При подготовке средних по мощности пластов после вскрытия пластов горизонтным квершлагом проводим в оба крыла шахтного поля главные штреки на длину, несколько превышающую половину размера панели по простиранию. В средней части каждой панели сооружаем нижние приемно-отправительные площадки. От главного штрека проходим для каждой панели бремсберг, на расстоянии 30 м. от него – два ходка, людской и грузовой, проходим до верхней границы выемочной ступени. Ярусы отрабатываются нисходящим порядком, в пределах яруса – обратным ходом, поэтому на уровне первого яруса проводим откаточный и вспомогательный ярусные штреки на всю длину панели. Затем сооружаем приемно - отправительную площадку и подготавливаем очистной забой к выемке. В целях обеспечения системы вентиляции по верхней границе панели проходим вентиляционный штрек, который соединяем с поверхностью шурфом, там, где необходимо оборудуем вентиляционные двери.

По мере отработки первого яруса для поддержания добычи по шахте на необходимом уровне заранее готовим второй, затем третий и т. д. По мере отработки первой панели готовим вторую. Так как в пределах горизонта имеем две панели, то не имеет значения, какую панель будем отрабатывать первой, примем левую. Соответственно главный откаточный штрек может быть проведен сначала по левому крылу, затем по мере необходимости подготовки второй панели проводится по правому крылу.

При отработке одного из пластов в пределах горизонта, приступаем к отработке третьего мощного пласта. Схема подготовки несколько отличается от первых двух пластов. Здесь главный откаточный штрек и ярусные откаточные штреки проводим по пустым породам на небольшом расстоянии от пласта, остальные выработки проводим, как и при пластовой подготовке – по пласту. Для соединения полевых и пластовых выработок проходим промежуточные квершлаги. Схема транспортировки и вентиляции остается такой же, как и при пластовой подготовке. Применение пластово-полевой подготовки позволит избежать обвалов угольного пласта, потерь угля в целиках, получить лучшую схему по изоляции пожаров и выбросов газов, которые наиболее вероятны при разработке мощных пластов.

По мере отработки запасов первого горизонта, производят углубление вертикальных стволов и вскрытие второй выемочной ступени, после чего ведут подготовку в том же порядке , как и для первого горизонта. В качестве вентиляционного штрека для верхних ярусов используем откаточный штрек предыдущего горизонта.

4. Выбор и обоснование системы разработки

Система разработки – определенный порядок ведения подготовительных и очистных работ в пределах разрабатываемой части шахтопласта, увязанный в пространстве и времени. Этими частями могут быть этаж(подэтаж), панель, ярус (подъярус).

Рациональная система разработки пласта должна удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать безопасность ведения горных работ; обусловливать высокий уровень технико-экономических показателей; иметь минимальные потери. Под технико–экономическими показателями понимают возможно наибольший уровень производительности труда и минимальную себестоимость добычи полезного ископаемого.

На выбор системы разработки оказывают влияние различные факторы. Основными из них являются: форма залегания, строение, мощность и угол падения пласта; свойства угля и вмещающих пород; газоносность и обводненность месторождения; склонность угля к самовозгоранию; склонность угольных пластов к горным ударам, внезапным выбросам угля и газа; глубина горных работ; средства механизации подготовительных и очистных работ.

Наибольшее влияние на выбор системы разработки оказывают мощность и угол падения пласта. От мощности пласта зависит решение таких вопросов, как способ проведения и поддержания горных выработок, выбор технологии очистных работ, возможность разработки пласта на полную мощность или необходимость деления его на слои, крепление очистной выработки и управления горным давлением. Выбор средств механизации очистных работ, крепления и управления кровлей во многом зависит и от угла падения пласта. Этот фактор является решающим при выборе средств доставки угля в забое при его расположении по падению пласта. Его также учитывают при выборе формы и длины очистного забоя.

Свойства вмещающих пород являются решающим фактором при выборе способа управления горным давлением (управления кровлей), а также поддержанием выемочных выработок и их расположения. Они оказывают существенное влияние на выбор средств механизации очистных работ.

Такой фактор, как склонность угля к самовозгоранию, обусловливает необходимость принятия таких решений, которые обеспечивали бы резкое снижение потерь угля. На удароопасных пластах необходимо избегать таких ситуаций, когда в угольных целиках и краевых зонах проявляется повышенная концентрация напряжений.

Перечисленные факторы, как правило, оказывают комплексное влияние на выбор систем разработки и их параметров.

Разнообразие горно–геологических условий залегания угольных пластов предопределяет применение различных систем разработки и их вариантов.

Системы разработки пластовых месторождений можно представить в виде следующей классификации.

1. Системы разработки с выемкой пласта на полную мощность.

1.1. С длинными очистными забоями (сплошные, столбовые, комбинированные).

1.2. С короткими очистными забоями ( камерные, камерно – столбовые, подэтажные штреки).

2. С разделением пласта на слои (наклонные, горизонтальные и поперечно - наклонные).

Системы разработки с выемкой пласта на полную мощность характеризуются относительной простотой, так как все подготовительные выработки располагаются в плоскости пласта. Системы разработки с разделением пласта на слои конструктивно более сложны и многообразны. Около 75 % подземной добычи угля дают столбовые системы разработки с длинными очистными забоями.

Сплошная система разработки характеризуется одновременным ведением подготовительных и очистных работ в выемочном поле. Забои откаточного и вентиляционного штреков, формирующих выемочное поле, движутся в том же направлении, что и очистной забой. Для нее характерны: прямой порядок отработки в крыле шахтного поля или в пределах выемочного поля; породные забои подготовительных выработок перемещаются вслед за очистными, за исключением откаточного штрека, проводимого с опережением на 50-70 м; подготовительные выработки поддерживаются в зоне влияния выработанного пространства.

Достоинства сплошной системы разработки:

• быстрый ввод в эксплуатацию очистных забое;

• возможность размещения в шахте пустой породы, получаемой при проведении подготовительных выработок.

Недостатки сплошной системы разработки:

• сложность совмещения подготовительных и очистных работ в одном выемочном поле;

• большие затраты на поддержание подготовительных выработок;

• отсутствие доразведки условий залегания угольного пласта;

• утечки воздуха через выработанное пространство.

Столбовая система разработки – это такая система, при которой часть пласта в пределах этажа или яруса до начала очистных работ оконтуривается подготовительными выработками, в результате чего образуются столбы. Для нее характерны: обратный порядок отработки пласта в крыле шахтного поля или в пределах выемочного поля; разделение в пространстве и времени очистных и подготовительных работ в пределах этажа (подэтажа) или яруса, подготовительные выработки поддерживаются в массиве, по мереподвигания очистного забоя они погашаются (или частично сохраняются при бесцеликовой подготовке).

Достоинства столбовой системы разработки:

• относительно низкие затраты на поддержание подготовительных выработок;

• доразведка условий залегания угольного пласта;

• независимое ведение подготовительных и очистных работ;

• минимальные утечки воздуха.

Недостатки системы разработки:

• длительные сроки подготовки очистного забоя;

• более сложная схема проветривания.

Камерная система разработки характеризуется отработкой выемочного пространства узкими и длинными очистными выработками – камерами. Длина камер достигает 200-250 м ширина 4-12 м. Забой в камерах подвигают по восстанию пласта или диагонально до границ шахтного поля или панели. Между смежными камерами оставляются целики шириной 3-5 м. Проходка выработок и выемка угля в камере осуществляются специальными комбайнами.

В отдельных случаях после отработки двух смежных камер обратным ходом осуществляют частичное погашение междукамерного пространства. Такой вариант представляет собой разновидность камерно-столбовой системы разработки.

Область применения камерной и камерно – столбовой системы разработки: пласты мощностью 1,5-3 м. с углами падения до 15˚, залегающие на глубине до 300 м. в устойчивых и средней устойчивости породах ; газоносность пласта должна быть не более 10 м/т. Применение ее неэффективно на пластах с высококачественным, особенно коксующимся углем, а по условиям безопасности – на пластах, угли которых склонны к самовозгоранию, опасны по внезапным выбросам угля и газа, а также по горным ударам.

Основное преимущество камерной и камерно – столбовой системы разработки – возможность применения для очистных и подготовительных работ одного и того же комплекта оборудования, а также высокие технико–экономические показатели при ведении работ. К недостаткам относятся высокие потери полезного ископаемого (до 35%) и ограниченную область применения.

В зонах нарушений с амплитудой смещения более 2 м. участки пластов мощностью 3,5 -5 м. с углами падения 40-90˚ могут разрабатываться буровзрывным способом с применением подэтажных штреков без крепления призабойного пространства.

При подготовке пластов к выемке откаточный и вентиляционный штреки проходятся у почвы пласта на длину выемочного поля. Отработка подэтажей в этаже производится в нисходящем порядке с опережением не менее чем на 15 м. Очистные работы включают : проведение разрезной щели, выемка угля буровзрывным способом лентами шириной 1-1,5 м, после подвигания забоя на 10-15 м. производится посадка кровли самообрушением с частичным перепуском обрушенных пород с вышележащего горизонта.

Данная система разработки позволяет достичь максимальных технико – экономических показателей. Она обеспечивает максимальную месячную добычу угля (6,5- 7,5 тыс. т.) и производительность труда рабочего по участку (60-90 т), минимальный объем проведения подготовительных выработок на 1000 т, минимальную себестоимость угля.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5