Тік кен қазбалары жайлы

Пән: Тау-кен ісі
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Тік кен қазбалары
Тік қазбалар тобына мыналар жатады: шахта оқпаны (шахтный ствол), шурф және тұйық оқпан (сленой ствол).
Шахта оқпаныдегеніміз жер бетіне тікелей қатысы бар және жерасты жұмыстарына қызмет атқаруға арналған күрделі жерасты тік қазбасы. (1.1-1.2 сурет). Атқаратын міндетіне байланысты шахта оқпандары басты (главный) және көмекші (вспомогательный) болып бөлінеді.
Басты шахта оқпаны негізінен өндірілген пайдалы қазындыны жер бетіне көтеруге арналады және оны скиптік оқпан (скиповой ствол) деп те атайды. Шағын шахталарда басты оқпан көмекші жұмыстарды да атқарады, яғни пайдалы қазындыны жер бетіне көтерумен қатар адамдарды да (материалдарды да) түсіріп - шығарады. Сондықтан мұндай оқпан скиппен қатар клетпенде жабдықталады.
Көмекші шахта оқпаны негізінен көмекші жұмыстарға арналады: адамдарды, материалдарды жіне жабдықтарда түсіріп - шығаруға, бос жыныстарды жер бетіне көтеруге, электр ұуатын, сығылған ауаны, суды келтіруге, қазбаларды желдетуге және жерасты суын төгуге. Оны клеттік немесе желдетпелік (клетьевой или вентиляционный) оұпан деп те атайды.
Шахта оқпандарының көлденең қима пішіні, тұру мерзіміне және айналасындағы жыныстардың бекемділігіне байланысты тікбұрышты, дөңгелек немесе элипс тәрізді болулары мүмкін (1.2 - сурет). Қимасы дөңгелек оқпан негізінен тұтас бетонмен (монолитным бетоном) бекітіледі және диаметрі 4-5 м аралығында болады.

- сурет. Жерасты кен қазбалары.
1 -копер; 2 - оқпан; 3 - квершлаг; 4 - штрек; 5 - өрмеле; 6 - гезеник немес тұйық оқпан; 7 - оқпан албары; 8 - камера; 9 - зумпф; 10 - кесінді (рассечка).

1.2 - сурет. Шахта оқпандарының қимасы.
1 - клеть бөлімшесі; 2 - скип бөлімшесі; 3 - сатылық бөлімше.
Қимасы тікбұрышты оқпан бекітіледі және көлденең қима ауданы 30 м2 дейін барады. Атқаратын міндетіне байланысты оқпанның қима ауданы бірнеше бөлімшелерге бөлінеді, мысалы, 1.2 - суретте 1а - клеть бөлімшесі (адамдар және материалдар түсіріліп - шығарылады); 2 - скип бөлімшесі (өндірілген пайдалы) қазыныдыны жер бетіне шығаруға арналған және 3 - сатылық бөлімше (клеть жұмыс істемеген жағдайда адамдар түсіп - шығуға).
Әрбір оқпан үш элементтен тұрады: аузы (устье), негізгі бөлігі (основная часть) және зумпф (оқпанның түбі).
Оқпанның аузы дегеніміз оның жер бетіне шығатын үстіңгі жағы. Ол күшейтілген бекітпемен бекітіледі, өйткені оқпанның аузы тасынды жыныс қабатында жүргізіледі және жердің бетіндегі оқпан құрылыстарының салмағы осы бөлікке түседі.
Оқпанның негізгі бөлігі дегеніміз оқпанның аузы мен зупмфтың аралығындағы ең ұзын бөлік. Оның міндеті жұмыс жасайтын қабатпен жердің бетін жалғастыру.
Зумпф дегеніміз, шахтаның жұмыс жасап жатқан қабатынан төмен орналасқан оқпанның ең төменгі бөлігі (1.1 - сурет). Ол оқпанның бойымен аққан суды жинайтын ыдыс ретінде және көтерме ыдыстарды (скипті немесе клетті) тиегенде немесе босатқан кезде орналастыратын орын ретінде пайдаланылады.
Шахта оқпанның тереңдігі, пайдалы қазынды кен орындарының жатыс тереңдігіне және шахта алабының шекарасына қатысты орналасу қашықтығына байланысты 1600 м дейін, ал кейде одан да артық тереңдікке барады. Олар тереңдігі жөнінде, мына топтарға бөлінеді: терең емес 300 м дейін; орташа терең 300-700; терең 1200 м; өте терең - 1200 м - ден артық.
Шурф дегеніміз барлау жқмыстарына арналған көлденең қима өлшемдері үлкен емес (4-6 м2, кейде 20 м2 дейін) және онша терең емес (40-60 м, кейде 150 м дейін барады), жер бетіне тікелей қатыс бар жерасты тік қазбасы. Онымен адамдар түсіп - шығады, қазбалар желдетіледі, су төгіледі және материалдар түсіріледі. Шурфтардың көлденең қима пішіні негізінен тікбұрышты болады (ағашпен бекітіледі) және шахта алабының қанатында орналасады. Шурфтың ерекшелігі - шахтада өндірілген өнім онымен жер бетіне көтерілмейді.
Тұйық оқпан (сленой ствол) дегеніміз адамдар жүріп - тұруға. Қазбаларға ауа келтіруге, жабдықтар мен материалдарды жоғарғы қабаттан төменгі қабатқа түсіруге немесе төменгі қабаттан жоғарғы қабатқа көтеруге арналған, жер бетіне тікелей қатысы жоқ жер астындағы тік қазба (1.1 - сурет). Жүкті жоғарғы қабаттан төменгі қабатқа түсіру үшін тұйық оқпанды гезенк деп де атайды.

Бұрғылап-аттыру жұмыстары
Бұрғылап-аттыру жұмыстары (БАЖ) окпан забойындағы жыныстарды белгілі бір ірілікке дейін бұзуға арналады және мына негізгі операциялардан тұрады: шпурларды бұрғылау, оларды оқтау, электрлі аттырма торабын құрастыру және шпурлардағы зарядтарды атгыру.
Шпурларды бұрғылау қазба жүргізу циклінің қиын процестерінің бірі болып есептеледі. Сондықтан, қазба жүргізушілердің ауыр жұмысын жеңілдету мақсатында және оның ұзақтығын қысқарту үшін бұрғылау жабдығын дұрыс таңдай білу керек.
Бұрғылау жабдығын таңдағанда мына факторлар ескеріледі: бұрғыланатын жыныстың физика-механикалық қасиеттері; оқпандар - ды жүргізудің технологиялық үлгісі, олардың диаметрі мен тереңдігі.
Оқпандарды жүргізгенде шпурларды бұра-соқпа әрекетті қол бұрғылау машиналарымен (бұргы балғаларымен немесе перфораторлармен) және бұрғы қондырғыларымен бұрғылайды.
Шпурларды көл перфораторларымен бұрғылау. Окпаңдарда шпурларды жоғарыдан төмен қарай бұрғылау үшін, ауыр тасымал ПП35В, ПП54В, ПП63В типті пневматикалы перфораторлар қолданылуы мүмкін.
Забойда бір мезгілде жұмыс істейтін перфораторлардың саны,
n=Sc∕Sl
мұнда Sc - оқпанның сырткы көлденең қима ауданы, м[2];
Sl- бір перфораторға келетін забойдың ауданы (Sl=3-4 м[2]).
Шпурпардьі бұрғы қондырғыларымен бұрғылау. Шпурларды бұрғылау уақытын қысқарту үшін, сондай-ақ жұмысты жеңілдету және қазба жүргізушілердің санын азайту мақсатында бұрғы кондырғылары қолданылады. Олар екі топқа бөлінеді: 1) оқпандық тиегіш машинаның телферіне ілінетін және тиегіш машинадан тәуелсіз орын ауыстыратын БУКС; 2) оқпан забойында қалыпқа үш тартпа (растяжка) арқылы бекітілетін және шпурларды бір орында тұрып бұрғылайтын СМБУ.
БУКС қондырғыларының бірнеше түрлері бар және олар бірнеше (2-4) бұрғылау машиналарымен жабдықталған (8.11-сурет). Олар, бекемдігі әртүрлі жыныстарда диаметрі 43-45 мм шпурларды бұрғылауға арналған.
Шпурлардың бір тобын бұрғылап болғаннан кейін, бұрғылау машиналары тиегіш машинаның телырері арқылы шпурлардың келесі тобын бұрғылау үшін жаңа орынға ауыстырылады.
СМБУ қондырғысы терең емес тік оқпандарды жүргізгенде және оларды теревдеткенде шпурларды бұрғылауға арналған. Қондырғының орта тұсында қысқа тіреуішке (колонна) манипулятор арқылы үш бұрғылау машиналары орнатылған (8.12-сурет).
БУКС және СМБУ бұрғы қоңдырғыларының өнімділігін төмендегі формула арқылы анықгауға болады:
Pб.к=60φn∙Kg∙vм1+vмtк (8.2)
мұнда φ - бұрғылау машиналарьшың бір мезгілдік жұмыс істеу коэффициенті (φ = 0,7-0,8);
n - қондыргыдағы бұрғылау машиналарының саны;
Kg - қондырғының дайындық коэффициенті (Kg= 0,8-0,9);
tк - 1 м шпурды бұрғылағанда көмекші жұмыстар,а жұмсалатын уақыт (tк[=] 2-3 мин);
vм-бұрғылаудың техникалық жылдамдығы (ммин)
f ... ... ... ... ... . 6 7-9 10-14 14
vм3 ммин ... ... . 1,4-0,9 0,8-0,7 0,6-0,5 0,4-0,15
Бұрғы қондырғылары оқпанның өлшемдеріне (тереңдігіне, диаметріне), жыныстардың физика-механикалық қасиеттеріне және БАЖ-ның паспортына (забойда шпурлардың орналасуына және көлбеу бұрышына) байланысты таңдалады.

8.11-сурет. БУКС-1 м бұргы кондырғысы. 1-жайылмалы колонка; 2-тіреу; 3-бурғылау балғасы; 4 қысым жүйесі

8.12-сурет. СМБУ-4 м бұргы коңдырғысы. 1 - май станция колонкасы;
2 - манипуляторлы жебе; 3 - гидроцилиндр; 4 - бұрғылау машина, 5 - гадрокөтергіш; 6 - меңгеру пульті

Бұрғылап-аттыру жұмыстарын орындағанда мына талаптарды ескеру қажет:
а) БАЖ барынша аз уақыт алуы керек және еңбек шығыны мен қаражат шығыны барынша аз болғаны дұрыс;
ә) жыныстар біркелкі уатылуы қажет;
б) окпанның көлденең кимасы жиегінің тұсындағы жыныс сілемінің бұзылуы жобалык жиегінің сыртына шықпауы керек;
в) атылыстың нәтижесінде қопарьшған жыныс алысқа шашырамай бір жерде үйіліп жатқаны дұрыс;
г) шпурларды пайдалану коэффициенті барынша үлкен болуға тиісті.
БАЖ тиімділігі жыныстардың физика-механикалық қасиеттеріне (бекемдігіне, түрлілігіне, бұрғыланғыштығына, атылғыштығына, ұсақтағыштығына, жарықшақтығына, қабаттылығына), оқпанның көлденең қима өлшемдеріне, атылғыш заттың түріне, зарядтың құрылымына, атылғыш зат патронының диаметріне, атылғыш заттың сыбағалы шығынына, шпурлардың саны мен тереңдігіне және орналасу түріне, бұрғылау жабдықтарының түрі мен санына және БАЖ ұйымдастыруына байланысты.
Шпурлардың саны. Шпурлардың саны жыныстардың біркелкі уатылуына, оқпанның жобалық көлденең кима жиегінің дұрыс шығуына және шпурларды пайдалану коэффициентінің мөлшеріне әсер етеді.
Оқпандарды жүргізгенде шпурлардың саны мына формуламен анықталады:
N=1.27q⋅Scaρ∙d12 (8.3)
мұнда q - атылғыш заттың сыбағалы шығуны, кгм[3];
Sc - оқпанның сыртқы көлденең кима ауданы, м[2];
а - шпурдың толуын ескеретін коэффициент;
ρ - атылғыш заттың тығыздығы, кгм[3];
d п - атылғыш зат патронының диаметрі, мм.
Немесе оқпан забойының 1 м[2] ауданына 0,8-2 шпур келеді деп есептеп, шпурлардың санын анықтауға болады. Неғұрлым атылғыш зат патронының диаметрі үлкен болған сайын, соғұрлым шпурлардың саны аз болады.
Шпурлардың тереңдігі Қазба жүргізу циклінің ұзақтығы және қиындығы, сондай-ақ атылыстың сапасы тікелей шпурлардың тереңдігіне байланысты. Ал шпурлардың тереңдігі геологиялық, техникалық және жұмысты ұйымдастыру факторларына байланысты. Геологиялық факторларға жыныстардың бекемдігі, жарықшақтығы және қабаттылығы жатады. Технологиялық фактор дегеніміз қазбаны жүргізу тәсілі, оқпанның көлденең қима ауданы, бұрғылау және тиегіш машиналардың түрлері. Yenйымдастыру факторы деп қазба жүргізу циклінің ұзақтығы, қазба жүргізу жылдамдығы, т.с.с. айтады. Жалпы шпурлардың тереңдігі, 1 м оқпаңды жүргізгенде жұмсалатын уакыт, еңбек шығыны және қаржы аз болатындай болуы керек.
Шпурлардың тереңдігі өзгеретін болса, негізгі қазба жүргізу процестерінің ұзақтығы өзгереді. Жалпы шпурлардың тереңдігі өскен сайын әсіресе қол бұрғылау құралдарында бұрғылау жылдамдығы төмендейді,. Ал шпурларды БУКС, СМБУ бұрғы қондырғыларымен бұрғылағанда шпурлардың тереңдігі бұрғылау жылдамдығына аз әсер етеді.
Шпурлардың тереңдігіне әсер ететін елеулі факторлардың бірі оқпандарды жүргізудің технологиялық үлгісі, Проф. Н.М. Покровскийдің әдістемесі бойынша шпурлардың тереңдігін төмендегі формулалар арқылы анықтауға болады:
Оқпанды тізбекті және параллель үлгілер арқылы уақытша бекітпемен жүргізгенде, забойда тек қана жынысты қазу және уақытша бекітпені орнату жұмыстары атқарылатын болса:
шт=Тц(Nt, ,∙n3+tж+tж)NPб+Sc∙μ∙η∙KkPm1+Hy∙қ l1∙nж (8.4)
Оқпанды біріктірілген үлігімен жүргізгенде, жынысты қазу және тұрақты бекітпені орнату забойда кезекпен орындалатын болса:
шт=Тц-(Nt3, φ3,∙n3+tж+tж+t0)NPб+Sc∙μ∙η∙KkPm+V 6∙η∙φқPқ (8.5)
3. Оқпанды параллель-қалқанды үлгімен жүргізгенде, тұрақты бекітпені орнату жұмыстары жынысты қазу және шпурларды бұрғьшаумен қатар атқарылатын болса:
шт=Тц-(Nt3, φ3∙n3+tж+tк)NPб+Sc∙μ∙η∙KkPm , м (8.6)
мұнда Тц - циклдің ұзақтығы;
N - шпурлардың саны;
t3 - бір шпурды оқтауға жұмсалатын уақыт (патронды АЗ t3= 6-8 мин);
φ3 - зарядтаушылардың жұмысты қатар атқаруын ескеретін коэффициент (φ3- =0,8);
п3 - оқтаумен айналысатын адамдардың саны (п3= ScS1
S1=6-8м[2] ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.