3.3.4Проведение штреков вприсечку к выработанному пространству

В результате выемки угольного пласта происходит перераспределение напряженного состояния пород вокруг выемочной выработки. Прилегающий к ней массив угля воспринимает дополнительные пригрузки от веса залегающих над выработанным пространством пород, характеризующиеся эпюрой 3 (рис. 3 .20).

Рисунок 3.20 – К выбору места расположения вентиляционного штрека, проводимого вприсечку к выработанному пространству

1 – вентиляционный штрек подготавливаемого столба; 2 – бывший транспортный штрек отработанного столба; 3, 4 – эпюры горного давления соответственно до и после деформирования краевой части пласта

Коэффициент концентрации напряжений вблизи контура выработки возрастает в 2–5 раз и более, что приводит к разрушению и некоторому выдавливанию угля в сторону выработки. Максимум опорного давления (эпюра 4) отодвигается в сторону массива. У места расположения вентиляционного штрека, проведенного вприсечку, пласт воспринимает значительно меньшее давление. В результате затраты на поддержание штрека снижаются в 1,5–2,5 раза по сравнению с охраной его межъярусным (междуэтажным) целиком.

Между обрушенным пространством и вентиляционным штреком оставляют целик угля небольших размеров 2–4 м. При наличии в кровле пласта легкообрушающихся и быстрослеживающихся пород на глубинах менее 600 м целик вовсе не оставляют, и новый штрек проводят впритык к бывшему транспортному.

Запрещается проведение штреков вприсечку на пожароопасных пластах с оставлением целиков при наличии неполных обрушений кровли. Однако допускается проведение, если целики обрабатываются антипирогенами. Рекомендуется на пожароопасных пластах присечку производить к изолирующей породной полосе небольших размеров, которая заранее возводится при проведении штрека предыдущего столба.

Проводить штреки вприсечку можно только вслед за лавой в зоне установившегося горного давления. Рекомендуются следующие отставания забоя штрека от забоя лавы:

• для глубины 300–600 м при легкообрушающихся породах — 120 м, среднеобрушающихся — 150 м и труднообрушающихся — 210 м;

• для глубин свыше 600 м эти значения соответственно равны 150, 180 и 210 м.

Способы проведения штреков вприсечку к выработанному пространству приведены на рис. 3 .21.

	Рисунок 3.21 – Способы проведения штреков вприсечку к выработанному пространству: а – после отработки лавы в крыле панели; б – с сохранением участка пластового штрека; в – с комбинированной отработкой ярусов (I, … , V – ярусы; 1, 2, 3, ... – последовательность отработки ярусов); г – с фланговой выработкой на границе панели; д – с фланговой выработкой, пройденной в середине крыла панели по обрушенным и уплотненным породам (д1, д2, д3 – этапы проведения штрека вприсечку)

Способ проведения штрека вприсечку после полной отработки крыла яруса (рис. 3 .21, а) имеет преимущество в независимости работ по подготовке и очистной выемке. Однако применение его целесообразно лишь при высоких нагрузках на очистной забой, так как в ярусе находится всего одна лава, что и является его недостатком.

Указанный недостаток отсутствует в способе с сохранением участка пластового штрека (рис. 3 .21, б). Длину участка поддержания х рассчитывают из условия, чтобы время подготовки нового столба не превышало времени отработки оставшейся части яруса и размера зоны активного сдвижения пород позади лавы.

Недостатком способа является то, что горная масса от прохождения штрека поступает на общий с лавой конвейер, а исходящая струя воздуха из забоя штрека поступает в лаву, что затрудняет его применение на весьма газоносных пластах.

Сущность способа, показанного на рис. 3 .21, в, состоит в комбинированном порядке отработки ярусов. Во время отработки лав в ярусах I, III, V обеспечивается хорошая сохранность штреков, так как каждый из них охраняется с двух сторон массивом угля. А при подготовке столбов во II и IV ярусах конвейерные и вентиляционные штреки проводят вприсечку к выработанному пространству отработанных лав, также обеспечивая достаточно хорошие условия их поддержания.

К недостаткам этого способа следует отнести одновременную работу нескольких приемных площадок, что увеличивает штат по их обслуживанию, и большой первоначальный объем проведения наклонных выработок в уклонном поле. Поэтому применение его предпочтительно для бремсберговых полей.

Особенностью способа, показанного на рис. 3 .21, г, является наличие фланговых наклонных выработок со свежей струей воздуха, с которых осуществляется проведение вентиляционных штреков. Фланговые выработки проводят на границе между панелями от главного транспортного до главного вентиляционного штрека. Отставание забоя, проводимого вприсечку штрека от забоя лавы, должно быть не менее протяженности зоны активного сдвижения пород.

Основное преимущество способа состоит в независимости работ по подготовке столбов и очистной выемке.

Однако способу присущи и крупные недостатки. Так, например, необходимо заблаговременно провести дополнительную фланговую выработку со свежей струей воздуха, что возможно осуществить только для бремсберговой ступени. Фланговую выработку можно проводить и участками по мере отработки ярусов, однако для этого надо заранее пройти в следующем ярусе транспортный штрек до границы панели и от него проводить фланговую выработку снизу вверх на высоту яруса. Другим недостатком является то, что границы панелей часто приурочивают к геологическим нарушениям, и проведение фланговой выработки в зоне нарушений затруднительно и нецелесообразно.

Последний недостаток можно устранить, если наклонную фланговую выработку проводить не на границе панели, а в ее середине, как показано на рис. 3 .21, д. Сущность этого способа проведения штрека вприсечку заключается в следующем.

Крыло панели (или этажа) разделяется на две части, в одной из которых ведутся очистные работы, а в другой — подготовка столба. Посредине крыла по обрушенным и уплотненным породам проводится вентиляционная сбойка, которая предназначена для проветривания забоя проводимого вприсечку штрека и очистного забоя в левой половине крыла. Другая половина крыла проветривается через панельные наклонные выработки.

Для транспортного обслуживания вентиляционного штрека левой части крыла панели, как в период подготовки, так и при очистной выемке проводится диагональная транспортная выработка, которая оборудуется ленточным конвейером и напочвенной дорогой. Диагональное расположение выработки применяется для облегчения ее перехода очистным забоем. Этапы подготовки столба и его отработки показаны на рис. 3 .21 (позиции 1, 2, 3).

Достоинства способа проведения штрека вприсечку с фланговой выработкой в середине крыла панели состоят в полном отсутствии взаимных помех в подготовке и отработке столба, хороших условиях поддержания фланговой выработки в обрушенных и уплотненных породах, а также в лучших условиях проветривания забоев ярусных штреков при их проведении за счет уменьшения длины их тупиковой части, поскольку крыло панели разделяется на две половины.

К недостаткам способа можно отнести необходимость проведения дополнительных выработок, предназначенных только для обслуживания подготовительных забоев, и известная сложность перехода лавой диагональной выработки.

Область применения данного способа проведения штрека вприсечку ограничивается необводненными пологими (по условиям применения конвейерного транспорта в диагональной выработке) пластами мощностью до 1,2–1,5 м со слеживающимися породами непосредственной кровли (R_c<30 МПа) мощностью свыше 5 м и почвами любой устойчивости, в том числе и пучащими.