Столбовая система разработки по простиранию на крутых пластах

На крутых пластах применяют различные варианты системы разработки длинными столбами по простиранию. Так, при мощности пласта до 1,6–1,8м применяют столбовую систему без разделения этажа на подэтажи с отработкой выемочных полей на передние промежуточные квершлаги. В зависимости от средств механизации очистных работ забои имеют потолкоуступную или прямолинейную форму.

При отработке пластов мощностью свыше 1,6–1,8 м возникает опасность обрушения вышерасположенных уступов, а процесс крепления выработанного пространства становится трудоемким и небезопасным. Поэтому забою придают прямолинейную или почвоуступную форму, а этаж по простиранию делят на отдельные выемочные поля длиной по 250–300м. Каждое выемочное поле с группового или полевого штрека вскрывают промежуточными квершлагами, откаточным и вентиляционным (рис. 9).

Рис. 9 Система разработки длинными столбами по простиранию с разделением этажа на выемочные поля на крутых пластах с управлением горным давлением полным обрушением:

1 – промежуточный откаточный квершлаг; 2 – скаты; 3 – этажный откаточный штрек; 4 – параллельный штрек; 5 – промежуточный штрек; 6 – этажный (минусовой) штрек; 8 – промежуточный вентиляционный квершлаг; 9 – разрезная печь.

Для подготовки к очистной выемке от квершлагов по пласту проводят откаточный и вентиляционный штреки. От откаточного штрека на границе целика угля размером 10–15 м, оставляемого в качестве охранного под квершлагом, проводят или один скат, разделенный на два отделения, или два параллельных ската; один из них служит для прохода людей, другой – для спуска леса. Скаты соединяют откаточный и вентиляционный горизонты. С установлением нормального проветривания начинают дальнейшее проведение штреков до границы выемочного поля. Откаточный штрек проводят одновременно с первым параллельным штреком. От ската проводят промежуточный штрек также с параллельным штреком. Штреки разделяют выемочное поле на столбы. Поскольку вертикальная высота этажа составляет 100 -м, а наклонная высота столба 30–40 м, этаж по падению делят на два или три выемочных столба (подэтажа).

Этажные штреки через каждые 90—100 м соединяют скатами, что значительно облегчает проветривание выработок в период их проведения и спуск в откаточный штрек угля, получаемого при проведении промежуточных и вентиляционных штреков и при очистных работах в верхних подэтажах. У границы выемочного поля проводят разрезную печь. На этом завершается оконтуривание запасов выемочного поля. Целики угля над штреками имеют размер по восстанию и по простиранию не более 4—5 м.

3.Сплошные системы разработки.

Система разработки, при которой очистные работы в пределах этажа, выемочного поля или яруса ведутся одновременно с проведением подготовительных выработок, незначительно опережающих очистные забои, называется сплошной.

Сплошная система разработки до последнего времени являлась одной из основных при разработке весьма тонких и тонких пластов на шахтах Донецкого бассейна. Из-за крупных недостатков сплошная система вытесняется более прогрессивной — столбовой.

Рис. 10 Сплошная система разработки с бермой над откаточным штреком

 

На практике встречается много вариантов системы в зависимости от способов подготовки пластов, проведения и охраны штреков. Основные элементы системы: откаточный штрек, вентиляционный штрек и очистной забой.

Откаточный штрек. Если пласт имеет мощность менее 0,9 – 1 м, а боковые породы достаточно устойчивы, транспортный штрек проводят узким забоем в виде одной выработки. Для ограждения штрека от влияния горного давления и предупреждения утечек воздуха на пути его движения над штреком для усиления крепи выкладывают костры, а также вслед за подвиганием лавы бутовую полосу шириной не менее 6м.

Вместо костров и бутовой полосы устанавливают железобетонные тумбы (ЖБТ) в один или два сплошных ряда или в шахматном порядке. Для обеспечения воздухонепроницаемости просветы между тумбами заполняют глиной.

Погрузку угля из лавы производится непосредственно в вагонетки в штреке. Над штреком иногда проводят берму, на которой устанавливают скребковый конвейер и оборудуют полустанционарный погрузочный пункт. По мере подвигания очистного забоя периодически укорачивают конвейер, а затем вновь монтируют его.

Если пласт имеет мощность более 0,9–1 м, то штреки проводят также узким забоем, но с параллельной выработкой – просеком (рис. 11). Штрек с просеком сбивают печами. Просек и печи являются выходами из лавы, служат для проветривания забоя штрека в период его проведения, а также для размещения скребковых конвейеров для выдачи угля из лавы на откаточный штрек.

Над штреком оставляют целики угля, предохраняющие крепь от разрушения под влиянием горного давления. Размеры целиков 25–35м в зависимости от глубины ведения горных работ, величины горного давления, устойчивости боковых пород и крепости угля.

Ограждение штреков целиками связано с потерями угля, а также с увеличением объема подготовительных выработок за счет проведения просеков и печей. Кроме того, усложняется транспортирование угля из лавы, так как приходится дополнительно устанавливать два конвейера: один в просеке, другой в передней печи.

Откаточный штрек опережает лаву обычно на 150–200 м для удобства маневровых операций электровозов с порожняковыми и гружеными составами у погрузочного пункта лавы, а также для взаимонезависимой работы в лаве и в забое откаточного штрека.

При разработке пластов на больших глубинах и в тех случаях, когда пласт подвержен суфлярным выделениям метана или внезапным выбросам угля и газа, забой штрека по углю является общим с лавой. Чтобы обеспечить необходимые условия для погрузки угля из лавы на транспортные средства штрека, выше его на 10–12 м проводят второй откаточный штрек. Штреки примерно через каждые 100м соединяют сбойками. Уголь из лавы транспортируется до конвейерного штрека, а затем через сбойку выдается на откаточный штрек.

Крепь штрека, проводимого вслед за лавой, деформируется меньше, поскольку снижается воздействие на нее временного опорного давления. Кроме того, постоянную крепь ставят на расстоянии 6–7 м позади забоя лавы, где кровля пласта успевает опуститься на значительную величину. В результате затраты на поддержание откаточных штреков снижаются в 2–3 раза. Существенно уменьшаются потери угля в целиках.

Рис. 11. Сплошная система разработки при охране штрека целиками: