Дипломная работа: Маркшейдерские работы по обслуживанию эксплуатационного участка угольной шахты и снижение себестоимости угля

Содержание

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика Кузбасса

1.2 Геологическая характеристика угольного района

1.3 Геологическая характеристика поля шахты

1.4 Паспорт выемочного участка

1.5 Экономическая часть

2. Специальная часть

2.1 Маркшейдерские работы по обслуживанию эксплуатационного участка

2.2 Маркшейдерские работы при проверке подъемного комплекса

Список литературы

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика Кузбасса

Кузнецкий бассейн, расположенный в южной части Западной Сибири, в плане имеет форму неправильного четырехугольника; наибольшая длина бассейна 335км, а наибольшая ширина 110км, площадь бассейна 27 тыс. кв. км.

На северо-востоке Кузнецкий бассейн граничит с Кузнецким Алатау, на юго-западе с Салаирским кряжем, на юго-востоке со сливающимися острогами этих двух кряжей, на северо-западе с Колывань-Томской складчатой системой, которая в современном рельефе выражена слабо.

Площадь бассейна представляет собой возвышенную равнину, слабо всхолмленную в юго-западной части и значительно больше в северо-восточной. Характерна для территории бассейна также многочисленность протекающих здесь рек, долины их глубоко врезаны не только в четвертичные отложения, представленные преимущественно лессовидными суглинками, но и в нижележащие коренные породы.

В составе пород, слагающих обрамление и фундамент бассейна, выделяют архей, протерозой, кембрий, ордовик, силур, нижний и средний девон. Архей и протерозой представлены гнейсами, мраморами и кварцитами; кембрийские отложения-известняками, доломитами, сланцами и песчаниками; ордовик-порфиритами и конгломератами.

Девонские отложения сложены комплексом известняков, богатых фауной, переслаивающихся с пестроцветными туфогенными песчаниками, туфоконгломератами, порфиритами, а также глинистыми сланцами.

Выходы каменноугольных турнейских и визейских морских отложений протягиваются узкой полосой почти по всем окраинам бассейна. Представлены они известняками, сланцами, зеленоватыми песчаниками. Выше залегают осадки намюрского яруса, представленные преимущественно песчанистыми сланцами. На морских нижекаменноугольных отложениях залегает угленосная в основном песчано-глинистая толща среднего, верхнего карбона и перми. В ее составе выделяются балахонская и кольчугинская серии, к которым приурочена основная угленосность бассейна.

В балахонской серии наибольшая угленасыщенность приурочена к юго-западной части бассейна – Бачатскому и Прокопьевско-Киселевскому районам. Угленосные отложения мощностью около 1600м содержат от 22 до 60 пластов угля. Мощность большей части пластов 2-5м, а отдельных пластов до 10-20м. Основная часть угольных пластов имеет простое строение.

В отложениях кольчугинской серии преобладают пласты сложного и умеренного сложного строения. Простыми являются лишь некоторые тонкие пласты. В пластах углей кольчугинской серии Кузбасса широко развиты различного рода включения и известны многочисленные случаи размывов.

В тарбаганской серии угленосность очень неустойчива. В ней содержится от 13 до 56 пластов и пропластков угля, из них рабочей мощности от 3 до 14 пластов. Пласты обычно сложные, состоящие из нескольких пачек, разделенных прослоями породы.

В девонских отложениях в районе пос. Барзас известны липтобиолиты, богатые сапропелитовым материалом. Угли Кузбасса в основном гумусовые.

По общему тектоническому плану Кузнецкий бассейн относится к типу унаследованных прогибов, и представляет собой крупный ассиметричный синклинорий, длинная ось которого вытянута с юго-востока на северо-запад. Он заложился в среднем палеозое и развивался преимущественно в позднем палеозое. Вдоль длинной оси синклинория мощности осадков имеют наибольшие величины.

Наиболее сильно дислоцированы угленосные отложения вблизи границ бассейна, в зонах, прилегающих к окружающим бассейн горным кряжам. В центральных частях синклинория резко выраженная складчатость приурочена к зонам крупных дизъюнктивных нарушений, протягивающихся почти через весь бассейн параллельно его юго-западной и северно-западной границам.

В бассейне отмечаются наибольшее разнообразие форм складок; ряд складок осложнен дизъюнктивными нарушениями, часть из которых протягивается на многие десятки километров, а некоторые - почти через весь бассейн.

Наиболее крупные зоны разломов – Тырганская на западе бассейна и Томская – в его северной части. Многочисленные нарушения различной амплитуды развиты в различных частях угленосной толщи, особенно в зонах мелкой складчатости.

Гидрогеологические условия продуктивных толщ бассейна зависят в основном от его тектоники. Наибольшая водоносность отмечается в зонах крупных тектонических нарушений, а также на участках выгорания угольных пластов.

1.2 Геологическая характеристика угольного района

Прокопьевско-Киселевский угольный район расположен в пределах Присалаирской полосы. Является одним из наиболее основных районов Верхнебалахонской и Нижнебалахонской подсерии, мощность которых в этом районе около 1200 метров. Количество рабочих пластов до 30.

В алыкаевской свите залегают 11 пластов мощностью от 0,5 до 6,0 метров.

Промежуточная, ишановская и кемеровская свиты, характерны наличием мощных пластов угля, достигающих 20м (пласт Мощный) и 30м (пласт Горелый). Усятская свита включает в себя от 6 до 10 рабочих пластов мощностью от 0,5 до 12,0 метров.

В структурном отношении Прокопьевско-Киселевский угольный район представляет собой одно целое. Угленосные отложения собраны в сравнительно узкие складки, вытянутые в северо-западном направлении и разбитые на отдельные блоки продольными нарушениями с амплитудой до 2км, при этом западные блоки оказываются надвинутыми на восточные.

1.3 Геологическая характеристика поля шахты

1.3.1 Местоположение и границы поля шахты

ООО « Шахта « Киселевская» - действующее угольное предприятие, сдана в эксплуатацию 31 декабря 1935г, расположена в северо-западном районе Прокопьевско-Киселевского месторождения Кузбасса, в пределах городской черты города Киселевска.

Шахта соединена подъездными железнодорожными путями со станциями «Киселевск» и «Черкасов-Камень» Западно-Сибирской железной дороги, находящимися соответственно в 1,5км и 8км от шахты.

Размеры шахтного поля составляют: по простиранию – 4,8км, в крест простирания – 2,5км. Его площадь составляет 6,7км².

Границами шахтного поля являются:

- на севере в пределах I и II - ось целика под полотно Западно-Сибирской железной дороги, далее на восток от оси I синклинали целик под р. Тугай и промплощадку шахты «Дальние горы»;

- на юге в пределах I синклинали;

- на западе кровля пласта V Внутреннего в восточном крыле II , нарушение «L», Тырганский надвиг, нарушение «30»;

- на востоке нарушение «R», до оси Малой Восточной синклинали, нарушение «М» до оси и по оси.

Вскрытие свиты мощных пластов поля шахты «Киселевская» произведено пятью вертикальными стволами: скиповым, клетевым, породоуглубочным, юго-восточным, юго-западным.

Подготовка шахтного поля выполнена квершлагами, концентрационными и полевыми штреками. Шахта отнесена к III категории по газу метану. Отрабатываемые пласты являются склонными к самовозгоранию, опасными по взрывчатости угольной пыли. Случаев внезапных выбросов угля и газа на шахте не зарегистрировано.

1.3.2 Стратиграфия поля шахты

Стратиграфическое расчленение угленосных отложений даётся по «Унифицированной схеме расчленения угленосных отклонений Кузнецкого бассейна», принятой в 1964 году.

Угленосные отложения шахтного поля приурочены к центральной части Прокопьевско-Киселевского угленосного района, относятся к верхнебалахонской подсерии балахонской серии. Угленосная толща согласно перекрывается безугольными осадками кузнецкой свиты, слагающими ядро Нулевой синклинали.

На шахтном поле в верхнебалахонской подсерии выделяются три свиты: усятская, кемеровская и ишановская. Ниже приводится описание осадочной толщи в стратиграфическом порядке, сверху вниз.

Кузнецкая свита, распространена только на западном крыле II Тырганской антиклинали. Вскрытая мощность свиты равна 150-200м, сложена перемежающимися слоями, в основном, мелкозернистых песчаников и крупных алевролитов. В толще пород иногда встречаются тонкие невыдержанные пропластки угля.

Усятская свита имеет наибольшую угленосность. Верхняя граница проводится по слою песчаников в 80м выше пласта VIII Внутреннего, нижняя-по слоям гравелита или конгломерата в почве пласта I Внутреннего. Мощность свиты в среднем составляет 205м, рабочая угленосность 15%. В состав свиты входят 10 пластов угля (сверху вниз): VIII, VII, VI, V, IV, III, II, II бис Внутренние, Проводник II бис и I Внутренний. Наиболее мощным и устойчивым пластом является IV Внутренний, который, сближен с нижележащим пластом III Внутренним. В направлении с юга на север расстояние между пластами уменьшается от 30 до 1м, и севернее 7 разведочной линии пласты сливаются. Пласты II, II бис Внутренние и Проводник IIбис Внутреннего являются сближенными, расстояние между ними составляет соответственно 4,0 и 0,2-0,4м. В литологическом отношении свита, сложена песчаниками, алевролитами, аргиллитами, углями, реже углистыми аргиллитами и гравелитами. Песчаники и алевролиты имеют преобладающее значение, и содержание их соответственно составляет 45 и 30%. Кемеровская свита от других свит отличается наличием наиболее мощных пластов угля и высокой угленосностью - 24%. Верхняя граница свиты проходит по нижнему слою гравелитов или конгломератов в кровле пласта Характерного, нижняя - по почве пласта Мощного. Мощность свиты изменяется от 110м на Промежуточной антиклинали до 180м на I Тырганской антиклинали. В Кемеровскую свиту входят пласты: Характерный, Горелый, Прокопьевские II и I, Мощный. Отличительной особенностью свиты является склонность пласта Прокопьевского к бифуркации с проявлением маломощных проводников в кровле и почве. Вмещающие породы свиты, сложены также преимущественно песчаниками и алевролитами, содержание их соответственно составляет 40 и 28%.

Ишановская свита, вскрыта полностью лишь на I Тырганской антиклинали и одной скважиной по 15 разведочной линии в западном крыле Промежуточной антиклинали.

Границы свиты: верхняя – почва пласта Мощного, нижняя – кровля пласта Пятилетка. Средняя мощность свиты 285м, общая угленосность 11%, рабочая 9%. На шахтном поле в свиту входят 9 пластов: Безымянный II, Безымянный I (в), Безымянный I (н), Спорный, Подспорный, Двойной, Ударный, Садовый, Пионер. Значительной мощностью, постоянством структуры и выдержанностью отличаются пласты Безымянный I (в) и Двойной. Другие пласты угля обычно маломощные, а некоторые из них только в редких случаях достигают рабочего значения. Вмещающие породы свиты: песчаники и алевролиты, составляющие соответственно 32 и 45%. Подчиненное значение имеют аргиллиты и углистые аргиллиты, они обычно перекрывают пласты угля.

Четвертичные рыхлые отложения (наносы) залегают непосредственно на угленосной толще и в пределах шахтного поля имеют мощность от 0,3 до 49м, подразделяются на лессовидные суглинки водоразделов и аллювиальные отложения долины речки Тугай. Последние представлены переслаиванием глин и суглинков с линзами песка и супеси, в которых встречаются включения гальки и щебенки коренных пород.

На выходах отдельных угольных пластов (Мощный, Горелый, Прокопьевский, IV Внутренний) под рыхлыми отложениями имеются зоны выгорания, заполненные обожженными породами – «горельниками», которые встречаются в центральной и северной части поля шахты, до глубины от 5-10 до 100м от дневной поверхности.

1.3.3 Характеристика рабочих пластов угля

Характеристика рабочих пластов сведена в таблицу 1.1

Таблица 1.1 – Характеристика рабочих пластов угля

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17