 |
|
Система розробки довгими стовпами по падінню (повстанню) пласта.
Ця система розробки застосовується при погоризонтной підготовці шахт-ного поля. Як і при розробці горизонтальних пластів, є три її різновиди: оди-нарні, спарені стовпи (лави) і з відробітком стовпів через один. На креслен-нях ці системи часто виглядають однаковими. Проте вказана схожість є таким, що здається, оскільки вони є принципово різними. Якщо в першому випадку (при розробці горизонтальних пластів) всі вироблення, що проводяться по пласту, є штреками, то в другому переважають похилі: бремсберги, ухили, ходки різного призначення.
Сфера застосування цієї системи постійно розширюється унаслідок крупних її переваг в порівнянні з системами довгими стовпами по простяганню, які будуть викладені нижче.
Варіант системи розробки з виїмкою пласта одинарними лавами по падін-ню і повстанню представлений на малюнку 4.8.
При польовій підготовці на відкатувальному горизонті розкриття пласта з польового штреку рекомендується проводити гезенками (скатами), а на вен-тиляційному – квершлагами, що дозволяє доставляти секції мехкрепи в розрізну печ і інше устаткування рейковим транспортом без його перевантаження,а при демонтажі комплексу спускати їх на польовий штрек по
| б |
| а |
1,2 – головні відповідно польовій і пласт транспортні штреки; 3,4 – головні відповідно польовій і пласт вентиляційні штреки; 5 – конвеєрний бремсберг; 6 – вентиляційний бремсберг (швидкий); 7 – лава; 8 – гезенк (скат); 9 – вен-тиляційно – дренажний штрек
Малюнок 4.8 – Система розробки довгими стовпами по падінню (а) і повс-танню (б) з одинарними лавами і погашенням целика
гезенку за допомогою лебідок. Гезенк служить також як бункер для прийому вугілля, що дозволяє зменшити вплив неполадок і технологічних перерв, пов'язаних з транспортуванням вугілля по польовому штреку, на роботу очисних вибоїв.
Підготовка нових выемочных стовпів здійснюється проведенням спарених похилих вироблень з відкатувального до вентиляційного горизонту при відробітку стовпів по падінню або до вентиляційно-дренажного горизонту – при відробітку по повстанню. Целік між виробленнями з боку виробленого простору може погашатися (або оставляться) за допомогою лавного устаткування. В цьому випадку для забезпечення нормального провітрювання в частині ла-ви в межах відпрацьовуваного целика попереду очисного вибою вприсечку до виробленого простору проводиться вентиляційна печи (рис. 4.8).
Транспорт вугілля по похилих виробленнях – стрічковими конвеєрами, допоміжний – монорельсовий, надгрунтовими дорогами або канатний і здійснюється в послідовності: 7-5-8-1. Провітрювання ділянки здобичі здійснюється по схемі: 1-2-5-7-6-3.
| А-А |
| А |
| А |
1,2 – головні відповідно транспортний і вентиляційні штреки; 3 – вентиляційний бремсберг; 4 – проміжний (збірний) бремсберг
Малюнок 4.9 – Система розробки довгими стовпами по падінню із спареними лавами
Варіант цієї системи розробки із спареними стовпами приведений на малюнку 4.9. Головна відмінність цього варіанту від попереднього полягає в тому, що на підготовку нового стовпа, що складається з двох лав, проводиться 3 бремсберга: два спарених і один проміжний (збірний). Як вже наголо-шувалося вище, це дозволяє понизити питомі витрати на їх проведення і транспорт корисної копалини (скорочується число конвеєрних ліній, витрати на їх обслугову-вання і амортизацію). Проте це, проте, не приводить до очікуваної ефективності із-за неможливості застосування механізованих комп-лексів зі всіма ви-тікаючими з нього негативними моментами (зниження на-вантаження на лави, інтенсифікації робіт і так далі.). При застосуванні цього варіанту можливі дві схеми провітрювання ділянки здобичі: послідовне провітрювання лав з подсвежением, що характеризується великим числом викладених вище за обмеження, і відособлене їх провітрювання. Перше здійснюється шляхом подачі свіжою струмені повітря по бортових бремсбергам, подсвежающей – по збірному бремсбергу і виведенню витікаючого струменя че-рез вентиляційний ходок з боку масиву в головний вентиляційний штрек. Друга схема передбачає подачу свіжого повітря по збірному (проміж-ному) бремсбергу в лави і виведення відпрацьованого повітря по бортових вентиляційних ходках, для чого з боку виробленого простору ходок не повинен погашатися, а охоронятися шляхом викладення бутової смуги (по схемі "бутова смуга – целик вугілля").
Варіант системи одинарними лавами з возвратноточной схемою провітрювання і відробіт-ком стовпів через один представлений на малюнку 4.10.
Підготовка непарних выемочных стовпів проводиться одинарними вироб-леннями, що проводяться в масиві, а парних – вприсечку до обрушених порід відпрацьованих суміжних стов-пів, яка може бути частковою або повною. Проміжок часу між закінченням очисних робіт у відпрацьованих стовпах і початком проведення вироблень вприсечку складає не менше року, а не пол-года, як при розробці горизонтальних пластів, що пояснюється відмінностями физико-механических властивостей вміщаючих порід і умовами їх заля-гання.
На малюнку 4.11 як приклад представлена система розробки довгими стов-пами по повстан-ню з бесцеликовой охороною выемочных вироблень, ДОНУГИ, що рекомендується, до за-стосування на глибоких горизонтах (Н ≥ 600 м), основними перевагами якої є:
Малюнок 4.10 – Система розробки довгими стовпами по падінню з відробітком через один і возвратноточной схемою провітрювання
- поліпшення експлуатаційного стану готуючих і примикаючих до лав вироблень;
- значне скорочення втрат вугілля в надрах;
- зниження небезпеки газодинамічних явищ і газообільности виємкових ділянок унаслідок відсутності целиков як об'єкту концентрації напруги і дрену-вання метану з них;
- спрощується основний і допоміжний транспорт унаслідок відсутності спарних вироблень;
- знижується вірогідність завалів лав і вироблень, що раніше знаходилися в зоні впливу целиков.
| б |
| а |
Малюнок 4.11 – Система розробки довгими стовпами по повстанню з повторним використанням виємковой вироблення (а) і з її проведенням вприсечку до обвалюваємих порід (б)
Особливістю зображених варіантів системи є наявність головних штреків, проведених в по-родах грунту пласта з подальшою їх надработкой лавами по простяганню або ж що проводяться в зонах, розвантажених від підвищеного гірського тиску.
Достоїнствами системи розробки довгими стовпами по падінню (повстанню) є:
- загальні для всіх стовпових систем;
- стабільність довжини лави по всій довжині виємкового стовпа, що особливо важливе при роботі механізованих комплексів, скорочення або збільшення довжини яких в період експ-луатації пов'язане з великими труднощами (на-самперед з різким збільшенням трудомісткос-ті монтажно-демонтажних робіт);
- проста, а, отже, і надійніша схема підземного транспорту;
- можливість забезпечення прямоточной схеми провітрювання з відособленою подачею сві-жого повітря до місць виділення метану: очисний вибій, вироблений простір, потік відбитого вугілля на конвеєрі, підготовчі вибої, що особливо важливе при розробці вельми газоносних пластів;
- зниження питомого об'єму вироблень (на 28-33%), що проводяться, і рівня приведених витрат (на 20-25%) в порівнянні з аналогічними системами по простяганню.
Недоліки цієї системи:
- загальні для всіх стовпових систем розробки;
- великий об'єм похилих вироблень, проведення і эксплуатация яких зазвичай обходиться до-рожчим, ніж горизонтальних;
- складність організації допоміжного транспорту по похилих виробленнях через відсутність простого і надійного устаткування;
- трудність провітрювання підготовчих вироблень при відробітку бремсбер-гових полів, коли вони проводяться зверху вниз.
Сфера застосування системи:
- при відробітку пласта лавами по падінню кут його нахилу не повинен пере-вищувати 120 (у перспективі 12-180), а потужність – 3,5 м (при комплексі КМ.-130 – до 5 м);
- при відробітку пласта лавами по повстанню потужність пласта обмежується до 2,0-2,5 м, а кут падіння – до 6-80, оскільки на пластах підвищеної потуж-ності збільшується віджимання вугілля і виникають труднощі із забезпечен-ням безпечних умов роботи в результаті його обвалення в робочий простір лави;
- при відробітку водорясних пластів переважна систе-ма розробки з виїмкою по повстанню, при якій вода стікає у вироблений простір, а при розробці вельми газоносних – по падінню, при якій метан, будучи легшим за повітря, піднімається вгору, не скупчуючись в робочому просторі;
| а) |
| б) |
| в) |
- застосуванню цієї системи сприяє складна гипсометрия пласта, коли при відробітку лавами по простяганню не може бути забезпечене постійність дов-жини лави (рис.4.12а), і наявність геологічних порушень, направлених по падінню пласта або близького до цього напряму (рис.4.12б,в).
Малюнок 4.12 – Вплив гипсометрии (а), наявності і спрямованості (б, в) геологічних порушень на вибір напряму і технології відробітку пластів