6.2 Сплошная система разработки

Система разработки, при которой очистные работы в пределах этажа, выемочного поля или яруса ведутся одновременно с проведением подготовительных выработок, незначительно опережающих очистные забои, называется сплошной.

Сплошная система разработки до последнего времени являлась одной из основных при разработке весьма тонких и тонких пластов на шахтах Донецкого бассейна. Из-за крупных недостатков сплошная система вытесняется более прогрессивной — столбовой.

Рис. 6.2. Сплошная система разработки с бермой над откаточным штреком

На практике встречается много вариантов системы в зависимости от способов подготовки пластов, проведения и охраны штреков. Основные элементы системы: откаточный штрек, вентиляционный штрек и очистной забой.

Откаточный штрек.Если пласт имеет мощность менее 0,9—1 м, а боковые породы достаточно устойчивы, транспортный штрек проводят узким забоем в виде одной выработки. Для ограждения штрека от влияния горного давления и предупреждения утечек воздуха на пути его движения над штреком для усиления крепи выкладывают костры, а также вслед за подвиганием лавы бутовую полосу шириной не менее 6 м..

Вместо костров и бутовой полосы устанавливают железобетонные тумбы (ЖБТ) в один или два сплошных ряда или в шахматном порядке. Для обеспечения воздухонепроницаемости просветы между тумбами заполняют глиной.

Погрузку угля из лавы производится непосредственно в вагонетки в штреке. Над штреком иногда проводят берму, на которой устанавливают скребковый конвейер и оборудуют полустанционарный погрузочный пункт. По мере подвигания очистного забоя периодически укорачивают конвейер, а затем вновь монтируют его.

Если пласт имеет мощность более 0,9—1 м, то штреки проводят также узким забоем, но с параллельной выработкой — просеком (рис. 6.3). Штрек с просеком сбивают печами. Просек и печи являются выходами из лавы, служат для проветривания забоя штрека в период его проведения, а также для размещения скребковых конвейеров для выдачи угля из лавы на откаточный штрек.

Над штреком оставляют целики угля, предохраняющие крепь от разрушения под влиянием горного давления. Размеры целиков 25..35 м в зависимости от глубины ведения горных работ, величины горного давления, устойчивости боковых пород и крепости угля.

Ограждение штреков целиками связано с потерями угля, а также с увеличением объема подготовительных выработок за счет проведения просеков и печей. Кроме того, усложняется транспортирование угля из лавы, так как приходится дополнительно устанавливать два конвейера: один в просеке, другой в передней печи.

Откаточный штрек опережает лаву обычно на 150—200 м для удобства маневровых операций электровозов с порожняковыми и гружеными составами у погрузочного пункта лавы, а также для взаимонезависимой работы в лаве и в забое откаточного штрека.

Рис. 6.3. Сплошная система разработки при охране штрека целиками:

1 — комбайн; 2 — конвейер; 3 — механизированная крепь; 4 — призабойные и посадочные стойки; 5, 6 — конвейер в просеке и печи

При разработке пластов на больших глубинах и в тех случаях, когда пласт подвержен суфлярным выделениям метана или внезапным выбросам угля и газа, забой штрека по углю является общим с лавой (см. рис. 6.2, 6). Чтобы обеспечить необходимые условия для погрузки угля из лавы на транспортные средства штрека, выше его на 10—12 м проводят второй откаточный штрек. Штреки примерно через каждые 100 м соединяют сбойками. Уголь из лавы транспортируется до конвейерного штрека, а затем через сбойку выдается на откаточный штрек.

Крепь штрека, проводимого вслед за лавой, деформируется меньше, поскольку снижается воздействие на нее временного опорного давления. Кроме того, постоянную крепь ставят на расстоянии 6—7 м позади забоя лавы, где кровля пласта успевает опуститься на значительную величину. В результате затраты на поддержание откаточных штреков снижаются в 2—3 раза. Существенно уменьшаются потери угля в целиках.

При разработке пласта с неустойчивыми или сильно пучащими боковыми породами иногда проводят полевой штрек, который с пластовым штреком соединяется короткими квершлагами или гезенками (рис. 6.4).

Вентиляционный штрек.Вентиляционный штрек проводят вслед за лавой, причем забой по углю является общим. Забой штрека по породе отстает от забоя по углю на 2..2,5 м. Порода, получаемая от подрывки кровли пласта, используется для выкладки бутовой полосы (см. рис. 6.2, а). Для механизации процесса укладки породы, получаемой от проведения штреков, в выработанное пространство применяют комплекс «Титан-1».

В качестве вентиляционного штрека восстанавливается бывший откаточный штрек. Порода, получаемая при этом, выкладывается в бутовую полосу под штреком в выработанное пространство. Или же для охраны вентиляционного штрека оставляются целики (см. рис. 6.3). При полевой подготовке бывший откаточный штрек используется в качестве вентиляционного, при этом между смежными этажами может оставляться разделительный целик, если весьма трудоемко поддерживать участок пластового вентиляционного штрека между промежуточными квершлагами (см. рис. 6.4), или же работы ведутся без оставления целиков вприческу к выработанному пространству вышерасположенного этажа.

Рис. 6.4. Сплошная система разработки при полевой подготовке пласта

Очистной забой.Длина лавы может быть до 200 м, а при благоприятных горно-геологических условиях до 250 м. Забой обычно прямолинейный, однако в зависимости от применяемых средств механизации очистной выемки угля или принятой организации работ по концам лавы могут оформлять одну или две ниши или работать без них.