Совместная разработка сближенных пластов

Раздельная разработка сближенных пластов

Чтобы избежать взаимного вредного влияния сближенности пластов при раздельной разработке, необходимо спланировать очередность их выемки таким образом, чтобы очистные и подготовительные работы по пластам были рассредоточены во времени и пространстве. Такое рассредоточение можно произвести несколькими способами: в пределах шахтного поля, выемочной ступени, панели, этажа (яруса) или выемочной полосы (рис. 12.3).

Рисунок 12.3 – Технологические схемы раздельной разработки смежных пластов, исключающие вредное влияние сближенности путем рассредоточения их выемки во времени и пространстве в пределах:
а – шахтного поля; б – выемочной ступени; в – панели; г – этажа (яруса); д – выемочной полосы (схемы а и б – с последовательной разработкой пластов; в, г и д – с одновременной)

Наиболее предпочтительной является последовательная отработка пластов в нисходящем или восходящем порядке в пределах шахтного поля (рис. 12.3, а). Ее целесообразно применять при весьма пологом залегании пластов, когда пласты не слишком отличаются по мощности и качеству угля, и когда производственная мощность шахты или часть ее обеспечивается разработкой одного из этих пластов.

Условия применения последовательной разработки сближенных пластов в пределах выемочной ступени (б) такие же, как и в схеме (а), однако угол падения пластов при этом может быть большим, включая и наклонное падение.

В технологических схемах, представленных на рис. 12.3, в – д, предусмотрена одновременная разработка пластов с рассредоточением выемки в пределах панели (в), этажа или яруса (г), выемочной полосы (д). В последней схеме принят восходящий порядок отработки пластов, то есть с опережением на ширину выемочной полосы (столба) разработки нижнего пласта, т.к. нисходящая выемка привела бы к подработке магистрального вентиляционного штрека пласта m ₂ пластом m ₁. В этой же схеме транспортный штрек нижнего пласта m ₁ подвергается опорному давлению в момент перехода его очистными работами верхнего пласта m ₂. Однако в связи с тем, что работы ведутся в зоне ранее подработанной пластом m ₁, опорное давление здесь проявляется менее интенсивно.

Схемы в, г и д, как сказано выше, применяются в том случае, когда требуется одновременная разработка пластов.

При совместной разработке проводят обычно по нижнему пласту или по пустым породам групповые выработки и поддерживают их, а по вышерасположенным сближенным пластам проводят выемочные выработки (штреки, просеки, печи) небольшим сечением и периодически соединяют их с групповыми с помощью промежуточных (участковых) квершлагов или гезенков, которые служат для транспортирования угля, материалов, передвижения людей и проветривания. Выемочные выработки по группируемым пластам поддерживают только на участке между промквершлагами или гезенками и погашают вслед за лавой.

Основные положения, которыми необходимо руководствоваться при совместной разработке сближенных пластов, следующие:

― групповые выработки, как правило, необходимо проводить полевыми, располагая их в крепких породах в почве свиты пластов в разгруженной от горного давления зоне. Допускается проведение групповых выработок по пластам тонким и средней мощности в условиях отнесения этих пластов к неопасным по горным ударам, выбросам угля и газа, а также с не склонным к самовозгоранию углем;

― групповые транспортные выработки необходимо повторно использовать в качестве вентиляционных при отработке нижележащего этажа или яруса, для чего их следует крепить усиленной крепью;

― выемочные выработки группируемых пластов, как правило, должны погашаться. При отработке следующего этажа, яруса или полосы вентиляционные выемочные выработки этих пластов следует проводить вприсечку к выработанному пространству. Для крутых и крутонаклонных пластов допустимо проведение вентиляционных штреков по завалу на месте расположения бывших транспортных;

― отработка пластов должна производиться в нисходящем порядке, то есть первым должен отрабатываться верхний пласт с соблюдением допустимых опережений по отношению к нижерасположенному пласту. При этом предпочтение следует отдавать столбовым системам разработки с расположением групповых выработок по пласту. При полевых групповых выработках возможно применение и сплошных систем разработки.

На рис. 12.4 представлена технологическая схема совместной разработки двух сближенных пластов с выемкой по простиранию, в которой реализованы вышеперечисленные требования.

Как видно из рисунка, групповые выработки расположены по нижнему пласту с повторным использованием бывшего транспортного штрека в качестве вентиляционного при отработке нижележащего яруса.

Для обеспечения устойчивости транспортного штрека последний расположен в разгруженной зоне, со смещением в сторону выработанного пространства верхнего пласта таким образом, чтобы угол наклона гезенка к горизонтальной плоскости составлял не менее 50° для обеспечения самотечного транспорта угля при его магазинировании, но с соблюдением минимально допустимой величины l_н.

Рисунок 12.4 – Совместная разработка двух сближенных пластов: а – при расположении групповых штреков по пустым породам 1, 2 – соответственно транспортный и вентиляционный групповые штреки пласта m1; 3, 4 –транспортный и вентиляционный штреки пласта m2; 5, 6 – соответственно транспортный и вентиляционный промежуточные гезенки; 7 – очистной забой пласта m2;, 8 – то же пласта m1; 9 – групповой полевой транспортный штрек

В тех случаях, когда указанный угол не обеспечивается, можно отказаться от магазинирования угля в гезенке, используя его для спуска угля или вместо него проводить квершлаг в том числе и наклонный.

Вентиляционный штрек (просек) по верхнему пласту проводится вприсечку к выработанному пространству и погашается по мере подвигания очистного забоя.

Участковые гезенки располагаются через 100–200 м в зависимости от мощности верхнего пласта, расстояния между пластами и длины просекового (штрекового) конвейера.

Транспортирование угля осуществляется по схеме:

― для верхнего пласта — 7–3–5–1;

― для нижнего — 8–1.

Схема проветривания участка:

― для верхнего пласта — 1–5–3–7–4–6–2;

― для нижнего пласта — 1–8–2.

Достоинства совместной разработки сближенных пологих пластов:

― меньший объем проведения и поддержания выработок;

― концентрация грузопотока по групповой транспортной выработке, что снижает общие расходы на транспорт угля;

― возможность бункеризации угля в гезенке, что сглаживает неравномерности работы транспорта.

Недостатки:

― затруднения в проведении наклонных гезенков;

― сложность транспорта вспомогательных материалов по наклонным гезенкам и вообще обслуживания лавы по верхнему пласту;

― групповые штреки подвергаются вредному влиянию очистного забоя верхнего пласта.

Условия применения:

― сближенные пласты с мощностью междупластья до 20–30 м;

― небольшая глубина разработки и устойчивые боковые породы, в которых располагаются групповые выработки. В тех случаях, когда боковые породы нижнего пласта слабоустойчивые, групповые выработки следует располагать по пустым породам. При этом, как правило, применяется прямой порядок отработки крыла. Полевой транспортный штрек в данной схеме группирования в меньшей мере подвергается влиянию очистных работ верхнего пласта, поскольку он проводится с отставанием от лавы и испытывает значительно меньшее влияние опорного давления лавы нижнего пласта, которая располагается под выработанным пространством верхнего пласта.

Усвоив основные положения проектирования совместной разработки сближенных пластов, можно спроектировать технологическую схему при выемке лавами по восстанию или падению.

Вопросы для самоконтроля

1. Раскройте содержание понятия «сближенные пласты».

2. В чем заключается полезное влияние сближенности пластов при их разработке? Приведите примеры его использования.

3. В чем заключается вредное влияние сближенности пластов при их разработке? Назовите примеры вредного влияния.

4. В каких случаях допускается нисходящий и восходящий порядок отработки сближенных пластов?

5. С каким минимально допустимым отставанием должны располагаться забои подготовительных выработок относительно очистного забоя надрабатывающего или подрабатывающего пласта?

6. Какие минимально допустимые опережения между очистными забоями принимаются при одновременной разработке сближенных пластов?

7. Изобразите графически технологические схемы раздельной разработки сближенных пластов, исключающих их вредное взаимное влияние.

8. Изложите основные положения, которыми необходимо руководствовать при совместной разработке сближенных пластов.

9. Сконструируйте вариант совместной разработки двух сближенных пластов с выемкой лавами по восстанию при столбовой системе разработки.

Глава 13. РАЗРАБОТКА ПЛАСТОВ, СКЛОННЫХ К ДИНАМИЧЕСКИМ ПРОЯВЛЕНИЯМ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ

Дата добавления: 2014-10-31