3.6.Столбовая система разработки с выемкой лавами по восстанию (падению)
Эта система разработки применяется при погоризонтной подготовке шахтного поля. Длинные столбы подготавливаются путем проведения наклонных выемочных выработок (бремсбергов или уклонов) на всю высоту выемочной ступени горизонта между главными штреками. Отработка столбов может производиться как по восстанию, так и по падению в зависимости от ряда условий. Так, при значительной обводненности пласта целесообразно применять выемку по восстанию. Наличие воды в забое в меньшей мере сказывается на условиях труда при мощности пласта свыше 1,5 м, когда обеспечивается более или менее удобное передвижение людей по лаве. На таких пластах при небольшой обводненности допускается разработка и по падению. Однако при мощности пласта свыше 2,0 м, когда возможны вывалы кусков угля из забоя, выемку следует производить по падению.
Встречаются две разновидности этой системы разработки — с выемкой одинарными и спаренными лавами.
Рисунок 3.25 – Столбовая система разработки с выемкой по восстанию:
а – одинарными лавами; б – сдвоенными лавами; в, г – способы проведения выемочных вентиляционных ходков соответственно широким забоем и по пласту угля;
1, 2, 3 –соответственно вентиляционный, транспортный и дренажный главные (магистральные) штреки; 4 – выемочный уклон; 5 – вентиляционный ходок; 6 – разрезной просек; 7 – кроссинг
При выемке одинарными лавами по восстанию (рис. 3 .25, а) или падению (рис. 3 .26, а) для подготовки столба проводится одна выработка, соответственно, выемочный уклон или выемочный бремсберг.
В качестве вентиляционного ходка на тонких пластах обычно повторно используется бывший выемочный уклон (бремсберг), который охраняют целиками угля, бутовой полосой (а, б) или же искусственными сооружениями из органки, костров либо БЖБТ.
|
|
|
Рисунок 3.26 – Столбовая система разработки с выемкой по падению: а – одинарными лавами; б – сдвоенными лавами 1, 2 –соответственно транспортный и вентиляционный главные (магистральные) штреки; 3 – выемочный бремсберг; 4 – вентиляционный ходок; 5 – разрезной просек; 6 – бункер для угля |
Если повторное использование выработки затруднено, то проводят новый ходок либо вприсечку к выработанному пространству (рис. 3 .25, в) широким ходом, либо по пласту (рис. 3 .25, г) с оставлением между столбами целика угля шириной 15–25 м. Первый способ применяют в основном на тонких пластах, второй — на пластах средней мощности. Также применяется проведение вентиляционного ходка узким забоем вприсечку к выработанному пространству.
Транспорт по выемочному уклону (бремсбергу) осуществляется, как правило, ленточными конвейерами, вспомогательный по всем выемочным выработкам — монорельсовый или напочвенной дорогой.
Схемы проветривания участков показаны на рис. 3 .25 и 3 .26. Более эффективное проветривание обеспечивается при выемке по восстанию, так как здесь отсутствует вредное влияние тепловой депрессии, которая имеет место при нисходящем проветривании, а также отсутствуют скопления значительных объемов метана в выработанном пространстве, что характерно для столбовой системы с выемкой по падению. В таких случаях при снижении барометрического давления происходит повышенное поступление газа в выработки, что нарушает нормальное проветривание их. По этой причине столбовую систему разработки с выемкой по падению в чистом виде применяют сравнительно редко и то лишь на негазовых пластах. На практике же она применяется и на пластах с высокой газоносностью, но при восходящем проветривании с поддержанием вентиляционной выработки в выработанном пространстве. Однако такую систему разработки следует относить к комбинированной, что рассматривается в следующем разделе.
При выемке спаренными лавами по восстанию (рис. 3 .25, б) и падению (рис. 3 .26, б) проводятся две наклонные выработки — выемочный уклон (бремсберг) и один из вентиляционных ходков, а в качестве другого используется повторно вентиляционный ходок отработанного столба или же проводится новый. Способы расположения и охраны этой выработки такие же, как и в разновидности системы с выемкой одинарными лавами.
Транспорт угля из спаренных лав осуществляется по средней выработке — выемочному уклону (бремсбергу), что имеет свои преимущества: в работе находится одна транспортная выработка и один ленточный конвейер. Однако при высоких нагрузках на очистные забои, а также при сложности поддержания средней выработки на сопряжении лав, транспортирование угля из лав осуществляют по бортовым выработкам, а средняя служит для целей вентиляции, то есть каждая лава имеет свой выемочный уклон (бремсберг) и общий вентиляционный ходок.
Достоинства столбовой системы разработки с выемкой лавами по восстанию (падению):
общие для столбовых систем разработки;
постоянство длины лавы;
полная конвейеризация транспорта на участке;
возможность отработки пластов любой обводненности (с выемкой по восстанию).
Недостатки:
общие для столбовых систем разработки;
ограниченная область применения по углам падения пластов;
резкое снижение показателей работы очистных забоев при углах падения свыше 8° из-за отсутствия забойного оборудования для работы в таких забоях.
Область применения: пласты с углами падения до 10°, любой газоносности, с непучащими породами почвы1. В связи с крупными преимуществами выемки пластов по восстанию (падению) на практике ее применяют и при углах падения более 10°. В этих случаях столбы нарезают диагонально к главным штрекам, чтобы уменьшить пространственный угол забоя до необходимого. Особенно это может оказаться целесообразным при наличии в шахтном поле геологических нарушений, расположенных диагонально к линии простирания пласта.