Расчет промышленых запасов шахт

В мировых запасах ископаемого топлива на долю угля, горючих сланцев и торфа приходится по объему 90%, а на долю нефти и газа 7-8%. В настоящее время добыча угля ведется в 60 странах: Германия, Польша, ЮАР, США, КНР, Россия, Индия. На долю этих стран приходится 85% мировой добычи. От 10 до 100млн.т добывает Польша, Германия, Великобритания, ЮАР, Канада, Турция. Если в 1923г. на земле добывалось 2,3 млрд.т, то 200г. планируется добыть от 5-7млрд.т, в 1996г. – 3,350млрд.т из них КНР –1350млн.т, США 964млн.т, Индия 108млн.т, Россия 255млн.т, Австралия 250млн.т. Мировые геологические запасы угля составляют 14трлн.800млрд.тонн. Мировые, доказанные 1035млрд.тонн – этих запасов хватит на 225лет, и в России этих запасов хватит на 500лет. На земном шаре находится 3600 угольных бассейнов и месторождений 7бассейнов это 27500млрд – бассейны гиганты, к ним относятся Ленский, Тунгусский, Таймырский, Канско-Ачинский, Аппалагский, и Кузбаский, Аммазона. 4 бассейна от 200-500млрд. Нижнерейсковестфальский, Донецкий, Печорский, Иллинойс. Около 250 бассейнов имеют запасы от 0,5-200млрд.т. В Азии 57%, Америке 30%, Европе 9% , Африка и Австралия по 2%, Россия из 14100 – 6800

1 Расчет промышленных запасов шахт

Каждому шахтному полю соответствуют определенные запасы полезного ископаемого, в зависимости от мощности и условия залегания угольного пласта, а так же качества угля различают балансовые и забалансовые запасы полезного ископаемого.

Балансовые запасы разработка которых экономически целесообразна по качеству полезного ископаемого они отвечают требованиям их промышленного использования, а по количеству и условиях залегания пригодны для добычи при современном уровне техники.

Забалансовые запасы это запасы которые не соответствуют требованиям балансовых по этому они в данное время не разрабатываются но их можно рассмотреть как объект промышленного освоения в дальнейшем.

Zбал = S*H*Ʃ*mi*γ  (млн/тон)

где: Zбал – балансовые запасы шахтного поля

       S – размер шахтного поля по простиранию

       H – размер шахтного поля по падению

       mi – суммарная мощность пластов

       γ – средняя плотность угля

Расчет:

Zбал = 3200*830*10*1,3 = 34 528 000 (млн/тон)

Промышленные запасы

В границах шахтного поля заключены определенные запасы полезного ископаемого, они различаются на геологические, балансовые, изобалансовые.

Zпр = Zбал * K

где: K – коэффициент извлечения угля из недр (для крутонаклоных и крутых пластов он составляет 0,8)

Расчет:

Zпр = 34 528 000*0,8 = 27 622 400 (млн/тон)

Потери

При разработке шахтного поля не все балансовые запасы могут быть выданы на поверхность часть из них остается в недрах и составляет потери.

Zп = Zбал – Zпр

Коэффициент извлечения -  отношение количества извлеченного полезного ископаемого к балансовым запасам

Кизв = (Zпр / Zбал) * 100%

где: Кизв – коэффициент извлечения

Расчет:

Zп = 34 528 000 – 27 622 400 = 6 905 600 (млн/тон)

Кизв = (27 622 400 / 34 528 000) * 100% = 80%

Избежать потери полезного ископаемого практически не возможно. Их величина зависит от многих факторов : экономических, технических, геологических, наличие мощности пласта, угла падения, наличие охраняемых объектов на поверхности, сложность залегания применяемая техникой и технологией.

1.1 Расчет годовой мощности

Производственная мощность – максимально возможная добыча полезного ископаемого установленного качества в единицу времени.

Проектная мощность – определена в проекте добыча полезного ископаемого которое должно производить предприятие в единицу времени.

Aшг = ((Kпл + Kноз) * √Zпр * Kгд * mср ) / Ʃ mi

где: Aшг – проектная мощность шахты

Kпл – коэффициент учитывающий влияния общего числа угольных пластов в шахтном поле и числа пластов принятых к одновременной отработке

Kноз – коэффициент учитывающий влияние нагрузки на отчтсной забой и на уровень проектной добычи

Kгд – коэффициент учитывающий влияние глубины разработки и угла падения угольных пластов

mср – среднее арифметическое пластов

Ʃ mi – сумма мощности пластов

Kпл = (mпл.ор. + √ mпл – mпл.ор. ) / √ mпл

где: mпл.ор – число одновременных отрабатываемых пластов

       mпл  - общее количество пластов в шахтном поле

Kноз = √ ѱ * Аоз * (mср / mр )

где: ѱ – коэффициент определяющий влияние средней нагрузки на отчистной забой и на уровень проектной добычи

              Аоз – месячная нагрузка на отчистной забой

              mср – средняя мощность угольных пластов в шахтном поле

              mр – мощность принятого к расчету пласта

              Кгд – коэффициент учитывающий влияние глубины разработки и угла падения угольных пластов

Кгд = 1 + (Нвг / Ннг)

где: Нвг – глубина верхней границы шахтного поля

              Ннг – глубина нижней границы шахтного поля

Нвг = Н + hn

где: Н – глубина по падению

              hn – наносы

Расчет:

Аоз = 20 тыс. тон / год

Нвг = 830 + 15 = 845 м

Ннг= 3215 м

Кгд = 1 + (845 / 3215) = 1,26

Kноз = √ 0,0005 * 20 000 * (3,33/3,2) = 3,22

Kпл = ( 2 + √ 3 – 2 ) / √ 3 = 3 / 1,7 = 1,76

Aшг = (( 1,73 + 3,22) √ 34 528 000 * 1,25 * 3,33) / 10 = 5934 тыс. тон /год

1.3 Расчет срока службы шахты

Срок службы шахты в годах в течении которого будет извлекаться промышленные запасы, следовательно основными параметрами угольной шахты составляет время.

T = Zпр / A

где: T – срок службы шахты (лет)

              A – производственная мощность шахты тыс. тон  / год

              Zпр – промышленные запасы

Расчет:

Т = 27,6 / 1,5 = 18,4 лет

Проектную мощность принимаем согласно линейке:

0,6 – 0,8 – 1,2 – 1,4 – 1,5 – 2,2 – 2,4 т / г

Полный срок службы шахты определяется с учетом времени на развитие и свертывания добычи. Время на развитие необходимо в начальный период работы когда шахта осваивает временное свертывание или затухание добычи относятся к последним годам когда у шахты заканчиваются запасы в этот период шахта снижает добычу установленную проектом.

Полный срок службы шахты находится:

Tп = T + 0,5 t

где: t – время на освоение и затухание шахты срок освоения 2 года, затухания 3 года.

Расчет:

Tп = 18,4 + 0,5 * 5 = 20,4 лет

Суточная добыча