ТЕМА: Розробка потужних пологих пластів похилими шарами з обваленням порід покрівлі

Пологі пласти поділяють на похилі шари, коли їхня потужність переви-щує 3,5—5 м. Шари відробляються в низсхідному порядку.

Один з найбільш простих варіантів системи розробки представлений на мал.1 Від капітальної похилої виробки до границь шахтного поля (чи панелі) проводять відкаточний польовий штрек 1 з першим паралельним пластовим штреком 2. Через 100—150 м штреки з'єднують проміжними квершлагами 3 по схемах, представленими на мал.1 а або 1 б. На вентиляційному горизонті проводять вентиляційні пластові шарові штреки 5 і 6, а в якості основного використовують

Мал.. 1. Технологічна схема відробки потужнього пологого пласта похилими шарами з обваленням порід покрівлі.

колишній польовий відкаточний штрек 7. Вентиляційні штреки з'єднують між собою квершлагами. Конвеєрний і вентиляційний штреки верхнього ша-ру розташовують біля покрівлі пласта. Біля границь шахтного поля (панелі) по верхньому шарі проводять розрізну піч, монтують комплекс і приступа-ють до очисних робіт. Після відходу вибою лави на 8—10 м під заваленими породами проходять розрізну піч другого шару, а від неї — конвеєрний 4 і вентиляційний шарові штреки, розташовуючи їх біля підошви пласта. При цьому конвеєрний штрек розташовують трохи вище штреку 2 з таким розра-хунком, щоб він виявився не під ціликом вугілля, а під заваленими породами. Це виключає вплив опорного тиску на кріплення нижнього штреку і полегшує його підтримку. Для цього ж під обваленими породами проходять і вентиляційний шаровий штрек 5 другого шару. Штреки 4 і 5 випереджають вибій лави на величину, трохи перевищуючу відстань між проміжними квершлагами, що забезпечує їх зв'язок з польовими штреками.

Шари можуть відробляти одночасно і послідовно. За умовами пожежо-небезпеки для пластів з породами покрівлі, що незлежуються, доцільно зас-тосовувати одночасну виїмку шарів, для порід що злежуються — послідовну з розривом у часі більше одного року.

Очисні роботи ведуться з випередженням вибою верхнього шару, величина якого встановлюється практичним шляхом, але вона повинна бути не менше 25—45 м, щоб виключити вплив обвалень порід покрівлі верхнього шару на кріплення очисного вибою в нижньому.

Лави довжиною 100—200 м обладнають комплексами типу ОКП, УКП і ін. Потужність шару в залежності від будови пласта і розташування прошар-ків коливається від 2 до 4,5 м. Роботи в лавах по виїмці вугілля і їх орга-нізація такі ж, як і на пластах середньої потужності; деяка відмінність полягає лише в додатковому процесі — зведенні попереднього спеціального кріплення.

Спеціальне кріплення необхідне для відділення шару вугілля, що заля-гає нище від обвалених порід шару, що залягає вище. Існує кілька способів. Так, наприклад, у недалекому минулому застосовувалося так називане попереднє кріплення, коли на підошві шару, що виймається, споруджувався настил, що складається з дерев'яних лежнів, що укладаються по простяганню пласта, на які зверху пришивалися обаполи, дошки, розташовувані по паді-нню пласта. При виїмці шару, що залягає нище лежні служили верхняками для індивідуального кріплення. Зведення настилу — процес дуже трудоміст-кий. Тому в даний час в якості попереднього кріплення застосовують гнучкі металеві перекриття з покладених впереплетіння смуг і металевої чи синте-тичної сітки.

Якщо шар відробляється похилими шарами, розділеними міцними по-родними прошарками потужністю 0,5 м і більше, то можлива виїмка вугілля без попереднього настилу, особливо при застосуванні очисних комплексів. При відсутності породних прошарків працювали і з залишенням міжшарових пачок вугілля товщиною від 0,5 м і більше для запобігання просипу обва-лених порід в очисний простір нижнього шару. Такий спосіб супровод-жувався великими утратами вугілля і небезпечний у пожежному відношенні. Перспективно — хімічне зміцнення обвалених порід і міжшарової пачки кар-бамідними смолами при насиченні їх розчином за допомогою форсунок, що дозволяє зменшити потужність пачки до 0,2 м.

Можна обійтися без настилу і в тому випадку, якщо обвалені породи — аргиліти і алевроліти, добре і надійно злежуються, особливо при їхньому зво-ложенні пульпою, що містить 2—3 % глини. Під її впливом породи розпада-ються на складові компоненти, а потім під впливом гірничого тиску злежуються й ущільнюються в стійкий масив. Час ущільнення — від одного року до трьох років після відробки верхнього шару.

Провітрювання лав — відособлене, показано стрілками на мал.1. Транспортування вугілля з лави в шаровий штрек і по ньому здійснюється скребковими конвеєрами, далі — встановленим у квершлагу коротким стріч-ковим конвеєром, що доставляє вугілля в польовий відкаточний штрек.

Співробітниками ВНИМ розроблена наступна технологічна схема виїм-ки потужніх пологих пластів. Підготовка панелі здійснюється конвеєрними і шляховими фланговими бремсбергами (уклонами), розташованими в різних площинах. Ярус у першому (верхньому) шарі, підготовлений конвеєрним і вентиляційним штреками, а також монтажною камерою, відробляють на одну пару флангових бремсбергів (уклонів), а другий шар, що залягає нище підготовляється аналогічним чином з іншої пари бремсбергів (уклонів). Про-ведення виробок здійснюється під обваленими породами верхнього шару, при цьому з відставанням від очисного вибою шару, що залягає вище на від-стані, рівному (чи більше) зоні опорного тиску (мал. 2).

Мал..2. Варіант відробки потужних пологих пластів:

1, 8 – конвеєрні флангові бремзберги; 2, 9 – шляхові флангові бремзберги; 3 – конвеєрний штрек; 4 – монтажна камера; 5 – вентиляційний штрек шару, що залягає нище; 6 і 7 – від-повідно внтиляційний і конвеєрний штреки шару, що залягає вище.

Провітрювання лав здійснюється по зворотньоточній схемі. Висока швидкість відробки виїмочних стовпів на всю потужність пласта знижує імо-вірність самозаймання вугілля, що дозволяє використовувати технологічну схему на пожежонебезпечних пластах. Завдяки зменшенню напруг у надроб-леному масиві вугілля через випереджальну виїмки шару, що залягає вище скорочується можливість гірничих ударів.

Подібний принцип може використовуватися і при виїмці потужнього пласта за схемою шар-пласт. Спочатку повністю виймають верхній шар і тільки після цього приступають до підготовчих і очисних робіт у нижньому шарі, це виключає вплив гірничих робіт на виробки шарів, що залягають ни-ще.

Відробка пласта похилими шарами здійснюється не тільки по простя-ганню, але і по падінню. У кожнім шарі підготовка стовпів до виїмки запасів може вестися через один із проведенням штреків вприсічку до виробленого простору.

На шахтах Карагандинського басейну при розробці потужніх пологих пластів знаходить застосування технологічна схема з випуском вугілля стели-ни. Сутність цієї технології зводиться до наступного. Пласт по потужності поділяють на два шари. У нижньому шарі монтується механізований комп-лекс, що обладнується двома забійними конвеєрами, встановленими пара-лельно: один у вибою, інший — ближче до завальної сторони. У перекриттях захисно-підтримуючих секцій кріплення маються випускні отвори, обладнані затворами з гідросистемою. Виїмка вугілля в нижньому шарі здійснюється за звичайною схемою. Після пересувки кріплення на ширину захвату виконав-чого органу комбайна приступають до випуску вугілля верхнього шару, що самообрушилося — стелини. Випуск здійснюється за допомогою послідов-ного відкриття затворів; вугілля по спеціальних лотках надходить на другий конвеєр. При використанні цієї технології успішно погашаються ціликии, раніше залишені для охорони виробок, в яких вугілля розбите тріщинами і легко руйнується на транспортабельні шматки, що сприяє його випуску без зависання і затримок.

Запитання для самоконтролю.

1. Сутність розробки пологих пластів похилими шарами.

2. Порядок відробки шарів.

3. Встановлення спеціального кріплення.

4. Провітрювання лав.

5. Технологічна схема виїмки потужніх пологих пластів.

Дата добавления: 2014-01-07