Тау-кен өндірісінің негіздері дәрістер жинағы 1-тақырып кіріспе. Тау жыныстары туралы мәліметтер
жүктеу/скачать 4,95 Mb.
|
Дәрістер каз на печать 2
| Бірінші аймақ І (тау-кен жыныстарының алғашқы кернеулі жағдайының аймағы) 15 - 20 м тазартпа кенжардың алдында орналасып штректің кенжарына дейін жайылады. Бұл учаскеде штрек көмір сілемінде орналасқандықтан, тіреулері қатты қысымға ұшырамайды да, деформацияларға берілмейді.
Екінші аймақ ІІ (белсенді тау-кен қысым аймағы) бірінші аймақтың шетінен басталып, 100 - 150 м тазартпа кенжардың артында аяқталады. Бұл аймақта қазылған кеңістіктегі жыныстардың жаппай опырылуы мен отыруы өтіп жатады, сондықтан, бұнда тіреулердің деформациялары ең көп болады. а б в 3.3-сурет. Кендіңгектерсіз қорғалатын үңгілердегі тау-кен қысымының көріністері: а – үңгіні қайта пайдаланып, жасанды тіреулермен қорғауда; б – жаңа үңгіні қазылған кеңістікке жанастырып өткізуде; в – қазылған кеңістік арасында сақталатын үңгіде Үшінші аймақ ІІІ (тұрақталған тау-кен қысым аймағы) екінші аймақтан басталып штректің қалған ұзындығына жайылады. Бұл учаскеде төбе жыныстарының отыруы біртіндеп азаяды, жасанды қорғаулар тығыздалынады, штрек тіреулері тұрақтылынған қысымның астында ісін атқарады. Таугеологиялық және таутехникалық шарттарды ескеру негізінде тіреулеудің орынды әдістерін таңдау үшін тазартпа кенжар мен штректердің шектесті жерлері бес аймаққа бөлінеді (3.4-сурет). Әр аймақ өздік заңдылықтарымен сипатталады. 1′, 1 аймақтар – тазартпа кенжардың алдындағы тасыма мен желдетпе штректердің сүйеніш қысымның әсерініен пайда болатын қауіпті деформацияларға икемді учаскелер. Оның ұзындығы 10 м дейін, бұл аймақтағы тіреуді күшейткен қажет. 3.4-сурет. Тазартпа кенжар мен штректің шектесіндегі ерекше аймақтар: 1-5 пен 1′-5′ - желдетпе мен тасыма штректердің шектес- теріндегі аймақтардың нөмірлері 2′, 2 аймақтар – тазартпа кенжардың жұмыс кеңістігіне жарма орналасқан штрек учаскесі. Бұл аймақта көтеріңкі жүктеме жоғары болады және штрек тіреулерінің сүйеу қаблеттері төменделеді. Темір аркалы тіреулер тұтастығы бұзылады. Бұл аймақ өте қауіпті жерлердің бірі. Сондықтан бұл жерде арнайы тіреулерді қолданған жөн. Штректердің үздіксіз тіреулерлері істен шығатын болғандықтан, олар уақытша іргелес бекітпе тіреулерге ауыстырылады. Іргелес тіреулердің түрлері 4.5-суретте көрсетілген. а б 3.5-сурет. Тазартпа кенжар мен штректердің жоғарғы (а) және төменгі (б) шектес орындарын тіреу әдістері: 1 – күнқағары ұзартылған секциялар; 2 – релістік тіреу; 3 – темір әлде ағаш тіректері; 4 – айдағыш ағаш; 5 – іргелес тіреудің секциялары 3′, 3 аймақтар – кенжар қуысы маңайындағы учаске. Бұл жерде төбе жыныстарының жарықшақтығы жоғары болып, тұрақтылығы төмендейді. 4′ 4 аймақтар – төбенің түрімен байланысты, ұзындығы 50 - 140 м дейін созылатын, төбе жыныстары белсенді жылжымдармен сипатталатын, тазартпа кенжардың артындағы штрек учаскесі. Бұндай жағдайда қазылған кеңістік жағынан жыныстар штрекке қарай аунап түспеу үшін қоршаулы тіреу орнатып бұрыңғыларды күшейту қажет. 5′, 5 аймақтар – тау-кен қысымы мен төбе жыныстарының жылжымдары тұрақталынған тазартпа кенжардың артындағы штрек учаскесі. Қосымша орнатылған күшейту тіреулерді алып, штректі әрі қарай үздіксіз тіреулермен ғана сақтауға болады. Тақталы штректерді қорғау әдістері табиғаттық пен өндірістік мәселелермен байланысты. Оларды - кендіңгектер, тас және жасанды қорғандар, арнайы тіреулер (органдық тізбек тіреулер, айқастыра қаланған бөрене ағаштар, темір-бетон тумбалар және тағы басқалар), қазбаны жанастыра өткізу арқылы және толтырмалармен қорғап сақтауға болады. Таңдауда әр әдістердің өзгешектіліктерін ескеру керек. Мысалы, тас қорғандар, кендіңгектер және сілемнің шеткі жақтары тіректі қысымның әсерінен дәрежелері әр түрлі өзгерістерге ұшырайды. Тас қорғандардың деформациялары, сілем мен діңгекке қарағанда, әлдеқашан қарқынды болады (тақта қалыңдығымен салыстырғанда 50 пайыздан асуы мүмкін). Тіреулердің бұзылуы да бір келкі емес. Осы себептен, тас қорғандар, жұқа көмір тақталарды қазып алуда ғана қолданылуы мүмкін. Діңгектермен қорғау әдісі тау-кен жұмыстары 400 - 500 м тереңдікте, жұқа және орташа қалыңдықты кен тақталарын қазып алуда пайдалануға болады. Бұдан астам тереңдікте кендіңгектердің өлшемдері шұғыл өсіп, кен жоғалымдарының көбеюіне әкеліп соғады. Мұндай жағдайда үңгілерді тау-кен қысымы төмендеп тұрақталынған аймақта, қазылған кеңістікпен жанастырып өткізу әдістері қабылданады. Бұл әдісте табан мен төбе жыныстарының жылжымдары 5 - 8 есе төменделеді. Бірақта, опырылған жыныстармен жанастырып өткізу әдістері қалыңдықтары 1,8 метрден жоғары, төбе мен табан жыныстарының тұрақтылығы әр түрлі, жазық тақталарда ұсынылуы мүмкін. Ақырғы, 20 - 30 жылдар бойы, кендіңгектерсіз қазу технологиялары кең жариялануда. Бұл технологиялардың ерекшелігі: қазба үңгіні тазартпа кенжардың артында сақтап қорғау мәжбүрлігі. Бұл жағдайда екі қиындық кездеседі – жалғызданған үңгінің тұрақтылығын қамтамасыз ету және табан жыныстарының ісінуімен күресу. Штректер мен бремсбергтердің (еңістердің) тұрақтылығын - үздіксіз бен уақытша күшейтуші тіреулердің кедергі қаблеттерін ұлғайту, үңгілер мен кенжардың шектес орындарының бүкіл тіреулерінің тұтастығын сақтау және жыныстардың ісінуіне бөгет жасау арқылы жақсы жағдайға жеткізуге болады. Темір-бетон, гидравликалық күшейту тіреулерді үңгілердің бүкіл ұзындығымен, аркалардың араларынан, уақытша тіректі қысым аймағында, 20 - 50 м тазартпа кенжардың алдынан қойылып, артында 50 - 80 метрден кейін қалған соң алынып тұрады. Бұл шарттарды жұқа және орташа тақталарда уақытша тірек (сүйеніш) қысымы үлкен шығын келтірмейтін жағдай да ғана қолдану ұтымды. Ауыр опырылатын, үлкен ауданда консолі 10 метрден асатын ілмелі төбе жыныстары болатын тақталарда үңгілерді жаңадан өткізу немесе сақтап қайта пайдалану әдістері қолданылуға келмейді. 7. Бұрында, жаппай және бағаналы қазу жүйелердің барлығы кендіңгектер қалдыру арқылы жұмыс істеген. Бірақта, кендіңгектерді қалдырудың себебінен көмір жоғалымы өсе бастады, әсіресе, үлкен тереңдігктерде. Өткен ғасырдың 70 - 80 жылдарынан бері кендігекті қазу жүйелері артта қалып, олардың орнына кендіңгексіз қазу жүйелері орын ала бастады. Қазу жұмыстары тереңдеген сайын сақтауыш пен қорғауыш кендіңгектердің де өлшемдері үлкейе береді. Мысалы, зерттеулер арқылы әр 100 метрге тереңдегенде, кендіңгектің мөлшері 10 метрге өсетіндігі анықталды. Қазу жұмыстарын 600 метрден астам тереңдігте жүргізуде қазбаларды (үңгілерді) 45 - 60 метрлік діңгектермен қорғау тиімсіз болады: көмір жоғалымдары тым өседі, газды-динамикалық құбылыстарының, тау-кен соққыларының, кенжар мен үңгілердегі жыныстардың құлауының қауіптіліктері аса жоғарлайды, көмір тасымалдау жұмысы қиындайды, діңгектердегі метан шығуымен байланысты қазба учаскелерінің газдылығы өседі. Осы айтылған себептерді жою және көмір тақталарын ұтымды қазып алу үшін - сақтауыш пен қорғауыш кендіңгектерді талап етпейтін, тау-кен жұмыстарының шоғырлануы мен барша технологиялық үзбелердің тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз еткізетін - қауіпсіз технологиялық сұлбаларды қолдануды мақсат ету керек. Мүмкіншілік келгенше, үңгілерді тау-кен қысымы азайған аймақтарда орналастырған жөн болады. Жалпы айтқанда осы нұсқалар мен шаралардың барлығы кендіңгексіз қазу жүйелер бойынша ғана қабылдануы мүмкін. Кендіңгексіз қазу жүйелер, алғашқы баяндауымызда айтылғандай, екі әдіспен орындалады: бірінші әдіс – істе болған үңгіні қайта пайдалану арқылы. Мысалы, үңгі (штрек, бремсберг, еңіс) әуелі тасыма ретінде қолданса, келесіде – желдетпе үңгі ретінде қайтадан қызметке қосылады; екінші әдіс – керекті үңгі, қысым қалыптасқан аймақта қазылған кеңістікке жанастырылып, жаңадан өткізіледі. Жанастырылған үңгілер тазартпа кенжарлардың артынан мынандай арақашықта өткізіледі: өздігінен жануға қауіпті тақталарда 60 - 120 метрден кем болмауға тиісті; төбе жыныстарының опырылуы мен жатқыштығының қасиетімен байланысты - 120 - 180 метрден кем болмау керек. Жанастырылып өткізілген үңгінің қимасы қысымның әсеріне берікті, 500 - 700 мм дейін кішіреюге мүмкіншілік беретін конструктивтік қаблетіне ие болуға тиісті. Әдетінше, ондай қазбалар (үңгілер) аралықтары 0,75 - 1,0 м темір арқалы тіреулермен бекітіледі. Жанастыруды - ескі үңгіні жартылай сақтап, жаңа үңгіні толық жасап немесе жаңа мен ескі үңгінің арасында ені 1,0 м дейін көмір діңгегін қалдыру әдістерімен орындауға болады (3.6-сурет). Бірінші кендіңгексіз әдіс (3.6,а-сурет) көбінесе келесідегіндей жағымды таугеологиялық жағдайларда пайдаланылады: жұмыстардың тереңдіктері 700 м аспағанда; тақта қалыңдықтары 3,5 м дейін,егерде құлама бұрышы 350 дейін болса, ал 1,5 м дейін тақталарда – қай құлама бұрышты болса да; төбе жыныстарының тұрақтылығы әр түрлі; шамалы су ағыста және суға төзімді табан жыныстары болуда. 3.6-сурет. Жаңа үңгіні жанастырып өткізу әдістері: а – ескі үңгіні жартылай сақтап; б - жаңа үңгіні жабыстыра толық жасап; в - жаңа мен ескі үңгінің арасында көмір діңгегін қалдырып өткізу Тазартпа кенжардың артындағы қайта пайдалануға арналған үңгіні арнайы тіреулермен немесе жасанды қоршаулармен сақтап ұстап тұру қажет. Жасанды қоршаулардың бірнеше түрлері болады: темір-бетонды сүйеулер – орташа опырылымды төбе және қатты табан жыныстары бар, қалыңдықтары 1,5 метрден төмен көмір тақталарында қолданылады; органдық тіреулер – қалыңдықтары 1,5 метрден 3,0 метрге дейін көмір тақталарында қолданылады; айқастыра қаланған ағаштар – жалған төбе болғанда қолданылады; жылдам қатаятын материалдардан құрылған жолақтар – орташа және ауыр опырылымды төбе жыныстары бар тақталарда, әсіресе, қазылған кеңістікті оңашалауда жиі пайдаланылады. Кейінгі кезде кентірексіз қазу технологиялары кеңінен таралып, 75 - 80 пайызға дейін жеткен. ТМД мемлекеттерінде осындай технологиялар негізінде 15 млн. тоннаға жуық қосымша көмір қазылып алынған (бұл қайтымсыз қатарына жататын жоғалым кендіңгектер көмірлері). Сонымен қатар, 1,5 - 2 есе (1000 тонна көмірге шаққандағы) жаңадан өткізілетін дайындық үңгілерінің ұзындық үлестері және тау-кен соққылары мен эндогендік өрт қауіптілігі де азайды. Қазіргі таңда кентіректер қалдырып істейтін қазу жүйелері өте сирек (өртке қауіпсіз, динамикалық құбылыстарға бейімсіз тақталарды алғанда) пайдаланылады. Тарау бойынша бақылау сұрақтары: 1. Пайдалы қазындыларды жерасты əдісімен игерудің қандай кезеңдері бар? 2. Кенорындарын ашушы оқпандардың орналасу орындары қалай таңдалынады? 3. Жатыстары күртқұлама кен шоғырлары қандай қазбалармен ашылады? 4. Қандай кен шоғырлары көлбеу оқпандармен ашылады? 5. Кенорындарын штольнялармен ашу сұлбалары қандай шарттарда қолданылады? 6. Дайындық қазбалары қандай мақсаттарда жүргізіледі? 7. Шахта алабының қандай негізгі элементтері бар? 8. Кенді кенорындарын тазарта қазуға қандай əдістермен дайындайды? 9. Пайдалы қазындылар кенорындарын игеру жүйелері деген қандай ұғым? 10. Қойнауқат (көмір) кенорындарын игеру жүйелері қандай топтарға бөлінеді? 11. Көмір кенорындарын біртұтас жүйемен игеру деген қандай ұғым? 12. Көмір кенорындарын бағаналы жүйемен игеру деген қандай ұғым? 13. Көмір мен газдың кенеттен лақтырыс құбылыстары жəне тау-кен соққысы туындауы ықтимал қойнауқаттар қандай жүйелермен игеріледі? 14. Кенорнын игеру жүйесін таңдау алуға қандай геологиялық жəне тау-кен-техникалық шарттар əсер етеді? 15. Тазарта қазылған кеңістіктерді табиғи түрде тұрақтандыру əдісімен игеру жүйелерінің мəні неде? жүктеу/скачать 4,95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|