Электромеханическое оборудование и автоматическая система исключения столкновений поездов в условиях ОАО \"Ленинградсланец\" icon

Электромеханическое оборудование и автоматическая система исключения столкновений поездов в условиях ОАО "Ленинградсланец"


3 чел. помогло.
Смотрите также:
«Электромеханическое оборудование аноф-2»...
Для обеспечения большей пропускной способности на перегонах применяется автоблокировка и...
Приказ «09» января 2008 г...
Начальник Свердловской железной дороги-филиала ОАО «ржд»...
Системные меры направленные на обеспечение высокого уровня управляемости безопасностью движения...
Приказ «09» января 2007 г...
Систем электроснабжения...
Систем электроснабжения...
Тематический план. Наименование...
Руководство для летчиков по системе...
Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах...
1. Требования, предъявляемые к диспетчерской централизации...



Загрузка...
страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
скачать
Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)


Допускается к защите в ГАК


Зав.кафедрой АПП


_______________ проф. Р.М.Проскуряков


“_______” ______________________ 2003 г.


ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

ДП.97.1837.03


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Тема: Электромеханическое оборудование и автоматическая система исключения столкновений поездов в условиях ОАО "Ленинградсланец"


Автор: студент гр. ЭР-97з __________________/ Шишко Д.В./

(подпись)

Руководитель проекта: проф._________________ / Кордаков В.Н./

(подпись)

Рецензент: _________________ / /

(подпись)

Консультанты:


каф. Э и ЭМ: проф. __________________/ Козярук А.Е. /


каф. Э и ЭМ: доцент __________________/ Ганский В.П. /


каф. ЭА и ОТ проф. _________________ / Сметанин М. М. /


каф. ЭГП доцент _________________ / Воронов Н.Г. /


каф. НГ и Г доцент __________________/ Игнатьев С.А./


каф. ЭА и ОТ доцент _________________ / Баркан М.Ш./


каф. РСУ доцент __________________/ Соловьев В.С./


Санкт-Петербург

2003 год

Министерство общего и профессионального образования

Российской федерации


Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова

(технический университет)


Кафедра_____________________________

(наименование кафедры)


УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой АПП


проф. Проскуряков Р.М. (звание,Ф.И.О.)


“___”________________________2003___г.


^ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

_________________________________

(индекс)


Студенту Шишко Д.В. уч.группы ЭР-97-1837


Тема

Электромеханическое оборудование и автоматическая система исключения столкновений поездов в условиях ОАО "Ленинградсланец"


Исходные данные

Данные собраны на предприятии ОАО "Ленинградсланец"


Тема специальной части

Автоматическая система исключения столкновений рудничных электровозов.


^ Требования к графической части проекта и пояснительной записке содержатся в Методических указаниях по проектированию


Руководитель проекта проф. Кордаков В.Н. ______________

(Ф.И.О.) (подпись)


Дата выдачи задания “____” ______________2003_г.

Аннотация


Данная выпускная дипломная работа выполнена на основе материалов по ОАО «Ленинградсланец».

Тема дипломной работы «Электромеханическое оборудование и автоматическая система исключения столкновений поездов в условиях ОАО "Ленинградсланец». В работе рассматривается электроснабжение шахты, управляемый электропривод электровоза К14. Предлагается следующее мероприятие:

  1. Введение системы автоматического исключения столкновений.

При реализации предлагаемого мероприятия произойдет высвобождение денежных средств ОАО «Ленинградсланец» в сумме 305,8 тысяч рублей.

Дипломная работа выполнена на 123 страницах, представлена на 6 плакатах. Пояснительная записка снабжена таблицами.


^ The Summary

The given final degree work was run for base of material in JSC «Leningradslanets»

The theme of degree work «Electromechanic equipment and automation of transport on JSC «Leningradslanets». In work is considered supply of mine, operated electromachine К14. Measure to improve the situation are offered in this project:

1. Entering a system of automatic excluding the collisions.

After implementation of the proposed measures the enterprise JSC «Leningradslanets» will have financial resources of 305,8 thousands of rubles.

The degree work of 123 pages , 6 posters and some tables.

Оглавление


1. Общие сведения об ОАО «ЛЕНИНГРАДСЛАНЕЦ» 7

2. Геолого-экономические условия района 13

2.1. Географо-экономические условия района 13

2.1.1. Географическое и административное положение 13

2.1.2. Рельеф, речная сеть, климат, растительность 13

2.1.3. Карст 15

2.1.4. Экономика, коммуникации и энергоснабжение 15

2.2. Геологическое описание района 16

2.2.1. Структурно-тектонические особенности 16

2.2.2. Стратиграфия 17

2.3. Условия залегания и строения промпласта 24

2.4. Качество и технологические свойства промпласта 26

2.5. Границы подсчета запасов 28

^ 3. Механизация основных и вспомогательных работ. 30

3.1. Организация очистных работ 30

3.2 Расчет вентиляторной установки 38

4. Электроснабжение шахты. 41

4.1. Расчет электроснабжения добычного участка шахты «Ленинградская» 41

4.1.1. Расчет Освещения участка 41

4.1.2. Расчет электрических нагрузок участка 42

4.1.3. Выбор силовых трансформаторов 43

4.1.4. Выбор марки и сечения кабеля 44

4.1.5. Кабельный журнал. 51

4.1.6. Расчет токов короткого замыкания в участковой сети. 52

4.1.7. Расчет заземляющей сети. 55

4.2 Электроснабжение шахты ,,Ленинградская” 56

4.2.1.Определение расчетных нагрузок шахты. 57

4.2.2. Расчет токов короткого замыкания. 58

4.2.3. Выбор сечения проводников. 64

4.2.4. Релейная защита и автоматика. 66

4.3. Газовая защита. 68

^ 5. Шахтный электровозный транспорт. 69

5.1 Назначение электровозного транспорта. 69

5.2. Тяговый расчет электровозной откатки. 69

5.3 Расчет электроснабжения тяговой сети 74

5.4 Электропривод рудничного электровоза К14 79

5.4.1 Техническое задание на тяговый электропривод рудничного электровоза 79

5.4.2 Схема электропривода электровоза 80

5.4.3 Проверка выбранного двигателя по мощности. 84

5.4.4 Расчет механических переходных процессов пуска электропривода электровоза при максимальной нагрузке 85

5.4.5 Рекомендации по модернизации электропривода электровоза 87

^ 6. Автоматическая система исключения столкновений рудничных поездов (АСИС). 89

6.1 Обоснование применения АСИС. 89

6.2 Функциональная схема АСИС. 90

6.3 Математическая модель АСИС. 96

6.4. Расчет параметров секционирования транспортной сети откатки. 104

6.5 Расчет экономической эффективности от использования АСИС 107

^ 7. Безопасность жизнедеятельности. 109

7.1. Анализ потенциальных опасностей. 109

7.1.1.Санитарно-гигиенические условия работ и микро климат. 109

7.1.2. Основные профессиональные вредности при подземной добычи сланца 109

7.2. Борьба с шумом. 111

7.3. Анализ травматизма. 112

7.4 Меры безопасности при чрезвычайных ситуациях в мирное время. 114

7.5. Электробезопасность 115

7.5. План ликвидации аварии 116

^ 8. Охрана окружающей среды 119

8.1.Эффективное использование недр 119

8.2. Охрана атмосферного воздуха от загрязнения 119

8.3. Шум и вибрация 121

8.4. Поверхностные воды 121

8.5. Мероприятия по охране подземных вод от загрязнения и истощения 123

8.6. Охрана земельных ресурсов 123

8.7. Утилизация отходов производства 124

8.8. Охрана животного и растительного мира 125

8.9. Охрана окружающей среды от воздействия электромагнитного излучения 125

8.10. Защита от воздействия радиоактивности 125

Список использованной литературы. 127



^

1. Общие сведения об ОАО «ЛЕНИНГРАДСЛАНЕЦ»


Ордена Трудового Красного Знамени акционерное общество открытого типа «Ленинградсланец» (ОАО «Ленинградсланец»), учреждено в соответствии с Указом Президента Российской Федерации «Об организационных мерах по преобразованию государственных предприятий в акционерные общества» от 1 июля 1992 года № 721 Указом Президента Российской Федерации «О преобразовании в акционерные общества и приватизации объединений, предприятий и организаций угольной промышленности» от 30 декабря 1992 года №1702.

Общество является правоприемником Производственного объединения по добыче сланца «Ленинградсланец» (ПО «Ленинградсланец» ).

В составе общества было шесть структурных подразделений: шахта «Ленинградская», шахта №3, шахта им. С. М. Кирова, погрузочно-транспортное управление, ремонтно-механический завод, участок вспомогательных и непрофильных работ. Характеристика действующих вспомогательных предприятий:

  • Погрузочно-транспортное управление (ПТУ), которое обеспечивает шахты перевозками железнодорожным транспортом, а также оказывает услуги другим предприятиям г. Сланцы. Подъездные пути ПТУ примыкают к ст. Рудничная и ст. Сланцы Октябрьской железной дороги. Протяженность собственных путей 67 км. Локомотивный парк состоит из девяти тепловозов и 162 единиц вагонов различного назначения. Численность трудящихся – 202 человека.

  • Ремонтно-механический завод (РМЗ), имеющим в своем составе участки: ремонтно-механический, электро-ремонтный, литейный, автотранспортный и электро-лабораторию. Общая численность работающих – 267 человек.

  • Участок вспомогательных и непрофильных работ (УВНР), осуществляющим лесопиление, изготовление столярных изделий и погонажа, лесозаготовку древесины. В 1998 году участок заготовил около 15 тыс. куб. м. Крепежного леса и исключил необходимость закупки его на стороне.

В 2000 г. была произведена реструктуризация шахтного фонда. Это мероприятие привело к закрытию шахты им. С. М. Кирова, выработавшей фактически свой ресурс, и присоединению горных работ шахты №3 к полю шахты «Ленинградская». При этом были ликвидированы поверхностные объекты шахты №3, кроме тех, которые обеспечивают электроэнергией и теплом жилой поселок и горные работы шахты «Ленинградская».

В состав шахты «Ленинградская» входит обогатительная фабрика (ОФ), на которой также производится переработка горной массы, доставляемой железнодорожным транспортом с шахты. Схема ОФ включает дробление горной массы, обогащение в тяжелосредных сепараторах и классификацию товарной продукции, эксплуатацию шламохранилищ.

В состав каждой шахты входят следующие участки и службы:

  • Добычные участки, ведущие очистную выемку сланца и проведение основных и подготовительных выработок (на шахте «Ленинградская» 12 участков);

  • Участки шахтного транспорта, осуществляющие транспортировку горной массы от погрузочных пунктов добычных участков до разгрузочных устройств, доставку людей, материалов и оборудования (ШТ-1), а также контроль за состоянием путевого хозяйства и подвижного состава и их ремонт (ШТ-2);

  • Участки взрывных работ, осуществляющие хранение ВМ на подземных складах, их учет и подготовку к выдаче, выдачу и доставку к местам производства взрывных работ в очистных и подготовительных выработках;

  • Участки вентиляции и техники безопасности, выполняющие проветривание горных выработок, контроль за состоянием пылевзрывобезопасности, ремонт и контроль за состоянием пожарнооросительных сетей и средств пожаротушения, а также контроль за выполнением требований Правил безопасности в сланцевых шахтах, инструкций и положений по безопасному производству работ;

  • Участки по монтажу и демонтажу горношахтного оборудования, осуществляющие монтаж-демонтаж горношахтного оборудования в очистных и подготовительных забоях;

  • Участки ремонта забойного оборудования (в очистных и подготовительных забоях), производящие текущий и капитальный ремонт горношахтного оборудования и контроль за его эксплуатацией;

  • Участки стационарных установок, эксплуатирующие подъемные установки, ленточные конвейеры наклонных стволов, водоотливные установки и вентиляторные установки на скважинах и шурфах;

  • энерго-механическая служба, выполняющая контроль за направлением ведения горных работ, рациональным использованием недр, прогнозированием геологических условий разработки месторождения;

  • участок связи – ремонт и обеспечение телефонной связи в шахтах;

  • отдел главного энергетика (ОГЭ) – ремонт высоковольтного оборудования в шахтах, обслуживание насосной подстанции;

  • участок хозяйственных работ и делопроизводства (УХРиД) – обслуживание душевых, уборка служебных и производственных помещений и делопроизводство;

  • отдел материально-технического снабжения (ОМТС) – обслуживание складов базисного и ВВ;

  • отдел технического контроля (ОТК) – контроль за качеством продукции (сланца);

  • участки, производящие добычу породных известняковых блоков и их обработку в строительную облицовочную плитку;

  • участки технологического комплекса поверхности, выполняющие отгрузку товарной продукции потребителям, эксплуатацию складов сланца, щебня и породы;

  • АСУП – компьютерное обслуживание, ввод информации и обработка.

Предметом деятельности погрузочно-транспортного управления, ремонтно-механического завода, участка вспомогательных и непрофильных работ являются:

  • Поставка горючего сланца и продуктов обогащения на внутренний и внешний рынки;

  • Капитальный ремонт взрывозащищенного и в рудничном нормальном исполнении электрооборудования, горношахтного оборудования повышенной опасности;

  • Изготовление товаров производственно-технического назначения и иных промышленных товаров;

  • Транспортные услуги, погрузочно-разгрузочные работы;

  • Изготовление и поставка мебели;

  • Проверка электроизмерительных приборов;

  • Капитальный ремонт жилых зданий и сооружений;

  • Изготовление и сбыт строительных материалов.

Структура управления АО «Ленинградсланец».

Совокупность взаимосвязанных управленческих звеньев и органов, обеспечивающая реализацию целей и функций управления, определяет структуру управления. Структура управления на предприятии следующая: начальнику 1 уровня (генеральный директор) подчиняется (технический директор-1-ый заместитель генерального директора, юрисконсульт и главный бухгалтер). Техническому директору подчиняются (зам. технического директора, начальники 3 уровня (директор по коммерции и снабжению, директор по экономике, директор по производству, директор по социальным вопросам и гражданской обороне), у которых в подчинение находятся разнообразные функциональные отделы. Каждый отдел имеет начальника, который руководит работой всего отдела.

Персональную ответственность за всю производственно – хозяйственную деятельность объединения несет генеральный директор.

Техническая дирекция проводит единую техническую политику в области добычи и переработки сланца, в частности контролирует соблюдение установленных норм и правил, разрабатывает основные технические направления и планы перспективного развития объединения, входящих в его состав структурных единиц.

Директор по производству обеспечивает выполнение планов добычи, переработки сланца и проведение горных выработок, а также погрузку, перевозки грузов железнодорожным транспортом.

Дирекция по экономике определяет перспективы экономического развития объединения на длительный период, разрабатывает годовые, квартальные и месячные планы в части экономических показателей. В задачи дирекции входят укрепление режима экономики, планово-финансовой дисциплины, внедрение наиболее совершенных методов бухгалтерского учета.

Дирекция по коммерции и снабжению руководит обеспечением структурных единиц материально-техническими ресурсами, необходимыми для выполнения планов производства, капитального строительства, внедрения новой техники и других нужд.

Участки, цеха и другие структурные подразделения действуют в соответствии с положением, утвержденным генеральным директором.

Непосредственное руководство всеми работами на участках (цехах) обеспечивают начальники участков (цехов), которые являются полноправными руководителями, отвечающими за результаты деятельности участков. Начальники участков являются организаторами внедрения на участке новой техники, передовой технологии и передовых методов организации труда.

Начальник участка руководит разработкой производственных планов и обеспечивает: выполнение плановых заданий по объему производства, повышению производительности труда, снижению производственных затрат и повышению качества продукции; ведение горных работ на участке, в соответствии с правилами технической эксплуатации и безопасности; содержание в исправном состоянии горных выработок и механизмов на участке; проведение установленных графиком видов ремонта; правильную расстановку рабочих на участке; освоение и выполнение норм выработки рабочими; осуществление систематического контроля за расходованием установленного фонда заработной платы и нормами расхода материалов.

Непосредственное руководство работой смены осуществляет горный мастер.

С целью оперативного управления производством на предприятии создана диспетчерская служба. На предприятии 5 горных диспетчеров. Горный диспетчер является должностным лицом, осуществляющим диспетчерское управление производственной деятельностью шахты в своей смене. Горный диспетчер непосредственно подчинен заместителю генерального директора по шахте «Ленинградская». Горному диспетчеру в течении смены в оперативном порядке подчиняются диспетчер ШТ, оператор пульта управления ОФ, маневровый диспетчер ПТУ. Горный диспетчер получает оперативную информацию о состоянии управляемых объектов и ходе производственных процессов от технических средств сигнализации, находящихся в диспетчерском пункте шахты, а также по телефону, рации или иным каналам связи от лиц сменного надзора непрерывно в течении смены или по запросу в зависимости от производственной обстановки на участках, в цехах и службах шахты. Для оповещения людей об аварии используют пульт ШАТС и ИГАС-3, которые установлены на каждом добычном пункте. Для оперативного контроля за работой насосов (для орошения и пожаротушения) используют пульт «Ветер». Оперативная информация предоставляется лицам технического надзора шахты.

^

2. Геолого-экономические условия района

2.1. Географо-экономические условия района

2.1.1. Географическое и административное положение


Ленинградское месторождение горючих сланцев находится в Сланцевском районе Ленинградской области. Западная граница совпадает с рекой Наровой, северная определяется эрозионным срезом промышленного пласта вдоль, так называемого, «Возенбергского уступа», восточная и южная граница проведены на основании требований кондиций к мощности и качеству пласта. Общая протяженность промышленной залежи с запада на восток около 55 км. При ширине от 15 до 22 км.

Месторождение состоит из четырех смежных полей, три из которых (поле шахты им. С. М. Кирова, поле шахты «Ленинградская», Восточный участок) детально разведаны для подземной отработки, четвертый, Северный участок, предполагается для закладки карьера (разрез Междуречье). В настоящее время функционирует только шахта «Ленинградская».

^

2.1.2. Рельеф, речная сеть, климат, растительность


Современная поверхность месторождения представляет собой равнину с абсолютными отметками от 35 до 45 м., с относительными превышениями и понижениями порядка 2-6 м. Максимальный врез речных долин наблюдается в районе г. Сланцы, где река Плюсса имеет обрывистые берега высотой до 6 м., обнажая не только четвертичные осадки, но и часть карбонатной толщи ордовика. Наиболее контрастный рельеф сформировался на востоке рассматриваемой территории, где над моренной равниной возвышается на 30-40- м. Озовая гряда, вытянутая с севера на юг.

Речная сеть развита довольно интенсивно. Наиболее крупные реки – Нарова, Плюсса, Луга впадают в Финский залив и принимают ряд значительных по длине притоков. Характерно, что в реку Нарова они впадают слева (на территории Эстонии), а в реку Плюсся, справа (реки Сиженка, Кушелка, Руя и др.). таким образом, междуречье Наровы – Плюссы дренировано слабо, особенно часть его, прилегающая к Наровскому водохранилищу и частично совпадающая с Северным участком. Слабо дренирован и Восточный участок, поверхность которого занята обширными болотами с мощность торфяника до 7 м.

Наибольшее значение имеет река Плюсса, разделяющая два эксплуатируемых шахтных поля (Ленинградское и им. С. М. Кирова). Протяженность ее от источника до устья превышает 200 км., из которых лишь 20 км. Приходится на площадь месторождения. Тем не менее именно этот отрезок реки наиболее сложный по характеру, поскольку он пересекает территорию с различными геологическими строениями, определяющим морфологию речной долины. Выше и ниже г. Сланцы река прорезает четвертичные и девонские осадки, легко подверженные боковой эрозии: здесь часты изгибы русла, старицы, поименные озера. В районе г. Сланцы под четвертичный покров входят крепкие известняки и доломиты, в которые врезана коробкообразная долина, спрямленная в субмеридиальном направлении. Ширина русла здесь от 50 до 60 м., глубина (в межень) 2-8 м., скорость течения 0,2-0,4 м./сек. Расход воды в зимнюю межень около 11 куб м. /сек., в паводковые периоды достигает 300-330 куб.м./сек. Аналогичный характер имеет река Нарова, однако ее режим определяется принадлежностью к системе Псковского и Чудского озер, а также искуственного Наровского водохранилища с зарегулированным уровнем акватории. Река Луга находится восточнее месторождения; к ее бассейну принадлежит река Долгая, пересекающая поверхность Восточного участка. Речки Сиженка, Руя, Кушелка имеют протяженность 20-40 км., ширина русла обычно 2-5 м., врез неглубокий, режим полностью зависит от атмосферного питания.

Ледостав на реках и снежный покров держится с середины декабря по апрель. Толщина льда достигает 0,5 м., глубина снега – до 0,3 м. Климат района континентальный с элементами морского, что определяет слабоморозную зиму и прохладное лето с большим количеством осадков. В осеннее и весеннее время часты туманы. Среднегодовая температура воздуха составляет +3,3 С, максимум приходится на лето (до 32 С), минимум зимой – 30-35 С. ветры преобладают южные и юго-западные со средней скоростью 3-5 м./сек. Ленинградская область относится к третьей температурной зоне. Зимний период начинается с 05.11 и заканчивается 05.04.

Растительность преимущественно древесная с преобладанием лиственных пород ( береза, ольха, осина), с примесью хвойных (ель, сосна). Высота деревьев до 15-22 м., толщина 0,17-0,25 м. до 0,48 м. Среднее расстояние между деревьями 3-5 м., подлесок неравномерный, в целом редкий. Просеки шириной 3-5 м. проложены через 0,5-1,0 км., частично пригодные для движения гусенечного транспорта. Растительность болот угнетенная, преимущественно сосновая, с примесью лиственных пород на окраине болотного массива.

2.1.3. Карст


Карстопроявления отмечены во всей карбонатной толще в различном виде: от мелких каверн и соединяющимися каналами и трещинами пустот до крупных полостей, частично или полностью выполненных продуктами выветривания известняков и привнесенным песчаным и глинистым материалом. Особенно типичен карст в приповерхностной части ракверского (бывшего везенбергского) горизонта, и в промышленном пласте. Последний имеет четкую приуроченность к одиночным или сближенным трещинам северо-восточного простирания; он оказывает влияние на качество промышленного пласта и условия его отработки.

^

2.1.4. Экономика, коммуникации и энергоснабжение


Город Сланцы с населением около 45 тысяч жителей является административным центром и узлом автомобильных дорог, основные из которых имеют асфальтовое покрятие ( Кингисепп-Гдов, Сланцы-Луга, Сланцы-Веймарн и др.). Железная дорога соединяет г. Сланцы с г. Гдовом и Санкт-Петербургом (через ст. Веймарн). Непосредственно через месторождение горючих сланцев проходят асфальтированные дороги из г. Сланцев на п. Втроя, на г. Гдов, на г. Кингисепп и до д. Ликовское. Наименее развита дорожная сеть на Северном и Восточном участках, большая часть площади которых покрыта болотами и заболоченными лесами. В г. Сланцы хорошо развита горно-добывающая промышленность (сланец, цементные известняки ), переработка сланцев, производство цемента и изготовление крупных строительных деталей (ЖБИ). Функционируют предприятия местной и пищевой промышленности; в близлежащих населенных пунктах налажена заготовка и переработка древесины, развивается молочно-мясное животноводство. Все предприятия и жилищно-бытовое хозяйство централизованно обеспечивается электроэнергией, газом, питьевой и технической водой. Теплоснабжение осуществляется местной теплостанцией.

^

2.2. Геологическое описание района

2.2.1. Структурно-тектонические особенности


Ленинградское месторождение является частью Прибалтийского сланцевого бассейна, расположенного на северо-западном крыле Московской синеклизы. Комплекс осадочных пород, залегающих на погруженном склоне Балтийского щита, образует пологую моноклиналь с наклоном пород на юго-восток под углом менее 1 градуса. Структурный план осадочной толщи изучен по характеру маркирующих горизонтов в верхней части разреза. В нем выделяются малоамплетудные дислокации, по-видимому, пликативные, хотя не исключено наичие разрывных нарушений. Выделяют сброс вдоль р. Наровы, разлом вдоль р. Плюссы, разрывы сплошности пластов, наблюдаемые в шахтных выработках. Выделяют Загривскую зону как систему синклинально-антиклинальных складок и флексур с амплитудой от 1-4 м. до 8-12 м. при протяженности до 2-3 км. и шире до 1 км. Общее направление зоны СВ 20 градусов при флектурации осевых линий отдельных складок в интервале 0-40 градусов. Углы наклона слоев в крыльях складок составляют 1-2 градуса при максимуме 5-6 градусов вблизи флексурных перегибов. Анализ дочетвертичного рельефа по обе стороны от долины р. Плюсса показывают наличие единого пласта с отметками 30-45 м .; поперечный профиль долины симметричный, отметки террасы в черте г. Сланцы составляют 34-37 м. при глубине вреза в карбонатные породы около 5 м. Трещиноватость пород в барьерном целике под р. Плюсса обычная. Гидрохимических аномалий при опробовании водотоков не отмечено. Пликативные дислокации, несмотря на пологое залегание слоев, развиты довольно интенсивно и неравномерно по площади месторождения. Наиболее контрастные складки приурочены к Загривской зоне, особенно к средней ее части, от р. Черемуха до северной границы поля шахты им. С. М, Кирова. Промышленный пласт здесь может быть смещен на 10-12 м. от нормального залегания, причем флексурные перегибы достигают угла 13-14 градусов, при котором резко усиливается трещиноватость пород всего карбонатного массива. Южная и северная часть зоны характеризуется меньшей амплитудой вертикального смещения не превышающей 5 м. Вторая локальная зона складчатости совпадает с западной частью Везенбергского уступа на том же шахтном поле и на смежной площади поля шахты «Ленинградская». В отличие от Загривской зоны здесь преобладает разноориентированные мелкие синклинали и антиклинали размером от 250-300 м. до 1600-2000 м. с амплитудой 4-6 м. На всей остальной площади месторождения, в том числе – тяготеющей к Веденбургскому уступу, пликативные дислокации менее интенсивны. Они проявляются на локальных участках в виде структурных «носов» мелких куполов и мульд с амплитудой не более 1,5-2 м. Осевые линии складок имеют различную ориентировку, наклон слоев в крыльях не превышает 1 градуса, размер по ширине и длине примерно одинаков – 500-800 м. Некоторые из складок имеют меридиальное простирание и представляют собой чередование пологих валов и желобов (особенно на востоке поля шахты «Ленинградская»), фрагменты последних образуют мульды с амплитудой до 2 м. при ширине 30-50 м. и протяженности до 200-300 м. Характерно, что локальные зоны пликативных дислокаций чередуются через 15-16 км. И приходятся на центральные части шахты полей.

2.2.2. Стратиграфия


Изученная часть стратиграфического разреза в пределах шахты «Ленинградская» включает отложения вандайской серии верхнего протерозоя, залегающие на архейском кристаллическом основании. Выше отложений вандайской серии залегает толща глин кембрийского возраста, карбонатная толща среднего ордовика и среднего девона четвертичные отложения. Разрез указанных отложений приводится в соответствии с унифицированной схемой верхнего докембрия и полеозоя Русской платформы.

Архейская группа.

Согласно материалов глубокой скважины №1-с, пробуренной сланцевской ГРП вблизи Северо-западной границы изученной территории, осадочные породы протерозойского возраста залегают на размытой поверхности сильно измененных желтовато-серых каминизированных пород. На контакте с кристаллическим основанием порода приобретает темно-бурую окраску за счет обогащения гидроокислами железа. Эти породы представляют собой кору выветривания, состоящую из двух зон: верхней – зоны выщелачивания или каолинизации с полным разложением материала. Мощность ее 30 м.; нижней – зоны трещиноватости и начального разложения материала (мощность 37 м.). глубина залегания их 295-362, м. кора выветривания залегает на гнейсах серых, местами темно-серого, почти черного цвета, гранито-гнейсах блотитовых, габбро амфиболизированных с пегматитовыми жилами. Вскрытая мощность пород 346,0 м.

Протерозойская группа.

Верхний отдел. Валдайская серия.

В валдайской серии выделяются два горизонта:гдовский и котлинский. Они залегают на эрозированной поверхности кристаллического фундамента. К гдовскому горизонту относится толща преимущественно песчаных отложений, а к котлинскому – глинистых.

Гдовский горизонт (PRзgd). Разрез гдовских отложений начинается базальным слоем, представленным гравелитистым грубозернистым песчаником, выше которого залегают породы, гравелиты и уплотненные глины. Мощность отложений около 19 м.

Котлинский горизонт (PRзkt). Нижняя граница котлинского горизонта выражена не отчетливо, так как переход песчано-алевритовых пород верхней части гдовского горизонта к преимущественно глинистым породам котлинского горизонта постепенный. В низах горизонта песчаники от средне до крупнозернистых и гравелистых, выше по разрезу они сменяются мелкозернистыми и переходят в алевролиты. Мощность отложений около 80 м.

Кембрийская система.

Нижний отдел. Балтийская серия.

Ломоносовская свита (Є1lm). Отложения ломоносовской свиты представляют собой базальные слой балтийского циклического комплекса. Это песчаники кварцевые неравномернозернистые с тонкими прослоями глин и алевролитов. Глины в различной степени песчанистые и алевролитовые, зеленовато-серого цвета с Platysobenites antignissimus. Мощность колеблется в пределах 14-16 м., средняя –15м.

Лантоваская свита (Є1ln) (горизонтальных глин). Представлена сравнительно однообразной толщей глин, содержащих маломощные редкие прослои песчаников и алевролитов. Глины голубовато - или зеленовато-серые, пятнистые. Мощность свиты 60м.

Пиритаская свита (Є1pr). Представлена толжей песчаников и алевролитов с частыми прослоями глин. Песчаники мелко- и тонко-зернистые (эсфитовые). Алевролиты (тонко зернистые) светло-серые и зеленолвато-серые. Глины встречаются в виде тонких прослоев в толще песчаников и алевролитов. Мощность отложений 15-20 м.


Средний отдел.

Тискретский горизонт (Є2ts). Залегает трансгрессивно на размытой поверхности пиритаской свиты, перекрывается несогласно залегающим отложениям пакерортского горизонта нижнего ордовика. Горизонт представлен довольно однородной толщей светло-серых кварцевых слабосцементированных песчаников и песков с прослоями пестро-цветных глин и алевролитов. Мощность горизонта от 5 до 14 м.

Ордовикская система.

Отложения ордовика представлены известняками, доломитизированными известняками, мергелями, сланцами и песчаниками, залегают с размывом на поверхности кембрийских отложений. Представлены нижним, средним и верхним отделами.

Нижний отдел.

Тремодокский ярус.

Пакерортский горизонт (O1pk) сложен косослоистыми серыми разнозернистыми детритусовыми песками и слабосцементированными песчаниками. Палеофаукнистический состав пакерортского горизонта характеризуется наличием обломков толстостенных раковин оболид. Верхняя часть пакерортского горизонта, представленная в сопредельных районах диктионемовыми сланцами, пробуренными скважинами на территории шахтных полей не встречена. Мощность отложений от 0,65 до 4,25.

Лаэтский горизонт (O1lt) сложен глауконитовыми кварцевыми песками и песчаниками слабосцементированными зеленого или зеленовато-серого цвета. По мере приближения к верхней границе он постепенно переходит в вышележащие глауконитовые известняки волховского горизонта. Мощность горизонта колеблется в пределах 0,05-0,2 м.

Онтикский надгоризонт.

Состоит из волховского и кундского горизонтов.

Волховский горизонт (O1vl) слагают известняки, долонитизированные известняки и доломиты серого цвета с фиолетовым, красновато-коричневым и зеленым оттенками. Породы тонко- и толстозернистые, характеризуются обилием зерен глауконита. В зависимости от распределения по разрезу остатков трилобитов. Волховский горизонт подразделяется на нижний, средний и верхний подгоризонты общей мощностью 4,0-4,5 м.

Кундский горизонт (О1kn) завершает разрез нижнего отдела ордовикской системы. В основании горизонта залегают известняки с многочисленными железистыми ослитами бурой окиси железа, образующие, так называемый, нижний чечевичный слой, мощностью 0,35-0,7 м.

Кундский горизонт на основании изменения видового состава трилобитов подразделяется на три подгоризонта: нижний, средний и верхний. Суммарная мощность их от 6 до 14 м. Верхняя граница горизонта обычн7о проводится по подошве «верхнего чечевичного слоя», который лежит в основании таллинского горизонта.

Средний отдел.

Среднеордовикские отложения залегают согласно, без следов размыва на порядок нижнего ордовика и представляют собой довольно однообразную толщу карбонатных пород-известняков, доломитов, иногда содержащих прослои горючего сланца. Стратиграфическое расчленение этих пород возможно по характерным фаунестическим остаткам. В состав среднего ордовика входят пуртский и невский подгоризонты.

Пуртский подгоризонт.

Таллинский горизонт (O2tl) в его основании залегают несколько прослоев глинистого известняка с включением охристо-желтых железистых оолитов, образующих «верхний чечевичный слой».

Выше по разрезу горизонт слагается однообразной толщей известняков, в различной степени доломитизированных с участками известовистых доломитов, преимущественно мелко- и тонкозернистых, местами органогенно-обломочной структуры с прослоями ниргеля. В 10-12 м. Ниже контакта таллинского горизонта с кукерским отмечен ряд перерывов в осадконакоплении. Эта часть разреза представлена доломитизированными известняками и доломитами, характерно наличие пиритомаркоунтовых конкреций. Мощность осадков колеблется в пределах 17-18 м.

Кукерский горизонт (O2kk). Нижняя граница горизонта проводится на основании первого снизу прослоя горючего сланца, расположенного ниже промышленной зоны на 5-5,5 м. В строении горизонта принимают участие слои горючего сланца, известняки и глинистые известняки, их керогенсодержащие разности. Известняки часто доломитизированны в предкарстовых зонах, в той или иной мере глинистые, серого цвета, толстоплитчатые или монолитные, часто с неровными поверхностями напластования и остроугольным изломлм, слабокаверлозными за счет выщелачивания скелетных остатков фауны. В верхней части кукерского горизонта залегает известняк сильно доломитизироаванный светло-коричневого цвета, мелкокристаллический. Поверхность его кровли размыта, что создает извилистую линию контакта с неровностями, выполненными осадками вышележащего иторгрского горизонта. Максимальная мощность 17,6 м. (скв. 3850), минимальная 12,3 м. (скв. 3728). Средняя мощность кукерскргр горизонта к северу от вкзенбергского уступа частично размыта, мощности их уменьшаются до 2-5 м.

Идаверский горизонт.

Идаверские слои (O2lt) представлены доломитизированными известняками , глинистыми известняками с маломощными прослоями горючих сланцев. Известняков насчитывается до 26 прослоев с суммарной мощностью 2,8 м. Прослои глинистых известняков (их 9) исеют суммарную мощность 1,2 м. Керогенсодержащие прослои составляют около 10 % мощности горизонта и только 1% приходится на долю прослоев горючего сланца. Отличительной чертой идаверского горизонта является пестрая окраскам пород и повышенная их доломитизация. Нижняя граница горизонта проведена по поверхности первого слоя горючего сланца, средняя по последнему прослою метабентонита в толще известняка неундоровских слоев. Максимальная мощность 15,4 м. (скв. 3729), минимальная – 12,2 (скв. 3624), средняя 13, 2 м.

Шундоровские слои (O2sn) представлены чередованием следующих основных типов пород: известняков в различной степени глинистых, мергелей, керогенсодержащих мергелей и глин. В них встречаются 2-3 прослоя горючего сланца, мощностью 10-15 см. Глины метабентонитовые синевато-темносерые, плотные или пластичные тонко-параллельно слоистые. Мощность их 5-10 см. мергели в разрезе преобладают и тяготеют к верхней части разреза. Они имеют темно-серую окраску, органогенную скрытокристаллическую структуру, содержат большое количество обломков створок брахпород, скелетов губок. Колебание мощности горизонта: максимальная – 18,7 м. (скв. 3658), минимальная – 8,7 (скв. 3742), средняя 15,6 м.

Невский надгоризонт

В состав его входит нерасчлененный кегельско-хревицкий горизонт (O2kg + hr) и вазалеммские слои.

Кегельско-хревицкий горизонт (O2kg + hr). Основная часть разреза сложена доломитами, доломитами глинистыми, мергелями, известняками доломиитзированными или глинистыми, глинами. Нижняя часть невского подгоризонта представлена микрокристаллическими известняками – серыми и зеленоватоскрыми, переслоенными глинистыми известняками, мергелями, глинами метабентонита, мощностью 1-3 см. верхняя часть разреза обычно сложена доломитами или сильно доломитизированными мелкокаверлозными известняками зеленого цвета с повышенным содержанием органических остатков.

Нижняя граница горизонта проведена по прослою глин метабентонита. Максимальная мощность осадков 17,1 м. (скв. 3650), минимальная 12,3 м. (скв 3820), средняя мощность 15,1 м.

Вазалеммские слои (O2vs) представлен доломитами, известняками доломитьизированными, глинами, мергелями. Нижняя граница проходит по контакту с выщелоченной поверхностью доломита фиолетово-зеленого цвета, завершающего разрез кегельско-хревицкого горизонта. Верхняя граница – по почве пестроцветных, преимущественно коричневых доломитов, залегающих в в основании везенбергского горизонта. Эта граница проходито по двум сближенным пиритизированным поверхностям черного цвета. Мощность вазалеммских слоев составляет около 1,8 м.

Верхний отдел

Плюсский подгоризонт.

Везенбергский горизонт (O3ws) представлен известняками светло серыми, плотными, микрокристаллическими известняками доломитизированными и доломитами. Процессы доломитизации особенно интенсивно проявляются в нижней части разреза, которая обычно сложена доломитами темно-серого цвета, мощностью от 0,5 до 2-3 м. В кровле везенбергского горизонта залегают также доломиты синевато-серого цвета, среднекристаллическоц структуры, кавернозные. Каверны полые. Размеры их от 56 до 1025 см. стенки каверн нередко покрыты кристаллами и друзами кальцита, галенита, сфалерита или пирита. Мощность колеблется от 12 до 17 м.

Кабальский горизонт (O3nb) слагают преимущественно пестроцветные доломиты, доломитизированные известняки, глинистые известняки. Породы скрые или светло-серые, крепкие, часто пятнистые, кавернозные, трещиноватые, с раковистым изломом. В центральной части территории (скв. №№ 1101-1193), где непосредственно под четвертичными отложениями вскрываются везенбергские образования, кабельский горизонт размыт. Мощность горизонта колеблется от 0,2 (скв. №3616) до 23,3 (скв. №3767-ГА). Наиболее часто встречаемая мощность 13-14,5 м., средняя – 11,1 м.

Девонская система.

Отложения девонской системы в пределах шахты «Ленинградская» представлены двумя горизонтами живетского яруса среднего девона – наровским и старооскольским. Они залегают со стратиграфическим несогласием на породах ордовика. Широко развиты к северу и югу от ордовикского карбонатного массива.

Живетский ярус.

Наровский горизонт (D2nr) залегает со стратиграфическим несогласием на карбонатных породах ордовика. Представлен доломитами, доломитизированными мергелями, мергелями и глинами. Породы серого и зеленовато-серого цвета с сиреневыми пятнами. Породы трещиноватые, трещины преимущественно вертикальные. В верхней части разреза породы имеют красно-бурые пятна ожелезнения. Мощность горизонта колеблется от 0,6 м. (скв. 3673) до 29,6 м. (скв. 3747), средняя составляет 8,7 м.

Старооскольский горизонт (D2st). Порода старооскольского горизонта представлена красноцветными косослоистыми песками, песчаниками, аргиллитами красновато-коричневыми и аргиллитами с прослоями зеленовато-серых глин, редко мергелей или доломитов. Мощность осадков колеблется от 2,0 м. (скв. 3636) до 29,8 м. (скв. 364 г), в среднем составляя - 15,3 м.

Четвертичная система.

В основании разреза, непосредственно на поверхности дочетвертичных пород залегают отложения лужской серии, представленные моренными, флювиогляциальными и озерно-ледниковыми образованиями. В толще валунных глин с сушенков донной морены валдайского оледенения имеются линзы песка с гравием, а также валуны осадочных и кристаллических пород (Q Ⅲ). Современные образования представлены озерными, болотными и аллювиальными отложениями. Мощности осадков коледлются от 0,2 м. (скв. 3609) до 22,5 м. (скв. 3668) и 26,8 м. В древних породах.

^

2.3. Условия залегания и строения промпласта


Промышленный пласт на всей площади месторождения представляет собой непрерывную залежь, полого погружающуюся в направлении с севера на юг. Средний уклон кровли и подошвы пласта составляет 5-6 м/км. (0°17'), в интервале абсолютных отметок +12 до –70 м. На этом фоне выделяются локальные участки, приуроченные главным образом, к Загривской зоне дислокации и Везенбергскому уступу, где наклон пород увеличивается до 2-3° (или 40-50 м/км.) Мощность промпласта закономерно изменяется от 2,42 м. на северо-западе до 1,96 м. на востоке. Строение промпласта представлено в табл. 2.1.


^ Таблица 2.1

Строение промпласта на месторождении


№ п/п

Название слоев в промпласте

Мощность (м) по участкам

северный

П.ш.им.С.М.Кирова

П.ш.Ленинградская

восточный

Среднее по месторождению

1

2

3

4

5

6

7

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.


«Ложная кровля»

1-й слой сланца

«Спутник»

«Мергелистый сланец»

«Плита»

2-й слой сланца

«Кулак»

3-й слой сланца

«Синюха»

4-й слой сланца

общая мощность

в т. ч.

карбонатные породы

0,31

0,63

0,06

0,06

0,23

0,32

0,14

0,34

0,16

0,17

2,42

1,46

0,96

0,28

0,57

0,06

0,05

0,26

0,28

0,18

0,29

0,16

0,17

2,30

1,31

0,99

0,29

0,51

0,07

0,04

0,26

0,26

0,14

0,21

0,17

0,16

2,211

1,14

0,97

0,29

0,44

0,06

0,05

0,23

0,26

0,17

0,18

0,14

0,14

1,96

1,02

0,94

0,29

0,51

0,06

0,05

0,25

0,27

0,16

0,23

0,16

0,17

2,15

1,18

0,97


Литологические разности, выделяемые в составе промпласта, имеют довольно четкие границы, кроме слоев «ложная кровля» и «кулак», где присутствуют разномерные известковистые конкреции неправильной формы. Описание слоев дается сверху вниз.

  1. «Ложная кровля» - сложное переслаивание глинистоко горючего сланца и розовато-серого сопропелевого известняка, образующего линзообразные прослои и гнезда; в сланце и известняке наблюдается неправильная тонкая слоистость. Количество керогена непостоянное, в связи с чем теплота сгорания этой части горной массы изменяется в широких пределах, причем максимальные значения характерны для северо-западной, а минимальные – для восточной части месторождения. Мощность слоя практически постоянная – 0,28-0,31 м.

  2. 1 слой горючего сланца зеленовато-коричневого тонкослоистого, с неравномерным включением розовато-серых известковистых конкреций, размером от 2-3 до 6-7 см., мощность слоя 0,44-0,63 м., средняя 0,51 м. (значительные колебания мощности вызваны, отчасти, нечеткими границами слоя из-за наличия конкреции известняка).

  3. «Спутник» - известняк органогенно-глинистый, розовато-серый, с гнездами сланца, количество которого очень изменчиво, мощность слоя 0,6 м.

  4. «Мергелистый сланец» или керагенистый мергель – серовато-коричневый, тонкослоистый, неоднородный по составу – 0,05 м.

  5. «Плита» - известняк серый глинистый, крепкий, примесь сапрпелевого вещества незначительна, в связи с чем теплота сгорания практически нулевая. Мощность слоя постоянная около 0,25 м.

  6. 2 слой сланца серовато-коричневого цвета, с неравномерным включением, известковистых конкреций, средней мощностью 0,27 м.

  7. «Кулак» - розовато-серый известняк, крепкий, слабо-глинистый, с неравномерной, но слабой примесью сапропелево-глинистого вещества, за счет которого имеет очень низкую теплоту сгорания. Мощность слоя в среднем составляет 0,16 м.

  8. 3 слой сланца коричневой окраски, с тонкой неправильной слоистостью, неравномерным и не высоким содержанием известковистых стяжений, мощность изменяется от 0,18 до 0,34 м., средняя 0,23 м.

  9. «Синюха» - известняк глинистый, зеленовато- или голубовато-серый, массивный, практически без примеси сапропелевого вещества. Мощность слоя выдержана в пределах 0,14-0,17 м., средняя – 0,16 м.

  10. 4 слой сланца имеет серовато-коричневую окраску и тонкую слоистость, глинистое вещество тонкодисперсное, особенно характерно для верхней части слоя, где нередки уплощенные конкреции известковистого состава. Мощность слоя изменяется от 0,14 до 0,17 м., средняя – 0,17 м.



^

2.4. Качество и технологические свойства промпласта


Горючие сланцы состоят, в основном, из трех компонентов: органического вещества (керогена), карбонатов кальция и магния, и тонкозернистого глинистого обломочного материала. Основным направлением использования горючих сланцев является: сжигание для энергетических целей, производство газа, жидкого топлива, смолы и различных видов химического сырья.

Колебания значений объемной массы для 1 прослоя сланца составляет 1,57-1,74 г/куб.см. преобладающее значение – 1,69-1,72 г/куб.см.), для 2 прослоя сланца – 1,48-1,75 г/куб.см. (преобладающее значение – 1,6-1,65 г/куб.см.). содержание золы для 1 и 2 прослоев сланца составляет соответственно 48,13-54,1% (преобладающее значение 50,12-51,48%) и 48,08-53,64% (преобладающее значение 50,3-51,91%), смолы – для 1 прослоя 14,22-21,89 (преобладающее значение 17,18-18,98%), для 2 прослоя – 15,6-25,03% (преобладающее значение 20,91-22,8). Теплота сгорания 1 прослоя сланца колнблется в интервале 1850-3043 ккал/кг (преобладающее значение 2618-3048 ккал/кг), 2 прослоя сланца – 2489-3424 ккал/кг (преобладающее значение 2700-2955 ккал/кг). Объемная масса 3 прослоя сланца изменяется от 1,37 до 1,52 г/куб.см. (преобладающее значение 1,41-1,45 г/куб.см.). содержание золы составляет 37,74-49,34% (преобладающее значение 40,2-42,46%). СО2 изменяется от 9,0-15,95% (преобладающее значение 32,0-33,8%). Теплота сгорания колеблется от 3109 ккал/кг до 4723 ккал/кг. Преобладающее значение теплоты сгорания изменяется в интервале 4303-4586 ккал/кг и составляет 60%.

Элементный состав сланца трех слоев практически одинаков, особенно содержание углерода (75-84%) и водорода (9.10%), сумма азота и кислорода составляет в 1 слое – 9-18%, во 2 слое – 10-21% и в 3 слое – 8-16%.

Содержание серы изменяется от 1,04 до 3,77% и от 1,42 до 1,57% и в среднем составляет 1,78 и 1,51% соответственно. Основная ее часть – это пиритная сера и лишь незначительная доля приходится на сульфатную серу. Содержание серы во всех трех слоях изменчиво, так как основная ее величина определяется серой пиритной за счет вторичной, спородической минерализации.

Содержание органического вещества (керогена) по 1 слою находится в интервале 21,5-37,6%,по 2 слою – 22,6-42,2%, по 3 слою – 33,1-56,6%.

Химический состав сланца по слоям характеризуется средним содержанием указанных в табл. 2.2 компонентов (без органического вещества).


Таблица 2.2

^ Химический состав сланца

№ слоя

Наименование компонентов. Содержание в %.

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O

SO3

ППП

1

2

3

24,35

34,63

37,88

6,23

8,81

9,47

5,16

4,69

4,91

49,74

37,55

35,57

2,91

5,40

2,81

0,05

0,07

0,27

2,63

3,89

3,82

5,66

4,06

6,36

0,54

0,44

0,84



^

2.5. Границы подсчета запасов


Внешней границей подсчета запасов горючих сланцев является техническая граница шахтного поля, установленная горноотводным актом №291 от 10 апреля 1991 года. Внутренней границей является контур горных работ по состоянию на 01.01.00 г. площадь, ограниченная этими границами, включает запасы, разведанные в 1973 году и утвержденные в ГКЗ, а также запасы западной части восточного участка, разведанные в 1987 году и утвержденные в ЦКЗ. Обмер площадей произведен планиметром, путем трехкратного обвода и взятия среднеарифметического значения.

В подсчет запасов, в пределах технической границы, включены запасы разведки 1973 г. блоки 1, 2 категории А, 1-4 категории В, 1-3 категории С1 и блок 4 категории С2, а также блок 5 категории С1, расположенный за пределами технической границы в юго-западной части шахтного поля.

Запасы подсчитаны на 01.01.01 г. в технических границах шахты и составили для промышленных категорий за исключением запасов в контуре горных работ по полю шахты «Ленинградская» (в тыс. т.) категорий А+В+С1 – горная масса – 30641, категории А+В+С1 – горючих сланцев 178179. отнесение запасов к балансовым основывается на технической возможности и экономической целесообразности их отработки. Считается экономически целесообразной отработка запасов, обеспечивающих нормативную рентабельность предприятия. При принятой системе разработки пласта промышленные запасы оцениваются в 108639 тыс. т. сланца.

На месторождении есть два разведанных перспективных участка для добычи 6 млн. т. в год, запасы их утверждены ГКЗ и являются резервом для строительства новой шахты «Кировская» и разреза «Междуречье» с балансовыми запасами горючего сланца категорий А+В+С1 – 453598 тыс. т. По наличию запасов промышленный потенциал месторождения может быть оценен на уровне добычи 10 млн. т. сланца в год.

Для улучшения структуры отрабатываемых запасов сланца по горно-геологическому фактору произведен их пересчет (протокол ГКЗ Минприроды Российской Федерации от 31.07.97 г. №437) с исключением из отработки 42 млн. т. запасов, расположенных в осложненных условиях. При фактической добыче 3 млн. т. товарного сланца в год, обеспеченность промышленными запасами составит 37 лет.

По качественным показателям ленинградские сланцы из разведанных в мире уступают только эстонским сланцам и входят в тройку лучших в мире.

Промышленные запасы шахты «Ленинградская» на 01.01.01 г. составили 100,2 млн.т.
^

3. Механизация основных и вспомогательных работ.

3.1. Организация очистных работ


В очистных забоях извлекается 3 верхних слоя сланца. При проведении панельных штреков и штреков главных направлений вынимаются 4 слоя сланца.

Разработка производится с помощью буровзрывной технологии валовой выемкой. Горная масса после обогащения разделяется на технологический (концентрат), энергетический сорта сланца и известняковую породу, которая используется для производства строительного щебня. Выход товарного сланца из горной массы в процессе ее обогащения составляет в среднем 56%. Производственная мощность горнодобывающих предприятий составляет 4,0 млн. т. сланца в год.

Шахтные поля вскрыты наклонными , вертикальными стволами и шурфами. Схема подготовки шахтных полей – панельная, порядок отработки – прямой, ширина панели – 500 – 700 м. Система разработки – длинными столбами с выемкой камерами-лавами. Управление кровлей осуществляется поддержанием основной кровли на междукамерных целиках, непосредственной – деревянной стоечной крепью. Возможно управление основной кровлей ее полным обрушением.

Крепление горноподготовительных выработок – штанговое. Отбойка горной массы в очистных выработках производится буровзрывным способом мелкошпуровыми зарядами. Расход ВВ на 1000 т. добычи составляет 560 кг., среднесуточный расход 8,0 – 8,5 т. погрузка отбитой горной массы осуществляется погрузочными машинами 1 ПНБ – 2 на забойные конвейеры СП-202. транспорт горной массы по сборным участковым штрекам производится ленточными конвейерами, по панельным и магистральным штрекам – контактными электровозами в вагонетках с глухим кузовом или донной разгрузкой . при проходке откаточных и вентиляционных штреков от забоев до погрузочных пунктов горная масса доставляется самоходными вагонетками 5ВС-15. на погрузочных пунктах горная масса грузится в вагонетки (секционные поезда) ПС-3,5. контактными электровозами составы вагонеток и секционные поезда с горной массой доставляются к разгрузочным ямам наклонных стволов. Протяженность магистральных штреков по различным направлениям составляет 6 –12 км., панельных – до 4 км., среднее плечо откатки – 1,5 – 8,9 км. Общая протяженность рельсовых путей, находящаяся в эксплуатации в одноколейном исчислении составляет – 190 км.

В соответствии с принятой технологией очистных работ в камерах-лавах принята следующая очередность основных операций: погрузка взорванной горной массы, бурение забоя, передвижка конвейера, крепление кровли, зарубка пласта, взрывание и проветривание забоя. Совокупность этих процессов составляет цикл для одного очистного забоя. По объему времени основные виды работ в процентном отношении следующие:

Бурение шпуров по забою БУА – 11%;

Бурение шпуров в кровлю и почву – 0,5%;

Зарубка камер-лав, перегон врубмашины «Урал - 33» - 10%;

Погрузка горной массы погрузочной машиной – 31%

Крепление деревянными стойками – 14%

Установка, извлечение анкеров – 3,5%

Передвижка, перемонтаж скребковых конвейеров – 9%;

Погрузка, выгрузка и доставка леса лесовозом – 6%;

Зачистка, укорачивание ленточного конвейера – 11%;

Другие работы – 4%.

Ограниченная ширина призабойного пространства, наличие различных процессов и оборудования требует соблюдения четкой последовательности и взаимосвязи выполнения отдельных операций в пределах цикла, а также между циклами в зависимости от длины забоя и норм выработки на основные процессы, а также от пропускной способности участкового и общешахтного транспорта в спаренных камерах-лавах.

Работу в камерах-лавах можно организовать по двум схемам: добычная смена в одной лаве – подготовительная (взрывная) смена в соседней лаве (в этой же лаве частично проводятся и другие работы); одновременное проведение одинаковых работ в обеих лавах, т. е. Чередование добычных смен в лавах со взрывными сменами.

В счетверенных камерах-лавах в первом случае основные процессы цикла производятся попарно, во втором случае во всех забоях одинаковые процессы, кроме взрывных работ, производятся практически одновременно, что еще увеличивает неравномерность работы транспорта. Так как взрывание забоя производится участками длиной 20 –30 м., то, например, забой длиной 100 м. Взрывают в четыре приема, на что вместе с проветриванием затрачивается 4 ч. При первой схеме организации работ простой одной из лав из-за ведения взрывных работ в соседней лаве составляют до 2 ч. в смену. При второй схеме такие простой в добычные смены отсутствуют, но при первой схеме обеспечивается более равномерная погрузка на участковый и общешахтный транспорт.

С целью соблюдения четкой организации работ в каждом очистном забое составляется график, который содержит планограмму работ, график выходов рабочих по профессиям и сводку основных технико-экономических показателей. Составляются паспорта каждого выемочного участка камер-лав.

Рассмотрим более подробно технологические процессы очистных работ и средства механизации.

^ 1. Погрузка горной массы.

Погрузка взорванной горной массы производится в очистном забое погрузочной машиной на скребковый конвейер. При выемке пласта мощностью более 1,6 м. Рекомендуется применять погрузочную машину ПНБ-2, а более 1,8 м. Возможно применение и погрузочной машины 2ПНБ-2. Техническая характеристика погрузочных машин изложена в табл.3.1.

^ Таблица 3.1

Техническая характеристика погрузочных машин


Параметры

ПНБ-2

2ПНБ-2

Теоретическая производительность, куб.м./мин.

Ширина носка, мм.

Рабочая ширина желоба конвейера, мм.

Скорость движения машины, м./мин.:

Рабочая

Маневренная

Высота разгрузки, мм.:

Максимальная

Минимальная

Мощность электропривода, кВт:

Ходовой части гидронасоса

Заборно-погрузочной части скребкового конвейера

Общая установленная мощность, кВт

Габаритные размеры, мм.:

Длина

Ширина

Высота (мин./макс.)

Масса, кг.

2,66

1600

535


9,9

17,9


2800

150


11

20


31


7100

1600

1200/2800

6750

3,27

1800

650


9,8

16,8


2980

490


20

215

115

65


7800

1800

1450/2980

61840


В камерах-лавах работает спарено 2 погрузочные машины. Ширина полосы взорванной горной массы 4-5 м. Часть горной массы (4%) при взрыве горной массы попадает на конвейер и таким образом грузится без участия погрузочной машины. В очистных выработках применяются забойные конвейеры СП-202 и ленточные конвейера КПЗ-500.

^ 2. Доставка горной массы.

Доставка горной массы вдоль лавы осуществляется скребковыми конвейерами. Выбор типа и числа скребковых конвейеров производится с учетом типа и числа применяемых погрузочных машин, их технической производительности и длины лавы. При применении в одной лаве погрузочной машины 1ПНБ-2 (или 2ПНБ-2) при длине лавы до 110-120 м. Целесообразно использование скребкового СП-202. в счетверенных камерах-лавах транспорт вдоль забоя в смежных камерах-лавах, расположенных по одну сторону от сборного штрека, целесообразно осуществлять с помощью двух последовательно установленных скребковых конвейеров, причем первый из них от сборного штрека должен быть мощнее и производительнее второго.

Передвижка конвейера в сторону забоя с помощью врубовой машины одновременно с перегоном машины в исходное положение. Можно применять специальные домкраты. Передвижку можно производить также с помощью привода самого конвейера и тросового приспособления, если это допускается правилами эксплуатации скребкового конвейера конкретного типа. Направление передвижки в камере-лаве зависит от принятой схемы организации работ на данном участке.

^ 3. Бурение забоя.

Фронт для бурения забоя создается по мере отгрузки из него горной массы. Для бурения применяются бурильные установки БУА-3С (табл. 3.2)

^ Таблица 3.2

Характеристика бурильной установки БУА-3С


Показатели

БУА-3С

Число бурильных машин

Высота бурения, м.

Способ бурения

Диаметр шпура, мм.

Мощность привода вращателя, кВт

Ход подачи, м.

Способ подачи

Максимальное усилие подачи, кГс

Скорость подачи вращателя, м./с.

Скорость обратного хода вращателя, м./с.
тип ходовой части

Привод ходовой части

Мощность привода ходовой части, кВт

Скорость передвижения, м./с.

Габариты установки а транспортном положении, м.:

Высота

Ширина

Длина

Масса установки, кг.

1

0,08-3,40

электровращательный

42-44

75

2,5

гидравлическая

1000

0-0,25

0,50

гусеничная

электрический

11

0,5


1,4

1,4

7,35

5250


^ 4. Крепление выработок.

Устойчивость пород непосредственной кровли в камерах-лавах обеспечивается деревянной стоечной крепью. В паспорте крепления камеры-лавы указываются параметры основной и временной крепи на различных стадиях первого и последующих циклов (во время погрузки горонй массы, до и после передвижки скребкового конвейера, во время зарубки пласта и взрывных работ). Кроме того, в паспорте приводятся схема крепления сопряженной камеры-лавы со сборным и бортовым штреками и способ крепления конвейерного ствола в забое.

С целью обеспечения податливости деревянных стоек последние устанавливаются под верхняк-подкладку. Установка постоянной крепи производится на каждом цикле вслед за передвижкой конвейера. Возведение постоянной крепи должно опережать подборку пласта не менее чем на 10 м. и не отставать более чем на 3 м. от ряда временной крепи. В нормальных горно-геологических условиях отставание последнего ряда крепи от забоя не должно превышать 5 м.

Учитывая влияние междукамерных целиков на поддержание кровли в камере-лаве, применяют различную густоту постоянной крепи.

В разрезных штреках перед началом отработки очередной камеры-лавы полностью восстанавливается анкерная крепь, в это же время на сборном штреке устанавливаются два дополнительных ряда анкерной крепи. Извлечение анкеров в этих выработках производится одновременно с извлечением деревянной крепи. Извлечение деревянных стоек из отработанных камер-лав производится согласно специальному проекту, утвержденного главным инженером шахты. После извлечения крепи каждая камер-лава должна быть изолирована органным рядом стоек в сборном и бортовом штреке и в монтажных печах.

В ходе очистных работ необходимо постоянно следить за состоянием камер-лав.

^ 5. Зарубка очистного забоя.

Зарубка пласта обеспечивает увеличение подвигания забоя за взрыв и выход крупнокусковой горной массы, а также экономию взрывчатых материалов. Для зарубки применяется врубовая машина «Урал 33М». Зарубку пласта производят по нижней части пачки 3, оформляя тем самым почву очистной выработки. Перед началом зарубки врубовая машина перегоняется в исходное положение одновременно с передвижкой скребкового конвейера. Зарубка забоя начинается после передвижки конвейера и установки ряда постоянной крепи. При этом последняя должна быть установлена с опережением не менее чем на 10 м. от места зарубки. Во избежании оседания зарубленного массива до взрывных работ во врубовую щель устанавливаются через 6 м. деревянные подшашки. Направление зарубки, как правило, принимается от сборного штрека к бортовому, но допускается и обратное направление.

^ 6. Взрывные работы.

Разрушение промышленного пласта производится взрывным способом. После зарубки забоя ранее пробуренные шпуры заряжаются вручную патронированным ВВ, монтируется электровзрывная сеть и производится взрывание. Взрывание забоя лавы производится в несколько приемов. Длина участка, взрываемого за 1 прием, определяется, в основном, мощностью конвейера.

Таким образом, выполнение комплекса работ по очистной выемке пласта сланца включает в себя: бурение шпуров по забою самоходной бурильной установкой УБШ-210 (БУА-3С), бурение шпуров в кровлю ручным электросверлом, который фиксируется в станке, погрузка взорванной горной массы погрузочной машиной (1 ПНБ-2), крепление кровли одиночными деревянными стойками L=1,8 м., диаметром 16-18 мм. и анкерами, механизированная передвижка забойного конвейера, перемонтаж скребкового конвейера на 40 м. в новую заходку вручную (1-2 раза в месяц), доставка стоек самоходной тележкой с ручной погрузкой и загрузкой, обслуживание5 и управление горными машинами (установкой бурильной – УБШ-210, врубовой машиной «Урал -33», погрузочной машиной 1ПНБ-2, конвейерами, тягачами на гусеничном ходу и т. п.), зачистка (совковыми лопатами) просыпей вручную, участие в ремонте оборудования.

Работа ГРОЗ по очистной выемке выполняется комплексно в составе бригады в количестве 6-7 человек. Ремонт и техническое обслуживание горно-шахтного оборудования, применяемого в очистных забоях: скребковых конвейеров СП-63, ленточных конвейеров КПЗ-500, пусковой аппаратуры, толкателей, маневровых лебедок, вентиляторов местного проветривания и ручных электросверл, монтаж демонтаж кабелей силового электроснабжения и освещения в горных выработках выполняют подземные электрослесари. Рабочие бригады электрослесарей обеспечены средствами малой механизации (таль 1,5т, домкрат на 5-7 т., тележки). Работа по очистной выемке проводится на 12 участках двенадцатью бригадами. Технико-экономические показатели по проходке очистного забоя предоставлены за 2000 год (табл. 3.3-3.4)

^ Таблица 3.3

Данные о добыче и проходке


1

участок

Добыча горной массы, куб.м.

Среднесуточная добыча из очистного забоя, куб. м.

Проходка, м.

всего

В т. ч.

Раб. дни

Пл.

Ф.

%

+/-

Пл.

Ф.

%

+/-

Пл

Ф

%

+/-

Пл

Ф

%

+/-

Пл.

Ф.

год

173275

157602

91,0

-15673

140000

125825

89,9

-14175

251

248

558

507

90,9

-51

3940

3386,8

86,0

-553,2


Таблица 3.4

^ Технико-экономические показатели выемочного участка камер-лав № 11207-11208

№ п/п

Наименование

Ед. изм.

Количество

1

2

3

4

5

Длина линии забоя

Подвигание забоя за цикл

Добыча с цикла

Количество циклов в сутки

Суточная добыча

М.

М.

Т.

Цикл

Т.

232,6

1,9

875

0,79

687



^ 7. Характеристика опасных зон.

Опасные зоны по прорывам воды, пульпы на шахте отсутствуют. Работы по вскрытию частично затопленных выработок, разведочных и технологических скважин производится с осуществлением мероприятий, обеспечивающих безопасность проведения работ.

Основными факторами, осложняющими ведение горных работ, являются: наличие ярковыраженной аномальной зоны в северной части шахтного поля (Везенбергский уступ), развитие зон карстовых нарушений и повышенной трещиноватости горных пород, развитие зоны косой слоистости покрывающих пород юго-восточной части шахтного поля.

^ 8. Локомотивный транспорт.

Транспортирование горной массы в шахте производится контактными электровозами типа К-14, 14КР, К-14М и спаренными электровозами в вагонетках УВГ-2,5 и секционных поездах ПС-3,5-900. для транспортировки горной массы в вагонетках ВД-5,6, предусматривается применение гидравлического толкателя ПТВ –2м-01, в вагонетках ВГ-3,3 – гидравлического толкателя ПТВ-3м.

Доставка людей по шахте осуществляется контактными электровозами К-10 в пассажирских вагонетках ВП-18. Эти же электровозы и ВГ-2,5, ВДК-2,5 используются для доставки крепежных, вспомогательных материалов и оборудования.

^ 9. Очистка шахтных вод и хозбытовых стоков.

Шахтная вода выдается на поверхность тремя водоотливными установками: водоотливом 1 района, водоотливом 2 района и водоотливом, расположенным на 20 панели 1 района. Кроме того, часть воды из выработок 3 района шахты «Ленинградская» по дренажной сети сбрасывается в выработки поля шахты №3. шахтная вода с 1 района без очистки сбрасывается в реку Руя. Шахтная вода со 2 района сбрасывается через очистные сооружения СПЗ в р. Плюсса.

В целях сокращения сбросов загрязненной воды при обогащении сланца, водоснабжение для этих целей осуществляется по замкнутому (оборотному) циклу.

^ 10. Вентиляция и запасные выходы.

Вентиляция осуществляется за счет шахтных депрессоров. Подача воздуха в шахту производится по центральным вертикальным стволам, оборудованным калориферными установками, по воздухоподающим скважинам с прогревом воздуха до +2 в теплорегулирующих выработках и по главным магистральным и панельным откаточным штрекам и в камер-лавы. В камерах-лавах при БВР делается технологический перерыв. Люди выводятся за 150 м. и проветривается 30 мин. Газ уходит по бортовым и панельным вентиляционным штрекам на вентиляционную скважину, затем на поверхность. Для местного проветривания используются вентиляторы СВМ-6, для шахтного проветривания: ВЦ-15 (12 штук), ВЦ-11, ШЦ-16, ВШЦ-16, ВОД-11. Для расхождения свежего и входящего воздуха между штреками устанавливаются бетонные или деревянные перемычки. Схема проветривания комбинированная. Количество подаваемого воздуха рассчитывается согласно «временной инструкции по расчету воздуха для шахт Прибалтийского сланцевого месторождения» и определяется в зависимости от количества одновременно взрываемых ВВ и объему воздуха. Суммарный водоприток в горные выработки 4100 куб. м./час. На шахте имеется 5 запасных выходов на поверхность, пригодных для вывода людей и передвижения подразделений ВГСЧ.


^ 11. Противопожарная защита.

Существующая схема противопожарной защиты соответствует требованиям Правил Безопасности и другим нормативным документам. И обеспечивает выполнение мероприятий плана ликвидации аварий на шахте.

^

3.2 Расчет вентиляторной установки


Исходные данные для расчета:

потреблямый расход воздуха

(Q) - 300 м3/сек;

максимальная депрессия шахты

mах) – 3000 (Па);

минимальная депрессия шахты

(Hmin) – 2240 (Па);

1. Определяем эквивалентные отверстия:

(3.1)

Hmax - максимальная депрессия шахты (Па),

Q - потребляемый расход воздуха м3/сек.

(3.2)

Hmin - минимальная депрессия шахты (Па).

Для резерва подачи не менее чем на 20% (при Amin) потребуется напор вентилятора:

(3.3)

Выбираем центробежный вентилятор ВРЦД-4.5:






Техническая характеристика вентилятора:

скорость вращения - 375 об/мин;

производительность- 110425 м3/сек;

статическое давление - 14504700 Па;

статический КПД - 0.6-0.8.

2. Характеристика сети при Amin:

(3.4)

Результаты расчета характеристик сети связаны в таблице 3.5.

Таблица 3.5

Параметры

0.25*Q

0.5*Q

0.75*Q

1.0*Q

1.25*Q

Q (м3/сек)

7.5

150

225

300

375

Hmax (Па)

182

740

1670

2970

4650

Hmin (Па)

152

620

1400

2480

3180




оставить комментарий
страница1/11
Дата17.10.2011
Размер1,5 Mb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
не очень плохо
  1
средне
  1
отлично
  8
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх