Ашу дәріс. 6шы семестр 1 блім Дниежзілік кмір кені геологиялы орларыны сипаттамасы 6 саат
 Скачать 2.54 Mb.
|
|
4. Штольнялар арқылы ашу жүйелері. Таулы жерлерде штольнямен ашу жүйесi қолданылады. Тақталар жатысына байланысты штольня көмiр тақтасымен, не болмаса жыныстар арасымен, көмiр тақтасының жазық бойына қиыла өткізiледi (2.6-сурет). Жүк тасу мен шақты суының табиғи шығуына ыңғайлы болу үшін штольня 0,003-0,006 көтерiңкi бойымен өткізiледi. Штольня өткізiлгенде жыныстардың құлау жағдайын, су қауіпiн, жер бетiндегi құрылыстарға байланысты қалдырылатын жер мөлшерін даярлау, қаржының аз, штольняның темiр жолдармен қатынасы сенімді болуын ескеру керек. Штольня горизонтынан жоғары жатқан қорлар алынғаннан кейiн, жазық көмiр тақталары құлау бағытында күрделі еңістермен (3 және 4) ашылады. Көмiр тақталары тiке жатқан жағдайда, олар құлау бағытында тұйық оқпандармен (5, 6) және квершлагпен (7) ашылады. Желдету үшiн, көмiр тақталары шыққан жерiнде штольня (1) немесе шурф (2) өткізiледi. Шақты алабын штольнямен ашқанда су шығару, шақты ішіндегі тасу жұмыстары жақсарады.  2.6 - сурет Штольнямен ашу. Бұл ашу схемалары көп жағдайда кенорындарының жатыс тереңдіктері шамалы болған жағдайда және жоғарғы горизонттарды қазымдау кезінде қолданылады. ТМД елдерінде, Польшада, Ұлыбританияда, Германияда және басқада елдерде сондай-ақ тақталық кенді тік оқпандармен, күрделі квершлагтармен және этаждық квершлагтармен ашу тәсілдері қолданылады. Негізгі эдебиеттер: 1-4, 5-13 Қосымша әдебиеттер: 14-21 СӨЖ арналған бақылау тапсырмалары (4-тақырып) /1-4/ Ашу жүйесін таңдауға әсер етуші факторлар. Ашу жүйелерін жіктеу. Ашушы қазбалар. Тақталық кенді біргоризонттық ашу тәсілдерінің сипаттамасы. 5 - тақырып Шақты алабын көпгоризонттық ашу тәсілдері (4 сағат) Дәрістер жоспары Шақты алабын тік оқпандармен көпгоризонттық ашу тәсілдері. Құлама және тік құлама тақталарды тік оқпандармен ашу схемасы. Көмір тақтасын көлбеу оқпанмен ашу схемасы. Көлбеу оқпандарды тақталардың құлама бағыты және жазылым қиысы бойынша орналастыру. Ашудың принципиальды маңызы және шамашарттары. Штольнямен ашу. Ашудың принципиальды маңызы және шамашарттары. Штольнямен ашудың турлері. Шақты алабын үлкен тереңдікте ашу. Блокпен ашу. Қатты бұзылымды кенорындарын ашу. Дәрістің қысқаша мазмұңы. Көпгоризонттық ашу тәсілдері жазық және көлбеу тақталарды қазып өндіруде кеңінен қолданылады, ал тақталар құлама орналасқан жағдайда ол ең бір мүмкіндікті ашу тәсілі болып саналады. Шақтыларда жазық және көлбеу тақталарды көпгоризонттық ашу тәсілдерімен қазып өндіру екі вариантпен жүзеге асырылады: - басты ашушы қазбаларды тереңдете; - басты ашушы қазбаларды тереңдетпей. Бірінші вариантта тік оқпандар бірден барлық тереңдікке өтіледі. Көтерме горизонт екі-үш деңгейге орналастырылады. Бұл горизонттардан көмірді шығару дербес көтермелермен жүзеге асырылады. Екінші вариантта оқпандар алғашқысында бірінші горизонтқа дейін өтіледі. Қазып өндірілетін тақталар квершлагтармен ашылады. Бірінші горизонттың қорларын қазып алғаннан кейін оқпандар тереңдетіледі және жаңа горизонтта квершлаг өтіледі. Оқпандарды тереңдету кезінде жаңа горизонттағы тақталар шақты алабының бремсбергтік бөлігінде қазып алынуы қажет. Шақты алабын тік оқпандармен және горизонттық квершлагтармен ашудың артықшылығы: желдету схемасының қарапаайымдығы; даярлық қазбаларды өтуге және күтіп-ұстауға жұмсалатын шығынның шамалылығы; тазартпа кенжар жүктемесінің және қазу алабының жоғарғы көрсеткіші. Шақты алабын тік оқпандармен және горизонттық квершлагтармен ашудың кемшілігі: оқпандарды тереңдетудің жиілілігі; горизонттың қызмет ету мерзімінің төмендігі (тақталарды күрделі квершлагтармен ашумен салыстырғанда); квершлагтарды және басты бағытты штректерді өту мен күтіп-ұстауға жұмсалатын шығынның жоғарлылығы. Шақтыларда үлкен өлшемді алабтарды өтуде үш көлбеу оқпандар жүргізіледі - бір басты оқпан және екі көмекші оқпандар. Шақты алабы өлшемінің және шақтының өндірістік қуатының өсуімен оқпандар саны ұлғаяды. Көлбеу оқпандарды өту санының көптігі тау-кен қазбаларын жетілдіру нәтижелілігін өсіреді. Тақталарды қазып өндіруде көмекші ашу қазбалары ретінде жиі жағдайда күрделі немесе этажды квершлагтар қолданылады. Оқпандар негізінде тақта бойымен өтіледі. Тақтаның құлама бұрышы 18° дейінгі шаманы құрағанда басты оқпан конвейерлермен, ал тақтаның құлама бұрышы 18° жоғары болған жағдайда – басты оқпан скиптік көтермемен жабдықталады. Ақырғы жағдайда бір сатылық көлік 1000 м қашықтық аралыққа дейін қолданылуы мүмкін. Конвейерлік көлік кезінде көлбеу оқпан іс жүзінде әрқилы ұзындықты құрай алады. Тақталардың жатысы жайпақ және жазық болған жағдайда және жер бетіне жақындау орналасқан кезде ашу жұмысын жыныс бойымен өтілген екі көлбеу оқпандармен жүзеге асыруға болады. Бір оқпан конвейерлермен, ал екіншісі – арқандық тасымамен жабдықталады. Шақты алабы таулы жерлерде немесе ойлы-қырлы аймақтарда орналасқан жағдайда оны штольнямен ашуға болады. Тақталарды жер бетіне шығуына байланыстыра штольняны тақта немесе жыныс бойымен өтуге рұқсат. Штольняның орнын таңдау кезінде келесі факторларды ескерген жөн: штольня аузына үлкен өлшемді өнеркәсіб алаңның орналастыру (шақтыүсті кешенің орналастыру мақсатымен); жер бетіне шығатын қазбалар аузы мен өнеркәсіб алаңнына жолдарды жүргізу мүмкіндігі; көшкіндермен және шақтыны жаңбырлы мен тасқынды сулармен сақтандыру; қар басу мен тастардың құлауынан сақтау, сондай-ақ қыс мерзімінде штольнядан ағылатын судың қатуынан сақтау; желдің бағытын ескеру және т.б. Штольнямен ашудың артықшылығы: жер бетіне көмірді шығаруда механикалық көтерменің және қорларды игеруде сутөкпе жүйесінің қажет еместігі; насос қуатының шамалы кезінде қазбаларды желдету жұмыстарын ұйымдастырудың қарапайымдылығы. Штольняның деңгейінен жоғары орналасқан жазық тақталар бремсберг алаңы арқылы, ал төменде – еңіс алаңы арқылы қазып алынуы мүмкін. Штольняның жоғарғы тұсындағы шақты алабының өлшемі жердің рельефімен және тақталардың құлама бұрыштарымен анықталынады. Енді жоғарыда айтылған ашу схемаларына қысқаша тоқтап өтейік. 1. Шақты алабын тік оқпандармен көпгоризонттық ашу тәсілдері. Құлама және тік құлама тақталарды тік оқпандармен ашу схемасы. Тақталарды тік оқпандар және қосалқы жазық ашу үңгілермен ашу жүйелері. Қосалқы ашу үңгілер ретінде, ең алдымен, әр түрлі қызмет квершлагтары қолданылады. Орындайтын міндеттеріне орай, квершлагтар - күрделі (бүкіл шақты алабының, әлде оның үлкен бөлігінің қызметін атқарады), горизонтты, этажды, ярусты (бұлар өз бөлшектерінің қызметін атқарады) және аралықты түрлерге бөліну мүмкін. Тақта құлама бұрыштары 8 - 250, шақты алабтарының құлама ұзындықтары 2,0 - 2,5 км арасында болғанда - тік оқпандар және күрделі квершлагтар арқылы ашу жүйелері пайдаланылады (2.7,а-сурет). Бұрыштардың мөлшері 8 градустан төмен болған жағдайда, жазық квершлагтардың орнына көлбеу квершлагтар немесе гезенктер, сырғыма үңгісі қолданылады. Тақталардың құлама бұрыштары 8 - 180 аралығында болып, ал шақты алабының құлама ұзындығы 2,5 - 4,0 км немесе оданда асса - шақты алабы, тік оқпандар және горизонтты квершлагтар арқылы ашылады (2.7,б-сурет). Тік оқпандар әуелі бірінші горизонт деңгейіне дейін өткізіледі. Бірінші горизонт көмірі қазылып алынған сайын, ол оқпандар екінші горизонттың деңгейіне дейін тереңдетіліп тұрады. Әріқарай осы тәртіппен келесідегі горизонтарға тереңдету жұмыстары қайтарыла береді. Горизонттар бойында көмір тақталары бремсберг те, еңіс те алабымен қазылып алына береді. Бірақта, кей жағдайларда горизонттар еңіс алабтарысыз жұмыс істеуі мүмкін, тек бремсберг алабтарымен ғана.  2.7-сурет Жазық және көлбеу тақталарды тік оқпандар мен қосалқы ашу үңгілер арқылы ашу жүйелері: а - тік оқпандар және күрделі квершлагтар арқылы ашу жүйесі; б - тік оқпандар және горизонттық квершлагтар арқылы ашу жүйесі; 1 - қосалқы оқпан; 2 - басты оқпан; 3 - желдетпе оқпан; 4 - бремсберг; 5 - еңіс; 6 - штрек; 7 - күрделі квершлаг; 8 – горизонттық квершлаг. Жүйенің артықшылықтары - желдету процесінің қарапайымдылығы, күрделі шығындар мен даярлау үңгілерді өткізу - сақтау шығындарының төменділігі, тазартпа кенжарларға жоғары өнімділік жобалау мүмкіндігі. Кемшіліктері - оқпандарды тереңдету жиілілігі мен квершлагтар және басты штректердің өткізу шығындарының молайып өсуі. 2. Шақты алабын блокпен ашу. Тақта құлама бұрыштары 25 градуска дейін, ал шақты алабының ұзындықтары жазылым бойынша 8 - 12 километрден, құлама бойынша 2,5-нан жоғары болса - блоктік даярлау тәсілі пайдаланылып, шақты алабы бірнеше блокқа бөлінеді (2.22-сурет). Ол блоктарды ашу үшін тік оқпандар мен горизонттық квершлагтар жүйесі қолданылады. Орталық блоктың жоғарғы жағындағы көмір тақталары екі-үш қосарланған орталық оқпандарымен ашылады. Әр тақтаға кіріс жасау үшін оқпан албарынан күрделі квершлаг өткізіледі. Ол квершлагтан екі жаққа қарай магистралді дала штректері, ал штректерден басқа блоктарға блоктік квершлагтар тартылады. Шақтының жылдық өндірістік қуатына байланысты бір мезгілде іске бірнеше блоктар қосылу мүмкін. Блоктік тәсілде әр блок жеке түрде желдетіледі. Тасымалдау жұмыстары жеңілденеді. Магистралді штрекке бүкіл блоктардан жүк түсетін болғандықтан жаппай конвейерлендіру мәселесі туындайды, сондықтан оларды өнімді конвейерлермен жабдықтаған қажет. Блоктік тәсілдің, горизонттық квершлагтармен жұмыс істегендегі, ірі кемшілігіне - шақтының басынан аяғына дейін қызмет істегенше үлкен көлемде күрделі үңгілерді өткізу жұмыстары, жатады. 3. Көлбеу және құлама тақталарды тік оқпандар мен этажды квершлагтар арқылы ашу. Тақта құлау бұрыштары 30 градустан жоғары болған жағдайда тақталарды ашу үшін тік опандармен бірге этаждық квершлагтар қолданылады (2.8,а-сурет). Этаждық квершлагтар оқпандар тереңдетілген сайын өткізіліп тұрады. Көлбеу үңгілердің жоқ болу себебінен, желдету мен тасымалдау жұмыстары жеңілденеді. Айқын кемшілігі болып, оқпандардың мезгіл сайын тереңдету мәжбүрлігі, анық көрініп тұр. Осы себептен өндірістік жұмыстардың өнімділігі төмендейді, оқпандардағы көтерме қондырғыларының тиімділігі да 20 - 30 пайызға түседі. Кішібұрышты (15 - 200), жақын жатқан көмір тақталарда, 2.8,а-суреттегіден айрықша, этаждық квершлагтарды оқпан албарларынан емес күрделі бремсберг пен еңістен де өткізуге болады. Ол үшін күрделі бремсбергтер мен еңістер жақын жатқан бірнеше тақталарға ортақ қылдырылып өткізіледі. Бұл амалды (вариантты) толық өндіру мақсатында техника-экономикалық дәлелдеме жасалады. 2.8-сурет Көлбеу және құлама тақталарды тік оқпандар мен этажды квершлагтар арқылы ашу жүйелері: а -көлбеу тақталарды ашуда; б – құлама тақталарды ашуда; 1 - қосалқы оқпан; 2 - басты оқпан; 3 - этаждық желдетпе квершлаг; 4 - этаждық тасыма квершлаг. Тік оқпандар мен этаждық квершлагтар арқылы ашу жүйелері негізінде құлама тақталарды ашу үшін жиі қолданылады (2.8,б-сурет). Суретте көрсетілгендей, этаждардың көмірлері қазылған сайын оқпандар 100 - 120 метрге тереңдетіліп тұрады. Басты оқпан скипті көтермемен жабдықталады және онымен ластанған ауа шығарылады. Қосалқы оқпан екі клет көтермесімен қамтамасыз етіледі, біріншісі, істегі горизонттар жұмыстарын, екіншісі, жаңа горизонтты даярлауды атқарады. Ірі шақтыларда тереңдету жұмыстарына арнайы үшінші оқпан өткізілу мүмкін. Оқпан албарларынан этаждық тасыма квершлаг өткізіледі (желдетпе квершлаг бірінші этажда ғана жеке өткізіледі, өзге этаждарда бұрыңғы тасыма квершлаг қайта пайдаланылады). Оқпан албарлары маңайындағы көмір жоғалымдарын төмендету мақсатында, оқпандарды көмір тақталарының жатыс - көмірі жоқ, бүйірінен жобалап өткізген дұрыс. Бұл ашу тәсілдердің артықшылықтары - этаждарды тереңдету мәселесі жаңа техникалық шешімдерді қолдануға қолайлылық жасайды; өндірістік учаскеден оқпанға дейін тасымалдау сатылары пайда болмайды; желдету жүйесінің қарапайымдылығы; шығындардың төменділігі және шақты (горизонт) құрылысының қысқа мерзімі. Кемістіктері - оқпандарды тереңдету жиілілігі; әр горизонттарда оқпан албарларын құру мәжбүрлігі; бірнеше горизонттарда (ең азы дегенде - екі) бір уақытта тау-кен жұмыстары орындалуы; горизонттың жұмыс істеу мерзімінің аздығы. Тік оқпандармен ашу жүйелерде қосалқы ашу үңгілер ретінде тік және көлбеу үңгілер пайдаланылуы мүмкін. Көбінесе, гезенктер мен тұйық оқпандар. Қарағанды көмір бассейні [23] мен ТМД мемлекеттеріндегі шақтыларда бұған жататын ашу жүйелері өте сирек кездеседі. Бұл топтағы ашу жүйелер шартты түрде төмендегі 8-ші мен 9-шы сұлбада қаралады (3.14 және 3.15-суреттер). 4. Шақты алабын көлбеу оқпандармен ашу жүйелері. Шақты алабын көлбеу оқпандармен ашу жүйелері жиі пайдаланылатын ашу тәсілдер қатарына жатады. Көлбеу оқпандар ашу тәсілдері екіге бөлінеді - қосалқы ашу үңгілерісіз (жалғыз тақтаны) және қосалқы ашу үңгілер арқылы (топты тақталарды күрделі әлде этаждық квершлагтармен). Бұлар тек жазық тақталарда қолданылады. Тақта бойымен, аралықтары 30 метрдің шамасында, бір басты және бір (кейде екі) қосалқы көлбеу оқпандар өткізіледі (2.9-сурет). Ылди бұрышы 18 градуска дейін болса, басты оқпан конвейерлермен жабдықталады, одан жоғары бұрыштарда – скиптермен. Егерде бос жыныстар, материалдар, жабдықтар арқан арқылы тасымалданса онда көлбеу оқпанның ұзындығы 1000 м аспауға тиісті. Қазіргі кезде көлбеу оқпандарды тұрақты жыныстардың арасында өткізуге жол беріледі. Көлбеу оқпандармен ашу жүйелердің артықшылықтары: көмір тасымалдауды жаппай конвейерлендіруге мүмкіншілік берілуі; шақты құрылысының қысқартылуы және арзандалуы. Кемшіліктері: бос жыныстар тасымалдауының ауырлығы және оның өнімсіздігі; көлбеу оқпандарының ұзарған сайын сақтау мен күту шығындарының үнемі өсуі.  2.9-сурет Жазық тақтаны көлбеу оқпанмен ашу жүйесі: 1 – басты оқпан; 2 – қосалқы оқпан; 3 – штрек; 4, 5, 6, 7 – шақты алабының шекаралары; 8 – этаж (горизонт) шекаралары. 5. Шақты алабын штолнялар арқылы ашу жүйелері. Шақты алабын штолнялар арқылы ашу жүйелері қырлы - таулы жерде ғана пайдаланылады. Штольня мен көмір тақтаның қиылысынан басты штрек өткізіліп бүкіл даярлау жұмыстары басталады. Бұл ашу жүйенің ең қарапайым түрі төмендегі 1-ші сұлбада көрсетіледі (2.10-сурет және 2.1-кесте). Бұл тәсілді пайдалануда штолня аузының алды құрылыстар мен ғимараттар салынуға және кіре-беріске ыңғайлы болуға тиісті. Тіпті, оның биіктігі тасқын мен жамбыр суы толған жағдайда қауіптік туғызбайтындығын талап ету қажет (ақырғы 50 жылдың ауа-райы мәліметтері ескеріледі). Штольнямен ашу артықшылықтары – кен тасымалдауға механикалық көтермені пайдаланбай жаппай конвейерлендіруге толық жол ашады; жалпышақтылық су ағызу жұмыстары жеңілденеді. ТМД мемлекеттерінде штолнялар сирек пайдаланылады. Жоғарыда айтылған ашу жүйелердің көпшілігі шындық жағдайда құранды ашу жүйелер түрінде кездеседі. Оған себеп ететін факторлар – геологиялық бұзылыстар, тақталардың әр келкі аралықтары, өзгермелі құлама бұрыштар және тағы да басқа таугеологиялық күрделі жағдайлар. 2.1-кестеде, көмір өндірісінде жиі пайдаланылатын ашу жүйелердің жіктемесі беріледі. Енді осы ашу үлгілеріне жүйелеп баяндау жасап өтейік. 2.10-суретте шақты алабы штолня (1) арқылы ашылады да, күрделі бремсбер - еңіспен (2) даярланады. Ауаны шығаратын желдетпе оқпан (3) шақты алабының жоғарғы шекарасында өткізіледі. Кейбір жағдайда әр бремсберг алабы жағындағы этаждар этаждық штолнялармен қамтамасыз етілу мүмкін. Таулы жерлерде бұл жүйе ең қолайлы деп табылады.  2.10-сурет Штолня арқылы ашу жүйесі 6. Бір тақтаны көлбеу оқпан арқылы ашу жүйесі. 2.11-суретте бір тақтаны көлбеу оқпан арқылы ашу жүйесі көрсетілген. Бұл жүйеде бір жазықтықпен екі көлбеу опан (4) өткізіледі: бірінші - конвейермен жабдықталынған басты, екінші - қосалқы, оқпандар. Екі оқпанның аралығы 25 - 30 м. Басты оқпанның негізгі қызметі - пайдалы кенді жер сыртына шығаруда, оған қоса ол ауа шығарушы болуда мүмкін, ал қосалқы оқпан - адамдарды түсіріп - шығару мен шақтыға ауа жіберу үшін пайдаланылады. 2.11-сурет Бір тақтаны көлбеу оқпан арқылы ашу жүйесі. 7. Бір тақтаны тік оқпан және күрделі бремсберг (еңіс) арқылы ашу жүйесі. 2.12- суретте бір тақтаны тік оқпан және күрделі бремсберг (еңіс) арқылы ашу жүйесі көрсетілген. Басты және қосалқы (5, 6) оқпандардың екеуі де шақты алабының ортасынан орналастырылған тік оқпандар. Қосымша ашу қазба ретінде күрделі бремсберг пен еңіс (2) өткізіледі. Бремсберг алабынан ластанған ауаны шығару үшін, шақты алабының жоғарғы жағынан желдетпе квершлаг (7) пен оқпан (3) өткізілу мүмкін. Еңіс алабының ластанған ауасын шығару үшін басты оқпан пайдаланылады (қажетті болса қосымша желдетпе оқпан өткізіледі). |