книги / Системы разработки

На рис. 2.2, в и 2.3, в показана охрана участковых штреков позади забоя лавы деревянными кострами 6. На рисунках показаны два ряда костров вдоль штреков. Поскольку дерево поперек волокон имеет невысокую прочность, то охрана штреков кострами может быть осуществлена на сравнительно небольшой длине, примерно такой же, как при охране штреков бутовыми полосами.

Как следует из описания перечисленных выше способов охраны штреков в выработанном пространстве позади забоя лавы, все они позволяют обеспечить безопасную эксплуатацию штреков на сравнительно небольшой длине. В то же время длина крыла этажа, как правило, составляет несколько километров. Поэтому при этажной подготовке шахтного поля применение сплошной системы разработки возможно только при проходке полевых этажных штреков (6 и 7 на рис. 2.1) или при проходке этажных штреков по нижележащим пластам. В этом случае с этажных штреков на пласт проводятся промежуточные участковые квершлаги (8 и 9 на рис. 2.1), которые являются границами выемочных полей. Длина выемочного поля Lвп – расстояние между промежуточными квершлагами – определяется возможностями поддержания штреков позади лавы.

От перечисленных выше способов охраны штреков позади лавы принципиально отличается способ охраны штреков целиками, показанный на рис. 2.2, г и 2.3, г. При этом способе охраны между штреками и лавой оставляются целики полезного ископаемого. Такой способ дает возможность поддерживать штреки практически неограниченной длины, что позволяет проходить этажные штреки на разрабатываемом пласте (3 на рис. 2.2, г и 2.3, г). Как видно из рисунков, при этом способе охраны штреков увеличивается объем проводимых выработок, т.к. параллельно штрекам проходятся просеки 7 и сбойки между штреками и просеками. При охране штреков целиками забои штреков и просеков должны опережать забой лавы, как это показано на рис. 2.2, г и 2.3, г. Это вытекает из требований Правил безопасности, в которых указано, что при охране штреков целиками транспортирование добытого полезного ис-

13

копаемого из лавы на штрек, поступление свежей струи воздуха в лаву и удаление исходящей струи воздуха из лавы должно осуществляться только через передовые сбойки. При этом впереди лавы должно быть не менее двух сбоек, что определяет минимальную величину опережения забоя лавы забоями штреков и просеков. Очевидно, что существенным недостатком рассматриваемого способа охраны штреков позади забоя лавы являются потери полезного ископаемого в целиках. При охране штреков целиками разделение этажа на выемочные поля либо не производится, либо носит условный характер.

На рис. 2.1 показан вариант сплошной системы разработки лава-этаж без оставления целиков между выемочными полями, при этом очистные работы плавно переходят из одного выемочного поля в другое (такая схема работы называется «работой на проход»). Такая схема работ требует минимума подготовки выемочного поля к отработке (достаточно только пройти промежуточные квершлаги) и позволяет применить на очистных работах механизированные комплексы, сводя до минимума монтажные и демонтажные работы (монтаж механизированного комплекса производится при подготовке первого выемочного поля, а демонтаж – после отработки последнего выемочного поля в этаже).

Однако реализация рассмотренной выше схемы не всегда возможна. Например, при разработке пластов, опасных по самовозгоранию, требуется надежно изолировать одно выемочное поле от другого, что требует оставления целиков между выемочными полями. Такой вариант сплошной системы разработки лава-этаж показан на рис. 2.4.

При этом варианте системы разработки несколько увеличивается объем подготовки выемочного поля, т.к. в дополнение к участковым квершлагам в каждом выемочном поле необходимо пройти разрезную печь (4 на рис. 2.4). Кроме того, в этом варианте исключается применение на очистных работах механизированных комплексов из-за необходимости их монтажа и демонтажа в каждом выемочном поле, имеющем небольшую длину.

14

этот конвейер приходится демонтировать на время ведения взрывных работ при проходке штрека. Приведенная на рис. 2.5 схема применима только в тех случаях, когда по участковому откаточному штреку транспорт полезного ископаемого осуществляется скребковыми конвейерами.

Рис. 2.5. Схема перегрузки полезного ископаемого с лавного конвейера на скребковый конвейер участкового откаточного штрека с использованием короткого скребкового промежуточного конвейера

Вторая схема (рис. 2.6) предусматривает проведение участкового откаточного штрека 2 на некотором расстоянии от границы столба, отработанного лавой. На образующейся при этом берме монтируется промежуточный скребковый конвейер 5, который предназначен для транспортирования добытого полезного ископаемого от лавного конвейера 3 на транспортные средства по участковому откаточному штреку 4. Конвейер, установленный на берме, имеет боковую разгрузку и позволяет осуществлять разгрузку полезного ископаемого как на скреб-

16

PNRPU

ковый конвейер, так и в вагонетки. Эта схема имеет некоторые преимущества по сравнению с рассмотренной выше: промежуточный конвейер не создает помех при проведении штрека (хотя требует обеспечить его сохранность при проведении взрывных работ); нет необходимости наращивания средств транспорта в участковом откаточном штреке после каждого подвигания забоя штрека.

Рис. 2.6. Схема перегрузки полезного ископаемого с лавного конвейера на транспортные средства участкового откаточного штрека с установкой скребкового промежуточного конвейера на берме

Как видим, обе применяемые схемы перегрузки добытого полезного ископаемого с лавного конвейера на транспортные средства участкового откаточного штрека создают определенные сложности в работе лавы и проведении штрека. Поэтому нередко применяют вариант сплошной системы разработки,

17

при котором участковый откаточный штрек несколько опережает лаву, причем не только при охране штрека целиками (о чем говорилось выше), но и при других способах охраны штрека. Вариант такой сплошной системы разработки с охраной откаточного штрека органной крепью показан на рис. 2.7.

Рис. 2.7. Сплошная система разработки с проведением участкового откаточного штрека с опережением лавы

Безусловным достоинством этого варианта системы является простая схема перегрузки добытого полезного ископаемого с лавного конвейера на транспортные средства по участковому откаточному штреку. Причем этот вариант наиболее предпочтителен при рельсовом транспорте по откаточному штреку. Величина опережения лавы забоем штрека определяется длиной порожнякового состава вагонеток. При конвейерном транспорте величина опережения составляет 20–30 м. К недостаткам рассматриваемого варианта следует отнести необходимость проветривания забоя участкового откаточного штрека вентилятором местного проветривания, а также большие сложности с охраной откаточного штрека бутовой полосой, т.к. породу для выкладки бутовой полосы необходимо ка-

18

ким-либо способом доставлять от забоя штрека к месту выкладки бутовой полосы. Вот почему при рассматриваемом варианте системы наиболее часто применяется охрана откаточного штрека органной крепью (см. рис. 2.7), кустами или кострами.

При охране откаточного штрека целиками добытое полезное ископаемое с лавного конвейера перегружается непосредственно на скребковый конвейер, установленный на просеке. С этого конвейера полезное ископаемое перегружается на скребковый конвейер, смонтированный в передовой сбойке между штреком и просеком, а с него на транспортные средства по этажному откаточному штреку.

На рис. 2.1, 2.4 и 2.7 показаны два этажа. Верхний этаж 1 уже отработан, а нижний этаж 2 находится в работе. На этих рисунках между этажами показан междуэтажный целик 3. Ширина этого междуэтажного целика определяется углом падения пласта, глубиной разработки, прочностными показателями полезного ископаемого и в условиях пологого и наклонного падения колеблется в пределах 20–40 м. Оставление междуэтажного целика значительно улучшает поддержание участкового вентиляционного штрека, однако это не всегда возможно. В частности, при разработке пластов, опасных по горным ударам, внезапным выбросам угля и газа, оставление целиков недопустимо, т.к. они могут быть очагами этих динамических явлений. Также недопустимо оставление целиков при разработке пластов, опасных по самовозгоранию, т.к. при разрушении эти целики могут стать причиной подземных пожаров.

В тех случаях, когда оставление междуэтажного целика невозможно, очистные работы в разрабатываемом этаже и проведение участкового вентиляционного штрека осуществляются «вприсечку» к выработанному пространству верхнего ранее отработанного этажа. На рис. 2.8 показаны два применяемых на практике варианта такой работы.

Из рис. 2.8, а видно, что очистные работы и проходка участкового вентиляционного штрека осуществляются непосредственно по границе выработанного пространства верхнего этажа. Для обеспечения безопасности работ в призабойном про-

19

странстве лавы и безопасной эксплуатации вентиляционного штрека по границе этажей устанавливается органная крепь (на рис. 2.8, а показана двухрядная органка). Реже для этих целей применяют кустовую или костровую крепь. Рассматриваемый способ ведения очистных работ и проходки участкового вентиляционного штрека весьма трудоемок (возведение органной или другой крепи – работа ручная), требует большого расхода леса и представляет значительную опасность для рабочих очистного забоя и для рабочих, возводящих крепь, из-за обнажения выработанного пространства верхнего этажа.

Рис. 2.8. Способы ведения очистных работ и охраны участкового вентиляционного штрека при отсутствии междуэтажного целика

20