Очередность отработки пластов в свите.

При отработке пластов происходит сдвижение расположенного над ними массива пород, которое имеет характер беспорядочного обрушения, когда породы залегают непосредственно над пластом, или прогиба с разрывом и без разрыва сплошности, если породы находятся на значительном расстоянии от пласта.
Независимо от того, какой пласт в свите вынимается первым, его отработка оказывает влияние на остальные. В некоторых случаях это влияние можно не учитывать и отрабатывать пласт в любой очередности. Такие пласты в свите считаются независимыми. Пласты, для рациональной отработки которых необходимо учитывать их совместное залегание, называют сближенными.
Пласты свиты отрабатывают в нисходящем, восходящем или смешанном порядке.
При нисходящем порядке выемку пластов начинают с верхнего. При этом происходит надработка нижнего пласта, которая проявляется в увеличении горного давления на крепь подготовительных выработок. Влияние надработки сказывается на сравнительно ограниченную глубину (рис. 3.9, а).

При восходящем порядке первым вынимают нижний пласт. При этом происходит подработка верхнего пласта, влияние которой сказывается при любом расстоянии между пластами, причем степень этого влияния зависит от мощности нижнего пласта, мощности и физико-механических свойств пород между пластами, угла падения пластов, длины очистного забоя и др.
При смешанном порядке первым отрабатывают один из средних пластов в свите.
Сближенные пласты необходимо отрабатывать в нисходящем порядке. При выемке в восходящем порядке деформации вышележащего пласта и пород, в отдельных случаях могут быть настолько существенны, что отработка подработанных пластов становится невозможной. Однако при следующих условиях применение восходящего порядка выемки является необходимым:
- вышележащий пласт опасен по внезапным выбросам угля и газа или весьма газоносен, первоочередная выемка неопасного нижележащего пласта позволяет предотвратить выбросы и уменьшить газовыделение в выработки;
- подработка пласта, склонного к горным ударам (горные удары представляют собой быстро протекающее разрушение целика или части массива угля, проявляющееся в виде выброса более или менее значительного количества глыб угля в подземные выработки), уменьшает или вообще устраняет опасность возникновения горных ударов;
- подработка обводненного пласта способствует его осушению, если расстояние между пластами не превышает 30—40-кратной мощности нижнего пласта, и обеспечивает лучшие производственные условия для последующей выемки подработанного пласта;
- подработка пластов снижает прочность крепких углей.
Кроме того, очередность отработки пластов должна обеспечить: создание благоприятных условий для поддержания выработок путем расположения их в зонах, разгруженных от горного давления; улучшение условий управления горным давлением в очистных забоях; возможность групповой подготовки пластов в целях уменьшения протяженности поддерживаемых подготовительных выработок.

38. Способы подготовки угольных пластов.

Подготовкой шахтного поляназывают проведение после вскрытия шахтного поля системы подготавливающих горных выработок, обеспечивающих условие для эффективной и безопасной выемки полезного ископаемого. Подготовку шахтного поля обычно ведут частями и по мере их отработки подготавливают следующие части. Постоянное возобновление готовых к выемке запасов взамен отрабатываемых называют воспроизводством запасов.При этом различают способ и схему подготовки.

Способ подготовки шахтного поля или его части – расположение подготавливающих выработок в шахтном поле или его части относительно пласта и элементов его залегания.

По расположению подготавливающих выработок относительно пласта различают:

1. Пластовый способ подготовки шахтного поля – способ, при котором весь комплекс подготавливающих выработок проводится по пласту.

 

Рациональный способ подготовки		Условия применения
Бремсберговой ступени шахтного поля	Угловой ступени шахтного поля	Угол падения, град.	Мощность пласта, м.	Водообильность пласта
Погоризонтный с выемкой пласта по падению	Погоризонтный с выемкой пласта по восстанию	3-12	Менее 2	Неводообилен
Панельный	Погоризонтный с выемкой пласта по восстанию	*	*	Водообилен
Погоризонтный с выемкой пласта по падению	Погоризонтный с выемкой пласта по падению	*	Более 2	Неводообилен
Панельный	Панельный	*	*	Водообилен
Панельный	Панельный	10-25	Любая	Любая
Этажный	Этажный	более 25	*	*

 

2. Полевой способ подготовки шахтного поля – способ подготовки, при котором весь комплекс подготавливающих выработок проводится по породе.

3. Пластово-полевой (комбинированный) способ подготовки шахтного поля – способ подготовки представляет собой комбинацию описанных выше способов.

При подготовке пластов в свите различают два способа:

- Индивидуальная подготовка – способ, при котором весь комплекс подготавливающих выработок проводится для каждого пласта. Индивидуальная подготовка может быть как полевой, так и пластовой. Способ применяется при мощности междупластий >50 м. Отработку пластов при индивидуальной подготовке производят раздельно или совместно.

- Групповая подготовка – способ подготовки, при котором комплекс подготавливающих выработок (групповые выработки) используется для одновременной отработки двух и более пластов.

Схема подготовки – характерное расположение объединенных с учетом функционального назначения в единый комплекс подготавливающих выработок, обеспечивающих деление шахтного поля на готовые к выемке части.

Различают следующие схемы подготовки:

- Погоризонтная схема подготовки шахтного поля

Погоризонтнаясхема подготовки – пространственное расположение горных выработок, делящее шахтное поля транспортными горизонтами на выемочные ступени, отрабатываемые затем по падению и восстанию. Область применения – пласт с a£10⁰. Размер выемочной ступени по простиранию равен размеру шахтного поля, размер по падению 400 – 2600м.

- Панельная схема подготовки шахтного поля

Панельная схема подготовки шахтного поля – совокупность выработок, разделяющих шахтное поле на панели. Область применения a<25⁰. Размер по падению 1200-1600м, по простиранию 2500-4000м.

- Этажная схема подготовки шахтного поля

Этажная схема подготовки шахтного поля – совокупность выработок, разделяющих шахтное поле на этажи.

Область применения a>35⁰. Высота этажа a<55° 800-400м. a>55° 120-150м.

- Комбинированные схемы подготовки шахтного поля

Комбинированные схемы подготовки шахтного поля – схемы, при которых одновременно или последовательно шахтное поле делится на этажи и панели, панели и горизонты, этажи, панели и горизонты.

Сущность: Пласт по падению делится на примерно равные по размеру участки - этажи, вытянутые до границ шахтного поля. Высота этажа при a<55°составляет 400м, а при a>55° 120-150м.

Область применения: угол падения пластов более 35⁰. При углах падения пластов менее 35° этажная схема применяется в следующих случаях:

1) При вскрытии наклонными стволами, которые выполняют роль капитальных наклонных транспортных выработок;

2) Ограниченное число пластов;

3) Ограниченные размеры по простиранию;

4) Наличие сложных горно-технических условий.

Правильный выбор схемы и способа разработки позволяет осуществить быстрый ввод шахты в эксплуатацию и обеспечить ведение очистных работ.

В качестве основного способа подготовки принимается групповая подготовка пластов в свите, способ подготовки шахтного поля комбинированный, схема подготовки шахтного поля панельная, система разработки шахтного поля-столбовая.

Выработки проводятся как пластовыми, так и полевыми.

При пластовой подготовке все горные выработки проводятся и поддерживаются по каждому и разрабатываемому пластов полезного ископаемого. Основные выработки проводят по пласту, охраняя их целиком или массивом угля. Пластовая подготовка применяется при устойчивых боковых породах, а так же на пластах угля не склонных к самовозгоранию.

В качестве основной схемы подготовки принимается панельная схема подготовки. Сущность панельной подготовки заключается в том, что на уровне транспортного горизонта проводится основной штрек. Затем в пределах каждого горизонта проводятся бремсберги (уклоны) с ходками. Каждый горизонт отрабатывается панелями.

Подготовка шахтного поля ведется следующим способом – от погоризонтного квершлага проводится штрек и разбивается приемно-отправительная площадка, после чего проводятся три капитальных бремсберга. От бремсбергов к границе и к центру шахтного поля проводятся вентиляционные и конвейерные штрека и сбиваются разрезной печью. Разрезные печи расширяются до размеров монтажной камеры, в которых монтируются механизированный комплекс КМ-138.

Pис. 2. Панельный способ подготовки бремсберговой части шахтного поля: 1 - фланговый ходок; 2 - ярусный транспортный штрек; 3 - ярусный вентиляционный штрек; 4 - главный вентиляционный штрек; 5 - главный вентиляционный квершлаг; 6 - главный транспортный квершлаг; 7 - главный транспортный штрек; 8 - конвейерный бремсберг; 9 - людской ходок; 10 - вспомогательный ходок.

Альтернативные варианты вскрытия и подготовки шахтного поля

В качестве альтернативного способа вскрытия шахтного поля принимается способ вскрытия вертикальными стволами. Применение данного способа вскрытия – является универсальным для широкого диапазона горно-геологических условий, позволяет эффективно вести горные работы при большой глубине разработки.

Шахтное поле вскрывается двумя вертикальными стволами, которые проводятся до горизонта +140м. От вертикального ствола проводятся погоризонтный квершлаг на горизонте +140м, вскрывающий свиту пластов, после чего начинается подготовка горизонта.

При пластово-полевой подготовке выработки проводятся, как по пустым породам, так и по пластам. Для выхода на пласт от полевых выработок проводятся промежуточные квершлага.

Пластово-полевая подготовка применяется при неустойчивых боковых породах и при углях склонных к самовозгоранию на мощных угольных пластах.

В качестве альтернативной схемы подготовки принимается одногоризонтная схема подготовки, сущность которой заключается в следующем – горизонт делится на выемочные столбы, вытянутые по простиранию пласта. В каждом столбе размещают лавы, забои в которые располагаются по падению и перемещаются по простиранию пласта в бремсберговой (уклонной) части шахтного поля.

Подготовка шахтного поля начинается с проведения конвейерного и вентиляционного и транспортного бремсбергов. От конвейерного и путевого бремсбергов проводятся вентиляционные и конвейерные штрека в обе стороны от бремсбергов. Конвейерный штрек сбивается с вентиляционным разрезной печью, которая впоследствии расширяется до размеров монтажной камеры в которых размещают оборудование для ведения очистных работ.

В данном случае отработка выемочного столба ведется без поддержания конвейерного штрека, что ведет в дальнейшем к оставлению целика между выемочными столбами.

 

Заключение

 

Выбор метода проведения разработки зависит от формы и размеров месторождения, ценности полезных ископаемых, структуры, стабильности и прочности породного массива и спроса на добываемую продукцию и возможности соблюдения правил техники безопасности (иногда эти факторы противоречат друг другу). Хотя методы разработки развивались с глубокой древности, в этой статье рассматриваются те методы, которые применялись на полумеханизированных или полностью механизированных шахтах в конце двадцатого столетия. Каждая шахта уникальна, однако, везде существуют проблемы сочетания безопасной работы и рентабельности предприятия.

Типы околоствольных дворов.

Околоствольный двор — взаимосвязанный комплекс капитальных горных выработок, расположенных непосредственного у ствола на транспортном горизонте, специально оборудованных и связывающих ствол с главными выработками горизонта и предназначенных для обслуживания горных работ на горизонте в соответствии с назначением ствола. Главная функция околоствольного двора — это передача грузов между подъёмами от магистрального транспорта к подъёму, что предопределяет их тип, расположение и размеры основных откаточных выработок, механизацию маневровых и разгрузочных работ. Кроме того околоствольный двор выполняет ряд других функций: подачу свежего и вывод отработанного воздуха, подвод, трансформацию и передачу на горные выработки электроэнергии, аккумуляцию и откачку на поверхность шахтных вод. В околоствольном дворе располагаются: санчасть, камера ожидания, депо электровозов, насосная и т. д.

Околоствольные дворы классифицируются по следующим признакам:

по типу стволов — для вертикальных и наклонных;

по виду шахтного подъёма — для скипового, клетьевого, гидротранспортного;

по виду шахтного транспорта — для электровозного, конвейерного, гидравлического, комбинированного;

по типу вагонетки — для транспортирования глухими, саморазгружающимися (разгрузкой через дно, боковую стенку) вагонетками;

по типу прибывающих составов — с однородным грузом и смешанным (полезное ископаемое, порода);

по ориентировке транспортных ветвей — параллельные, перпендикулярные, диагональные;

по характеру манёвров электровозов — с обгоном, с поточным движением.

Для лучшей сохранности выработок околоствольного двора,что связано со значительным сроком службы и грузонапряжением, их располагают в устойчивых породах, располагают в зоне, охраняемой целиками, и крепят долговременными крепями — монолитным бетоном и железобетоном.