«turon-iqbol»

FOYDALI QAZILMA QATLAMLARINING TASNIFI

1. 
   HONNING HON-GEOLOGIH, HON-TEXNIH SHAROITLARI
   

O‘zbekiston Respublikasida boshqa mamlakatlar kabi ko‘mir asosiy energiya manbalaridan biri va sanoatning boshqa tarmoq- lari uchun muhim xomashyo hisoblanadi. Mamlakat hududida joylashgan va katta ko‘mir zaxiralariga ega bo‘lgan ko‘mir kon- lari kelajakda zaruriyat bo‘lib qolgan vaqtda, ko‘mir qazish hajmini yanada ko‘paytirishga imkon beradi.

Foydali qazilma qazib olish korxonalarida (shaxta, razrez va karyerlar) foydali qazilma maydonini ochish va uni qazishga tay- yorlashda turli usullar hamda qazib olish tizimlari, shuningdek, mexanizatsiya vositalaridan keng foydalaniladi. Foydali qazilmani ochish, qazib olishga tayyorlash, qazib olish jarayonlarini to‘la mexanizatsiyalash hamda avtomatlashtirish konning kon-geolo- gik, kon-texnik sharoitlariga, shuningdek, tog‘ jinslarining fizik- mexanik xususiyatlariga bog‘liq. huning uchun ko‘rsatilgan sharoitlarni va xususiyatlarni chuqur o‘rganish hamda shu sha- roitlarda ishlay oladigan mashina-mexanizmlarni tanlash muhim ahamiyatga ega.
Foydali qazilma zaxiralarining kon-geologik tasniflari quyi- dagilardan iborat:

1. 
   Yoydali qazilma qatlamining qalinligi (m). Qalinlik bo‘yicha qatlamlar to‘rt guruhga bo‘linadi: juda yupqa — 0,7 m gacha; yupqa — 0,71 dan 1,2 m gacha; o‘rtacha qalinlikdagi — 1,21 dan 3,5 m gacha; qalin — 3,5 m dan ko‘p.
   
2. 
   Qatlamlarning og‘ish (yotish) burchagi (α). Og‘ish burchagi qiymatiga qarab quyidagi turlarga bo‘linadi:
   

1. 
   gorizontal qatlam, α= 0˚—3˚;
   
2. 
   qiyaroq, α= 3˚—18˚;
   

d) qiya, α= 18˚—35˚;
e) o‘ta qiya, α= 35˚—55˚;
f) tik qatlam, α= 55˚—90˚.
8

3. 
   Yoydali qazilma qatlamlarining metandorligi. Ko‘mir kon- larini yerosti usulida qazib olishda ko‘mir qatlami va uning at- rofini o‘ragan tog‘ jinslaridan yerosti lahimlariga metan gazi (CH₄) ajralib chiqadi. Metan gazi uch shaklda: oddiy, bir me'yorda (suflyar) va to‘satdan ajralib (otilib) chiqadi.
   

Oddiy ajralib chiqish shaklida metan gazi ko‘mir qatlami va tog‘ jinslarining ochilgan maydoni bo‘yicha nisbatan tabiiy holda bir xil miqdorda, bir me'yorda ajralib chiqadi va yerosti atmo- sferasiga qo‘shiladi.
uflyar shaklda metan gazi tog‘ jinslari yoriqlari, qatlamda burg‘ilangan shpur va skvajinalar, shuningdek, geologik buzilish uchastkalari orqali oqib chiqadi. uflyar gaz oqimi miqdori va oqib chiqish vaqti katta diapazonda o‘zgaruvchan bo‘lib, bir necha kundan tortib bir necha yilgacha davom etishi mumkin.
Metan gazining to‘satdan ajralib chiqishi shunday dinamik hodisaki, bunda ko‘mir qatlami buzilishi (qazib olinishi) natija- sida, buzilgan joydan bir onda katta miqdordagi gaz otilib chiqadi va o‘zi bilan birga ko‘mirning mayda fraksiyasini ham olib chi- qishi mumkin.
Ko‘mir konlari metandorlik bo‘yicha beshta toifaga bo‘linadi, buni metan gazi bo‘yicha konlar xavfliligining beshta toifasi deb ataladi. Toifalar qazib olingan 1 t ko‘mirda necha m³ gaz chiqqan- ligi, ya'ni m³/t bilan aniqlanadi.
I toifa konlarida 5 m³/t gacha, II toifa konlarida 510 m³/t gacha, III toifa konlarida 10—15 m³/t gacha, IV — yuqori toifali konlarda 15 m³/t dan ko‘p gaz ajralib chiqadi, V toifali konlarga to‘satdan gaz, ko‘mir yoki boshqa tog‘ jinslari otilib chiqishi mumkin bo‘lgan konlar kiradi.

4. 
   Konlarning suvchanligi va suvlarning agressivligi. Yerosti lahimlariga suvning oqib chiqishi shu konning gidrogeologik sharoitiga bog‘liq bo‘lib, uning tasnifi suv miqdori va suv tarkibi bilan xarakterlanadi. Konlarni loyihalash, qayta qurish va amaldagi suv chiqarish qurilmalarini qayta tiklash ishlarini amalga oshi- rish uchun suv miqdori va suv miqdori o‘zgaruvchanligi gidro- geologlar tomonidan aniqlab beriladi.
   

uv oqimi yil davomida juda katta masshtabda o‘zgarib turadi, uning eng ko‘p miqdori yilning ikkinchi kvartaliga to‘g‘ri keladi, shu bilan birga konning chuqurligi oshishi bilan suv oqimi ham ko‘payib boradi.
Konning nisbiy suvchanligi, konga oqib kelgan yillik suv oqimi (tonnada) miqdorini, shu konning yillik unumdorligiga nisbati
9
bilan aniqlanuvchi suvchanlik koeffitsiyenti bilan aniqlanadi. Bu koeffitsiyentning miqdori har xil bo‘lib, Qarag‘anda konlari uchun 0,38 bo‘lsa, Ural konlari uchun 8—36 ga teng.
uvning kimyoviy tarkibi, juda xilma-xil bo‘lib, hatto bitta rayonda ham bir-biriga mos kelmaydi va uning tarkibi konning geologik va gidrogeologik sharoitiga, shu rayon iqlimi va suv almashuv intensivligiga bog‘liq bo‘ladi.
Kon chuqurligining ortishi bilan suv tarkibidagi minerallar- ning xili oshib boradi. Ko‘pchilik kon suvlari neytral va ishqoriy reaksiyaga (pH ^≃ 6,8—8,6) kiruvchan bo‘ladi. uv ishqorlik ko‘rsat- kichlarining oshishi mashina va mexanizmlar metall qismlarini tez ishdan chiqaradi. Agar suvning tarkibida pH<3 bo‘lsa, mashina metallarini shu suv ta'sirida zanglamasligi uchun ma'lum chora- tadbirlar ko‘rish lozim.
Kon suvlari, odatda, qattiq va juda qattiq, chunki suv kon
lahimlaridan oqib o‘zi bilan ko‘mir, har xil tog‘ jinslarini oqizib kelib juda murakkab kimyoviy tarkibga ega bo‘ladi. Uning zich- ligi 1020—1030 kg/m³ atrofida bo‘ladi. huning uchun bu suv- larni maxsus tozalamasdan ishlatib bo‘lmaydi.

5. 
   Lahimlarni o‘rab turgan yon, ostki tomon va ship tog‘ jinslari- ning mustahkamligi. Ko‘mir konlari bir-biridan juda farqli o‘ziga xos kon-geologik sharoitlar bilan xarakterlanadi: qazib olish chuqurligi 60—100 m dan 1000—1300 m gacha (o‘rtacha 400 m), foydali qazilma qatlamining qalinligi 0,45 m dan 20 m gacha, qatlamning qiyalik burchagi 0˚ dan 90˚ gacha. huningdek, lahim atrofidagi tog‘ jinslarining har xil fizik-mexanik xususiyatlari, ko‘mir qatlamining gazchanligi 1 t ko‘mirga 15 m³ gacha va qatlamda tez-tez geologik buzilishlar uchrab turishi yerosti bosi- miga to‘g‘ridan to‘g‘ri ta'sir ko‘rsatadi. hularni hisobga olib yerosti lahim hamda lavalarda mustahkamlash pasportini, mustah- kamlagich turlarini, shuningdek, yerosti bosimini boshqarish sistemasini qabul qilish lozim. Bular foydali qazilma qazib olishda yuqori unumdorlik va xavfsizlikning garovidir.
   

Ko‘mir konlarining lavalarida qo‘llaniladigan mustahkamlov- chilarini quyidagi turlarga ajratish mumkin:

• 
  qatlamning yotish burchagiga qarab — qiya (0—20˚), o‘ta qiya (20˚—45˚) va tik qatlamlar (45˚—90˚) uchun;
  
• 
  ko‘mir qatlamining qalinligiga qarab — m = 0,4—1 m, m = 0,7—2 m, m = 1,7—3,5 m va 3 m dan katta qalinlikdagi qat- lamlar uchun;
  

10

• 
  lahimning shipi bilan o‘zaro ta'siriga qarab — ushlab tu- ruvchi, chegaralab-ushlab turuvchi va chegaralovchi mustahkam- lovchilar;
  
• 
  kompleksning uskunalari bilan o‘zaro bog‘liqligiga qarab — shaxsiy, komplektli, seksiyali, agregatli, bog‘langan mustahkamlov- chilar.
  

Kon sanoatida har xil ishqalanish ustunlari (cтoйkи тpeния) qo‘llanadi. hulardan TY (тpeния yFoлkobыe) o‘zgarmas qar- shilik ko‘rsatuvchi ustun bo‘lib zaboy oldi bo‘shlig‘ini ushlab turish uchun qalinligi 0,51—1,13 m bo‘lgan qiya qatlamlarda ishlatiladi. TY ustunining oltita har xil: cho‘kuvchanligi (пoдaтлиbocть) 360—612 mm, og‘irligi 12,8—26 kg, 150—200 kH kuch bilan qarshilik ko‘rsatuvchi modellari mavjud.
OKYM (opFaннaя kpeп ycobepmeнcтbobaннaя moдepнизи- pobaннaя) o‘tqazuvchi (пocaдouный) ishqalanuvchi ustunlardan bo‘lib, uning yettita xili bor. Ularning qarshilik kuchlari 1000 kN dan 2000 kN gacha, 0,45—2 m gacha qatlam qalinligida ishla- tiladi, og‘irligi 95—364 kt ni tashkil qiladi.
haxsiy ishqalanish ustunlarini o‘rnatish, bir joydan ikkinchi joyga qo‘zg‘atish uchun qo‘l mehnatidan foydalanish va vaznining og‘irligi ma'lum qiyinchiliklar tug‘diradi. huning uchun, yuqori boshlang‘ich qarshilikka ega, ishlash tasnifi o‘zgarmas bo‘lgan va joyidan qo‘zg‘atish, o‘rnatish uchun kam fizik kuch talab qiluvchi gidravlik ustunlardan foydalaniladi. Gidravlik ustunlar ikki xil: ichki gidrosistemali va tashqi manbadan ta'minlanadigan bo‘ladi. Ichki gidrosistemali (FCYM) gidroustunlar konstruksiyasining ichiga o‘rnatilgan plunjer nasos ko‘rinishidagi alohida yuritmaga ega, tashqi manbadan ta'minlanuvchi gidroustunlar (2 FBC) lavada mavjud bo‘lgan gidrosistemadan maxsus pistolet orqali ta'minlanadi. Foydali qazilmani mexanizatsiyalashtirilgan gidravlik mustah- kamlagichlar yordamida, kompleks mexanizatsiyalashgan uslubda qazib olish, lavaning texnik-iqtisodiy samaradorligini oshiribgina qolmay, balki lahimda ishlash xavfsizligini oshirish va ishchilar- ni og‘ir qo‘l kuchi bilan ishlashdan ozod etuvchi sotsial muammo-
ni ham ijobiy hal qiladi.
Mexanizatsiyalashtirilgan mustahkamlovchilar murakkab texno- logik jarayonlarni — yerostida bosimni boshqarish, ish olib borila- yotgan maydonni ishonchli muhofaza qilish, mashina-mexanizm- larni ishlatishda jami qulayliklarni yaratish va hamma mexa- nizmlarni joyidan qo‘zg‘atishda yengillik yaratib, qo‘l mehnatidan foydalanishni kamaytiradi.
11
Mexanizatsiyalashtirilgan mustahkamlovchilarni bajaruvchi asosiy ishiga, struktura va texnologik ko‘rsatkichlariga qarab quyi- dagi turlarga bo‘lish mumkin:

1. 
   Asosiy bajaruvchi ishiga qarab mexanizatsiyalashgan mustah- kamlovchilar:
   

• 
  yon tomonlaridagi tog‘ jinslari bilan bog‘lanishiga qarab — chegaralovchi, ushlab turuvchi, chegaralab-ushlab turuvchi;
  
• 
  boshqarilishiga qarab — boshqariladigan, boshqarilmay- diganlar.
  

2. 
   Asosiy strukturasiga qarab — komplektli, kompleksli, agregatli;
   

• 
  seksiya konstruksiyasi yoki tuzilishiga qarab — bitta ustunli, ramali, kust (to‘plam)li, rama-to‘plamli;
  
• 
  seksiya tuzilishiga qarab — bitta sistemali, ikki sistemali, juftlashtirilgan.
  

3. 
   Texnologik ko‘rsatkichiga qarab mustahkamlagichlarning turlari:
   

• 
  kompleks mustahkamlagichlarining surilishiga qarab — fron- tal (uzluksiz yoki uzlukli) suriluvchi, flangoviy (to‘lqinsimon) suriluvchi;
  
• 
  alohida konstruksiya elementlarining surilish ketma-ketli- giga qarab — ketma-ket suriluvchi, ketma-ket to‘plam bilan suri- luvchi bitta va ikkita sistemali mustahkamlovchilar;
  
• 
  surilish usuliga qarab — sudraluvchi, qadamlovchi, yuma- lovchi;
  

1-rasm. Mexanizatsiyalashgan mustahkamlovchilarning turlari:

a — ushlab turuvchi; b — chegaralab turuvchi;
d, e — chegaralab-ushlab turuvchi.
12

• 
  haqiqiy ishchi qarshiligini ushlab turishiga qarab — yukini to‘la qabul qiluvchi, tirgaklar qoldirib, doimiy qarshilik ko‘rsatuvchi. Ushlab turuvchi mexanizatsiyalashtirilgan mustahkamlovchi- lar hamma qazib olinayotgan maydon bo‘shlig‘ini o‘pirilib tu- shishdan ushlab turadi, uning KM87, «Дoнбacc», M101, M101T,
  

M96, MK97, MKC va boshqa turlari mavjud (1-rasm, a).
Chegaralab turuvchi mustahkamlovchilar lavada ishchi may- donni shipi qulatilgan tomondan himoya qilish uchun xizmat qiladi (1-rasm, b). Uning quyidagi xillari mavjud: KTY — qatlamli qazib chiqarish sistemasida, «Днeпp», KFД, MKT va boshqalar tik qatlamlarni qazib olishda qo‘llaniladi. Chegaralab-ushlab turuvchi mustahkamlovchilar yuqoridagi mustahkamlovchilarning vazifasini bajaradi. Uning OMKTM, OKM, MKM, M130, M81 va boshqa xillari mavjud (1-rasm, d, e).

1.k. FOYDALI QAZILMA VA BOSHQA TOG‘ JINSLARINING FIZIH-MEXANIH

XUSUSIYATLARI

Tog‘ jinslarining asosiy xususiyatlarini ikki guruhga bo‘lish mumkin:

• 
  fizik xususiyatlari — zichlik, g‘ovaklilik, namlilik, tovush, elektr, issiqlik o‘tkazuvchanlik va boshqalar;
  
• 
  mexanik xususiyatlari — mahkamlik (пpouнocть), qattiq- lik (тbepдocть), plastiklik, deformatsiyalanuvchanlik, tirnovchan- lik, chidamlilik (kpeпocть), qovushqoqlik (bязkocть), mo‘rtlik (xpyпkocть).
  

Tog‘ jinsining zichligi uning nisbiy ( ₀) va hajmiy og‘irligi ( ) bilan xarakterlanadi. Nisbiy og‘irlik quyidagi formula bilan aniqlanadi:
^{  G} , g/sm³,
0 _V

bu yerda: G — tog‘ jinsining ma'lum sharoitdagi og‘irligi;

2. 
   — tog‘ jinsining hajmi.
   

Tog‘ jinsining hajmiy og‘irligi quyidagicha aniqlanadi:
^{  G1} , g/sm³,
V₁

bu yerda: G₁ — tog‘ jinsining tabiiy holatdagi og‘irligi; V₁ — tog‘ jinsining tabiiy holatdagi hajmi.

13
Tog‘ jinsining g‘ovakliligi g‘ovaklilik koeffitsiyenti ρ bilan xarakterlanadi va quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:


 
ρ ⁰_  100 ,

bu yerda: ₀
— tog‘ jinsining nisbiy og‘irligi, g/sm³; — tog‘

jinsining hajmiy og‘irligi, g/sm³.
Tog‘ jinsining elektr, tovush va issiqlik o‘tkazuvchanligi ma'lum tog‘ jinslari uchun laboratoriyalarda aniqlanib, geologiya-qidiruv ishlari va boshqa sohalarda bu xususiyatlardan foydalaniladi.
Tog‘ jinslarini mexanik usul bilan buzishda ularning quyida ko‘rsatiladigan mexanik xususiyatlari katta rol o‘ynaydi.
Mahkamlik — tog‘ jinsini ma'lum sharoitda o‘zining avvalgi shaklini buzmagan holda, u yoki bu ta'sir kuchini qabul qilish xususiyatidir.
Qattiqlik — tog‘ jinsi yuzasiga kuch bilan ta'sir etganda plas- tik deformatsiya yoki mo‘rtlik buzilishi alomatlari bo‘lib, buzilmas- likka qarshilik ko‘rsatish xususiyatidir.
Plastiklik — tog‘ jinsini kuch ta'sirida batamom buzilmasdan qoldiq deformatsiyalanish xususiyati.
Deformatsiyalanuvchanlik — tog‘ jinsiga kuch ta'sir etganda deformatsiyalanib o‘zining shaklini va o‘lchamlarini o‘zgartirish xususiyati.
Tirnovchanlik — tog‘ jinsiga biron uskuna yordamida buzish uchun kuch bilan ta'sir qilayotganda uning shu asbobni yemirish, yedirish xususiyati.
Tog‘ jinsining tirnovchanligi uning o‘rtacha massasini (milli- grammda) yo‘qotganligi bilan aniqlanadi. Tirnovchanlik bo‘yicha qattiq tog‘ jinslari juda kam tirnovchanlik (ohaktosh, marmar, apatit) dan to o‘ta yuqori tirnovchanlik (granit, diorit, korund) gacha bo‘lgan sakkiz turga bo‘linadi.
Chidamlilik — tog‘ jinsining tashqi kuch buzishiga qarshilik ko‘rsatish xususiyatidir. Bu burg‘ilash, portlatish, qulatish va h.k. larda sodir bo‘ladi.
Qovushqoqlik — tog‘ jinsining bo‘laklarga ajratuvchi, uzuvchi kuchlarga qarshilik ko‘rsatish qobiliyatidir. Qovushqoq tog‘ jins- lari qiyin buzilish qobiliyatiga ega.
Mo‘rtlik — tog‘ jinslarining statik kuch ta'sirida buzilish xu- susiyati. Mo‘rt tog‘ jinslari kuch ta'sirida qovushqoq tog‘ jinslariga nisbatan oson buziladi.
14

Tog‘ jinslariga metallni kuch ta'sirida botirib botganlik darajasi bilan ularning qattiqligi aniqlanadi. Tadqiqotchi Brinell—Rokvell qattiqlik xususiyatini toblangan po‘latdan yasalgan sharni botirib aniqlagan, Rokvellning o‘zi olmosdan yasalgan konus bilan ta'sir ko‘rsatgan, Vikkers esa olmosdan yasalgan piramida qo‘llagan. Chidamlilik xususiyati chidamlilik koeffitsiyenti (f ) bilan belgila- nib, uning qiymati bilan aniqlanadi.

B/10
Chidamlilik koeffitsiyenti (f ) tog‘ jinsini siqishda buzilishga ko‘rsatgan vaqtinchalik qarshiligini (σ_B) chidamlilik birligiga nisbati bilan aniqlanadi. Uning birligi sifatida tog‘ jinsini 100 kgk/sm² (yoki 10 MPa) kuch bilan siqilgandagi qiymati f =σ qabul qilingan. hu sohada ilmiy izlanishlar o‘tkazgan professor
M. M. Protodyakonov barcha tog‘ jinslarini 10 ta toifaga: f = 20 (I toifa) dan to f = 0,3 (X toifa)gacha bo‘ladi. f ning qiymatiga qarab tog‘ jinslarining burg‘ilanuvchanligini, qazib olinuvchan- ligini, portlatish moddalarining sarfini baholashadi.
Yuqorida keltirilgan kon-geologik sharoitlar quyidagi qazib oluvchi kon-texnik sharoitlarni belgilab beradi:

1. 
   Foydali qazilma maydonini ochish sxemasi: vertikal, qiya stvol va shtolnyalar yordamida.
   
2. 
   Kon maydonini qazib olishga tayyorlash sxemasi: qavatli, panelli va blokli sxemalar.
   
3. 
   Qazib olish sistemasi.
   
4. 
   Yerosti lahimlarining ko‘ndalang kesim yuzasi va ularni mustahkamlash.
   
5. 
   Yerosti lahimlarining uzunligi, egriligi va profili.
   
6. 
   Kon qanotlarining, qazib oluvchi uchastkalarning ishlash muddati.
   
7. 
   haxtaning ish rejimi.
   

NAZORAT SAVOLLARI

1. 
   Foydali qazilma zaxiralarining kon-geologik sharoitlari nimalardan iborat?
   
2. 
   Yerosti konlarining kon-texnik sharoitlariga nimalar kiradi?
   
3. 
   Yerosti konlari gazchanligiga qarab qanday toifalarga bo‘linadi?
   
4. 
   Yerosti mustahkamlovchilarining qanday vazifa va turlarini bilasiz?
   
5. 
   Tog‘ jinslarining fizik-mexanik xususiyatlarini bayon qiling.
   
6. 
   Tog‘ jinslari fizik-mexanik xususiyatlarining kon mashinalariga ta'siri.
   

15

11.