2.5 Многогоризонтное вскрытие пологих пластов

Шахтное поле по падению разделяется на 2..3 горизонта. Размер каждого горизонта по падению не должен быть более 1000—1200 м, а его запасов для разработки должно хватать не менее чем на 15 лет.

Стволы первоначально проходят только до отметки первого горизонта, а пласты вскрывают откаточным квершлагом (рис. 2.11). На него отрабатывают запасы бремсберговой части. По мере отработки этих запасов стволы заблаговременно углубляют до второго горизонта, а пласты вновь вскрывают откаточным квершлагом. В связи с этим квершлаги и получили название погоризонтных.

Для проветривания выработок первого горизонта в зависимости от глубины расположения верхней границы шахтного поля от поверхности проводят шурфы, один или несколько фланговых стволов. При отработке запасов второго горизонта квершлаг первого горизонта используется как вентиляционный и проводится вентиляционный ствол до отметки первого горизонта.

Путем углубки стволов и проведения погоризонтных квершлагов вскрывают запасы третьего горизонта и т. д. Если угол падения пластов не превышает 18° и газовыделение не значитено, то для отработки запасов последнего горизонта нет необходимости углублять стволы и сооружать дорогостоящие околоствольные дворы, проводить квершлаги и пр. Эти запасы следует отрабатывать на откаточные выработки предпоследнего горизонта с использованием уклонных работ.

Рис. 2.11. Схемы многогоризонтного вскрытия свиты пологих пластов вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами

Для производства углубки стволов необходимо иметь углубочные отделения, оборудованное специальным одноклетевым подъемом с противовесом на большегрузную вагонетку.

Многогоризонтное вскрытие может применяться при любом способе подготовки шахтного поля.

Каждая бремсберговая часть шахтного поля имеет самостоятельный транспортный и подъемный горизонт; только при отработке последней ступени один транспортный горизонт последовательно обслуживает и бремсберговую и уклонную части.

Вскрытие шахтных полей вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами рекомендуется применять при углах наклона пластов до 18° и размерах шахтного поля по падению от 2,5 км и более.

2.6 Вскрытие свиты крутонаклонных и крутых пластов

Для вскрытия крутых пластов используются многогоризонтные схемы с применением вертикальных стволов и этажных квершлагов.

Первоначально стволы сооружают до горизонта откаточного штрека первого этажа и оборудуют околоствольные дворы на откаточном и вентиляционном горизонтах (рис. 2.12).

Рис. 2.12. Схема многогоризонтного вскрытия свиты крутых пластов вертикальными стволами и этажными квершлагами:

1, 2— главные стволы;3и4— откаточный и вентиляционный квершлаги;5и6— откаточный и вентиляционный штреки;7— разрезные печи;8— гезенк

От стволов проводят этажные квершлаги: откаточный и вентиляционный до пересечения их с верхними пластами свиты. От места пересечения этажных квершлагов с пластом в обе стороны проводят этажные штреки: откаточные на длину 50—70 м и вентиляционные на длину 20—25 м.

По обе стороны от откаточного квершлага на расстоянии 15— 20 м проводят разрезные печи, из которых начинают очистные работы. Оставляемый между разрезными печами целик предохраняет вентиляционный квершлаг от влияния подработки.

За 1,5—2 года до окончания выемки запасов первого этажа должен быть подготовлен, второй этаж. Для этого стволы углубляют до откаточного горизонта второго этажа, т. е. на глубину, равную вертикальной высоте этажа. Здесь оборудуют новый околоствольный двор и проводят этажный откаточный квершлаг до пересечения с верхним пластом. Подготовка второго этажа к очистной выемке производится аналогично ранее описанной. При этом откаточные квершлаг и штреки первого этажа используют в качестве вентиляционных для второго этажа.

Подготовка нового горизонта длится несколько лет. При этом может быть нарушена нормальная деятельность шахты, поэтому срок службы этажа должен быть не менее 10 лет. Кроме того, рекомендуется стволы углублять на два этажа. На нижнем этаже сооружают основной горизонт с околоствольным двором. На границе смежных этажей образуют промежуточный горизонт — проводят двухпутевой квершлаг для подачи свежего воздуха и транспортных целей. Между квершлагами основного и промежуточного горизонтов сооружают гезенк, который служит для спуска угля. Сеть подготовительных выработок, проводимых по пластам на промежуточном горизонте, примерно такая же, как и на основном.

Основное преимущество способа вскрытия вертикальными стволами и этажными квершлагами — полное отсутствие наклонных выработок и, следовательно, всех неудобств, связанных с их проведением и эксплуатацией.

К недостаткам следует отнести необходимость периодической углубки стволов, которая осложняет ведение эксплуатационных работ. Переходный период длится 2—3 года. При подъеме угля и породы с двух горизонтов производительность подъемных установок уменьшается на 20—30%, поэтому приходится предусматривать установку подъемных машин для каждого горизонта. Все это усложняет технологический комплекс поверхности.