Слайд 1Технология и оборудование горного производства
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ПОЛЕЗНОМ ИСКОПАЕМОМ И ШАХТЕ.
ТЕРМИНОЛОГИЯ
Слайд 2Общие сведения
Уголь является высококалорийным топливом и сырьем для производства более чем
400 различных продуктов – смолы, краски, взрывчатые вещества, мыла, пластмассы и т.д.
Мировой годовой объем добычи каменного, бурого угля и лигнита составляет более 4 млрд. тонн.
Большая часть этой добычи приходиться на десяток основных угледобывающих стран (объем добычи более 100 млн. тонн в год):
КНР, США, Россия, Германия, Польша, Украина, ЮАР, Великобритания, Чехословакия, Индия, Австралия.
Слайд 3Общие сведения
Общие запасы угля в мире около 14,5 триллионов тонн, значительно
больше запасов всех остальных энергоносителей вместе взятых.
Из них на долю стран СНГ приходится более 8,5 триллионов тонн.
Слайд 4Общие сведения
Донецкий угольных бассейн
Открыт в 1721 году Григорием Капустиным. Промышленная разработка
началась в 1723 году в районе Бахмута /Артемовск/. Площадь бассейна – 60 тыс. кв. км.
Запасы около 140 млрд. тонн.
Горные работы ведутся на глубине 400-800 метров, отдельные шахты перешагнули 1000 м.
Мощность разрабатываемых пластов от 0,6 до 1,2 метров, в отдельных случаях до 2,5 м.
Годовая добыча угля – 205 млн. тонн
Слайд 5ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ
Минерал – природное химическое соединение различных
элементов, образовавшееся в результате естественных физико-химических процессов.
Минералы слагают горные породы, которые могут состоять из одного или нескольких минералов.
Горные породы делятся на:
полезные ископаемые
и
пустые породы.
Слайд 6ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ
Полезное ископаемое – природные минеральные вещества,
которые при современном уровне техники могут быть с достаточным экономическим эффектом использованы в народном хозяйстве в естественном виде или после переработки.
Пустые породы – либо окружают полезное ископаемое (боковые породы), либо содержатся внутри его.
Слайд 7ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ
Скопление полезного ископаемого в земной коре
называется месторождением.
Сосредоточение несколько аналогичных месторождений в одном географическом районе называется бассейном.
Слайд 8ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ
Полезные ископаемые могут залегать в виде:
Пласт
– залегание осадочных горных пород в виде плиты, ограниченной более или менее параллельными плоскостями. Толщина (мощность) пласта на порядки меньше его размеров в плане. В пластах залегают угли, сланцы, известняки, соли.
Залежь – скопление полезного ископаемого в земной коре, отчётливо отличающееся от окружающих пород. Обычно образуются при застывании магмы. В залежах залегают руды металлов.
Жила – трещина в земной коре, заполненная минеральным веществом. В жилах залегают руды драгоценных металлов.
Слайд 9ОБРАЗОВАНИЕ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Слайд 10Способы добычи полезных ископаемых
2
1
4
3
1 - вскрытие месторождения шахтным стволом; 2 -
вскрытие месторождения штольней; 3 - вскрытие месторождения наклонной выработкой; 4 - карьер (разработка открытым способом)
Слайд 11ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ
Пустые породы, окружающие полезное ископаемое, называется
боковыми или вмещающими.
Сверху – кровля или висячий бок, снизу – почва или лежачий бок.
Пустые породы, находящиеся внутри полезного ископаемого называется прослойками.
Слайд 12ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ
Элементы залегания пласта в пространстве
линия
простирания – линия пересечения пласта с горизонтальной плоскостью.
азимут простирания – угол между линией простирания и направлением нулевого меридиана.
Слайд 13ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ
Элементы залегания пласта в пространстве
линия падения
– линия пересечения пласта с вертикальной плоскостью
угол падения – угол, образованный линией падения и горизонтальной плоскостью.
мощность – расстояние между кровлей и подошвой пласта по нормали.
Слайд 14ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ
Угольные пласты бывают простого и сложного
строения.
Пласт простого строения состоит только из полезного ископаемого.
В пласте сложного строения уголь разделяется на отдельные слои прослойками породы. Слой угля, находящийся между двумя прослойками породы, называют пачкой.
У пластов сложного строения различают мощность полную (суммарная мощность прослойков и пачек пласта), полезную (суммарная мощность пачек) и вынимаемую (суммарная мощность пачек и прослойков угольного пласта, извлекаемых при добыче).
Слайд 15ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ
Основные горно-геологические характеристики залегания угольных пластов
Угольные
пласты делятся:
а) по мощности:
весьма тонкие – 0,0…0,7 м.
тонкие – 0,71…1,3 м.
средней мощности –1,31…3,5 м.
мощные – свыше 3,5 м.
Слайд 16ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ
Основные горно-геологические характеристики залегания угольных пластов
Угольные
пласты делятся:
б) по углу падения:
пологие 0° … 18°
наклонные 18 … 35
круто наклонные 35° … 55°
крутые свыше 55°
Слайд 17ГАЗОНОСНОСТЬ ПЛАСТОВ
Большинство угольных пластов и пропластков, а в ряде случаев и
вмещающие породы, содержат метан.
Различают следующие формы его выделения в шахтную атмосферу:
обыкновенное – непрерывное медленное выделение газа из трещин и пор в угле и породе по всей обнаженной поверхности;
суфлярное – бурное выделение газа из трещин, шпуров или скважин, происходящее иногда продолжительное время при значительном дебите;
внезапное – местное интенсивное выделение больших количеств газа в течение короткого промежутка времени, сопровождающееся разрушением угольного пласта или пород и в особых условиях способное вызвать выброс угля.
Слайд 18ГАЗОНОСНОСТЬ ПЛАСТОВ
В Украине Правилами безопасности в угольных шахтах (ПБ) к шахтам,
опасным по газу, относятся такие, хотя бы в одной выработке которых обнаружен метан.
Разделение шахт по метанообильности в Украине
Слайд 19ОБВОДНЕННОСТЬ ПЛАСТОВ
Обводненность месторождений обусловливает значительные затруднения при их разработке.
Они вызваны тем,
что сильно обводненные породы менее устойчивы, допускают меньшие обнажения, приобретают склонность к пучению.
Особую опасность для ведения подземных горных работ представляют плывуны и карсты, заполненные водой или имеющие связь с водоемами.
Разделение шахт по степени водообильности
Слайд 20ТИПЫ УГЛЕЙ
Бурые – содержат 60-75% углерода, много влаги и золы. Малой
прочности. Теплотворная способность 5000-7200 ккал/кг. При хранении на воздухе быстро выветриваются.
В основном используются как энергетическое топливо и в химической промышленности.
Слайд 21ТИПЫ УГЛЕЙ
Каменные – содержат 75-87% углерода. Теплотворная способность 7500-9000 ккал/кг. Крепкие,
чёрного цвета. Наиболее ценными являются коксующие угли. При коксовании выделяется смолы и газы, из которых изготавливают более 300 различных веществ.
Слайд 22ТИПЫ УГЛЕЙ
Антрациты - содержат 87-98 % углерода. Цвет – бархатисто-черный. Очень
крепкие, горят почти без пламени и дыма, не спекаются.
Слайд 23ШАХТА – это горное предприятие, осуществляющее добычу П.И. (преимущественно угля) подземным
способом и отгрузку его непосредственно потребителям или на центральную обогатительную фабрику.
Шахта состоит из поверхностных сооружений и сети подземных горных выработок, предназначенных для разработки месторождения в пределах шахтного поля.
ШАХТНОЕ ПОЛЕ – месторождение или его часть, отведенная отдельной шахте для разработки. Наивыгоднейшая форма Ш.П. – прямоугольная.
Слайд 24Основные параметры шахты
ЗАПАСЫ ШАХТНОГО ПОЛЯ
Геологические запасы – все запасы п.и.
в пределах поля, независимо от их качества и горно-геологических условий залегания.
Геологические запасы делятся на:
балансовые – использование которых экономически целесообразно при существующей технике и технологии добычи и переработки сырья с соблюдением требований по рациональному использованию недр и охране окружающей среды;
забалансовые, использование которых в настоящее время нецелесообразно или технически и технологически невозможно, но которые могут быть в дальнейшем переведены в балансовые.
Слайд 25Основные параметры шахты
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ МОЩНОСТЬ
Производственная мощность – максимально возможная добыча п.и. установленного
качества в единицу времени (сутки, год).
Различают:
проектную – определенную в проекте добычу п.и., плановую – добычу, запланированную шахте на определенный период времени,
фактическую производственные мощности.
Слайд 26ПОДЗЕМНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ
Горные выработки - искусственные полости, образующиеся в полезном ископаемом
или в окружающих породах в результате выемки полезных ископаемых или пород.
Горные выработки, проведенные в недрах земли, независимо от того, имеют они выход на дневную поверхность или нет, называются подземными.
Слайд 27ПОДЗЕМНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ
По своему пространственному положению подземные горные выработки разделяют на
горизонтальные, вертикальные и наклонные.
В зависимости от расположения выработки по отношению к залежи полезного ископаемого различают горные выработки, проводимые по породам, полезному ископаемому, полезному ископаемому и породам.
Слайд 28ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ
Шахтным стволом 1, 2 называют вертикальную горную выработку, которая
имеет непосредственный выход на поверхность и предназначена для обслуживания подземных работ.
Слайд 29ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ
Шурфом 15 называют вертикальную (реже наклонную) неглубокую горную выработку,
которая имеет непосредственный выход па земную поверхность и служит для геологоразведочных или эксплуатационных работ.
Слайд 30ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ
Гезенком 4 называют вертикальную горную выработку, которая не имеет
непосредственного выхода на поверхность и служит для спуска угля с верхнего горизонта на нижний под действием собственного веса, передвижения людей, проветривания и пр.
Слайд 31ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ
Штрек 3 – протяженная горизонтальная выработка, которая не имеет
непосредственного выхода на поверхность и проведена по простиранию месторождения при пологом, наклонном и крутом его залегании и в любом направлении при горизонтальном залегании.
Слайд 32ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ
Просек 14 – вспомогательная выработка, которая не имеет непосредственного
выхода на поверхность и проводится по пласту полезного ископаемого в направлении его простирания.
Обычно он располагается параллельно штреку и служит для вентиляции, транспортирования полезного ископаемого, оконтуривания целиков и других целей.
Слайд 33НАКЛОННЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ
Бремсбергом 11 называют наклонную выработку, не имеющую непосредственного выхода
на земную поверхность и служащую для спуска полезного ископаемого с помощью механических транспортных средств.
Слайд 34НАКЛОННЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ
Уклон 5 – наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода
на поверхность и служащая для подъема полезного ископаемого с помощью механических транспортных средств.