§ 35. Взаимное расположение шахтных стволов

Если оба ствола шахты (главный и вентиляционный) располо­жены в центре шахтного поля, то такое расположение называют центрально-сдвоенным. Данную схему применяют при лю­бом залегании пластов. Расположение главного ствола в центре поля, а вентиляционного — у верхней его границы называют цен­трально-отнесенным. Такую схему расположения стволов применяют главным образом при пологом залегании пластов и в тех случаях, когда имеется возможность использовать в каче­стве вентиляционного ствол ранее отработанной шахты, располо­женной выше действующей.

Возможно и другое расположение стволов, когда главный ствол находится в центре шахтного поля, а два вентиляционных ствола пройдены у верхней его границы. Такое расположение называют фланговым или диагональным и данную схему применя­ют в основном при пологам залегании пластов.

90

При центрально-сдвоенном расположении стволов расстояние между ними составляет 50—70 м. Стволы соединяют между собой выработками околоствольного двора. По главному стволу подни­мают на поверхность в скипах добытый уголь, а по вспомогатель­ному, предназначенному для проветривания подземных выработок, производят спуск и подъем в клетях людей, материалов, обо­рудования.

При центрально-отнесенном и фланговом расположении ство­лов главный ствол помимо подъема добытого угля служит для спуска и подъема людей, материалов, оборудования и т. д. Вспо­могательный ствол служит только для вентиляции.

Преимущества центрально-сдвоенного расположения стволов состоят в том, что поверхностные здания и сооружения находятся на одной промплощадке. При центрально-отнесенном расположе­нии стволов вентиляционный ствол имеет меньшую глубину, чем главный, упрощается схема вентиляции бремсбергового поля. До­стоинством флангового расположения стволов является прямоточ­ная схема проветривания.

Выбор оптимальной схемы расположения стволов имеет боль­шое значение и определяется многими факторами. От правильно­го выбора места заложения шахтных стволов зависит эффектив­ность работы всей шахты, и в частности подземного транспорта, по поддержанию выработок, вентиляции и т. д.

§ 36. Схемы вскрытия одиночных угольных пластов

Вскрытие одиночного пологого пласта наклонными стволами. По угольному пласту вниз по падению проходят три наклонных ствола: один для подъема угля (ленточным конвейером), второй для спуска-подъема людей, третий для вспомогательного транс­порта. Стволы 1—2 (рис. 41) проходят до пересечения их с отка­точным штреком первого этажа. От стволов проводят этажный вентиляционный 3, этажный откаточный 4 штреки и околостволь­ные выработки.

Добычу угля начинают из разрезных печей, проводимых на расстоянии около 40 м от стволов. Около стволов оставляют уголь­ные целики с целью уменьшения горного давления на крепь.

Схема проветривания выработок на рис. 41 показана стрел­ками.

Добытый уголь транспортируют в вагонетках или конвейера­ми. В период отработки 1-го этажа стволы углубляют до откаточ­ного штрека 2-го этажа и подготавливают к отработке 2-й этаж. Эту операцию производят с таким расчетом, чтобы подготовку 2-го этажа закончить ко времени отработки 1-го.

К достоинствам данной схемы вскрытия относятся: небольшая продолжительность проходки стволов, незначительные затраты на проходку, а также производство попутной разведки пластов.

К недостаткам рассматриваемой схемы относятся: высокие за­траты на поддержание стволов во время их эксплуатации, боль-

91

шие утечки воздуха в стволах из-за незначительного расстояния между ними, перебои в выполнении транспортных операций из-за частого ремонта стволов.

До последнего времени вскрытие наклонными стволами приме­нялось главным образом для шахт небольшой производственной мощности и на малоизученных угольных пластах, а также при

Отработка запасов шахтного поля начинается с 1-го (верхне­го) этажа. Для этого проводят откаточный 7 и вентиляционный 8 штреки. Для проветр'ивания выработок служат печи 9.

Вскрытие пластов штольнями. Как одиночные пласты, так и группы их могут быть вскрыты штольнями. Такая схема ВСКрЫ-

У-й' эта/к

ааоооодддооггцзодо-Д

_ssoadi

\4-й этаж

2-й.

3-й

4-й

5-й 3iTian< 11

~*$

pT5?5U

!!

_I

^^^^ob^^^^di^^iC^^iyd

u,_f

inr-i n i—ir

^E^Ci_tft

Inn

Mill

uuj ПП|

\4'Jc.

_h

А-Л

_'J ²

1-й

Рис. 41. Схема вскрытия одиночного пологого пласта наклонными стволами

угле падения пластов, не превышающем 25°. В настоящее время вскрытию наклонными стволами при проектировании крупных шахт отдают предпочтение, так как оно позволяет обеспечить с помощью конвейеров практически любую производственную мощность и поточность технологии.

Вскрытие одиночных пологих и наклонных пластов вертикальными стволами (рис. 42) заклю­чается в проходке двух и более вертикальных стволов главного / и вспомогательного 2. При этом' могут быть три варианта: при первом — главный ствол проходит у верхней границы шахтного ноля, при втором — главный ствол проходит в середине шахтного поля и при третьем — главный ствол проходит у нижней границы шахтного поля. Из этих вариантов наиболее приемлем второй, когда верхняя часть шахтного поля может быть отработана через капитальный бремсберг 3, а нижняя часть — через капитальный уклон 4.

После проходки вертикальных стволов проводят выработки околоствольного двора 5, а затем капитальный бремсберг с ход­ком 6' для отработки верхних этажей.

92

Рис. 42. Схема вскрытия одиночного пологого пласта вертикальными стволами¹

тия применима в гористой местности. В зависимости от местных условий штольня может быть проведена по простиранию или вкрест простирания пласта.

Откаточную и вентиляционную штольни проводят как на од­ном, так и на разных уровнях.

Остальные горные работы, связанные с подготовкой этажей к очистной выемке, производят в той же последовательности, что* и при вскрытии вертикальными стволами.

33;

£ 37. СХЕМЫ ВСКРЫТИЯ СВИТЫ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Часто угольные пласты залегают группами, образуя так на­зываемую свиту пластов, что требу^гет особых решений при выборе схем вскрытия. При этом следует исходить из реальных горно-гео­логических условий и технико-экономических расчетов.

Рассмотрим несколько наиболее типичных схем вскрытия сви­ты пологих, наклонных и крутых пластов.

Вскрытие свиты пологих пластов вертикальными стволами и капитальными квершлагами. При данной схеме вскрытия (рис.43) ■главный / и вспомогательный 2 стволы проходят до основного

Рис. 43. Схема вскрытия свиты пологих пластов вертикальными стволами и капитальным квершлагом

откаточного горизонта, который делит шахтное поле по падению на две равные части. От стволов на уровне откаточного горизонта проводят выработки околоствольного двора и капитальный квер­шлаг 3. От квершлага по пластам проводят основные штреки 4. Затем проводят подготовительные выработки по пластам таким же образом, как при вскрытии одиночного пласта.

Отработанную (исходящую) струю воздуха вентиляционного штрека 7 направляют к вентиляционному стволу по вентиляцион­ному квершлагу 6. Иногда (при небольшой глубине) вместо вен­тиляционного квершлага целесообразно пройти вентиляционные шурфы 5.

Вскрытие свиты пологих пластов вертикальны­ми стволами и погоризонтнымн квершлагами. При этой схеме вскрытия (рис. 44) шахтное поле делят на части размером по падению около 1000 м. Эти части отрабатывают бремсберговыми полями. Главный и вентиляционный стволы про­ходят до откаточного горизонта. После проходки стволов /, 2 при­ступают к проведению околоствольных выработок 3, погоризонт-ного квершлага, основного штрека, бремсберга, откаточных и вен­тиляционных штреков. Шахтное поле при этой схеме может быть разделено как на этажи, так и на панели. Если размеры ступеней и этажей совпадают, данную схему вскрытия можно рассматри­вать как вскрытие вертикальными стволами и этажными квер­шлагами.

' I I/

я^ш^-тя

В скрытие свиты крутых пластов вертикальными стволами и этажными квершлагами. При этой схеме (рис. 45) для вскрытия первого этажа проходят вертикальные стволы 1 а 2, выработки околоствольных дворов, штреки —вентиляционный 3 и откаточ­ный 4 и затем этажные квершлаги, которые пересекают пласты всей свиты. По мере отработки первого этажа вскрывают второй

- :—'.• ■■ ■■ - ' ~

Рис. 44. Схема вскрытия свиты по­логих пластов вертикальными ство­лами . и погоризонтнымн квершла­гами

Рис. 45. Схема вскрытия свиты кру­тых пластов вертикальными ствола­ми и этажными квершлагами

этаж. Для этого углубляют стволы на величину, равную высоте-этажа. В этом случае при отработке второго этажа откаточный квершлаг первого этажа будет выполнять функции вентиляцион­ного и т. д.

При вскрытии крутых пластов во избежание больших потерь угля в охранных целиках вертикальные стволы во всех случаях проходят по породам лежачего бока.

Вскрытие нарушенных пластов. В схемах вскрытия пологих, наклонных и крутых пластов предполагалось, что послед­ние залегают более или менее спокойно. На практике, однако, встречаются значительные нарушения пластов, как это, например, имеет место на шахтах Прокопьевско-Киселевского района Куз­нецкого бассейна. И если месторождение геологически нарушено' складками, сбросами и т. д., то применение в таких случаях ти­повых схем затруднительно и способы вскрытия приходится при­спосабливать к каждому отдельному случаю.

Чаще всего сильно нарушенные угольные месторождения вскрывают вертикальными стволами и этажными квершлагами. Существуют также комбинированные способы вскрытия, пред­ставляющие собой сочетание двух, трех и более основных спосо­бов. Их применяют также при определенных горно-геологических условиях и спокойном залегании пластов.

»4