Шахта «Пионер»

Шахта «Пионер» — угледобывающее предприятие в г. Новодонецк (Добропольский район, Донецкая область, Украина). Входит в состав ООО «ДТЭК Добропольеуголь».

История

В 1954 году началось строительство гидрошахт «Добропольская» № 1, «Добропольская» № 2, объединённых позже в гидрошахту «Пионер». Шахта сдана в эксплуатацию в 1961 году с проектной мощностью 900 тыс. тонн в год. Проект строительства шахты выполнен институтом «Днепргипрошахт» и предусматривал гидравлическую технологию добычи.

В 1996 году институт «Днепргипрошахт» выполнил ТЭР вскрытия и подготовки оставшихся запасов и скорректировал проектную мощность шахты, обосновал необходимость перехода к традиционной добычи. В
В 90-х гг. шахта «Пионер» чудом смогла провести реконструкцию. После распада СССР оказалось, что оборудование для гидровыемки угля производится за рубежом. Всё это происходило на фоне систематических сбоев в государственном финансировании угледобычи, огромной задолженности по зарплате и энергоносителям. Шахту могла постигнуть печальная участь соседки — гидрошахты «Красноармейская». От закрытия шахту «Пионер» спасло то, что к 1999 году на ней смогли подготовить лаву-полуторатысячницу пласта m3. В 1999 году шахта «Пионер» перешла на традиционный «сухой» способ добычи угля. Новую лаву оборудовали комплексом 3МКД90.
Переход к традиционной добычи связан с падением производственной мощности, фактическая мощность начиная с 1997 года — 700 тыс. т., 1998—600 тыс. т., 1999—500 тыс. т., при среднесуточной нагрузке на лаву в среднем 1997 году — 485 т / сут., в 1998—490, в 1999—327.

Горно-геологические характеристики

Литология

Поле шахты «Пионер» расположено в юго-западной части Каль­миус-Торецкой котловины. Площадь шахтного поля характеризуется почти моноклинальным залега­нием пород с углами падения 10-15 град. Сравнительно спокойное залегание горных пород осложняется рядом разрывных тектонических нарушений: Допро­польским, Центральным,Мерцаловским, Ново-Белицким, Белицким надвигами, а также Глубокоярским, Грачевским, Федоровским сбросами. Кроме перечис­ленных крупных тектонических нарушений, имеющих золу нарушеных пород от 8 до 63 м, горными работами шахты вскрыт ряд мелких тектонических нарушений с зонами ослабленых пород и достигающих 10 — 20 м.

Тектоника

Добропольский надвиг характеризуется изменчивым простиранием: в северной части он имеет северо-восточное простирание с азимутом 20 град., да­лее к юго-западу простирание становится субмеридиальным, в южной части оно меняется снова до северо-восточного с азимутом 35 град. И , наконец, в крайней южной части надвиг резко изменяет простирание на северо-западное с азимутом 3 35 град.
Мерцаловский надвиг простирается с юго-востока на северо-запад. Ази­мут простирания изменяется от 330 град. на юго-востоке до 305 град. на северо-западе. Падение надвига севро-восточное под углами от 23 град. до 55 град.
Центральный надвиг простирается с юго-запада на северо-восток под азимутом 20 — 25 град., падение надвига юго-восточное под углами 15 — 25 град. Центральный надвиг сопроваждается зоной нарушеных пород мощностью 3 — 63 м.
Ново-Белицкий надвиг характеризуется субширотным простиранием с азимутом 295 град. ипадением плоскости сместителя на юго-восток под углами 28 — 45 град. Надвиг сопровождается зоной дробленных пород мощностью 3 — 26 м.
Простирание Грачевского сброса субширотное с азимутом 95 град. и па­дением на юго-запад под углом 80 град., амплитудой 15 — 45 м. Федоровский сброс имеет субширотное простирание с азимутом 90 — 97 град. и падением на юг и юго-запад под углом 80 град. Амплитуда сброса 15 — 25 м. Сброс имеет зону нарушенных пород до 20 м.
Глубокоярский сброс имеет субширотное простирание с азимутом 270—277 град., падение северное и северо-восточное под углом 80 град., амплитуда 25 — 50 м. Сброс имеет зону нарушенных пород мощностью 8 — 12 м.

Гидрогеология

На поле шахты подземные воды заключены в четвертичных неогеновых и каменноугольных отложениях. Обводнение горных выработок происходит за счет водоносных песчаников карбона, залегающих в почве и кровле пластов. Поступление воды в выработки происходит в основном со стороны кровли в виде капежа и редких струй. Тектонические нарушения, встреченные горными выработками шахты, являются слабоводоносными и не оказывают значитель­ного влияния на увеличение притока воды в шахту.

В каменно-угольных отложениях водоносными являются трещиноватые песчаники и известняки. Водоносные горизонты этих отложений гидравлически взаимосвязаны. Эта связь осуществляется в зонах, характеризующихся повышенной трещиноватостью. Питание водоносных горизонтов осуществля­ется за счет подземных вод покровных отложений.

Характеристика угольных пластов и вмещающих пород

Шахта «Пионер» имеет на балансе 13 пластов. Согласно программе развития горных работ до 2010 года отрабатывались пласты L₈ и m¹₂. По мощности угольные пласты относятся к группе тонких и очень тонких, имеют простое и сложное строение. По поведению в призабойном пространстве и воздействию на механизированную крепь кровля рабочих пластов L₈ и m¹₂ по всей площади трудноуправляемая, по нагрузочным свойствам — легкая, средняя и тяжелая.

Вмещающими породами угольных пластов являются аргиллиты, алев­ролиты и песчаники.

В кровле пластов в подавляющем большинстве случаев залегают аргил­литы и алевролиты средней и слабой устойчивости. Существенно осложняет разработку пластов «ложная кровля», образуемая маломощными (до 20 м) слоями аргиллитов и алевролитов, залегающими под песчаниками. В почве пластов залегают аргиллиты и алевролиты малой крепости, слабоустойчивые.
В связи с этим наблюдается поддувание почвы в большинстве подготовительных выработок, а в очистных происходит вдавливание стоек и завалы. Существенно ухудшается устойчивость вмещающих пород вблизи тектонических нарушений. Породы здесь имеют повышенную трещиноватость, слабоустойчивы и нередко «куполят».

По пласту L₈ кровля представлена аргиллитом крепостью f = 3, отмечено наличие «ложной» кровли мощностью 0,05 — 0,07 м. В почве залегает алевролит, в верхней части слоя «кучерявчик», комковатый, слоистый. При отработке полей пласта отмечено наличие зон повышенной трещиноватости, интенсивного капежа, обрушение пород кровли на высоту до 1 м, что оказывало значительное влияние на скорость подвигания очистных забоев и качество до­бываемого угля.

Пласт имеет простое строение, состоит из одной угольной пачки мощностью 0,60 — 0,65 м, породного прослоя, представленного аргиллитом мощностью 0,05 — 0,07 м и прослоя углистого сланца мощностью 0,09 — 0,12 м. Пласт относится к группе относительно выдержаных пластов. Кровля пласта представлена алевролитом горизонтально слоистым, неустойчивым. Почва пла­ста представлена слоем аргиллита, слабым, неустойчивым, ниже которого зале­гает алевролит, в кровле пласта встречено замещение алевролита песчаником основной кровли. Песчаник обводнен, контакт четкий, сцепление отсутствует. Из-за залегания песчаника в непосредственной близости от кровли пласта ожидается интенсивный капеж и, как следствие, обрушение пород кровли на высоту до двух метров. При подготовке лав выявлена микротектоника, представленная микросбросами и микронадвигами с различной амплитудой смещения и углами падения.

Пласт m¹₂ имеет простое строение и повсеместно устойчивую рабочую мощность, колеблющуюся от 0,75 до 0,85 м. Кровля пласта на большей части представлена аргиллитом мощностью 0,5 — 7,40 м, выше которого залегают пес­чаники или алевролит. В местах резкого изменения углов падения пласта наблюдается повышенная трещиноватость пород, в зонах тектонических нару­шений боковые породы также имеют повышенную трещиноватость, неустойчи­вые. Кровля имеет склонность к обрушению (ведет себя как «ложная»). Мощность ложной кровли 1,4 — 2,0 м

Породы относятся к среднеустойчивым, а в местах повышенной трещиновато­сти к неустойчивым. Основная кровля пласта представлена песчаником мощностью 22,8 м. Почвой пласта на большей части участка служат алевролиты мощностью 0,8 — 13,5 м, реже аргиллиты. Встречается ряд мелкоамплитудных нарушений типа микросбросов и микронадвигов с различными амплитудами смещений и углов падения смесителя. Залегание в кровле пласта углистого аргиллита средней мощности 0,11 м, способность обрушаться вслед за выемкой угля («ложная кровля») значительно ухудшит качество добываемого угля.

Верхняя граница метановой зоны залегает на глубине 180—200 м. Мета­ноносность пластов примерно одинакова и на нижней технической границе не превышает 15 — 20 м3 / т. с. б. м. До отметки минус 400 м температура пород бу­дет колебаться от 21 до 30 град. С. Ниже необходимо предусматривать мероприятия по снижению температуры воздуха в шахте.

Пыль угольных пластов взрывчатая, пласты не склонны к самовозгора­нию. Все выработки, проходимые в песчаниках и алевролитах, являются силикозоопасными.

Качество угля: угли пластов и по пластовой зольности относятся к повышенно зольным, а пласта m¹₂ — к малозольным. По содержанию общей серы угли пласта m¹₂ относятся к малосернистым, — к среднесернистым, — к многосернистым Марки угля пласта L₈ — ДГ, Г, а пласта m¹₂ — Г, уголь которых направляется на обогатитель­ную установку. После обогатительной установки — на коксование.

Вскрытие шахтного поля

Границами шахтного поля являются:

• по восстанию — выходы угольных пластов на поверхность карбона;
• по падению — изогипса минус 500 м, а для пл. — изо­гипса минус 750 м.

Размеры шахтного поля в указанных границах составляют:

• по простиранию — 5,0 — 6,5 км;
• по падению — 7,0 км.

Шахтное поле вскрыто центрально-сдвоенными стволами и наклонными квершлагами (пласт m¹₂) с горизонта 200 м. Главный ствол диаметром 6,0 м оборудован двухскиповым и инспекторским подъемами, служит для выдачи угля и породы из шахты и подачи свежей струи воздуха в шахту. Вспомогательный ствол диаметром 4,5 м оборудован одноклетевым подъемом с одноэтажной клетью на вагонетку ВГ-2,5 с противовесом, служит для выполнения вспомогательных операций, спуска подъема людей, материалов и оборудования, а также вывода исходящей струи воздуха из шахты.

На шахте действует один околоствольный двор гор. 200 м расположенный у вертикальных стволов. Двор кругового типа, пройден вкрест простирания пород, закреплен бетонной и металлической крепями, служит для приема угля и породы, выполнению вспомогательных операций по приему и отправке материалов и оборудования. В околоствольном дворе размещены камеры опрокидывателя, гараж-зарядной, ожидания, главного водоотлива, медпункта, склад ВМ, депо противопожарного поезда.
Угольные пласты подготовлены с околоствольного двора гор. 200 м северным коренным штреком, пройденным по пластам m¹₂ и а также северным основным вентиляционным штреком пласта m¹₂ переходящим за зоной надвига в параллельный штрек пласта L₈. Вскрытие пластов осуществляется также шурфами № 2 и № 3 расположенными в южном крыле шахты.

Шурф № 2 диаметром 2,6 м глубиной 132 м пройден по пласту L₈, оборудован аварийным подъемом и служит для вывода исходящей струи воздуха от ведения горных работ на пластах L₈ и m¹₂.
Шурф №3 диаметром 3,2 м глубиной 504 м пройден до пласта m12служит для вывода исходящей струи с пластов L₈ и m¹₂ оборудован аварийной клетью и служит запасным выходом из шахты.
Скважина № 4 диаметром 3,4 м, глубиной 240 м оборудована одноклетевым подъемом, предназначена для вывода исходящей струи воздуха от ведения горных работ в северной уклонной панели пластов L₈. Скважина позволяет вовлечь в отработку запасы, находящиеся выше и ниже гор. 200м на северном крыле резервного блока.

Способ подготовки пластов к отработке и система разработки

На шахте принята панельная подготовка. Размеры южной панели 1800 м по падению и 220 м по простиранию. Пласты и подготовлены четырьмя наклонными выработками, пройденными по пласту до отметки минус 270 м. Резервный блок разделен по простиранию на два крыла — южное и северное. По падению крылья разделены с гор.200м на бремсберговые и уклонные поля. Размер уклонных полей по падению для пластов и - 3,5км, что вызвало необходимость в разделении их на две ступени.

В последние годы на шахте применяется столбовая система разработки с проведением вентиляционного штрека в присечку к выработанному пространству. Данная система разработки уменьшает потери угля и значительно сокращает трудоемкость работ по поддержанию вентиляционных штреков. Шаблон:Stub

См. также

• Книга памяти шахтеров Донбасса

Шаблон:Шахты Украины