6.4. Комбіновані системи розробки

Найчастіше застосовуються комбінації стовпових і суцільних систем розробки.

Варіант Ск.-1. Система розробки парними штреками. (рис. 6.12).

За суцільною системою розробки відробляються непарні яруси, при цьому штреки 4 і 5 підтримуються. Після відробки 1 і 3 ярусів штреки 4 і 5 перекріплюють, на штреку 5 1-го ярусу демонтують конвеєр і штрек використовують як вентиляційний. Бувший вентиляційний штрек 4 3-го ярусу обладнують конвеєром і починають відробку 2-го ярусу.

Рисунок 6.12. Комбінована система розробки.

1,2,3 – конвеєрний, людський і допоміжний бремсберги; 4,5 – відкотний і вентиляційний ярусний штреки.

Коли вміщуючі породи достатньо стійкі і витрати на перекріплення і підтримання повторно використаних штреків менші витрат на проведення нових виробок можлива комбінація суцільної і стовпової систем розробки. Область застосування: для пластів потужністю до 1,3 м з породами не нижче середньої потужності і кутами падіння до 15 градусів.

Переваги: малий термін введення лав в експлуатацію, невеликі втрати корисної копалини.

Варіант Ск-2. Комбінована система розробки при вийманні пласта смугами по падінню (рис. 6.13) Б-89

Рисунок 6.13 Комбінована система розробки з вийманням смуги на по падінню агрегатами типу 1АЩ,АНЩ, з положенням агрегата: а – при монтажі; б – в процесі експлуатації; в- при демонтажі; 1 вулеспускний скат (піч); 2,3 вентиляційні печі ( ---); 4 – вентиляційний штрек.

Для виймання першої смуги проводять вуглеспускну і вентиляційні печі. В подальшому піч 3 використовують повторно, а вентиляційний скат (піч) 5 проводять слідом за просуванням очисного вибою і використовують повторно. В якості вуглеспускної печі.

Для підготовки чергової заходки під вентиляційним штреком 6 споруджують монтажну камеру 7 довжиною 40 – 60 м.

Для крутопадаючих пластів даний варіант СР найбільш ефективний.

Область застосування даного варіанта – пласти з кутами понад 35 град. потужністю 1,2 ...2,2 м з вміщуючими породами не нижче середньої стійкості.

6.5. Системи розробки короткими очисними вибоями.

6.5.1. Сутність систем розробки короткими очисними вибоями.

До систем розробки короткими очисними вибоями відносять системи довжина очисних вибоїв яких не перевищує 20 м.

Всі процеси очисного видобування спрощуються, значно підвищується швидкість їх проведення. Одночасно в дії може знаходитись значна кількість вибоїв, що забезпечує високе навантаження на пласт.

Основний недолік - високі втрати корисної копалини.

Існує декілька видів цих систем розробки, найбільш поширеніші з них два:

- камерні систем розробки;

- систем розробки короткими стовпами.

При камерних системах розробки основним елементом є камера. Виймання може здійснюватись прямим ходом, зворотнім ходом і перпендикулярно до довгої осі камери - поперечне виймання (рис.6.14)

Розміщення камер:

• по простяганню,

• по падінню (підняттю),

• діагонально.

Рисунок 6.14. Порядок виробки камер:

а – прямим ходом; б – зворотнім ходом; в – поперечне виймання.

Камера або зовсім не кріпиться, або кріпиться з застосуванням штангового кріплення. Вугільні цілики - другий важливий елемент даних систем. Їх стійкість залежить від міцності вугілля, потужності пласта та глибини його залягання.

Основні параметри камерних систем:

• ширина ціликів,

• ширина і довжина камер,

• розміри виїмкових ділянок,

• число камер, що відпрацьовуються одночасно.

Розглянемо найбільш поширені групи систем розробки короткими очисними вибоями, порядок робіт при підготовці і вийманні очисних вибоїв.

1) Камерні системи розробки. Для підготовки камер від головних або панельних штреків проводять спочатку горловини 1 - вузькі виробки шириною 2 м, довжиною 3 – 5 м (рис.6.15). Потім їх розширяють до прийнятої ширини камери (4 – 12 м) і починають виймальні роботи. Очисний вибій камери просувають до межі шахтного поля, поверху або панелі. Між камерами цілики мають ширину 3 – 5 м. Для підтримання покрівлі часто застосовують штангове кріплення. Камери можна проводити перпендикулярно до головних або панельних штреків або під кутом до них.

Рисунок 6.15. Камерна система розробки:

1 - головний штрек, 2 - горловина, 3 - камера, 4 -міжкамерний цілик, 5 - вентиляційні збійки.

Для вентиляції камер їх з'єднують збійками. Провітрювання здійснюють за допомогою вентилятора головного провітрювання або за допомогою флангового вентилятора, що встановлюється на дільничному шурфі, а також вентиляторами місцевого провітрювання.

Вугілля в самохідних вагонетках доставляється на збірний дільничний штрек і розвантажується на стрічковий конвеєр, яким воно транспортується до панельного штреку для завантаження у вагонетки. Комбайни в камерах працюють при кутах падіння до 10°.

Така систем розробки з успіхом була випробувана на одній з шахт ВО „Червоноармійськвугілля” з застосуванням комплексу обладнання фірми „Джой” при вийманні пласта потужністю 1,6...1.8м. До складу комплексу увійшли видобувний комбайн, самохідні саморозвантажувальні вагонетки на пневмоходу, самохідні машини для буріння шпурів під анкери і установки анкерів.

2). Системи розробки короткими стовпами. Характерною особливістю їх є поділ виймального поля підготовчими виробками на ділянки, що мають форму близьку до квадрата. Відробку стовпів проводять окремими камерами з залишенням між ними ціликів вугілля. Кріплення або повністю відсутнє, або виконується в мінімальному об'ємі.

3). Системи розробки смугами по падінню (підняттю) - представляють собою довгі стовпи по простяганню з відробкою виймального стовпа смугами по падінню шириною до 16...18 м. Виймання пласта може проводитись як з залишенням ціликів, так і без ціликів між смугами. Для підтримання покрівлі застосовується штангове кріплення, в ряді випадків виймання проводиться без кріплення.

4) Камерно-стовпова система розробки. Є комбінацією камерних і стовпових систем. Після проведення підготовчих виробок 5 і 4 (рис. 6.16) нарізають камери 1, а міжкамерні стовпи відробляють зворотнім ходом заходками 2. Видобування здійснюють як з камер, так і з заходок з погашаючих стовпів. З вибоїв камер видобувають 25...50 %, а з заходок– 50...75 %.

Рисунок 6.16. Камерно-стовпова система розробки:

1 – камера; 2 – заходки; 3 – вентиляційний штрек; 4 – бремсберг; 5 - відкотний штрек.

Цілики виймаються не повністю, але втрати при камерно - стовповій системі, зазвичай, менші ніж при камерній. Ширина камер складає 4...12 м, а ширину міжкамерних ціликів приймають 4...15 м (рис.6.16). При двосторонньому розташуванні камер їх довжина 80... 100 м.

Камерами нарізають довгі стовпи, а потім виймають їх зворотнім ходом (на всю ширину стовпа, або окремими заходками). В останньому випадку втрачається більше корисної копалини і не зникає небезпека пожеж.

Вугілля виймають буровибуховим або механічним способом. По мірі виймання зі сторони горловини нарощують конвеєр. Для збереження стійкості покрівлі в період виймання ціликів необхідно щоб загальна лінія вибоїв була прямолінійною.