 |
|
Технологічні схеми розробки зближених пластів.
Залежно від відстані між шарами по нормалі підготовка їх може бути роздільної або спіль-ної.
При роздільному підготовці по кожному з пластів проводять і підтримують підготовчі виробки. Довжина їх оказується досить значною. Крім того, при невеликому растоянні між пластами (3-5 м) проведення виробок (головним чином відкатних штреків) по верхній пласту ускладнює подальшу виїмку нижнього пласта. Відкатні штреки зазвичай проводять з під-риванням грунту, в результаті чого суттєво зменшується потужність порід міжпластя.
При виїмці нижнього пласта раніше проведені штреки по верхньому пласту можуть опинитися над лавою (особливо при панельном спосыбі підготовки шахтного поля). Вугілля під ними оказється перемятим, а породи покрівлі - значно ослабленими. У результаті виїмка пласта на цій ділянці ускладнюється.
Перелічені недоліки усуваються при спільній підготування пластів і одночасної або послі-довною їх відделення.
Однак при виборі технологічної схеми необхідно вчитають ряд особливостей у проведенні та підтримці гірничих виробок, їх розташування в товщі порід, в ув'язці окремих елементів і т. д., пов'язаних з розробкою зближених пластів.
Проведення виробок. При розробці зближених пластів зустрічаються два випадки проведення виробок: у вже підроблюванном масиві і в незайманому масиві, який буде в подальшющем підробляти в період експлуатації.
Практика показує, що проведення гірничих виробок до надработанних пластах цілком можливо. У цьому випадку слід враховувати час, що минув між підробітком пласта і проведенням вироблення, і ступінь деформації порід міжпластя. Деформації порід не викликають додаткових труднощів, якщо виробки проводяться в зоні повної підробки порід при плавнім їх прогині або якщо відстань між пластами більше, ніж підрахована за формулою (9.1.). У під-готовчих виробках повинна встановлюватися податлива кріплення.
Підтримання виробок. При підробці відкатних та вентиляційних штреків вирішальнє значення має положення відносно щодо мульди зсовування.
Якщо підробляються вироблення виявляється над середньою частиною мульди зрушення, особливо в зоні повної підробки, де діють в основному сили тяжіння, то вона порівняно плавно опускається «разом з усім масивом порід міжпластя я деформації її незначні. Якщо ж підробляють відносно виявляється в крайовій зоні мульди зрушення, де мають місце розтягуючі і стискаючі зусилля, то ця вироблення претерпеваєт значні деформації. Зі збільшенням потужності міжпластя вплив підробітки на вироблення змень-шується. Безпечну глибину підробки рекомендується визначати за формулою
(9.8)
де, Н - глибина розробки підроблюваної пласта, але не більше 300 м;
к-безрозмірний коефіцієнт; при підтримці виробок в масиві і вміщуючих породах се-редньої і вищесередньої стійкості до -0,5, в нестійких породах к = 0,7;
m-потужність підроблюваної пласта, м.
Формула (9.8) не може бути використана, якщо вироблення розташована над целіками не-достатніх розмірів, залишаючи у підробляють пласт, а також у тому випадку, коли вироблення розташована в крайовій зоні мульди зсовування.
Вплив підробітки на вентиляційних штреках позначається сильніше, ніж на відкатних: вен-тиляційні штреки стають малопридатними для експлуатації або вимагають багаторазового перекріплення. Це пояснюється, очевидно,тим, що вони знаходяться у вже порушених породах або огороджені охоронними целіками порівняно невеликих розмірів. Крім того, їх кріп-лення зазвичай знаходиться в гіршому стані, ніж у відкатних штреках.
При надробка гірських виробок їх стан погіршується в результаті опорного гірського тиску, який проявляється в товщі порід як попереду рухається очисної виробки, так і в прикордонних зонах очисних вибоїв. Стаціонарне опорнє тиску виявляється протягом тривалого часу, тому воно дуже негативно позначається на умовах підтримки надработанной виробітку. Ступінь прояву опорного тиску залежить від відстані між виробленням та розробляються пластом, складу і властивості порід, серед яких проведена виробітока, глибини закладення виробітку. При розробці зближених пластів в основному доводиться мати справу зі стаціо-нарним опорним тиском, що впливає на відкатний штрек. Вплив надробки не позначається, коли вироблення проведена по монолітним міцним породам або коли відстань між надрабативаемой виробленням і виймаємо пластом.
(9.9)
При надробка похилих гірничих виробок, для того щоб не викликати стаціонарного опорного тиску, бажано залишати ціликів в надробном пласті над виробками. Це особливо важливо при веденні робіт на великих глибинах Тому до проведення похилих виробок бажано на верхньому шарі вийняти смугу вугілля шириною 120-150 м по всій довжині похилої виробки. А щоб зменшити тривальність впливу тимчасового опорного тиску, необхідно максімально збільшити швидкість посування надроботавающего очисного вибою, поставивши його діа-гонально до похилої виробітку.
У тих випадках, коли залишення запобіжних ціликів викликається необхід-ністю, їх розміри повинні бути встановленни з урахуванням ширини зони опорного тиску. Розмір ціликів повинен бути не менше 50-60 м в обидві сторони від нормалі до напластування, проведеної че-рез вісь виробки. Залишаються на зближених пластах цілики вугілля мають бути суміщені, тобто по-винні розташовуватися один під іншим.
Вплив ціликів вугілля. При розробці зближених пластів особливо великий вплив ціликів вугілля, що залишаються у виробленому просторі пласта, вий-маємо першим. При висхід-ному порядку виїмки цілики перешкоджають плавного опускання верхнього шару, відбу-вається його вигин, навіть розрив. При нісходящєм порядку цілики вугілля, що залишаються на верхньому шарі, виконуючи роль опори, передають навантаження на залягають нижче породи і пласти. Під ціликами формуються зони підвищених напруг. У зонах впливу ціликів кріплення як очисних, так і особливо підготовчих виробок зазнає найбільших деформацій.
Тому при розробці зближених, пластів виїмка вугілля повинна бути повною, без залишення ціликів у виробленому просторі; лави повинні бути довгими з великим і рівномірним посування вибою, щоб забезпечувалося осідання по-рід міжпластя за рахунок плавного вигину.
Розташування штреків. Дуже важливо вироблення по нижньому пласту розташувати щодо меж ціликів на вишележащем пласті так, щоб максимально зменшити вплив стаціонарного опорного тиску при їх надробка.
При спільній підготовці пологих пластів відкатний і вентиляційний штреки зазвичай проводять по нижньому пласту, і вони обслуговують гірські роботи на декількох пластах. По верхньому пласту проводять штреки невеликого пе-рерізу і невеликої довжини, мають малий термін служби.
Для передачі вантажопотоків і подачі повітряних струменів з вироблення нижнього шару проводять скати по породі або квершлаги. За допомогою ска-тів групують пласти, відстань між якімі не перевищує 30-35 м. Кут нахилу скатів до горизонту повинен бути 40-45 °, з тим щоб забезпечити бункериза-цію і випуск вугілля без обладнання механічних пристроїв. При наявності бункера не доводиться щоразу зупиняти роботи в очисном вибої при неполадках на підземному транспорті. Це є дуже великою перевагою спільної підготовки пластів.
Скати зазвичай мають два відділення: вантажне і ходове. Остання використовується для пересування людей і вентиляції.
На відкаточному горизонті слід, як правило, застосовувати передні скати (мал. 9.3.). Задніми скатами рекомендується пользутися тільки при значному часовому опорному тиску коли економія на підтримці групового відкату-вального штреку проведеного вже в надроботанной товщі, більше, ніж додаткови витрати на ремонт конвеєрного штреку верхнього шару,
Мал. 9.3. Технологічна схема підготовки зближених пластів при суцільній системі розробки.
підтримуваного позаду лави.
На вентиляційному горизонті, навпаки, слід для цілей провітрювання очисних вибоїв згрупованих пластів виконаєтся задній скат (або квершлаг). При роботі на передній скат треба було б відновлювати або проводити вентиляционний штрек верхнього шару попереду очисних вибоїв, що недопустимо, тому що в цих умовах важко налагодити діяльну провітрюван-ня і неможливо забезпечити живлення енергією прохідческіх механізмів.
Відстань між скатами по простяганню визначається техніко-економічним розрахунком або приймається за виробничем міркувань у межах 150 м, тобто рівним довжині става шкрябкового конвеєра.
Випередження по простяганню між очисними вибоями, розташовани на різних пластах, по-винно бути більше, ніж відстань між скатами, інакше вентиляційний скат буде підробляться при виїмці нижнього пласта.
Механізовані комплекси забезпечують високе навантаження на очисний вибій. Тому є реальна можливість забезпечити необхідну видобуток по шах-ті, розробляючи тільки один пласт. У цих умовах дуже перспективною є технологична схема спільної підготовки зближених пластів при послідовній їх відпрацювання. Відкатний і вентиляційний штреки в межах поверху або ярусу проводять по нижньому пласту і з'єднують квершлагами або скатами з ви-робками верхнього шару. Спочатку відпрацьовують верхній пласт за принципом суцільної системи на передні скати. Коли очисні вибої дійдуть до межі шахтного поля або панелі, приступають до відрозробці нижнього пласта зворотним ходом. У результаті скорочається обсяг проведених і підтримуваних виробок, забезпечуються більш сприятливі умови їх підтримки.