1. Схемы и способы подготовки шахтных полей

1.1. Общие положения

Подготовкой шахтного поля называют проведение основных подготовительных выработок после вскрытия шахтного поля, обеспечивающих условия для подготовки выемочных полей (столбов, участков).

Подготовка шахтного поля характеризуется схемой и способом.

Схема подготовки – пространственное расположение системы основных подготовительных выработок в шахтном поле, при котором оно разделяется на части, обеспечивающие условия для подготовки выемочных полей (столбов, участков).

Способом подготовки называют расположение основных подготовительных выработок в шахтном поле относительно пласта, его элементов и функционального назначения выработок.

На выбор схем и способов подготовки шахтных полей оказывают влияние горно-геологические и горнотехнические факторы. Из горно-геологических факторов наибольшее влияние оказывают угол падения и мощность пластов, нарушенность месторождения, газоносность и водообильность пластов, а из горнотехнических факторов – размеры шахтного поля по простиранию, способ проветривания, скорость проведения подготовительных выработок и заданный объем добычи.

1.2. Выработки, проводимые при подготовке шахтного поля

После того как вскрывающими выработками обеспечен доступ к полезному ископаемому, необходимо разделить вскрытое шахтное поле на более мелкие части, пригодные к отработке. Это разделение осуществляют путем проведения основных подготовительных выработок по заданным направлениям. По комплексу вскрывающих и подготовительных выработок транспортируется на поверхность добытый уголь, подается свежий, отводится загрязненный воздух и пр..

К основным подготовительным выработкам, проводимым при подготовке шахтного поля, относят:

главные (магистральные, групповые, панельные, этажные) штреки;

капитальные или панельные бремсберги (уклоны) и ходки при них;

промежуточные квершлаги, гезенки и др.

Все подготовительные выработки, кроме капитальных бремсбергов и уклонов, периодически воспроизводятся по мере подвигания фронта очистных работ.

Основные подготовительные выработки могут проводиться по пласту или породе. Выработки, пройденные по пласту, называют пластовыми, по породе – полевыми.

Полевые выработки проводят в случае больших затруднений с поддержанием пластовых выработок, особенно выработок с продолжительным сроком службы (капитальные и панельные бремсберги, основные штреки), при групповой отработке пластов и разработке мощных пластов с углем, склонным к самовозгоранию.

Как пластовые, так и полевые выработки могут быть индивидуальными для каждого пласта или групповыми для нескольких пластов и использоваться для различных целей.

Основными факторами, влияющими на выбор проходческого оборудования при проведении той или иной подготовительной выработки, являются, помимо факторов экономического порядка, крепость и абразивность пород, угол наклона и площадь поперечного сечения выработки, вид транспорта и сроки проведения выработки.

При проведении основных выработок по углю, породам с коэффициентом крепости f<6 и смешанным забоем широкое распространение имеют технологические схемы с использованием комбайнов избирательного действия. При буровзрывном способе проходки применяют бурильные установки в комплексе с погрузочными машинами.

При транспортировании горной массы из забоев подготовительных выработок предпочтение отдается ленточным конвейерам с различного рода перегружателями, выполняющими функции связующего звена между забойным оборудованием и ленточными конвейерами. Для доставки материалов и людей используют монорельсовые дороги.

Крепь выработок, как правило, рамная, анкерная или комбинированная. Возведение постоянной крепи максимально совмещают во времени с выполнением других процессов проходческого цикла.

Поперечные сечения основных горных выработок должны соответствовать типовым сечениям.

Площадь поперечного сечения выработок в свету определяется расчетом по факторам допустимой скорости воздушной струи, габаритных размеров подвижного состава и оборудования с учетом минимально допустимых зазоров, величины усадки крепи после воздействия горного давления и безремонтного их содержания в течение всего периода эксплуатации.

Ширина проходов для людей и зазоры должны быть выдержаны по высоте выработки не менее 1,8 м от почвы. Проходы на всем протяжении выработки должны устраиваться, как правило, с одной стороны. В двухпутевых выработках запрещается устройство проходов между путями.

Выработка, служащая для перепуска угля, породы или закладочных материалов на откаточный горизонт самотеком, должна иметь два отделения. Для этой цели могут использоваться две параллельные выработки, сбиваемые между собой через каждые 8–10 м.