Системы разработки курс лекций

Одновременно с отработкой первого яруса верхнего наклонного слоя отрабатывается горизонтальный слой 4. Для его подготовки от панельного вентиляционного ходка 10 проходится вентиляционный орт 11 и вентиляционный штрек 14. На границе панели штреки 13 и 14 сбиваются разрезной печью 15.

Очистные работы в лавах верхнего наклонного и горизонтального слоев осуществляется с креплением призабойного пространства индивидуальной деревянной крепью с полным обрушением кровли. По почве слоев настилается перекрытие 16 из двух слоев металлической сетки, укладываемых в переплет. Очень важным требованием является отработка верхнего наклонного и горизонтального слоев без оставления целиков, чтобы вся площадь среднего слоя пласта была покрыта гибким перекрытием.

Нижний слой пласта разделяется на столбы шириной по простиранию 60–80 м (рис. 6.10). Вскрытие и подготовка каждого столба индивидуальные. Вскрытие каждого столба осуществляется участковыми откаточным (21) и вспомогательным (22) квершлагами, проводимыми между главным откаточным (5) и главным вентиляционным (6) штреками. (Нумерация позиций на рис. 6.9 и 6.10 сквозная.) При подготовке первого столба от вспомогательного квершлага на всю высоту панели проводится вентиляционный участковый ходок 24. По второй границе столба от участкового откаточного квершлага 21 проводится участковый бремсберг 23. Для упрощения проветривания при проведении участковый бремсберг проводится спаренным забоем с участковым вентиляционным ходком 24 соседнего столба.

У верхней границы панели под гибким перекрытием отработанного горизонтального слоя участковый бремсберг и участковый вентиляционный ходок сбиваются разрезной печью 19, в которой монтируется очистной механизированный комплекс КТУ. Очистной забой в столбе перемещается по падению. Одновременно с отработкой нижнего слоя пласта отрабатывается и средний слой с применением буровзрывных работ, для чего через специальные люки в секциях крепи

181

Рис. 6.10. Вскрытие, подготовка и отработка нижнего слоя

182

комплекса КТУ бурятся шпуры 20 в средний слой пласта. Шпуры заряжаются, взрываются. Взорванный уголь среднего слоя через люки секций крепи выгружается на скребковый конвейер комплекса КТУ, находящийся на нижнем слое пласта. Гибкое перекрытие, уложенное по почве верхнего и горизонтального слоев, предохраняет уголь среднего слоя от попадания в него обрушенных пород. Следует отметить, что применяемая технология отработки среднего слоя не обеспечивает контроля за полнотой его извлечения.

6.2.Системы разработки горизонтальными

ипоперечно-наклонными слоями

Разделение мощных пластов на горизонтальные и попе- речно-наклонные слои производится только для пластов крутого или круто-наклонного падения. При этом для отработки как горизонтальных, так и поперечно-наклонных слоев применяются одни и те же системы разработки, рассматриваемые ниже.

6.2.1. Системы разработки горизонтальными (поперечно-наклонными) слоями с обрушением кровли

Системы разработки горизонтальными или поперечнонаклонными слоями с обрушением кровли применяются для отработки мощных крутопадающих пластов. На рис. 6.11 показана система разработки применительно к горизонтальным слоям. Все приводимое ниже описание этой системы полностью и без каких-либо изменений справедливо для поперечнонаклонных слоев.

Мощный крутопадающий пласт вскрывается с полевых (групповых) этажных штреков 1 и 2 участковым откаточным квершлагом 3 и участковым вентиляционным квершлагом 4. На рис. 6.11, б этажные штреки условно не показаны. По пласту участковые квершлаги сбиваются скатом 5, расположенным у почвы пласта (рис. 6.11, а). От участкового откаточного квершлага 3 на всю длину выемочного поля проходится участковый откаточный штрек 6, а от участкового вентиляционного квершлага 4 – участковый вентиляционный штрек 7. Штреки

183

проводятся у почвы пласта (рис. 6.11, а). Выемочное поле разделяется на блоки длиной по простиранию 60–80 м. (На рис. 6.11, б выемочное поле разделено на четыре блока.) По границе блока от участкового откаточного штрека 6 до участкового вентиляционного штрека 7 проводятся углеспускная (8) и вентиляционная (9) печи, сбиваемые в процессе проведения сбойками. Дальнейшая подготовка слоев к отработке определяется мощностью разрабатываемого пласта.

Рис. 6.11. Система разработки горизонтальными слоями с обрушением кровли

184

При мощности пласта до 8 м одновременно подготавливаются и отрабатываются два горизонтальных слоя (рис. 6.12). По каждому слою от печей 8 и 9, пройденных по границе блока, проводятся слоевые штреки у почвы пласта 10, сбиваемые между собой дучками 11. На границе блока по каждому слою проводятся разрезные орты 13, от которых начинается очистная выемка слоев. При подготовке самого верхнего и самого нижнего горизонтальных слоев слоевые штреки не проводятся. Их роль выполняют участковые вентиляционный и откаточные штреки.

Очистные работы осуществляются буровзрывным способом, с креплением призабойного пространства индивидуальной деревянной крепью. Слоевые штреки позади очистного забоя на длину, необходимую для проветривания очистных забоев, поддерживаются органной или костровой крепью 16. По почве каждого слоя монтируется настил 15 из двух слоев металлической сетки в переплет, назначение которого обеспечить защиту призабойного пространства от обрушенных пород верхних отработанных слоев. Очистные работы ведутся с опережением по вышележащему слою. Проветривание очистных забоев двух разрабатываемых слоев последовательное.

Свежая струя воздуха поступает в выемочное поле с полевого (группового) откаточного штрека 1 по участковому откаточному квершлагу 3, движется по участковому откаточному

185

штреку 6 до разрабатываемого блока. По углеспускной печи 8 свежая струя поднимается до нижнего разрабатываемого слоя и проходит по слоевому штреку этого слоя до ближайшей дучки, расположенной позади очистного забоя нижнего разрабатываемого слоя. По дучке струя воздуха поднимается на верхний разрабатываемый слой и движется по слоевому штреку верхнего разрабатываемого слоя до вентиляционной печи 9. По вентиляционной печи струя воздуха выходит на участковый вентиляционный штрек 7 и на участковый вентиляционный квершлаг 4, где она подсвежается струей идущей по скату 5. С участкового вентиляционного квершлага исходящая струя воздуха выходит на полевой вентиляционный штрек 2. Непосредственное проветривание очистных забоев осуществляется за счет диффузии струи, проходящей по слоевому штреку (Правила безопасности допускают проветривание за счет диффузии выработок длиной до 10 м). Иногда для лучшего проветривания в очистном забое устанавливают брезентовый парус, параллельный забою.

При мощности пласта более 8 м (рис. 6.13) в каждом горизонтальном слое в пределах блока проводится слоевой конвейерный штрек 10 у почвы пласта и слоевой вентиляционный штрек 12 у кровли пласта. Слоевые штреки сбиваются разрезным ортом 13. Кроме того, проводится вентиляционный орт 14.

186

Как правило, в одновременной отработке находятся два горизонтальных слоя с опережением очистных работ по верхнему разрабатываемому слою. Проветривание очистных работ в слоях независимое. Свежая струя с углеспускной печи 8 поступает на конвейерный слоевой штрек 10 и проветривает очистной забой. Исходящая струя по вентиляционному слоевому штреку 12, вентиляционному орту 14 поступает на вентиляционную печь 9.

Очистные работы, как и в предыдущем варианте, осуществляются с применением буровзрывных работ, крепление призабойного пространства осуществляется индивидуальной деревянной крепью. По почве каждого слоя монтируется настил 15 из металлической сетки в переплет.

Как видно из рис. 6.11, б, отработка блоков в выемочном поле последовательная, слои в блоке отрабатываются в нисходящем порядке. В целом отработка выемочного поля производится обратным порядком.

Рассмотренный вариант системы разработки требует большого объема подготовительных и нарезных работ, не позволяет обеспечить высокую производительность, требует большого объема монтажа настила на почве слоев, практически не позволяет механизировать очистную выемку.

6.2.2.Системы разработки горизонтальных (поперечно-наклонных) слоев по простиранию с закладкой

Системы разработки горизонтальными или поперечными слоями с выемкой по простиранию с закладкой применяются для отработки крутопадающих пластов мощностью более 8 м. При этом возможна отработка слоев в нисходящем порядке с пневматической закладкой выработанного пространства или отработка слоев в восходящем порядке с гидравлической или пневматической закладкой.

На рис. 6.14 показана система разработки горизонтальными слоями в нисходящем порядке с пневматической закладкой выработанного пространства. Мощный крутопадающий пласт

187

отрабатывается односторонними выемочными полями размером по простиранию 150–250 м или двухсторонними выемочными полями размером по простиранию 250–400 м (на рис. 6.14, в показана разработка пласта двухсторонним выемочным полем). Выемочное поле вскрыто с полевых этажных штреков (1 и 2 рис. 6.14, а) участковым откаточным (3) и участковым вентиляционным (4) квершлагами. Квершлаги пройдены до кровли пласта. Участковые квершлаги в середине выемочного поля сбиваются тремя наклонными выработками: воздухоподающей печью 5, пройденной у кровли пласта; углеспускным скатом 6, пройденным у почвы пласта; полевым вен- тиляционно-закладочным скатом 7, пройденным в породах почвы пласта.

Одновременно подготавливаются, а затем и отрабатываются два горизонтальных слоя. Подготовка каждого слоя (рис. 6.15) включает проведение в каждом крыле выемочного поля слоевого конвейерно-вентиляционного штрека 10 у почвы пласта и слоевого штрека 9 у кровли пласта. На границах выемочного поля слоевые штреки сбиваются разрезным ортом 11, от которого начинается очистная выемка. При подготовке верхнего из двух одновременно подготавливаемых слоев, кроме перечисленных выше выработок, проводится слоевой квершлаг 8, соединяющий углеспускной скат 6 с полевым вентиля- ционно-закладочным скатом 7. Отработка слоев производится

189

с опережением очистных работ по верхнему из двух одновременно разрабатываемых слоев. Очистная выемка осуществляется с применением буровзрывных работ. Крепление призабойного пространства производится деревянной индивидуальной крепью. По почве разрабатываемого слоя настилается перекрытие из металлических полос и металлической сетки 12. Пневматическая закладка осуществляется по мере отработки слоя участками длиной 10–20 м.

Закладочный материал подается в выемочное поле по полевому этажному вентиляционному штреку 2, участковому вентиляционному квершлагу 4, вентиляционно-закладочному скату 7, слоевому квершлагу 8. В верхнем из двух одновременно разрабатываемых слоев от слоевого квершлага 8 закладочный материал по слоевому конвейерно-вентиляционному штреку 10 поступает в выработанное пространство слоя. В нижний слой закладочный материал транспортируется от слоевого квершлага 8 по углеспускному скату 6 и далее по слоевому конвейерно-вентиляционному штреку 10.

Свежая струя воздуха поступает в выемочное поле с этажного полевого штрека 1 по участковому откаточному квершлагу 3, по воздухоподающей печи 5 свежая струя поднимается до разрабатываемых слоев и по слоевому штреку 9, пройденному у кровли пласта, поступает в очистной забой. Исходящая струя из очистного забоя нижнего разрабатываемого слоя движется по слоевому конвейерно-вентиляционному штреку 10, углеспускному скату 6, слоевому квершлагу 8 на полевой скат 7. Исходящая струя из очистного забоя верхнего разрабатываемого слоя проходит по конвейерно-вентиляционному штреку 10, слоевому квершлагу 8 на полевой скат 7. На полевом скате происходит подсвежение исходящей струи, и далее она по участковому вентиляционному квершлагу 4 уходит на этажный вентиляционный штрек 2.

Отбитый в очистном забое разрабатываемых слоев уголь скребковым конвейером транспортируется до конвейерновентиляционного штрека 10 и далее по углеспускному скату 6, участковому откаточному квершлагу 3 транспортируется на этажный откаточный штрек 1.

190