8. Схемы и способы подготовки шахтных полей. Порядок отработки шахтных полей (нисходящий, восходящий, прямой, обратный).

После вскрытия месторождения в пределах шахтного поля приступают к его подготовке, позволяющей начать добычу полезного ископаемого в очистных забоях. Подготовку ведут частями и по мере их отработки подготавливают следующие части.

Подготовка состоит из двух этапов.

На первом этапе (называется способом подготовки) проводят подготавливающие выработки на уровне транспортного горизонта (транспортные (главные) штреки). Различают пластовую и полевую подготовку пластов. При пластовой – транспортные штреки проводят по пласту. Применяют при устойчивых боковых породах. При неустойчивых боковых породах – полевую подготовку, полевые штреки проводят в породах лежачего бока.

Следующим этапом подготовки является проведение подготавливающих выработок в плоскости пласта: наклонные (бремсберги, уклоны, скаты) и горизонтальные выемочные (конвейерные и вентиляционные штреки) выработки. Результатом данного этапа является образование очистных забоев принятой длины. Различают следующие схемы подготовки выемочных полей:

панельную, этажную и погоризонтальную.

Панельную подготовку применяют при любой мощности пластов с углами падения до 20-25 гр. (преимущ. 15-18 гр.) размер панели по простиранию достигает 2,5- 3 км.

Погоризонтальная подготовка осуществляется проведением в пределах выемочной ступени наклонных подготавливающих выработок. Их длина равна наклонной высоте выемочной ступени (может достигать 2-3 км), расстояние между наклонными выработками (бремсбергами и ходками равно длине очистного забоя.

При этажном способе подготовки шахтное поле в пределах ступени (горизонта) делится на последовательно отрабатываемые полосы-этажи наклонной высотой 100 м и более, подготавливаемые при помощи этажных транспортных и вентиляционных штреков, проводимых из этажных квершлагов или капитального бремсберга, уклона.

Порядок отработки.

Отработка этажей в шахтном поле и ярусов в панели может осуществляться в нисходящем (сверху вниз) и в восходящем (снизу вверх) порядке. Распространен нисходящий порядок отработки, особенно на шахтах с высокой газоносностью. Если отработка ведется в направлении от ствола к границам шахтного поля по простиранию, то это прямой порядок (ход), в противоположном направлении - обратный. При обратном порядке предварительно должны быть пройдены все подготовительные выработки. Прямой порядок по сравнению с обратным имеет следующие преимущества: более короткий срок подготовки очистных забоев, отсутствие предварительных затрат на проведение штреков значительной протяженности. Достоинства обратного: снижаются затраты на поддержание этажных или ярусных штреков; возможно устранение утечек через выработанное пространство свежей струи воздуха; достигается независимость очистных работ от подготовительных; осуществляется доразведка условий залегания.

9.Комбайновый способ проходки горных выработок. Буровзрывной способ проходки горных выработок.

Реализация современных методов шахтного строительства в области проведения горных выработок в основном осуществляется путем развития комбайнового способа проходки в породах прочностью на одноосное сжатие до 90 МПа.

При комбайновом способе проведения горных выработок по сравнению с буровзрывным способом существенно сокращается число основных процессов проходческого цикла по сравнению с буровзрывной технологией. Вспомогательные процессы остаются такими же, как и при буровзрывной технологии.

Технология строительства сводится к механическому разрушению массива, погрузке и транспортировке породы, что можно выполнять одновременно с возведением постоянной крепи. Такие процессы, как бурение шпуров, заряжание и взрывание, проветривание и приведение забоя в безопасное состояние после взрывания, исключаются из проходческого цикла.

Для комбайновой технологии строительства характерна циклично-поточная организация труда. Поэтому большое значение приобретает своевременность выполнения вспомогательных процессов: настилка рельсовых путей, увеличение длины конвейеров, прокладка труб и кабелей, устройство водоотливной канавки и др., относительная трудоемкость которых в связи с недостаточным уровнем их механизации значительно возрастает.

Применяемые в настоящее время в промышленных условиях проходческие комбайны делятся на две группы.

-Комбайны бурового типа могут разрушать породы с крепостью до 150 МПа и более. Они работают по принципу распорно-шагающих механизмов и обеспечивают проходку выработок круглой формы. Проходческие комбайны бурового действия имеют роторный исполнительный орган, объединяющий функции разрушения породы, погрузки и транспортировки, снабженный шарошками лобового резания, погрузочными ковшами и ленточным конвейером.

-Стреловые проходческие комбайны или, как их еще называют, комбайны избирательного действия, позволяют полностью механизировать процесс отбойки и погрузки горной массы. Эти агрегаты снабжены режущей головкой и погрузочным органом. Имеют гусеничный ход, но есть модификации на пневмоколесном и рельсовом ходу. Погрузочный орган обычно представляет собой комбинацию нагребающих лап или нагребающего ковшового органа со скребковым или цепным конвейером. Их преимущества: более маневренны, можно монтировать в выработках небольшой площади сечения (8—10 м2) без применения специального оборудования, обеспечивают раздельную выемку горной массы в смешанных забоях в выработках любой формы, после окончания проведения выработки переводятся в другой забой без перемонтажа, имеют меньший вес и дешевле комбайнов бурового действия. Недостатки: значительно (в 2—4 раза) уступают комбайнам бурового типа по производительности.