Главные стволы;3и4— откаточный и вентиляционный квершлаги;5и6— откаточный и вентиляционный штреки;7— разрезные печи;8— гезенк

От стволов проводят этажные квершлаги: откаточный и вентиляционный до пересечения их с верхними пластами свиты. От места пересечения этажных квершлагов с пластом в обе стороны проводят этажные штреки: откаточные на длину 50—70 м и вентиляционные на длину 20—25 м.

По обе стороны от откаточного квершлага на расстоянии 15— 20 м проводят разрезные печи, из которых начинают очистные работы. Оставляемый между разрезными печами целик предохраняет вентиляционный квершлаг от влияния подработки.

За 1,5—2 года до окончания выемки запасов первого этажа должен быть подготовлен, второй этаж. Для этого стволы углубляют до откаточного горизонта второго этажа, т. е. на глубину, равную вертикальной высоте этажа. Здесь оборудуют новый околоствольный двор и проводят этажный откаточный квершлаг до пересечения с верхним пластом. Подготовка второго этажа к очистной выемке производится аналогично ранее описанной. При этом откаточные квершлаг и штреки первого этажа используют в качестве вентиляционных для второго этажа. Подготовка нового горизонта длится несколько лет. При этом может быть нарушена нормальная деятельность шахты, поэтому срок службы этажа должен быть не менее 10 лет. Кроме того, рекомендуется стволы углублять на два этажа. На нижнем этаже сооружают основной горизонт с околоствольным двором. На границе смежных этажей образуют промежуточный горизонт – проводят двухпутевой квершлаг для подачи свежего воздуха и транспортных целей. Между квершлагами основного и промежуточного горизонтов сооружают гезенк, который служит для спуска угля. Сеть подготовительных выработок, проводимых по пластам на промежуточном горизонте, примерно такая же, как и на основном.

Основное преимущество способа вскрытия вертикальными стволами и этажными квершлагами — полное отсутствие наклонных выработок и, следовательно, всех неудобств, связанных с их проведением и эксплуатацией.

К недостаткам следует отнести необходимость периодической углубки стволов, которая осложняет ведение эксплуатационных работ. Переходный период длится 2—3 года. При подъеме угля и породы с двух горизонтов производительность подъемных установок уменьшается на 20—30%, поэтому приходится предусматривать установку подъемных машин для каждого горизонта. Все это усложняет технологический комплекс поверхности.

Лекция №32

Тема. Общие понятия о системах разработки. Столбовые, сплошные и комбинированные системы разработки.

1. Общие понятия о системах разработки.

Системой разработки угольного месторождения называют установленный для данных геологических условий залегания пласта и принятых средств механизации выемки угля определенный порядок ведения подготовительных, нарезных и очистных работ, увязанный в пространстве и времени.

К любой системе разработки предъявляются следующие основные требования: безопасность ведения работ, экономичность, охрана недр и окружающей человека среды.

Обязательным для безопасного ведения работ является:

– наличие не менее двух свободных выходов из очистного забоя;

– надлежащее и непрерывное его проветривание;

– рабочие места должны быть надежно закреплены от самопроизвольного обрушения пород кровли, сползания почвы;

– проведение профилактических мероприятий по подавлению пыли, предупреждению внезапных выбросов угля и газа, горных ударов и пр.

Система разработки должна обеспечить условия для комплексной механизации производственных процессов, высокой и устойчивой нагрузки на очистной забой и надежности работы.

 Классификация систем разработки

В качестве классификационного признака принята очередность ведения подготовительных и очистных работ. По этому признаку системы разработки делятся на сплошные и столбовые при применении длинных очистных забоев; на камерные и камерно-столбовые – при коротких забоях.

Характерным для столбовых систем разработки является проведение подготовительных и нарезных выработок до начала очистных работ, которые полностью оконтуривают запасы в пределах выемочного поля, столба или яруса.

При сплошной системе разработки проведение подготовительных выработок и очистная выемка угля в пределах выемочного столба или поля, яруса, слоя производятся одновременно.

Основное отличие дополняется рядом признаков, которые характеризуют варианты систем разработки.

Первый признак – технология очистной выемки угля. По этому признаку системы разработки разделяются на две группы:

I – с длинными забоями (лавами и полосами);

II – с короткими забоями (камерами).

Основное различие между короткими и длинными забоями заключается не только в их длине и различных средствах механизации очистных работ, но и в необходимости проведения мероприятий по управлению горным давлением в выработанном пространстве.

При коротких забоях кровля пласта опирается на массив и целики угля, благодаря чему отпадает необходимость в управлении кровлей вообще или хотя бы на время выемки угля в забое.

Рис. 1 Вариант системы разработки длинными столбами

При длинных забоях кровля может опираться только на массив угля, причем с одной стороны – на непрерывно перемещающийся забой, поэтому для разгрузки массива и призабойной крепи от горного давления необходимо осуществлять мероприятия по управлению кровлей (или горным давлением).

Системы разработки группы I делят на две подгруппы:

А – системы разработки пластов на полную мощность;

Б – системы разработки мощных пластов с разделением на слои (наклонные, горизонтальные, поперечно-наклонные, диагональные), одинаковой или разной толщины.

Второй признак – общее направление перемещения очистного забоя при выемке полезного ископаемого по отношению к элементам залегания пласта.

В соответствии с этим признаком на рис. 1 представлены варианты столбовой системы разработки длинными столбами по простиранию (рис. 1, а), падению (рис. 1, б) и восстанию (рис. 1, в), которые отличаются друг от друга только направлением перемещения очистного забоя, а расположение горных выработок остается неизменным.

Третий признак – технологическая схема подготовки этажа или яруса к очистной выемке. Например: с разделением и без разделения этажа на подэтажи, с пластовой или полевой, индивидуальной или групповой подготовкой пластов, с доставкой полезного ископаемого на задний, передний или двусторонний квершлаг, гезенк, бремсберг.

Основного отличия и трех перечисленных признаков, рассматриваемых совместно, достаточно для полной характеристики системы разработки.