 |
Горно-геологическая характеристика месторождения и шахтного поля
|
|
|
|
Содержание
1. Введение. Организационно-правовая форма предприятия
. Горно-геологическая характеристика месторождения и шахтного поля
. Основные параметры шахты
. Вскрытие и подготовка шахтного поля
. Подготовительные работы
. Очистные работы
. Подземный транспорт
. Технологический комплекс поверхности шахты
. Плановые и фактические технико-экономические показатели работы шахты
. Техника безопасности при ведении горных работ
Введение. Организационно-правовая форма предприятия.
ООО «Шахта «Усковская» сдана в эксплуатацию в объеме первого пускового комплекса I очереди строительства шахты «Усковская» в IV квартале 2002 года, и в настоящее время является филиалом ОАО "ОУК "Южкузбассуголь".
Поле филиала "Шахта "Усковская", расположено в юго-восточной части Ерунаковского геолого-экономического района Кузбасса. Административно предприятие расположено в Новокузнецком районе Кемеровской области РФ.
С транспортной сетью района шахта связана углевозной автодорогой, проложенной от центральной промплощадки шахты до железнодорожной станции Ерунаково Кузбасского отделения Западно-Сибирской железной дороги.
Гидрографическая сеть Ерунаковского района входит в систему основной водной артерии Кузбасса - р. Томь.
Шахта «Усковская» располагается в 65 км на северо-востоке от Новокузнецка в юго-восточной части Ерунаковского геолого-экономического района. При относительно простой пликативной тектонике, представленной одной крупной структурой - Усковской синклиналью, осложненной складчатостью второго порядка только в пределах юго-восточного его замыкания, на площади Ульяновского месторождения довольно сложная картина развития разрывной тектоники, интенсивность проявления которой неравномерна в различных участках.
|
|
|
Горно-геологическая характеристика месторождения и шахтного поля
Поле шахты «Усковская» расположено в юго-восточной части Ерунаковского геолого-экономического района Кузбасса и занимает площадь геологических участков Усковских I-II, III-IV, V и Ульяновских 1-11 в пределах западной части Ерунаковского каменноугольного месторождения.
По административному делению участки шахты входят в состав Новокузнецкого рай-она Кемеровской области РФ. В границах шахтного поля земли принадлежат фермерским хозяйствам, ГТХ «Алюминиевый завод», КП «Октябрь» и «Антоновский», Гослесфонду.
Ближайшие крупные промышленные центры - города Прокопьевск и Новокузнецк - находятся в 40-65км к западу и юго-западу от шахтного поля. Непосредственно на площади участка находятся деревни Усково и Новостройка, а вблизи располагаются деревни Успенка, Казанково, Демьяновка и Ерунаково.
Климат района резко континентальный. Холодная зима продолжается в течение пяти месяцев - от ноября по апрель. Наиболее холодные месяца - январь и декабрь. Абсолютный минимум в это время достигает -43.90С. Наиболее жарким месяцем является июль, средне-месячная температура достигает 19.40С. Максимальная температура 36.70С. Среднегодовая сумма осадков, по данным многолетних наблюдений составляет 480мм.
Ерунаковский угленосный район осваивается промышленностью с 1972 года. За прошедший период построены шахты «Кыргайская», Талдинская-Западная», разрезы «Талдинский», «Ерунаковский», а также многочисленные объекты для обеспечения функционирования действующих угледобывающих предприятий.
С транспортной сетью района шахта связана углевозной автодорогой, проложенной от центральной промплощадки шахты до железнодорожной станции Ерунаково Кузбасского отделения Западно-Сибирской ж.д.
|
|
|
В настоящее время условия недропользования для шахты «Усковская» определены двумя лицензиями:
КЕМ № 11575 ТЭ на добычу каменного угля на участке Ульяновском Ерунаковского каменноугольного месторождения;
КЕМ № 12083 ТЭ на добычу каменного угля на участке Усковский Ерунаковского каменноугольного месторождения.
Границами поля шахты «Усковская» являются:
на севере - Усковский профиль;
на востоке - выходы пластов с 54 по 50 под наносы;
на юге - тектоническое нарушение III - III;
на западе - выходы пластов с 54 по 50 под наносы и тектоническое нарушение II - II.
Нижняя граница шахтного поля принимается по почве пласта 50 в обоих (восточном и западном) крыльях до замыкания в оси Усковской синклинали.
В указанных границах участка располагаются 6 пластов с балансовыми запасами - от 54 до 50 включительно.
Размеры шахтного поля по простиранию достигают 7,0 км, вкрест простирания - 4,5 - 5,0 км, площадь шахтного поля - около 23,7 км2.
Угленосные отложения поля шахты «Усковская» относятся к ускатской свите ильинской подсерии и ленинской свите ерунаковской подсерии кольчугинской серии верхней перми. Угленосность ускатской свиты в пределах шахтного поля колеблется от 1,0 до 1,7%. Ленинская свита выделяется в границах от почвы пласта 38 до пласта 60. Общая мощность свиты 600-750м. Вскрытая часть в пределах шахтного поля составила 555м. Для свиты характерны неравномерные циклы в осадконакоплении. Рабочая угленосность свиты колеблется от 3,5 до 4,0 %.
В тектоническом плане Ульяновское месторождение приурочено к ядру и крыльям Усковской синклинали, ось которой простирается с северо-запада на юго-восток. Синклиналь не имеет видимой асимметрии. Крылья складки характеризуются пологими углами падения, не превышающими 10-20°. Однако в обоих крыльях при приближении к выходу под наносы или при поражении толщи дизъюнктивными нарушениями, а также при переходе в противоположную пликативную складку углы падения увеличиваются до 35-40°.
В результате поражения крыльев синклинали крупными дизъюнктивами (II на западе и III на востоке и V на юго-западе) с довольно значительными амплитудами смещения, достигающими соответственно 190, 250 и 160м, месторождение представляет собой три обособленных тектонических блока с различной сложностью тектонического строения. Центральная часть, занимающая наибольшую площадь, имеет простое тектоническое строение. Западная часть, приуроченная к висячему крылу нарушения II и занимающая незначительную площадь, а также юго-западная, южная, юго-восточная и восточная части, приуроченные к висячему крылу дизъюнктивов III и V, являются тектонически осложненными. Здесь продуктивная толща поражена множеством разрывных нарушений с различными амплитудами смещения и разнонаправленными падениями их смесителей. Кроме того, указанная часть смята в складки более высокого порядка. На площади месторождения выявлено около 60 разрывных нарушений. Все они, за относительно редким исключением, по своему типу относятся к согласным взбросам с различными амплитудами смещения и протяженностью.
|
|
|
К числу наиболее крупных нарушений относятся дизъюнктивы II, III и V. Остальные нарушения в той или иной мере связаны с вышеуказанными.
Наиболее интенсивно разрывная тектоника проявилась в юго-восточной части месторождения.
В пределах шахтного поля геологоразведочными работами выявлено 30 пластов каменного угля.
По мощности пласты для первоочередной отработки относится к мощным пласт:. 52-51; к пластам средней мощности - 54, 51, 50, к тонким - 53, 53а, 53а н.п., 52. По степени выдержанности к выдержанным относятся пласты 54, 52, 50, к относительно выдержанным 53, 52-51, 51 и к невыдержанным 53а, 53а н.п.
В геологическом отчете по полю шахты «Усковская» выделены запасы для первоочередной разработки. При этом учитывалось как разделение пластов по группам (верхняя - от 54 до 50, нижняя - от 48 до 39), так и тектоническое строение шахтного поля. Для первоочередной разработки приняты запасы верхней группы пластов, расположенной в основном в благоприятной по горно-геологическим условиям центральной части.
Породные прослои представлены в основном алевролитом, реже аргиллитом углистым или минерализованным. Мощность их - от 0,02 до 0,33м, составляя в среднем 0,11м. Все породы прослоев подвержены размоканию.
|
|
|
В пределах поля шахты «Усковская» выделяются водоносные комплексы четвертичных отложений и пермских отложений.
Первый связан с рыхлыми осадками четвертичного возраста, мощность которых колеблется от 1 до 20м, составляя в среднем 8м. Состав четвертичных отложений, сложенных суглинками и глинами, не способствует формированию в них каких-либо значительных запасов воды. В суглинках имеет место верховодка, которая носит сезонный характер: питание ее осуществляется за счет атмосферных осадков и талых вод. Верховодка имеет ограниченное площадное распространение, низкую водообильность. Кроме того, выделяются воды, связанные с песчано-гравийными отложениями рек Черновой Нарык и Еланный Нарык. Эти отложения имеют линзовидное залегание, местами отсутствуют или заилены глинистым материалом. Галечниковые отложения, несмотря на небольшие удельные дебиты, обладают достаточно высокими коэффициентами фильтрации.
Обводненность пермских угленосных отложений отличается значительной неравномерностью, что связано с изменчивостью литологического состава пород и особенностями структурно-тектонического и геоморфологического строения участка.
На изменение водообильности пород в разрезе влияет интенсивность трещиноватости, которой и определяется зональный характер обводнённости по вертикали. Выделяется две зоны: интенсивной и затухающей трещиноватости.
Водоносная зона интенсивной трещиноватости имеет распространение до 70м (реже до 120м) от поверхности коренных пород. Основным видом трещиноватости здесь являются трещины выветривания (экзогенная трещиноватостъ), тектоническая трещиноватость проявляется в меньшей степени. Хотя трещиноватости подвержены все литотипы пород, образу-ющие единую гидравлическую толщу, тем не менее водообильность песчаников и пластов угля выделяется на общем фоне.
Водоносная зона затухающей трещиноватости распространяется ниже глубины 70м (реже 120м) от поверхности коренных пород. Обводненность пород в этой зоне связана с зонами тектонической трещиноватости в пермских отложениях, т.к. процессы физического выветривания на этой глубине полностью затухают.
Подземные воды имеют напорно-безнапорный характер. В депрессиях рельефа пьезометрические уровни устанавливаются на 2-12м выше дневной поверхности, на водораздельных частях статические уровни воды устанавливаются на глубине 10-15м.
Подземные воды зоны затухающей трещиноватости преимущественно гидро-карбонатные, натриевые, реже натриево-кальциевые, натриево-магниевые. В водах этой зоны преобладают катионы натрия, магния и кальция, из анионов преобладает НСОз. Остальные анионы содержатся в малых количествах.
|
|
|
При проведении подготовительных выработок водопритоки в забой зависели от глубины ведения работ и составили 1-15м3/час. При ведении очистных работ водопритоки в лаву составили 50-400 м3/час.
Коренные породы, включая пласты угля, повсеместно перекрыты рыхлыми четвертичными отложениями - тяжелыми пылеватыми суглинками. Мощность рыхлых отложений на основной части площади изменяется от 1 до 10м, хотя на отдельных участках достигает 30м.
Коренные породы представлены переслаиванием песчаников, алевролитов, аргиллитов и пластов угля. Колебания мощностей слоев значительные: от 0,2 до 20,0м. Соотношение литотипов в разрезе следующее: алевролиты - 66,5%, песчаники - 23,4%, аргиллиты - 5,6%, уголь - 4,5%.
Песчаники в невыветренном состоянии имеют светло-серую окраску, преимущественно мелкозернистые, по составу - полимиктовые, цемент - глинистый и карбонатный. Алевролиты являются наиболее распространенными породами угленосной толщи. Макроскопически - это серые и темно-серые породы слоистой структуры, выделяются крупно- и мелкозернистые разности, отличающиеся по физико-механическим свойствам.
Аргиллиты имеют ограниченное распространение и представлены темно-серыми тонкослоистыми прослоями, характеризуются повышенной микротрещиноватостью и пористостью. По сравнению с алевролитами и песчаниками характеризуются пониженными прочностными свойствами.
Каменные угли характеризуются довольно однородным петрографическим составом, сложены блестящими и полублестящими разностями. Угли отличаются пониженной прочностью: коэффициент крепости - до 0,76, объемный вес - 1,25-1,33, удельный вес - 1,30-1,40т/м3. Для углей характерен интенсивный эндокливаж, связанный с внутрипластовыми деформациями. Угли являются легкоизмельчаемыми. Все пласты прогнозно оцениваются как неконкрециеносные.
Для месторождения характерна высокая газоносность угольных пластов. Зона деметанизации (или газового выветривания) распространяется до глубины 25-ЗОм в логах, на водоразделах- до 130м, затем происходит быстрое нарастание природной газоносности. Среднее значение глубины залегания метановой зоны - 96м от поверхности; градиент нарастания газоносности уменьшается от 8м3 /т на 100м глубины (до горизонта +100м) с глубинной величина градиента падает до 3-3,6 м3/т (на горизонте -200м). Природная газоносность пластов увеличивается от 3,0-13,0м/т на горизонте +100м до 11-21м3 /т на горизонте ±0м.
Угли всех пластов обладают высоким содержанием летучих веществ (более 35%) и являются опасными по взрываемости угольной пыли.
Все углевмещающие породы шахтного поля содержат двуокись кремния от 10 в аргиллитах до 40% в песчаниках и являются силикозоопасными.
Основные параметры шахты
Режим работы шахты принимается в соответствии с действующим трудовым законодательством и нормами технологического проектирования:
. Количество рабочих дней в году 353.
. Количество смен в сутки - 4; в том числе по добыче - 3.
. Продолжительность смены:
подземных рабочих - 6 часов;
поверхностных рабочих - 8 часов.
Согласно п. 5.3.21. Приказа №451 от 05.07.2007 года "Об аварии на "Шахта "Усковская" ОАО "ОУК "Южкузбассуголь", с 01.05.2007 года запретить совмещение работ по ремонту оборудования с добычей угля в механизированных лавах и проведение выработок с использованием комбайна.
В настоящее время производственная мощность шахты на основании "Дополнения к корректировке проекта строительства шахты "Усковская" ОАО ОУК "Южкузбассуголь" в Ерунаковском геолого-экономическом районе Кузбасса", выполненного ОАО "Кузбассгипрошахт" в 2007 году, составляет 3000 тыс. тонн рядового угля в год.
Проектная мощность шахты определяется горно-геологическими и горнотехническими условиями залегания отрабатываемых пластов, режимом работы предприятия, типом и производительностью принятого оборудования очистных и подготовительных забоев, фронтом горных работ, подземным транспортом и проветриванием шахты.
В настоящем проекте рассматривается только период отработки лавы 50-15.
Проектная мощность шахты определяется по следующим взаимосвязанным технологическим процессам:
по фронту горных работ;
по подземному транспорту;
по вентиляции.
Проектная мощность предприятия определялась по фронту горных работ, а остальные технологические процессы разрабатывались с учетом обеспечения фронта горных работ.
Расчет технических возможностей шахты по фронту горных работ выполнялся на базе анализа горнотехнических условий, схемы подготовки шахтного поля, описанного в разделе 2.2. "Вскрытие и подготовка шахтного поля", системы разработки и ее параметров, рассмотренной в разделе 2.3.1. "Система разработки".
В разделах 2.3.2 "Подготовительные работы" и 2.3.3 "Календарный план развития добычи" выполнены график проходки горных выработок и календарный план отработки выемочных столбов с их взаимной увязкой во времени и пространстве.
В настоящем дополнении проектирование конвейерного транспорта и проветривания шахты осуществлялось таким образом, чтобы обеспечить добычу по фронту горных работ.
На шахте в настоящее время осуществляется полная конвейеризация выдачи горной массы от очистного и подготовительных забоев до поверхности. В настоящем дополнении сохраняется полная конвейеризация выдачи горной массы. Расчет пропускной способности подземного (конвейерного) транспорта выполнен в разделе 2.4.1. "Конвейерный транспорт".
Как показывают расчеты, наибольший коэффициент использования 0,97 по эксплуатационной производительности при отработке лавы 50-15 будет у ленточного конвейера 2П-120 фирмы Сибсельмаш производительностью 950 т/час.
Расчет пропускной способности конвейерного транспорта показывает, что существующие конвейера обеспечат добычу по фронту горных работ.
Техническая возможность шахты по вентиляции определялась в соответствии с расчетами, выполненными в разделе 2.5. "Вентиляция".
Под техническими возможностями шахты по вентиляции понимается максимально возможный годовой объем добычи угля, который может быть обеспечен необходимым расходом воздуха с учетом требований нормативных документов.
Учитывая, что расчеты проветривания шахты выполнены на максимальную суточную нагрузку, то и техническая возможность шахты по вентиляции обеспечит добычу по фронту горных работ.
Настоящим "Дополнением к корректировке проекта строительства шахты "Усковская" ОАО ОУК "Южкузбассуголь" в Ерунаковском геолого-экономическом районе Кузбасса (в части отработки лавы 50-15 и подготовки лав 50-17, 50-04)" устанавливается производственная мощность шахты на период отработки лавы 50-15 на уровне 2400 тыс. тонн рядового угля в год. Производственная мощность шахты достигается одновременной работой одного очистного забоя лавы 50-15, оборудованного механизированными крепями "2Ш-16/32", комбайном "KSW-460NE", и восемью подготовительными забоями.
|
|
|
