26. Вскрытие пластов штольнями.

Штольнями вскрывают пласты, залегающие в районах с сильно пересеченной или гористой местностью, когда вскрытие вертикальными или наклонными стволами технически невозможно или экономически нецелесообразно. В зависимости от расположения месторождения по отношению к гористому склону штольни проводят под разными углами к простиранию. При выборе места расположения штольни необходимо учитывать следующие факторы: около устья штольни должна быть промышленная площадка, достаточная для размещения технических зданий и сооружений; возможность подвода в долину, где расположена промышленная площадка, железнодорожного пути, шоссейной дороги; устье штольни должно располагаться выше уровня максимально возможного подъема воды в долине. С другой стороны, штольню следует проводить так, чтобы большая часть запасов месторождения находилась выше горизонта и, следовательно, могла бы быть отработана без подъема угля и механического водоотлива. На способ вскрытия месторождения штольнями существенное влияние оказывает угол падения пластов. Так, при пологих пластах с уровня долины проводят капитальную штольню, которая делит шахтное поле на две части, одна из которых выше штольневого горизонта — бремсберговая, другая — уклонная (рис. 2.22, а). Дальнейшую подготовку пластов к очистной выемке производят одним из рассматриваемых выше способов. Для применения центрально-отнесенной схемы проветривания кроме капитальной штольни проходят вентиляционные шурфы или штольни на отметках более высоких, чем откаточный горизонт.

При крутых пластах кроме капитальной и вентиляционной штолен в качестве дополнительных вскрывающих выработок используют гезенки и этажные квершлаги для вскрытия пластов, расположенных выше штольневого горизонта (рис. 2.22, б). При небольшой разности отметок между верхней границей шахтного поля и поверхностью вместо гезенка возможно проведение вентиляционного вспомогательного ствола. В зависимости от расстояния от поверхности до пластов по горизонтали и удобного рельефа поверхности возможно проведение этажных штолен, от которых уголь транспортируют до поверхности. Часть шахтного поля, расположенная ниже штольневого горизонта, вскрывается слепыми стволами и этажными квершлагами (см. рис. 2.22, б). Способ вскрытия шахтных полей штольнями является одним из самых экономичных и простых, поэтому рекомендуется к применению во всех случаях, когда для этого имеются необходимые горно-геологические предпосылки.

27. Комбинированные способы вскрытия шахтных полей. Примеры.

Комбинированными способами вскрытия называются такие, которые содержат в себе признаки и элементы нескольких способов. Их применение обусловливается стремлением использовать преимущества входящих в комбинацию способов, которые могут быть реализованы в конкретных горно-геологических и горнотехнических условиях. При комбинированном расположении в центре шахтного поля имеются два ствола. У верхней границы шахтного поля в центре и на каждую панель или группу панелей сооружают дополнительно вентиляционные стволы.

Достоинства:

- прямоточная схема проветривания выработок в бремсберговой части шахтного поля и обособленное проветривание панелей шахты.

Недостаток: - дополнительные промышленные площадки для размещения надшахтных зданий вспомогательных стволов.

В схеме а) использованы преимущества вскрытия наклонными стволами, оборудованными мощными ленточными конвейерами, позволяющими выдавать из шахты до 20..25 тыс. т угля в сутки при значительно меньшей степени измельчения его по сравнению со скиповыми подъемами; все вспомогательные операции, в том числе и выдача породы, осуществляются по вертикальным стволам, которые значительно производительнее механических подъемов наклонных стволов. Наличие двух вертикальных стволов обеспечивает хорошие условия проветривания шахты. Данный комбинированный способ вскрытия целесообразно применять на крупных шахтах с глубиной стволов, примерно, до 400..500 м. Наиболее крупные шахты в мировой практике вскрыты именно таким способом. Примером могут служить шахты "Распадская" в Кузбассе, "Тентенская" в Караганде, "Селби" в Великобритании соответственно с проектной мощностью 7,5; 4,0 и 10,0 млн. т угля в год. В схеме б), представляющей комбинацию двух способов вскрытия — капитальным квершлагом для вскрытия пластов m₁ и m₂ и этажными квершлагами для вскрытия пласта m₃, сближенного с пластом m₂, использовано преимущество вскрытия этажными квершлагами в части сокращения объема проведения и поддержания наклонных подготавливающих выработок; В схеме в) верхняя часть шахтного поля вскрыта вертикальными стволами и этажно-горизонтными квершлагами, что обусловлено крутым залеганием пластов, а нижняя часть поля вскрыта капитальным горизонтальным квершлагом (пласт m₁) и капитальным наклонным квершлагом (пласты m₂ и m₃), что связано с резким выполаживанием пластов. То есть в данном случае комбинированное вскрытие обусловлено конкретными горно-геологическими особенностями залегания пластов. Сильно нарушенные месторождения с резкими перегибами пластов, крупными, часто повторяющимися сбросами и надвигами вскрываются также комбинированными способами — вертикальными стволами и этажно-горизонтными квершлагами с проведением ряда дополнительных выработок, чаще всего гезенков и наклонных квершлагов. При этом применение комбинированного способа вскрытия дает возможность одновременно разрабатывать участки пласта как с крутым, так и пологим залеганием.28. 28.Способы проветривания шахт и рудников.

При выемке угля в выработки выделяются метан, углекислый газ, продукты взрыва взрывчатых веществ (ВВ), а также угольная и породная пыль. Для создания безопасных и гигиенических условий труда выработки необходимо проветривать, т. е. непрерывно подавать в шахту с поверхности свежий воздух, обеспечив при этом его движение в необходимом направлении и с требующейся интенсивностью. Это обеспечивается созданием перепада давления (депрессия) воздуха за счет механической энергии вентилятора. Вентилятор, установленный на вентиляционном стволе, называют главным, а депрессию, которую он создает, — общешахтной. Ее величина не должна превышать 4,5 кПа (ПТЭ). Различают нагнетательный, всасывающий и комбинированный способы проветривания. При нагнетательном проветривании давление воздуха на выходе из вентилятора и в выработках будет больше атмосферного, которое сохраняется в устье воздуховыдающего ствола. И в случае аварийной остановки вентилятора давление воздуха в выработке падает, что может вызвать увеличение поступления в выработки метана и образование взрывоопасной среды. Поэтому этот способ рекомендуют применять на негазовых шахтах, а также на газовых шахтах до II категории по метану при разработке только первого горизонта. При всасывающем способе проветривания в выработках создается разрежение воздуха по сравнению с атмосферным. Поэтому в случае остановки вентилятора давление в выработках повысится и тем самым замедлится процесс их загазирования. Всасывающий способ применяют, как правило, на газовых шахтах. При этом может использоваться одна центральная вентиляторная установка на центрально-отнесенном стволе или две на фланговых стволах. При нагнетательно-всасывающем способе проветривания имеются два последовательно работающих вентилятора, установленные в воздухоподающем и воздуховыдающем стволах. Этот способ может применяться при значительной протяженности горных выработок.

В зависимости от числа и взаимного расположения выработок, по которым подается свежая и отводится исходящая струи воздуха, с учетом способа работы вентилятора возможны различные схемы проветривания. Различают центральные, фланговые, центрально-фланговые. При центральной схеме проветривания стволы располагаются центрально-сдвоенно или центрально-отнесенно. Так как при центральной схеме воздух движется по параллельным выработкам, но в противоположном направлении, ее называют также возвратноточной. Центральную схему проветривания применяют при разработке шахтных полей небольших размеров (ПТЭ). При фланговой схеме проветривания воздуховыдающие стволы располагают на верхних границах шахтного поля. При этом воздух движется по горизонтальным выработкам по всей длине крыла в одном направлении. В связи с этим фланговую схему называют также прямоточной. Ее применяют при значительной длине шахтного поля по простиранию на шахтах III категории, сверхкатегорийных и опасных по внезапным выбросам угля и газа. В центрально-фланговой схеме, сочетаются центральные и фланговые схемы, потому ее называют также комбинированной. Она применяется при обособленном проветривании участков, расположенных в центральной части шахтного поля и на его флангах, например при панельной подготовке, когда в пределах горизонта располагается нечетное число панелей.