 |
|
Стовпові системи розробки крутих пластів без розділення поверху на підповерхи.
При розробці крутих пластів зустрічаються різні варіанти систем залежно від їх потужності і вживаних засобів механізації очисної виїмки вугілля.
При потужності пласта до 2,0-2,2 м поверх, як правило, не ділиться на підповерхи і засто-совується система розробки довгими стовпами по прос-тяганню з доставкою вантажів на передній проміжний квершлаг. При виїмці вугілля відбійними молотками форма очисного вибою приймається при цьо-му потолкоуступной, а комбайнами з індивідуальною і механізо-ваною крепями типу КГУ – прямолінійною з нахилом під кутом 60-750 і наявністю мага-зинних уступів.
На рис.4.14 як приклад приведена стовпова система розробки крутих пластів лава-повірх із застосуванням механизирванного комплексу КГУ.
Ця система розробки не повністю відповідає даному вище визначенню стовповою, оскільки тут немає оконтуривания запасів стовпа зі всіх чотирьох сторін, а тільки з трьох. Проте вказане оконтуривание тут не продиктоване технічною необхідністю, а головна відмінність стовпової системи від суцільної – відділення очисних робіт від підготовчих в просторі і в часі – в наявності. Зберігаються при цьому і всі переваги стовпової системи. Крім того, не-рідко оконтуривание стовпа з четвертого боку проте проводиться шляхом буріння по пласту свердловини з відкатувального на вентиляційний штреки. Необхідність в її бурінні виникає унаслідок великих труднощів з провітрюванням підготовчих вироблень на вентиляційному горизонті в період підготовки но-вого выемочного поля (ВМП винен устанаваливаться від-повідно до вимог ПБ на свіжому струмені повітря, а за відсутності свердловини таким міс-цем є тільки відкатувальний штрек, рис.4.14).
Основною відмінністю даної системи розробки від аналогічної суцільної полягає лише в місцеположенні проміжних квершлагів. Якщо при суцільній системі розробки мали місце задні проміжні квершлаги, то в рассматриваемом варіанті – передні.
| Б-Б |
| А |
| А |
| Б |
| Б |
| А-А |
1,2 – відповідно відкатувальний і вентиляційний штреки пластів; 3,4 – польові відповідно відкатувальний і вентиляційний штреки; 5,6 – проміжні відповідно відкатувальний і вен-тиляційний квершлаги; 7 – свердловина; 8 – лава
Малюнок 4.14 – Система розробки довгими стовпами по простяганню кру-тих пластів із застосуванням комплексу типу КГУ
Всі останні елементи системи розробки зали-шаються колишніми. Декілька збільшується тільки розмір выемочного поля по простяганню (відстань між проміжними квершлагами), визначуваний технико-економичним розрахунком з урахуванням викладених вище за чин-ники.
Транспорт вугілля по лаві здійснюється самоплив під дією сили власної ваги, а по останніх виробленнях – як правило, електровоз по схемі: 8-1-5-3.
Провітрювання ділянки здобичі здійснюється в послідовності 3-5-1-8-2-6-4.
Достоїнствами даної системи розробки є:
- загальні для стовпових систем;
- очисний вибій рухається без зупинки від одного промквершлага до іншого, внаслідок чого не потрібно проводити розрізні печі в кожному виємковом по-лі і проводити перемонтаж вибійного устаткування;
- знижуються витоки повітря у вироблений простір, а, отже, поліпшується провітрювання очисних вибоїв;
- спрощується ізоляція ділянки у разі виникнення ендогенної пожежі.
Недоліками системи є:
- збільшується довжина шляху транспортування вугілля ("перепробег вантажів");
- ускладнюються умови роботи транспорту електровоза, оскільки груповий і пласт штреки проводяться з підйомом від стовбура до меж і вугілля по виємковому штреку також транс-портується на підйом;
- на пластах, що обводнюють, в безвиході штреку (позаду лави) може скупчуватися вода, оскільки штрек погашається і вода не має вільного стоку. У та-ких випадках іноді у вантажного пункту лави обладнався місцевий водовід-лив з перекачуванням води на груповий штрек.
Найбільш прогресивною технологією розробки крутих пластів, що набула широкого по-ширення на шахтах, є виїмка пласта із застосуванням автомати-зованих щитових агрегатів АНЩ (m = 0,7-1,3 м) і АЩМ (m = 1,2-2,2 м), при якій він відпрацьовується смугами по па-дінню шириною 40-60 м з викорис-танням розглянутої вище стовпової системи розробки. Форма очисного ви-бою є при цьому прямолінійною (мал.4.15).
| А-А |
| 40-60 |
1,2 – поверхові польові штреки відповідно відкатувальний і вентилционный; 3,4 – штреки пластів відповідно відкатувальний і вентиляційний; 5,6 – про-міжні квершлаги відповідно відкатувальний і вентиляційний; 7 – розрізна пе-чи; 8 – монтажна камера; 9 – щитовою агрегат; 10 – углеспускная печи; 11 – вентиляційна печи; 12 – трирядка органка
Малюнок 4.15 – Стовпова система розробки крутих пластів з виїмкою широ-кими смугами по падінню щитовими агрегатами
До складу щитового агрегату входять:
- гидрофицированная оградительно-поддерживающая щитова крепь;
- конвейероструг, що є виємково-доставочную машиною фронтальної дії, що здійснює виїм-ку вугілля і доставку його до углеспускной печі;
- лесодоставщик, що складається з скипа і лебідки для його спуска-под'ема;
- маслостанция і допоміжне устаткування.
Поверх секцій крепи укладається прогумована стрічка і дерев'яний накат-ник з колод, що скріпляють між собою скобами. Посадка секцій крепи здійс-нюється під дією власної ваги і ваги обрушених порід шляхом поступового зняття з них розпору. Крок посадки щита складає 0,63 м (АНЩ) і 0,7 м (АЩМ).
Для підготовки першої выемочной смуги проводять углеспускной скат (розрізну пекти) і монтажну нішу (камеру) під вентиляційним штреком. Скат кріпиться суцільною венцовой крепью з установкою гасителів швидкості падаючого вугілля. У міру відробітку смуги з боку вугільного масиву прово-диться вентиляційна печи, така, що складається з двох відділень: сходового і вантажного для доставки лісоматеріалів. При виїмці наступної суміжної смуги вона використовується для спуску вугілля, відділяється від виробленого простору трьома рядами органної крепи і через кожних 2 м між відділеннями оставляются вікна на випадок необхідності усунення заторів ("забучують") вугілля (мал.4.15).
При груповій або польовій підготовці можна обійтися без штреку пласта. Для цього з групового штреку пласта або польового на кожну щитову смугу до перетину з углеспускным скатом бурять углеспускные свердловини під кутом 40-450 за допомогою бурової установки "Стріла" або проводять про-міжні квершлаги. Переваги такого способу полягають в скоро-ченні об'єму проведення підготовчих вироблень, відсутності витрат на підтримку штреку пласта, зменшенні вірогідності раптових викидів вугілля і газу.
Транспорт вугілля по забою проводиться конвейеростругом, по скату (печі) – самоплив, по пласту, груповому штрекам і промквершлагу –електровозами.
Провітрювання ділянки здійснюється в наступній послідовності: 1-5-3-10-9-11-4-6-2 і показано на малюнку 5.15 стрілками.
Достоїнства стовпової системи розробки з відробітком пласта смугами по падінню:
- стійке горизонтальне розташування вибою, ісключающее обвалення вугілля і що перешкод-жає розв'язуванню раптових викидів вугілля і газу (викиди не виключаються, проте зни-жується їх частота і інтенсивність, а якщо врахува-ти, що в період виїмки вугілля люди в очисному вибої відсутні, то їх вплив на безпеку роботи ділянок здобичі мінімально);
- мінімальний об'єм нарізних робіт, що особливо важливе при розробці викидобезпечних пластів;
- невелика витрата лісоматеріалів (20-25 м3/1000 т здобичі);
- мінімальні втрати вугілля;
- високі техніко-економічні показники (производительность праці робочого по здобичі в порівнянні з комбайновою виїмкою збільшується в 2-3 рази, в 1,5-2 рази знижується собі-вартість 1 т вугілля і ін.).
Недоліки системи:
- великий питомий об'єм робіт по монтажу і демонтажу агрегатів із-за малих розмірів поверху по падінню (одночасно необхідно мати 3 агрегати, один з яких знаходиться в роботі, дру-гій у стадії монтажу, а третій – у стадії демонтажу);
- складність підтримки скатів (печей) в робочому стані, оскільки вони піддаються інтенсив-ній дії обрушених порід, які постійно переміщаються услід за опусканням щитового агрегату (спроби замінити дерев'яну крепь залізобетонними блоками, литими смугами і ін. видами крепи поки не привели до позитивних результатів);
- втрати здобичі в початковий період роботи агрегату (створення порідної подушки, пуск в роботу і так далі).
Сфера застосування системи: тонкі і середній потужності круті пласти з кутом падіння біль-ше 500, бічними породами не нижче за середню стійкість і будь-який ступінь викидонебезпечності. Викладена технологія і система розробки крутих пластів поки є єдини-ми, дозволяючими безпечно відпрацьовувати викидлнебезпечни незахищені одиночні пласти потужністю до 2,2 м. Найважливішим напрямом їх подальшого розвитку є збільшення похи-лої висоти поверху в 2-3 рази.