Система розробки довгими стовпами для умов горизонтального залягання пластів.

Горизонтальні пласти і пласти з невеликим кутом падіння (до 5-7^о) залягають в західній частині Донбасу, Львівсько-Волинському, Підмосковному і Іркутську басейнах, родовищі горючих сланців в Естонії. Специфіка гірничо-геологічних умов залягання таких пластів полягає в наступному:

- при горизонтальному заляганні пласта відсутній такий елемент як кут його падіння і, отже, всі пройдені по ньому вироблення є штреками; похилі вироб-лення при цьому відсутні, а па-нелі можуть бути лише односторонніми;

- потужність пластів, що розробляються, коливається від 0,6 до 8,0 м, переважаюча потуж-ність складає 1,5-3,0 м, а глибина залягання пластів – 60-150 м. В процесі їх розробки це при-водить до зрушення всієї товщі масиву до по-верхні, внаслідок чого в нім утворюються круп-ні тріщини, а на поверхні – порожнечі і провали, по яких повітря з поверхні спрямовується в підземні гірські вироблення. Для запобігання його попаданню в них застосовують не всмоктуючу, як на більшості шахт Донбасу, а нагнітальну схему провітрю-вання з тим, щоб ство-

8-10 м

– – вантажний пункт лави; 1, 2 – штреки головних напрямів відповідно транспортний і вентиляційний; 3 – збірний (конвеєрний) штрек; 4 – бортові штреки; 5 – розрізна пекти; 6 - лави

Малюнок 4.5 – Система розробки довгими стовпами із спареними лавами для умов гори-зонтального залягання пластів

рити підпір повітрю, що поступає з поверхні, з підземних вироблень;

- бічні породи, як правило, нестійкі, а їх фортеця може бути менше фортеці вугільного пласта. Тому для утримання нестій-кої покрівлі, а іноді і грунти, залишають захисні вугільні пачки потужність, 0,2-0,3 м;

- зміст метану в копальневому повітрі незначний, шахти – не вище ІІ категорії по метану, проте у великих кількостях може бути присутнім вуглекислий газ СО₂;

- висока обводнює родовищ (коефіцієнт водорясності може досягати 20 і більш), що знижує темпи підготовки выемочных стовпів і вимагає додаткового часу для їх осушення після за-кінчення гірничопідготовчих робіт;

- складна гипсометрия пластів і конфігурація меж шахтного поля, що приводять до підготов-ки шахтних полів односторонніми панелями.

У таких умовах набула поширення практично єдина система розробки – довгими стовпами, яка застосовується в трьох варіантах: спарені лави, одинарні лави, одинарні лави з відробіт-ком через стовп.

На малюнку 4.5 представлений варіант із спареними лавами, який рекомендується застосовувати при їх оснащенні комплектами устаткування з індивідуальними крепями, оскільки при комплексах з механізованою крепью утримувати сполучення лав із збірним штреком практично не вдається.

Основні елементи і параметри системи наступні:

- довжина лави і відпрацьовуваних стовпів – відповідно 60-80, 400-600 м і залежать від засо-бів механізації очисних робіт, конфігурації шахтного поля і гипсометрии пласта;

- розмір целика між штреками головних напрямів – близько 40 м;

- розміри целиков, що залишаються між суміжними стовпами і для охорони штреків головних напрямів, – відповідно 8-10 і 20-40 м;

- відстань між сбойками, що сполучають вказані штреки в процесі їх проведення, – відпові-дає довжині лави.

Транспорт вугілля по лавах здійснюється скребковими конвеєрами, на сполученні із збірним штреком – скребковим перегружателем, по збірному штреку – стрічковим кон-веєром, а по штреку 1 – локомотивний (іноді конвеєрний). Схема транспорту: 6-3-1.

На відміну від традиційних схем провітрювання, вживаних на більшості шахт Донбасу, свіже повітря подається по вентиляційному штреку 2, а відпрацьований прямує по транспортному штреку 1. Рух свіжіше і виті-каючою вентиляційних струменів здійснюється таким чином: 2-4-3-1.

Для підготовки подальших двох лав проводиться 3 штреки: збірний і 2 бортових, а між су-міжними стовпами оставляется целик розміром 8-10 м.

Недоліками цього варіанту є:

- велика питома вага вироблень, що проводяться, із-за малих розмірів лав і відпрацьовуваних стовпів;

- великі втрати вугілля в надрах, що досягають 10%;

- велика трудомісткість робіт по управлінню гірським тиском на ділянці здобичі.

Гідністю даного варіанту є зниження витрат на транспорт корисної копалини, оскільки на 2 лави досить мати одну конвеєрну лінію.

Варіант з одинарними лавами представлений на мал. 4.6.

На відміну від спарених, в нім на кожну лаву проводиться два штреки, тобто на 33% біль-ше. Удвічі збільшується і число конвеєрних установок з відпо-відним зростанням витрат на їх обслуговування, монтаж і амортизацію. Проте ці витрати не тільки компенсуються, але і перекриваються за рахунок зростання навантаження на очисні вибої, оснащені механізованими комп-лексами і що мають велику довжину (у 2-2,5 разу), збільшення довжини відпрацьовуваних стовпів до 1000-1100 м, зростання продуктивності праці, інтенсифікації робіт і зниження собівартості вугілля, що здобувається.

Малюнок 4.6 – Система розробки довгими стовпами з одинарними лавами для умов горизонтального залягання пластів.

Елементи і параметри варіанту залишаються по-существу такими ж, як і в попередньому, за винятком довжини лави, яка досягає тут 150 м (визначаєть-ся довжиною комплексу, заводами-ізготовниками, що поставляється) і дов-жин стовпа, досягаючого 1000-1100м.

Транспорт вугілля і провітрювання ділянки показані на малюнку 5.6 і не потребує додаткового пояснення. Його основними недоліками є великі втрати вугілля в межлавных целиках, що досягають 8,5-10%, і невелика відстань між вантажними пунктами лав, що утрудняє виробництво маневрових опера-цій на панельних і штреках головних напрямів.

Варіант з відробітком стовпів через один (у шаховому порядку), що набув найбільшого поширення останніми роками, представлений на малюнку 4.7. Його суть полягає в тому, що що всі підлягають відробітку стовпи діляться на парних (2, 4, 6 і так далі) і непарних (1, 3, 5 і так далі). Насамперед відпрацьовуються непарні стовпи, а проміжки між ними (парні) від-працьовуються в другу чергу – через 4-6 місяців після відробітку непарних. Цей час досить, щоб обрушені породи достатньо злежалися і придбали властивості первинного масиву. Проте вказаний період не повинен перевищувати і 1,0-1,2 року, оскільки за цей час масив може виявитися таким, що знов обводнює. Жоден з штреків раніше відпрацьованих стовпів повторно не використовується, вони погашаються услід за посуванням лав, а для підготовки парних стовпів проводяться нові выемочные штреки вприсечку до обрушених порід, яка може бути повною і частковою (із залишенням целика шириною 2-3 м), як це показано на малюнку 4.7.

Недоліками варіанту є:

- небезпека проникнення вуглекислого газу з виробленого простору відпрацьованих стовпів в очисні вибої і окремі вироблення стовпів, що діють;

б)

А-А

а)

А-А

2-3 м

№1

№2

№3

№4

№5

№6

№7

а) – часткова притяла; б) повна притяла

Малюнок 4.7 – Система розробки довгими стовпами з відробітком стовпів через один для умов горизонтального залягання пластів

- не виключаються прориви пливунів у вироблення стовпів, що діють, з ущільненого масиву, який з часом може знов виявитися таким, що обводнює.

Достоїнствами варіанту є:

- скорочення втрат вугілля в целиках, що раніше залишаються між суміжними стовпами;

- збільшення відстані між вантажними пунктами лав (як мінімум удвічі в порівнянні з по-переднім варіантом), що полегшує маневрові операції на штре-ках головних напрямів;

- збільшується концентрація гірських робіт;

- поліпшується осушення пласта за рахунок попереднього оконтуривания стовпів підготов-чими виробленнями

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒