Глава 3.Столбовые системы разработки
3.1.Общие сведения
Столбовые системы разработки характеризуются тем, что до начала ведения очистных работ по пласту проводят подготовительные выработки, которыми в пласте оконтуривают отдельные участки, называемые столбами, и только после этого приступают к очистной выемке.
Отличительными признаками столбовых систем разработки являются:
очистные и подготовительные работы разделены во времени и пространстве;
выемочные выработки поддерживаются в нетронутом массиве угля или в зоне установившегося горного давления и, как правило, погашаются по мере подвигания очистного забоя;
направление транспортирования угля по выработкам, примыкающим к лаве, и направление движения отработанной струи воздуха по ним всегда совпадают с направлением движения самой лавы.
Столбовые системы разработки могут применяться при любых способах подготовки шахтного поля, но в общем на пологих пластах применяют при панельной подготовке, а на пластах с углами падения до 10° — при погоризонтной.
Различают следующие разновидности столбовых систем разработки, геометрическая интерпретация которых дана на рис. 3 .15:
при выемке лавами по простиранию:
а) лава-ярус (этаж);
б) со спаренными лавами в ярусе (этаже);
в) с разделением этажа на подэтажи.
при выемке лавами по восстанию или падению:
г) с выемкой одинарными лавами;
д) с выемкой спаренными лавами.
Общими достоинствами столбовых систем разработки являются:
хорошее состояние транспортных выемочных выработок, располагаемых в массиве угля, и малые затраты на их поддержание;
исключение взаимных помех в работе по проведению выемочных выработок и очистной выемке, что позволяет эффективно использовать высокопроизводительную технику для очистных и подготовительных забоев;
Рисунок 3.15 – Разновидности столбовых систем разработки:
а, б, в – при выемке лавами по простиранию соответственно лава-ярус (этаж), со спаренными лавами в ярусе (этаже), с разделением этажа на подэтажи; г –одинарными лавами по восстанию; д – то же по падению; е– с выемкой спаренными лавами по восстанию; ж – то же по падению.
детальная разведка пласта в период подготовки столбов об условиях его залегания и возможности своевременного выявления геологических нарушений и принятия необходимых мер по их переходу очистными забоями или подготовке нового забоя за нарушением;
погашение выемочных выработок производят по мере подвигания очистного забоя, что позволяет регулярно и полно извлекать металлическую крепь;
отсутствуют утечки воздуха через выработанное пространство, что обеспечивает нормальное проветривание лавы и предупреждает возможность самовозгорания угля в выработанном пространстве, а в случае возникновения пожара его можно легко изолировать путем установки герметических перемычек в выемочных выработках, пройти новую разрезную печь и продолжить очистные работы без длительных перерывов.
Общие недостатки столбовых систем разработки:
большой объем проведения подготовительных выработок до начала ведения очистных работ, что удлиняет сроки ввода лав в эксплуатацию, а при новом строительстве шахт или подготовке новых горизонтов вызывает значительные капитальные затраты;
сложность проветривания подготовительных выработок большой протяженности в период их проведения;
ограничение нагрузки на очистной забой по газовому фактору, особенно на весьма газоносных пластах;
подготовительные выработки поддерживаются как в период их проведения, так и во время производства очистных работ. При пучащих почвах это приводит к дополнительным расходам на их поддержание. При устойчивых породах этот недостаток отсутствует.