Круговой перпендикулярный околоствольный двор
главный (скиповой) ствол;
вспомогательный ( клетевой) ствол;
3, 4- разгрузочные ямы для угля и породы
Привязка околоствольного двора к пластовым штрекам
5. Выбор и расчет системы разработки
Основные задачи в области улучшения технологии добычи угля - совершенствование системы разработки и способов подготовки угольных месторождений, осуществление комплексной механизации, обеспечение надежной вентиляции и высокой безопасности труда в шахтах. Один из важных элементов при выборе технологических схем очистных работ выбор системы разработки.
5.1. Обоснование и выбор системы разработки
Системой разработки является определенный порядок, установленный для данных горно-геологических и горнотехнических условий, проведение подготовительных и очистных работ, связанных со временем и пространством. На выбор определенной схемы влияет мощность и угол падения пласта, характер вмещающих пород, применяемое оборудование.
Существует 3 основных вида системы разработки:
сплошной;
столбовой;
комплексный (смешанный).
Столбовую систему разработки применяют при разработки пологих и горизонтальных пастообразных залежей мощностью до 3-4 м и легко обрушающихся породах кровли при обнажении их на ширину свыше 1,5-3м. Более благоприятные условия обеспечиваются при выемки руд ниже средней крепости. Допускается выемка руд любой ценности.
Выемка длинными столбами по простиранию нашла широкое распространение при обработки угольных пластов практически с любыми углами падения. При обработки пластов на небольших глубинах при мощности их до 0,8-1,0 м и устойчивых вмещающих породах выемочные штреки могут повторно использоваться. Но чаще всего выемочные штреки погашаются вслед за продвиганием очистного забоя.
На пластах мощностью до 3,5…5,0 м с углом падения до 10…12º в последние года успешно применяется столбовая система разработки с выемкой по падению и восстанию, а для обводненных пластов- по восстанию. В этом случае часто отпадает необходимость в бремсбергах и уклонах и хотя и усложняется вспомогательный транспорт по выемочным штрекам. Данная система разработки применяется в вариантах одинарных и спаренных лав.
Для увеличения фронта очистных работ система разработки длинными столбами по простиранию может приниматься с разделением этажа (яруса) на подэтажи (подъярусы). Число подэтажей не превышает трех. Из верхних лав уголь транспортируется на подэтажи конвейерным штрекам до участкового (промежуточного) бремсберга. Для шахт опасных по метану, проветривание каждого очистного забоя должно осуществляться струёй воздуха.
Сплошная система разработки находит применение в тяжелых природных условиях преимущественно при выемки тонких угольных пластов (до0,8) с углами падения до 15º, склонных к вспучиванию пород, а также при выемки выбросоопасных пластов.
Исходя из расчетных данных принимаем столбовую систему разработки.
Столбовая система разработки более благоприятна, чем сплошная, для эффективного использования современных выемочных комплексов и агрегатов, поскольку разделение подготовительных и очистных работ в пространстве обеспечивает высокие скорости продвигания как очистных, так и подготовительных забоев особенно при комбайновой проходке на пластах повышенной мощности. Эта система позволяет проводить детальную разведку пласта в пределах выемочного поля и организовать выемку угля в лаве без ниш при при применении самозарубающихся комбайнов; увеличивает постоянную длину лавы в проделах выемочного столба, особенно при отработки пласта по падению (восстанию).
Преимущества столбовой системы разработки:
исключение образования повышенных концентраций метана на сопряжении лав с вентиляционными штреками и в местных скоплениях газа на выработках;
поступление струи свежего воздуха к каждому выходу из очистного забоя;
проветривание транспортных выемочных выработок обособленными струями свежего или исходящего воздуха;
обеспечение предварительной дегазации разрабатываемого и подрабатываемых пластов через скважины, пробуренные подземных выработок или с поверхности;
обеспечивает высокие нагрузки на лаву.
Однако столбовая система имеет свои недостатки:
повышенные потери (на 5-7%) полезного ископаемого по сравнению со сплошной;
большой объем подготовительных работ.
Их устранение возможно посредством широкого применения бесцеликовой технологии разработки, при которой охрана выработок осуществляется специальной крепью или стенками из ангидрида и других материалов для их повторного использования или же проведения новых выработок вприсечку к выработанному пространству, что позволяет снизить потери угля.
В целом всё перечисленное позволяет повысить уровень концентрации горных выработок за счет роста нагрузки на очистной забой, прейти от сложных (по планировки горных работ) вариантов столбовых систем разработке к более простым и улучшить основные технико-экономические показатели. Поэтому в настоящее время система разработки длинными столбами стала основной.
Схема подготовки шахтного поля при столбовой системе разработки
папельный штрек;
выемочный штрек;
вентиляционный штрек;
заходка.