- •Технология подземных горных работ
- •1. Основные понятия о шахте и терминология
- •1.1 Элементы залегания месторождений полезных ископаемых
- •1.2 Шахта. Шахтное поле
- •1.3 Деление шахт на категории по метану
- •1.4 Запасы шахтного поля. Потери
- •1.5 Основные параметры шахты
- •1.6 Стадии разработки месторождения
- •2 Вскрытие шахтных полей пластовых месторождений
- •2.1 Деление шахтных полей на части
- •2.2 Способы вскрытия шахтных полей
- •2.3 Расположение вертикальных стволов в шахтном поле
- •2.4 Одногоризонтное вскрытие пологих пластов вертикальными стволами
- •2.5 Многогоризонтное вскрытие пологих пластов
- •2.6 Вскрытие свиты крутонаклонных и крутых пластов
- •2.7 Вскрытие пластов наклонными стволами
- •2.8 Вскрытие месторождений штольнями
- •2.9 Комбинированные способы вскрытия
- •2.10 Проветривание горных выработок
- •3 Способы подготовки шахтного поля
- •3.1 Панельная подготовка
- •3.2 Этажная подготовка
- •3.3 Погоризонтная подготовка
- •3.4 Последовательность отработки отдельных частей шахтного поля
- •3.5 Порядок отработки этажей и ярусов
- •3.6 Число одновременно отрабатываемых пластов в свите
- •3.7 Очередность отработки пластов в свите
- •3.8 Подготовка пластов
- •4 Околоствольные дворы. Технологический комплекс поверхности шахты
- •4.1 Околоствольные дворы
- •4.2 Камеры околоствольного двора
- •4.3 Технологический комплекс поверхности шахты
- •5 Технология, механизация и организация очистных работ
- •5.1 Способы добычи полезных ископаемых
- •5.2 Классификация способов подземной выемки угля
- •5.3 Способы и средства выемки угля в очистных забоях
- •5.4 Горное давление в очистном забое
- •5.5 Крепь очистных выработок
- •5.6 Управление горным давлением в очистных забоях
- •5.7 Технология и организация очистных работ
- •6 Системы разработки угольных пластов
- •6.1 Общие понятия о системах разработки
- •6.1.1 Требования, предъявляемые к системам разработки
- •6.1.2 Классификация систем разработки
- •6.1.3 Факторы, влияющие на выбор системы разработки и ее параметры
- •6.2 Сплошная система разработки
- •6.3 Системы разработки длинными столбами
- •6.3.1 Система разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке шахтного поля
- •6.3.2 Система разработки длинными столбами по падению (восстанию) при погоризонтной подготовке шахтного поля
- •6.3.3 Система разработки длинными столбами с бесцеликовой охраной выработок
- •6.3.4 Система разработки длинными столбами по простиранию на пологих пластах при этажной подготовке шахтного поля
- •6.3.5 Столбовая система разработки по простиранию на крутых пластах
- •6.3.6 Система разработки длинными столбами по простиранию с выемкой угля полосами по падению под щитовым перекрытием
- •6.3.7 Поддержание и охрана горных выработок
- •6.3.8 Сравнительная оценка сплошных и столбовых систем разработки
- •6.3.9 Особенности разработки пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа
- •6.3.10 Разработка пластов, склонных к горным ударам
- •6.4 Системы разработки мощных пластов с разделением на слои
- •6.4.1 Способы деления пласта на слои
- •6.4.2 Разработка пологих пластов наклонными слоями с обрушением пород кровли
- •6.4.3 Комбинированная системе разработки с гибким перекрытием
- •6.4.4 Отработка мощных крутых пластов наклонными слоями полосами по простиранию с закладкой
- •6.4.5 Отработка крутого пласта горизонтальными полосами по восстанию с гидравлической закладкой
- •7 Подземная разработка рудных месторождений
- •7.1 Общие положения
- •7.2 Горно-геологические факторы, определяющие особенности технологии разработки рудных месторождений
- •7.3 Вскрытие и подготовка рудных месторождений
- •7.3.1 Вскрытие рудных месторождений
- •7.3.2 Способы подготовки рудных месторождений
- •7.4 Основные производственные процессы очистной выемки руды
- •7.4.1 Общие сведения
- •7.4.2 Отбойка руды
- •7.4.3 Вторичное дробление руды
- •7.4.4 Выпуск и доставка руды
- •7.4.5 Способы управления горным давлением
- •7.5 Системы разработки рудных месторождений
- •7.5.1 Классификация систем разработки рудных месторождений
- •7.5.2 Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства
- •7.5.3 Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород
- •7.5.4 Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства
- •7.5.5 Методика выбора систем разработки
3.5 Порядок отработки этажей и ярусов
Порядок отработки пласта в пределах этажа в направлении от главного ствола или другой вскрывающей выработки к границам шахтного поля называют отработкой этажа прямым ходом (рис. 3.6, а).
Порядок отработки пласта в пределах этажа в направлении от границ шахтного поля к главному стволу или к другой вскрывающей выработки называют отработкой этажа обратным ходом (рис. 3.6, 6).
При отработке пласта в пределах этажа прямым ходом для ведения очистных работ достаточно провести откаточные и вентиляционные штреки всего лишь на несколько десятков метров от капитальной вскрывающей выработки и соединить их разрезными печами.
При отработке пласта в пределах этажа обратным ходом до начала очистных работ необходимо откаточные и вентиляционные штреки провести до границы шахтного поля. Это увеличивает первоначальные капитальные затраты и удлиняет срок строительства, однако создает благоприятные условия для поддержания штреков, поскольку они находятся в массиве угля.
Расчетно-проектное сравнение показывает, что отрабатывать этаж обратным ходом целесообразно при мощности пласта более 0,7—0,8 м, размерах крыла шахтного поля по простиранию меньше 2 км и небольшом выделении метана. Во всех остальных случаях рекомендуют прямой порядок отработки этажей, особенно при фланговом проветривании, когда исходящая струя воздуха поступает в стволы, расположенные у границ шахтного поля; при залегании пласта в породах, склонных к пучению; на пластах, склонных к внезапным выбросам угля и газа, а также при подготовке пластов полевыми штреками.
Важнейшим и непременным условием перехода к отработке этажей обратным ходом являются высокие темпы проведения подготовительных выработок (до 300 м в месяц).
Приведенные соображения в полной мере относятся и к порядку отработки ярусов. Поскольку длина крыльев панелей и выемочных полей обычно не превышает 2 км, следует считать целесообразным обратный порядок их отработки.
Рис. 3.6. Порядок отработки этажей:
а — прямым ходом;б— обратным ходом
При погоризонтной подготовке шахтного поля выемочные столбы также можно отрабатывать по падению или восстанию пласта. В этом случае на направление отработки выемочного столба оказывают влияние такие факторы, как: угол падения, обводненность, естественная газоносность пласта, отжим угля. Так, при высокой водообильности пласта отработка должна производиться по восстанию с тем, чтобы вода стекала в выработанное пространство, а не скапливалась у забоя лавы. При высокой газоносности пласта необходимо, чтобы схема проветривания выработок была прямоточной, т. е. исходящая струя воздуха, обогащенная метаном, двигалась вверх. При значительном отжиме угля и мощности пласта более 1,5 м при углах падения свыше 8..10° отработка полос по восстанию становится опасной.
3.6 Число одновременно отрабатываемых пластов в свите
Пласты в свите могут отрабатываться одновременно или последовательно. Одновременная отработка большого числа пластов вызывает значительную разбросанность горных работ, приводит к малой нагрузке на пласт и транспортные выработки. Последовательная отработка пластов в свите по одному обеспечивает высокую концентрацию горных работ. При решении вопроса о числе одновременно отрабатываемых пластов необходимо учитывать их сближенность, марки и качество углей, склонность отдельных пластов к внезапным выбросам угля и газа и пр. Так, например, если в шахтном поле залегают пласты с коксующимися и энергетическими углями, с разным содержанием золы, серы и фосфора, то при последовательной отработке пластов шахта не сможет поставлять потребителю уголь нужного качества в течение длительного срока.
После отработки более мощного пласта с благоприятными горно-геологическими условиями и перехода на отработку маломощных пластов шахта обычно весьма заметно снижает добычу, уменьшается производительность труда рабочих, повышается себестоимость 1 т угля.
При современном уровне механизации очистных работ и нагрузки на забой в зависимости от мощности пластов, запланированной добычи шахты, принятого способа подготовки шахтного поля и пр., к одновременной отработке можно принимать 1..2 пологих пласта.