3.3.Подготовка длинных столбов по простиранию
Подготовка столбов заключается в проведении выемочных выработок, которыми оконтуриваются столбы в массиве. Она содержит в себе решение следующих вопросов:
выбор способа проведения выработок (штреков);
выбор направления проведения выработок относительно элементов залегания пласта;
выбор способа подготовки столбов.
3.3.1Способы проведения пластовых штреков
Применяются три способа проведения штреков (рис. 3 .17): узким забоем, широким забоем и спаренными забоями.
Рисунок 3.17 – Способы проведения штреков при подготовке столбов:
а – узким забоем; б, в, г – широким забоем соответственно с нижней, верхней и двусторонней раскосками; д – схема перехода лавой бутовой полосы над штреком, пройденным с верхней раскоской; е – проведение спаренных штреков
В подавляющем большинстве случаев при подготовке столбов штреки проводятся узким забоем, что позволяет применять высокопроизводительную проходческую технику и обеспечивать высокие скорости проведения. Однако при этом породу приходится выдавать на поверхность и, что еще хуже, часто выдавать вместе с углем в виде горной массы, так как организационно трудно осуществлять раздельную транспортировку угля и породы при конвейерном транспорте, который в основном применяется при проведении выработок.
На пластах мощностью 1,5–2,0 м иногда применяют проведение штреков с односторонней раскоской верхней (б) либо нижней (в) или же с двусторонней (г). Ширина односторонней раскоски не должна превышать 5 м, так как при большей ширине необходимо проводить косовичник, который служит запасным выходом, а также для целей вентиляции, что усложняет проведение. Двусторонняя раскоска может применяться на пластах с меньшей мощностью, чем при односторонней раскоске.
Если вентиляционный штрек пройден с нижней раскоской или транспортный с верхней, то при отработке столба породу из раскоски приходится перебрасывать в выработанное пространство позади забоя лавы, как показано на рис. 3 .17, д. При малой ширине раскоски и штрека горное давление проявляется незначительно, порода в раскоске не зажимается и может убираться вручную лопатами, с опережением забоя лавы с целью устройства ниши для заводки комбайна. Способ проведения штреков с раскоской применяется в отдельных случаях на шахтах, где имеются трудности с выдачей породы на поверхность.
Более прогрессивен способ проведения штреков спаренными забоями (рис. 3 .17, е), при котором угольные забои обоих штреков объединяются в один общий забой; выемку угля возможно производить угледобывающими комплексами, а породу от проведения штреков с помощью, например, закладочных комплексов "Титан" размещать в выработанном пространстве. Расстояние между штреками (ширина раскоски) рассчитывается, исходя из мощности пласта и площади поперечного сечения выработок, с таким расчетом, чтобы в раскоске разместить всю породу от их проведения.
Расчет производится по формуле:
|
(3.0) |
где Fп.ш – суммарная площадь породных забоев обоих штреков, м2; kр – коэффициент разрыхления пород, kр=2,0–2,2; m – мощность пласта, м.
Один из штреков, проводимых спаренными забоями, будет использоваться в качестве транспортного, а другой — вентиляционного.
Данный способ проведения штреков, имеющий на первый взгляд много достоинств, тем не менее не нашел распространения на шахтах Донбасса по причинам, которые будут изложены ниже при рассмотрении способов подготовки столбов.