Системы разработки курс лекций

выработок, связанные с их большой длиной (до 5 км и более). Для решения этой проблемы с полевых этажных штреков на границах будущих выемочных полей проводятся участковые (промежуточные) квершлаги, вскрывающие пласт, а по пласту откаточный и вентиляционный участковые квершлаги сбиваются печью. Таким образом сокращается тупиковая длина проводимых этажных штреков, т.к. их пройденная длина проветривается за счет общешахтной депрессии.

Подготовка нового выемочного поля заключается в проведении участковых откаточного и вентиляционного штреков (участковые квершлаги и печь уже пройдены при подготовке этажа). При оставлении целиков между выемочными полями в каждом выемочном поле проходится еще разрезная печь.

Отработка разрабатываемого выемочного поля принципиально не отличается от рассмотренных выше вариантов столбовой системы. Из рис. 3.5 видно, что направление отработки этажа совпадает с направлением отработки выемочного поля, и, следовательно, мы имеем работу на передний квершлаг. Но обращает на себя внимание тот факт, что при работе на передний квершлаг и обратном порядке отработки этажа отсутствует перепробег добытого полезного ископаемого свежей и исходящей воздушных струй. Действительно, добытое в лаве полезное ископаемое транспортируется по участковому откаточному штреку и этажному откаточному штреку в одном направлении. Точно так же свежая и исходящая воздушные струи по этажным и участковым штрекам движутся в одном направлении.

Следует заметить, что этажный вентиляционный штрек погашается по мере отработки выемочных полей (см. рис. 3.5), а этажный откаточный штрек сохраняется для использования его в качестве вентиляционного при отработке последующего этажа.

На рис. 3.6 показана столбовая система разработки лаваэтаж на пологом и наклонном падении при обратном порядке отработки этажа и пластовой подготовке. Система достаточно проста. Но определенные проблемы возникают, как и в предыдущем примере, при проведении этажных штреков (3 и 4), что

62

связано с большой длиной этажа. При пластовой подготовке эти проблемы могут быть решены двумя способами.

Первый способ заключается в проведении этажных штреков спаренными забоями с просеками. Недостатками этого способа являются большой объем проводимых выработок и потери в целиках между этажными штреками и просеками. Правда, при этом этажный вентиляционный штрек разрабатываемого этажа можно не проводить, а в качестве вентиляционного этажного штрека использовать бывший откаточный штрек верхнего этажа, охраняемый целиками. Второй способ заключается в том, что этажные пластовые штреки проводятся узким ходом, но периодически по границам будущих выемочных полей проводятся печи. Как видно из рис. 3.6, при работе без оставления целиков между выемочными полями никаких других выработок для подготовки выемочного поля не требуется, а при работе с оставлением целиков между выемочными полями для подготовки нового выемочного поля достаточно пройти только разрезные печи. Система разработки на рис. 3.6 также является работой на передовую промежуточную печь.

Рис. 3.6. Столбовая система разработки лава-этаж при обратном порядке отработки этажа и пластовой подготовке

Заканчивая рассмотрение столбовых систем разработки лава-этаж на пологом и наклонном падении при обратном порядке отработки этажа, следует повторить, что обратный поря-

63

док отработки этажа применяется очень редко, главным образом при небольшой длине крыла этажа, когда время проведения этажных штреков (т.е. время подготовки этажа) невелико.

Все рассмотренные выше варианты столбовой системы разработки характеризуются работой на переднюю промежуточную выработку (квершлаг, печь). Это следует из того, что направление отработки этажа совпадает с направлением отработки выемочного поля. На рис. 3.7 направление отработки этажа и направление отработки выемочного поля противоположны. Такая работа называется работой на заднюю промежуточную выработку (на рис. 3.7 – на задний квершлаг).

Рис. 3.7. Столбовая система разработки лава-этаж при прямом порядке отработки этажа и работе на задний промежуточный квершлаг

На рисунке представлен вариант столбовой системы разработки лава-этаж на пологом и наклонном падении при прямом порядке отработки этажа и работе на задний промежуточный (участковый) квершлаг. В разрабатываемом этаже 2 показаны три выемочных поля: правое отработано, в среднем ведутся очистные работы, а левое – находится в подготовке. Обращает на себя внимание тот факт, что очистные работы в разрабатываемом выемочном поле движутся в сторону ранее отработанного выемочного поля. Такая работа требует обязательного оставления целика между выемочными полями и не всегда возможна. Как уже отмечалось, на пластах, опас-

64

ных по горным ударам или внезапным выбросам угля и газа, работа на выработанное пространство запрещена. Следовательно, применение на таких пластах данного варианта системы разработки исключено.

На рис. 3.7 этажный откаточный штрек 3 показан в проходке. Это обычный вариант при прямом порядке отработки этажа, позволяющий вести в этаже очистные работы и продолжать подготовку остальной части этажа. В качестве вентиляционного этажного штрека 4 используется бывший этажный откаточный штрек верхнего этажа, что также является обычным при полевой подготовке. Подготовка нового выемочного поля включает проведение участковых (промежуточных) откаточного 5 и вентиляционного 6 квершлагов, печи 9, участковых откаточного 7 и вентиляционного 8 штреков и разрезной печи 10. Печь 9 в выемочном поле может не проводиться, если не требуется разбавления исходящей из выемочного поля струи до кондиций, определяемых Правилами безопасности (ранее они уже приводились). Все выработки выемочного поля проходятся с применением вентиляторов местного проветривания. Для проведения участкового откаточного квершлага 5 и печи 9 вентилятор должен быть установлен на полевом (групповом) откаточном этажном штреке перед участковым откаточным квершлагом разрабатываемого выемочного поля. Там же должен быть установлен вентилятор для проветривания участкового откаточного штрека в случае, если печь отсутствует или еще не пройдена. В случае, если печь пройдена, то вентилятор для проветривания участкового откаточного штрека устанавливается на откаточном участковом квершлаге нового выемочного поля или на откаточном этажном штреке 3 перед участковым откаточным квершлагом нового выемочного поля.

Схема проветривания разрабатываемого выемочного поля достаточно проста и ясна из рис. 3.7. Следует обратить внимание на то, что при прямом порядке отработки этажа и работе на задний промежуточный квершлаг отсутствует перепробег свежей и исходящей воздушных струй. Свежая струя по этажному откаточному штреку 3 и по участковому откаточному штреку 7 движется в одном направлении. Исходящая струя по участко-

65

вому вентиляционному (8) и этажному вентиляционному (4) штрекам также движется в одном направлении. Отсутствует

вэтом случае и перепробег добытого полезного ископаемого. Добытое в лаве полезное ископаемое транспортируется от лавы по участковому откаточному штреку в сторону откаточного участкового квершлага, а затем по этажному откаточному штреку, в том же направлении.

Вариант столбовой системы разработки на рис. 3.8 также характеризует работу на задний промежуточный квершлаг, но,

вотличие от варианта, показанного на рис. 3.7, при обратном порядке отработки этажа. Принципиально проведение очистных работ в разрабатываемом выемочном поле и объем проведения выработок в подготавливаемом поле не отличаются от предыдущего варианта. Несколько изменяется схема проветривания подготовительных выработок. Вентилятор для проветривания проводимого участкового откаточного квершлага, печи и участкового откаточного штрека устанавливается на этажном откаточном штреке 3 перед участковым откаточным квершлагом подготавливаемого выемочного поля (относительно движения воздушной струи). Вентилятор для проветривания

Рис. 3.8. Столбовая система разработки лава-этаж при обратном порядке отработки этажа и работе на задний промежуточный квершлаг

66

участкового вентиляционного квершлага устанавливается на этажном вентиляционном штреке 4 перед участковым вентиляционным квершлагом подготавливаемого выемочного поля (соответственно движению воздушной струи). При этом содержание метана в исходящей струе из разрабатываемого выемочного поля не должно превышать 0,5 %. Там же устанавливается вентилятор для проветривания участкового вентиляционного штрека, если печь отсутствует или еще не пройдена. Если печь уже пройдена, то вентилятор может устанавливаться на печи. При этом содержание метана в струе, проходящей по печи, не должно превышать 0,5 %.

При работе на задний промежуточный квершлаг и обратном порядке отработки этажа наблюдается перепробег добытого полезного ископаемого и воздушных струй. Так, добытое полезное ископаемое от лавы транспортируется в сторону участкового откаточного квершлага, а затем по этажному откаточному штреку – в обратном направлении. Получается своего рода петля. Из рис. 3.8 видно, что и свежая струя, и исходящая при своем движении проходят по петле, двигаясь сначала в одном направлении, а затем в противоположном.

Как всегда при обратном порядке отработки этажа, полевой вентиляционный этажный штрек погашается по мере отработки выемочных полей. Этажный полевой откаточный штрек сохраняется для использования в качестве вентиляционного этажного штрека при отработке последующего этажа.

Рассмотренные выше оба варианта столбовой системы разработки с работой на задний промежуточный квершлаг применяются при полевой (групповой) подготовке этажа. Работа на заднюю промежуточную выработку возможна также и при пластовой подготовке, как при прямом, так и при обратном порядке отработки этажа. Но применяются эти варианты очень редко, поэтому детально здесь не рассматриваются.

Столбовые системы разработки могут применяться и при двухсторонних выемочных полях. В качестве такого примера на рис. 3.9 показан вариант системы разработки лава-этаж

67

в условиях пологого и наклонного падения двухсторонними выемочными полями при прямом порядке этажа и полевой (групповой) подготовке этажа. Выемочное поле разделяется на два крыла, и в каждом крыле располагается по одной лаве. При ведении очистных работ лавы перемещаются навстречу друг другу. Такая работа называется работой встречными забоями или работой на уменьшающийся целик между лавами. Надо отметить, что работа встречными забоями запрещена на пластах, опасных по горным ударам и внезапным выбросам угля и газа. Поэтому применение рассматриваемого варианта системы на таких пластах исключено. Из рисунка видно, что направление отработки одной из лав (левой на рисунке) совпадает с направлением отработки этажа (слева направо по рисунку), а направление отработки другой лавы (правой) противоположно направлению отработки этажа. Следовательно, одна лава отрабатывается на передний промежуточный квершлаг, а другая – на задний. При доработке выемочного поля в его середине оставляется целик.

Вскрытие выемочного поля осуществлено участковыми (промежуточными) квершлагами 5 и 6, пройденными с полевых (групповых) этажных штреков (соответственно 3 и 4). По пласту квершлаги сбиты печью 9. От участковых квершлагов в оба крыла выемочного поля до его границы проводятся участковые штреки 7 и 8. На границах выемочного поля участковые штреки сбиваются разрезными печами 10.

Схема транспортирования добытого полезного ископаемого обычна для столбовых систем лава-этаж. Схема проветривания разрабатываемого выемочного поля ясна из рисунка.

Работа двухсторонними выемочными полями возможна также и при обратном порядке отработки этажа, принципиально она не отличается от рассмотренной на рис. 3.9. Возможна также работа двухсторонними выемочными полями при пластовой подготовке этажа.

Все рассмотренные выше варианты столбовых систем разработки применяются на пологом или наклонном падении пластов. Характерным фактом, подтверждающим это, является перпендикулярность линии очистного забоя участковым штре-

69

кам. Но, как известно, этажная подготовка шахтного поля – это единственная схема подготовки для условий круто-наклонного

икрутого падения пластов. Естественно, что столбовая система разработки широко применяется при этажной подготовке крутых и круто-наклонных пластов. Причем наиболее широко применяются именно варианты системы лава-этаж, что связано со сравнительно небольшой наклонной высотой этажа при крутом или круто-наклонном залегании пласта.

На рис. 3.10–3.15 приведены примеры столбовых систем разработки лава-этаж на крутом и круто-наклонном падении пластов. Характерным признаком, свидетельствующим о том, что речь идет о крутом падении, является наклон очистного забоя и наличие магазинного уступа в лаве.

Востальном, как видно из рис. 3.9–3.14, схемы расположения выработок, их проведение и поддержание, схемы транспортирования добытого полезного ископаемого, проветривание очистных и подготовительных выработок на крутом и кру- то-наклонном падении пласта практически не отличаются от рассмотренных выше вариантов систем в условиях пологого

инаклонного падения. Поэтому они подробно здесь не рассматриваются.

Рис. 3.10. Столбовая система разработки лава-этаж на крутом и кру- то-наклонном и крутом падении при прямом порядке отработки этажа и полевой (групповой) подготовке

70