Особенности панельного способа подготовки горизонтальных пластов

Отличительной особенностью разработки горизонтально залегающих пластов является отсутствие наклонных выработок бремсбергов и уклонов. Во всем шахтном поле имеется только один вид выработок — штреки, что и предопределяет особенности подготовки.

От главных штреков, располагаемых обычно посредине шахтного поля (рис. 15.2), проводят панельные транспортный и вентиляционный штреки, а от них в обе стороны — выемочные штреки, которыми оконтуриваются выемочные столбы.

Рисунок 15.2 – Панельный способ подготовки горизонтального пласта

1, 2 – ствол главный и вспомогательный; 3, 4 – главный штрек транспортный и вентиляционный; 5, 6 – панельный штрек транспортный и вентиляционный; 7, 8 – выемочный штрек транспортный и вентиляционный

Горизонтальное залегание пластов с неизбежной их волнистостью приводит к тому, что в местах понижений скапливается вода и в них приходится устраивать участковые водоотливы и по трубам перекачивать воду в околоствольный двор. Если же глубина залегания пласта небольшая, то с поверхности бурятся скважины и по ним откачивают воду на поверхность.

Транспортирование угля по выемочным штрекам осуществляется обычно конвейерами, по панельным и главным штрекам электровозами или также ленточными конвейерами. Схема транспорта (по рис. 15.2): лава–7–5–3–1.

Схема проветривания: 2–3–5–7–лава–8–6–4–1. При небольшой глубине залегания (что характерно для буроугольных месторождений) и отсутствии плывунов в наносах проветривание осуществляется через вентиляционные шурфы, проводимые в каждой панели. При этом исключаются утечки воздуха между выработками, снижается депрессия и обеспечивается эффективное проветривание шахтного поля.

Панельная подготовка на горизонтально залегающих пластах применяется при больших размерах шахтного поля, как по длине, так и ширине.

Глава 16. ПОГОРИЗОНТНЫЙ СПОСОБ ПОДГОТОВКИ

Сущность погоризонтной подготовки заключается в том, что шахтное поле делится по падению главными (магистральными) штреками на выемочные ступени (горизонты), которые в свою очередь по простиранию делятся на выемочные полосы (рис. 16.1). Отработка выемочных полос производится лавами по восстанию или падению. В каждой полосе может быть одна или две лавы и в редких случаях — больше.

Рисунок 16.1 – Погоризонтный способ подготовки шахтного поля

1, 2 – ствол соответственно главный и вспомогательный; 3 – капитальный транспортный квершлаг; 4, 5 – главный (магистральный) транспортный штрек соответственно пластовый и полевой; 6 – выемочный бремсберг; 7 – воздухоподающий ходок; 8 – вентиляционный ходок; 9 – разрезной просек; 10 – главный полевой вентиляционный штрек;
11 – вентиляционный квершлаг; 12 – вентиляционный ствол; 13 – центральный уклон; 14 – ходок центрального уклона; 15 – главный дренажный штрек полевой и пластовый; 16 – выемочный уклон; 17 – вентиляционный ходок; 18 – главный вентиляционный штрек для проветривания уклонного поля; 19 – главный вентиляционный квершлаг;
20 – участковый водоотливный комплекс

Само название способа — "погоризонтный", не совсем точно и справедливо лишь для случаев, когда в горизонте, как части шахтного поля, находится одна выемочная ступень, обычно — бремсберговая. Однако в силу привычки термин этот укоренился и теперь является общепринятым.

Порядок отработки выемочных полос в горизонте может быть прямым, обратным и комбинированным. Рекомендуется (как приведено на рис. 16.1) в бремсберговой ступени применять прямой порядок отработки для сокращения объемов проведения выработок (главных штреков), а следовательно, сроков и капитальных затрат на период пуска шахты в эксплуатацию, а в уклонной части — обратный порядок с целью использования находящихся до последнего момента времени в рабочем состоянии главных штреков и их погашения по мере отработки уклонной ступени.

Комбинированный порядок отработки выемочных полос в крыле ступени применяется в одних случаях для увеличения фронта очистных забоев, в других — для обеспечения возможности проведения выемочных выработок при подготовке столбов в полосе вприсечку к выработанному пространству (подробнее об этом смотри во второй части настоящего учебника в разделе "Системы разработки...").

Подготовка пласта начинается с проведения главных штреков на длину, обеспечивающую возможность подготовки первых выемочных полос. Как на транспортном, так и на вентиляционном горизонтах обычно проводят сдвоенные штреки. Поскольку для удобства колесного транспорта штреки должны находиться на одном уровне, один из них располагается по пласту, а второй — по пустым породам (полевой) в почве пласта. В случае слабых боковых пород пласта оба штрека проводятся полевыми.

Для подготовки уклонной ступени посредине ее проводятся центральный уклон с ходком и сооружается водоотливный комплекс, включающий насосную камеру, электроподстанцию и водосборники. По завершении их сооружения проводятся также сдвоенные главные дренажные штреки до границ шахтного поля. К этому времени заканчивается отработка бремсберговой ступени и осуществляется подготовка выемочных полос в уклонной ступени, которые будут отрабатываться обратным порядком, как показано на рис. 16.1.

Транспорт угля по главным штрекам производится либо в вагонетках электровозами, либо ленточными конвейерами. При больших размерах шахтного поля более предпочтителен колесный транспорт, позволяющий выполнять одновременно функции главного и вспомогательного транспорта.

Схема транспорта (по рис. 16.1):

– при отработке бремсберговой ступени: лава–6–5–3–1;

– при отработке уклонной ступени: лава–16–5–3–1.

Если отработка выемочных полос в уклонном поле ведется сверху вниз (при мощности пласта свыше 2,0 м), то в качестве транспортных используются один из бывших дренажных штреков и центральный уклон.

Схема проветривания шахтного поля (по рис. 16.1):

– для бремсберговой ступени: 2–3–4[21]–7–лава–8–10–11–12 с подсвежением исходящей струи по 6;

– для уклонной ступени: 2–3–5–16–лава–17–18–19–1.

В случае необходимости сонаправленного проветривания с подсвежением исходящей струи в уклонном поле в качестве вентиляционных выработок используются главный дренажный штрек и ходок центрального уклона.

Достоинства погоризонтного способа подготовки:

– простота подготовки и схем транспортирования угля и проветривания;

– небольшой объем подготавливающих выработок и небольшие капитальные затраты на их проведение;

– более короткий период подготовки пластов;

– обеспечивается постоянство длины лавы, обусловленное тем, что выемочные выработки проводятся по направлению, т. е. строго прямолинейно, и при этом обеспечивается необходимый уклон для стока воды. Стабильность длины лавы важна при применении механизированных комплексов, поскольку при изменяющейся длине приходится или удалять из забоя часть секций крепи, или, напротив, наращивать их;

– прямолинейность выемочных выработок обеспечивает возможность применения конвейерного транспорта на участке;

– возможность отработки пластов с любыми водопритоками при выемке по восстанию;

– при выемке по падению повышается устойчивость забоя от вывалов кусков угля и снижается вероятность возникновения выбросов угля и газа.

Недостатки погоризонтного способа подготовки:

– ограниченность области применения по углу падения пластов;

– несколько сложнее проведение и эксплуатация наклонных выемочных выработок.

Область применения погоризонтного способа подготовки — пласты с углами падения до 10° и следующей регламентацией мощности и обводненности:

– для необводненных пластов — до 2 м с выемкой лавами по восстанию и неограниченной мощностью с выемкой по падению;

– для обводненных пластов — до 2 м с выемкой по восстанию[22].

Перспективы применения погоризонтного способа подготовки благоприятные. Вследствие выполаживания пластов с глубиной область применения способа возрастает. Более широкому его применению в настоящее время препятствует отсутствие эффективных средств выемки угля в очистных забоях, работающих по восстанию и падению при углах свыше 10°. С созданием таких средств (а такая задача, надо полагать, будет решена) объем применения погоризонтной подготовки значительно возрастет. В связи с крупными преимуществами способа его стремятся применять сейчас и на пластах с углами падения несколько более 10°, располагая выемочные полосы (столбы) под некоторым углом к линии падения (по диагонали) таким образом, чтобы пространственный угол расположения забоя не превышал 10°.

Глава 17. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГЛАВНЫМИ ШТРЕКАМИ

Способ подготовки главными штреками во многом напоминает погоризонтный: при нем также через все шахтное поле по его длинной стороне проводятся главные штреки, от которых непосредственно проводятся выемочные выработки — штреки. Вместе с тем имеется и существенное отличие: отсутствует деление шахтного поля на выемочные ступени, поскольку залегание пласта горизонтальное, а отсюда отпадает необходимость проведения главных штреков на границах шахтного поля. Таким образом, сама подготовка значительно упрощается при минимальном объеме проведения подготавливающих выработок — двух сдвоенных главных штреков (рис. 17.1).

Рисунок 17.1 – Способ подготовки шахтного поля главными штреками

1, 2 – ствол соответственно главный и вспомогательный; 3, 4 – главный штрек соответственно транспортный и вентиляционный; 5, 6 – выемочный штрек соответственно транспортный и вентиляционный; 7 – разрезной штрек; 8 – кроссинг

Порядок отработки выемочных столбов в крыле шахтного поля такой же, как и при погоризонтной подготовке. При прямом порядке обеспечивается быстрый ввод шахты в эксплуатацию, однако ухудшаются условия поддержания главных штреков, подвергающихся влиянию очистных работ. При обратном порядке отработки удлиняется срок подготовки пласта, однако обеспечиваются хорошие условия сохранности главных штреков, которые располагаются и поддерживаются в нетронутом массиве. Применяется также комбинированный порядок отработки крыла, когда к границам шахтного поля отрабатываются столбы по одну сторону от главных штреков, а от границ с другой стороны. Этим достигается ускоренный пуск шахты и улучшение условий поддержания главных штреков, так как они подвергаются влиянию очистных работ только с одной стороны.

Схема транспорта угля при подготовке главными штреками: лава–5–3–1.

Схема проветривания шахтного поля: 2–3–5–лава–6–4–1.

Для условий, аналогичных Подмосковному бассейну, где из пластов выделяется углекислый газ, исходящую струю направляют по транспортным штрекам, что существенно снижает уровень запыленности воздуха, поступающего в забои.

Достоинства способа подготовки шахтного поля главными штреками:

– простота (самый простой из всех известных способов);

– минимальный объем подготавливающих выработок;

– небольшие первоначальные капитальные затраты при прямом порядке отработки шахтного поля;

– возможность применения электровозного транспорта в пределах всего шахтного поля.

Недостаток способа подготовки шахтного поля главными штреками – ограниченность условий применения по углу падения пластов.

Область применения способа:

– горизонтальное или близкое к нему залегание пластов, когда не требуется проведения главных штреков на границах шахтного поля;

– небольшие размеры шахтного поля по ширине, удобные для подготовки столбов, когда не требуется деление шахтного поля на панели.

Глава 18. РАСПОЛОЖЕНИЕ И ОХРАНА ПОДГОТАВЛИВАЮЩИХ ВЫРАБОТОК

Дата добавления: 2015-03-31