175 |
62,1 |
|
1001 |
1500 |
1145 |
1230 |
93,0 |
1235 |
1470 |
84,3 |
1501—2000 |
1698 |
1805 |
94,0 |
1765 |
2999 |
59,1 |
|
2001-3000 |
2318 |
2850 |
81,2 |
2360 |
2720 |
86,8 |
|
Свыше |
3000 |
3750 |
3500 |
107,0 |
5447 |
5000 |
108,5 |
Итого. . . |
820 |
937 |
85,8 |
895 |
1293 |
69,2 |
Из данных табл. 2 видно, что среднесуточная фактическая производительность шахт I типа на 9,0% выше, чем шахт II ти па, а процент освоения проектной мощности на последних зна чительно выше, чем на шахтах I типа. При этом лучший процент освоения проектной мощности имеют средние шахты.
Распределение шахт по размерам шахтных полей в процен тах приведено в табл. 3.
6
Таблица 3
Суточная добыча шахт, т
Размеры шахтных |
до |
000 |
1001 -1500 |
1501 |
-2000 |
свыше 2000 |
всего |
||||
полей, м |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
II типа |
1 типа 11 типа |
I типа II типа |
I типа 11 типа |
1 типа 11 типа |
I типа |
|||||
По падению: |
|
|
|
|
|
|
|
12,5 |
21,6 |
18,5 |
|
До 1000 |
27,2 |
20,0 |
13,6 |
16,6 |
20,0 |
11,1 |
|
||||
1001—1500 |
29,9 |
29,0 |
40,9 |
27,7 |
33,3 |
50,0 |
25,0 |
30,6 |
26,6 |
||
1501—2000 |
24,7 |
19,0 |
22,7 |
5,5 |
40,0 |
25,0 |
26,1 |
18,5 |
|||
2001—2500 |
14,3 |
20,0 |
18,2 |
22,2 |
30.0 |
22,2 |
50,0 |
25,0 |
17,1 |
20,7 |
|
2501—3000 |
3,9 |
5,0 |
4,6 |
16,6 |
10,0 |
22,2 |
|
12,5 |
2,7 |
7,4 |
|
Свыше 3000 |
|
7,0 |
11,4 |
11,2 |
|
1.9 |
8,3 |
||||
Итого. . |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
|
По простира |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нию: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
До 1000 |
3,9 |
3,0 |
22,7 |
16,7 |
20,0 |
11,1 |
50,0 |
|
2,7 |
2,2 |
|
1001—2000 |
24,7 |
20,0 |
25,8 |
24,3 |
17,8 |
||||||
2001-3000 |
29,9 |
20,0 |
27,3 |
11,1 |
20,0 |
22,2 |
50,0 |
28,9 |
17,8 |
||
3001—4000 |
23,4 |
23,0 |
18,2 |
55,6 |
30,0 |
|
12,5 |
22,5 |
26,7 |
||
4001-5000 |
10,4 |
20,0 |
27,3 |
5,6 |
10,0 |
11,1 |
|
62,5 |
13,5 |
16,3 |
|
Свыше 5000 |
7,7 |
14,0 |
4,5 |
11,0 |
20,0 |
55,6 |
|
8,1 |
19,2 |
||
Итого. . . 100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
Из данных табл. 3 следует, что размеры шахтных полей как по простиранию, так и по падению мало зависят от способа вскрытия шахтного поля. Однако шахты I типа имеют несколько больший средний размер шахтных полей, чем шахты II типа
(табл. 4). Зависит это главным образом от производительности
шахты.
Таблица 4
Средний размер шахтных полей, м
Суточная добыча шахт, т |
'по простиранию |
по падению |
||
|
шахты 11 типа |
шахты I типа |
шахты II типа |
шахты I типа |
До 500 |
2900 |
2780 |
1380 |
1560 |
501-1000 |
3000 |
3700 |
1590 |
1810 |
1001-1500 |
3200 |
3650 |
1620 |
1960 |
1501-2000 |
3700 |
5650 |
2250 |
2340 |
2001-3000 |
1500 |
5000 |
2100 |
2150 |
Свыше 3000 |
2220 |
7300 |
1840 |
2200 |
Распределение шахт по газообильности пластов приведено в табл. 5.
7
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
Газообильность шахт, °/0 |
||
Суточная добыча шахт, т |
до |
10 м*/т суточной добычи |
свыше 10 м*1т суточной |
||
|
|
добычи |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
II типа |
I типа |
II типа |
I типа |
До 500 |
|
53,6 |
51,4 |
46,4 |
48.6 |
501—1000 |
|
65,6 |
54,0 |
34,4 |
46,0 |
1001-1500 |
|
54,6 |
55,6 |
45,4 |
44,6 |
1501-2000 |
|
40,0 |
44,5 |
60,0 |
55,5 |
2001—3000 |
|
— |
85,7 |
100.0 |
14,3 |
Свыше 3000 |
|
— |
— |
100,0 |
100,0 |
Итого. . . |
|
56,7 |
54.0 |
43,3 |
46,0 |
Из табл. 5 видно, что шахты, разрабатывающие пласты
III категории и сверхкатегорные, при наклонных стволах состав ляют 43,3% и при вертикальных стволах 46,0%. Поэтому фактор газообильности пластов не может оказывать какого-либо значи тельного влияния на основные технико-экономические показатели
работы шахт.
Распределение шахт по количеству разрабатываемых пластов приведено в табл. 6.
Таблица б
Количество разрабатываемых пластов
Суточная добыча |
ОДИН |
два |
|
три |
|
свыше трех |
||
шахт, т |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шахты |
шахты |
шахты |
шахты |
шахты |
шахты |
шахты |
шахты |
|
II типа |
I типа |
11 типа |
I типа |
II типа |
I типа |
II типа |
1 типа |
До 500 |
64,3 |
54,1 |
25,0 |
35,2 |
10,7 |
8,1 |
__ |
2,6 |
501—1000 |
71,5 |
36,5 |
16,3 |
35,0 |
8,2 |
17,5 |
4,0 |
11,0 |
1001—1500 |
63,6 |
27,8 |
27,3 |
44,4 |
4,5 |
16,7 |
4,6 |
П,1 |
1501—2000 |
60,0 |
11,1 |
40,0 |
55,6 |
— |
11,1 |
— |
22,2 |
2001—3000 |
100.0 |
— |
— |
71,5 |
— |
14,3 |
—- |
14,2 |
Свыше 3000 |
100,0 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
100,0 |
Итого. . . |
67.5 |
36,3 |
22,5 |
39,3 |
7,2 |
14,1 |
2,8 |
10,3 |
Из данных табл. 6 следует, что подавляющее большинство шахт II типа разрабатывает один пласт (67,5%). Большая же
часть шахТ I типа разрабатывает два и более пластов (63,7%).
Одновременная разработка нескольких пластов не дает резкого увеличения общей добычи шахты, но значительно увеличивает общую протяженность поддерживаемых выработок, транспортных
и |
вентиляционных путей, ухудшает организацию работ в связи |
с |
их разбросанностью. Все это значительно ухудшает основные |
8