8. Системы разработки мощных пластов с разделением на слои
Пласты, выемка которых затруднительна сразу на всю мощность, разделяют на отдельные слои. Существует несколько способов расположения слоев (рис. 14): наклонные слои, расположенные параллельно плоскости напластования; поперечно-наклонные слои, расположенные с наклоном около 30° между висячим и лежачим боками пласта; горизонтальные слои, ограниченные горизонтальными плоскостями.
При слоевой выемке слои в пласте могут отрабатываться в нисходящем (восходящем) или комбинированном порядке. Нисходящий порядок предполагает первоначальную выемку верхнего слоя, а затем — нижележащих слоев. При восходящем порядке выемка слоев производится, начиная с нижнего слоя. Выбор того или иного порядка, высоты отдельных слоев зависит от физико-механического состава и свойств вмещающих пород и угля, мощности и угла падения пласта.
а
б
в
Рис. 14. Схема деления мощного пласта на слои:
а — наклонные; б — горизонтальные; в — поперечно-наклонные
Сущность систем разработки наклонными слоями
Сущность систем разработки наклонными слоями состоит в том, что мощный пласт разделяют на несколько слоев, которые разрабатывают как пласты средней мощности. Особенность этих систем состоит в том, что очистные и подготовительные работы во всех слоях находятся в тесной взаимосвязи, в частности, должно строго выдерживаться положение очистных выработок в слоях относительно подготовительных.
Слои по толщине могут быть равными и неравными. При наличии в пласте породных прослойков, отстоящих друг от друга на 2—4 м, границы слоев приурочивают к этим прослойкам. Учитывается также наличие пачек угля с различными физико-механическими и химическими свойствами. Пласт на слои следует делить по границам разнородных пачек. Наиболее эффективна толщина (мощность) слоя 2,5—3,0 м. Это утверждение вытекает из следующих инженерных положений. Чем больше мощность слоя, тем меньше слоев в пласте, а следовательно, и меньше подготовительных выработок, проводимых для выемки всего пласта. В то же время большая мощность слоя вызывает ряд неудобств, которые влияют на производительность труда и безопасность работы, а именно: требуется более сложная и тяжелая крепь (следовательно, увеличивается трудоемкость работ), труднее производить выемку угля и управлять горным давлением.
Управление горным давлением при выемке наклонных слоев может быть двух видов: полное обрушение и полная закладка.