Основні схеми розкриття шахтного поля

5

4

1 – головний ствол; 2 – допоміжний ствол; 3 – головний квершлаг; 4 – вентиляційний квершлаг; 5 – шурф

Рисунок 3.1 – Розкриття свити пологих пластів вертикальними стволами і капітальним квершлагом

1 – головний ствол; 2 – допоміжний ствол; 3 – квершлаг першого горизонту; 4 – квершлаг другого горизонту; 5 – вентиляційний квершлаг; 6 – шурф

Рисунок 3.2 – Розкриття вугільних пластів вертикальними стволами і погоризонтними квершлагами

1 – головний ствол; 2 – допоміжний ствол; 3 – капітальний гезенк

Рисунок 3.3 – Розкриття вугільних пластів вертикальними стволами і капітальним гезенком

1 – поверхові квершлаги; 2 – поверхові штреки

Рисунок 3.4 – Розкриття свити пластів вертикальними стволами і поверховими квершлагами

1 – похилий ствол; 2 – флангові шурфи; 3 – поверхові квершлаги

Рисунок 3.5 – Розкриття двох пластів похилими стволами і поверховими квершлагами

1 – головний ствол; 2 – допоміжний ствол; 3 – відкаточний поверховий квершлаг; 4 – вентиляційний поверховий квершлаг

Рисунок 3.6 – Розкриття свити крутих пластів вертикальними стволами і поверховими квершлагами

Крім перерахованих схем розкриття, можна передбачати будь-які інші економічно і технічно здійсненні схеми розкриття.

Глибину ствола визначають за формулою:

H_С = L_Б ∙sin  + h₃ + h , м, (3.1)

де L_Б – похила довжина бремсбергової частини шахтного поля, м;

h₃ – глибина зумпфа (глибину зумпфа допоміжного ствола приймають 6-7 м, а головного ствола – 20-40 м), м;

h – потужність наносів або відстань від земної поверхні до верхньої межі шахтного поля, м.

Довжину квершлагу L_к визначають за формулою:

, м, (3.2)

де h – сумарна потужність міжпластя, м.

При малих кутах падіння ( < 8^о) з метою скорочення довжини квершлагу його необхідно проводити з кутом нахилу , що, виходячи з умов застосування конвеєрного транспорту, не повинен перевищувати 25^о. Довжину похилого квершлагу визначають за формулою:

L_пк = L_к ∙sin , м, (3.3)

де L_к – довжина горизонтального квершлагу, м.

У випадку застосування багатогоризонтних схем розкриття аналогічним образом необхідно визначати величину заглиблювання стволу і розміри квершлагів.

У результаті практичного заняття треба вибрати схему розкриття шахтного поля, описати її, вказати її основні параметри, область застосування, переваги і недоліки; накреслити вибрану схему в масштабі, проставити розміри.

Практичне заняття №4 Вибір способУ підготовки шахтного поля

Вибір і обґрунтування способу підготовки шахтного поля необхідно здійснювати з урахуванням гірничо-геологічних і гірничо-технологічних факторів: розміру шахтного поля по простяганню, кута падіння пласта, числа пластів, які одночасно відпрацьовуються, природної газоносності і наявності геологічних порушень.

Необхідно приймати наступні способи підготовки шахтного поля для пластів з кутами падіння:

– до 10^о – погоризонтний спосіб підготовки з відробкою лавами, що посуваються по падінню або повстанню (рисунок 4.1);

– від 11^о до 25^о – панельний спосіб підготовки з відробкою ярусів лавами, що посуваються по простяганню (рисунок 4.2);

– більше 25^о – поверховий спосіб підготовки з груповими штреками, що проводяться з головних поверхових квершлагів і проміжних квершлагів (рисунок 4.3).

При пологому і похилому падінні розробку пластів передбачають, як правило, спочатку у бремсберговій частині шахтного поля; а розробку уклонами приймають тільки для останнього горизонту. При розробці пластів на великих глибинах з високою газоносністю і високими температурами бокових порід слід передбачати висхідне провітрювання. Похилу висоту горизонтів приймати 1000-1200 м, а при погоризонтній підготовці до 1500 м. Розмір панелі по простяганню приймати 2000-3000 м.

8

1 – транспортний квершлаг; 2 – головний штрек; 3 - конвеєрний бремсберг; 4 - вентиляційний ходок; 5 - головний вентиляційний штрек; 6 - вентиляційний квершлаг; 7 - вентиляційний ствол (шурф); 8 – вертикальні стволи; S_ш.п. – розмір шахтного поля по простяганню, м; Н_ш.п., Н_гор. – розмір шахтного поля та горизонту по падінню, відповідно, м; L_л – довжина лави, м

Рисунок 4.1 – Схема погоризонтного способу підготовки шахтного поля

Прийняті розміри необхідно корегувати виходячи із необхідності

розподілу шахтного поля на ціле число панелей, а також з урахуванням геологічних порушень і технічних можливостей провітрювання підготовчих виробок.

Розрахунок розміру (ширини) виїмкового стовпа по простяганню при погоризонтному способі підготовки шахтного поля здійснюється за формулою:

Н_{в.стовпа} = l_л + h_ц + h_в , м, (4.1)

де l_л – довжина лави, м;

h_ц – сумарна ширина ціликів по лінії простягання пласта, що залишаються в стовпі біля конвеєрної або біля вентиляційної виробки, м (при безціликових способах охорони виробок h_ц = 0);

h_в – сумарна ширина виробок в стовпі в площині пласту, м.

I-IV – панелі; 1 – квершлаг; 2 – головний відкаточний штрек; 3 – панельний бремсберг; 4 – ходки; 5 – конвеєрний ярусний штрек; 6 – вентиляційний ярусний штрек; 7 – шурф; S_ш.п., S_пан. – розмір шахтного поля та панелі по простяганню, відповідно, м; Н_ш.п., Н_пан. – розмір шахтного поля та панелі по падінню, відповідно, м; h _яр. – висота ярусу, м

Рисунок 4.2 – Схема панельного способу підготовки шахтного поля

I – VI – поверхи; 1 – капітальний квершлаг; 2 – головний відкаточний штрек; 3 – капітальний бремсберг; 4 – ходки; 5 – поверховий відкаточний штрек; 6 – паралельний штрек; 7 – поверховий вентиляційний штрек; 8 – шурф

Рисунок 4.3 – Схема поверхового способу підготовки шахтного поля

Розрахунок кількості виїмкових стовпів по простяганню горизонту здійснюється за формулою:

, м, (4.2)

де S – розмір шахтного поля по простяганню, м;

Н_{в.стовпа} – розміру (ширина) виїмкового стовпа по простяганню, м.

Розрахунок кількості панелей по простяганню здійснюється за формулою:

, м, (4.3)

де S – розмір шахтного поля по простяганню, м;

– розмір панелі по простяганню, м ( =2000 – 3000 м).

Розрахунок похилої висоти ярусу або поверху здійснюється за формулою:

Н^В_пов = n_л l_л + h_ц + h_ш , м, (4.4)

де n_л – число лав в ярусі або поверсі, які розташовані одна під одною по лінії падіння, лав;

l_л – довжина лави, м;

h_ц – сумарна висота ціликів по лінії падіння, що залишаються в поверсі або ярусі над відкаточними або під вентиляційними штреками, а також між поверхами і під поверхами, ярусами і підярусами, м (при безціликових способах охорони виробок h_ц = 0);

h_ш – сумарна ширина штреків і просіків в поверсі або ярусі в площині пласту, м.

При розробці крутих пластів вертикальну висоту поверху приймають 110 - 130 м.

Розрахунок похилої висоти поверху здійснюється за формулою:

, м, (4.3)

де  - кут падіння пластів, град.

При пологому і похилому заляганні пластів до одночасної відробки, як правило, приймають 2-3 пласти, при крутому заляганні – не більше 70-75% робочих пластів, а за наявності 50% пластів, небезпечних по раптових викидах вугілля і газу, - 60% робочих пластів від загальної потужності пластів в свиті.

Як правило, необхідно застосовувати низхідний порядок відробки пластів, який повинен забезпечувати максимальне використання захисної дії гірничих робіт, проведення очисних і підготовчих виробок поза зоною опорного тиску від суміжних пластів, що розробляються. Висхідний і змішаний порядок застосовувати лише при першочерговій відробці захисних пластів.

При панельному і погоризонтному способах підготовки необхідно приймати прямий порядок відробки бремсбергових полів і зворотний порядок відробки похильних полів (від меж шахтного поля до стволів). В межах виїмкового поля або панелі необхідно приймати, як правило, зворотній порядок відробки поверхів (ярусів).

У результаті практичного заняття треба описати вибрану схему підготовки шахтного поля, вказати її основні параметри, область застосування, переваги і недоліки; накреслити в масштабі.