10 Дәріс. Жаппай қазу жүйелері

10.1 Жазық және көлбеу тақталарда

А. Кенжар-этаж және кенжар-ярус жаппай қазу жүйелері. Шақты алабының шетіне қарай қазылатын этаж бойында бір тіксызықты тазартпа кенжар орналасқан жағдай

карастырылады.

Бремсберг алабын казып аларда негізгі тасыма штректен күрделі бремсберг (1) пен адамдар жүру жолы (2) бір уақытта өткізіледі (10.1-сурет). Адамдар жүру жолы бірінші этаждың желдетпе штрегіне дейін, ал бремсберг бірінші этаждың тасыма штрегіне дейін өткізіледі.

Қабаттағы тазарпа жұмыстарына дайындық келесідей тәртіппен іске асады. Күрделі бремсберг пен адамдар жолынан бастап қабаттық тасыма (3) және желдетпе (4) штректері өткізіледі. Адамдар жолы мен курделі бремсбергтен 30 - 40 м аралықта тасыма және желдетпе штректерін қосатын қима пеші (8) өткізіледі. Тақта бойымен өткізілетін этаждық тасыма штрегі маңындағы жыныстар тұрақсыз болған жағдайда оған параллел тақта ішімен (табан жыныстарын қопарусыз) бағыттас жұп қазба (5) өткізіледі.

Қабаттағы қазу жұмыстары аяқталған мерзімге дейін тасыма штрегі (3) арнайы қалдырылған кентіректер (9) арқылы үнемі сақталып тұрады. Штрек пен жұпқазба 40 -60 м сайын пештер (6) арқылы қосылып тұрады. Тақта маңында тұрақты жыныстар орналасса,

10.1-сурет. Кенжар-қабат жаппай қазу жүйесі

1 - күрделі бремсберг; 2 - адамдар жүретін жол; 3 - тасыма штрегі; 4 -желдетпе штрек; 5 - жұпқазба; 6 - түйіспе пеш; 7 - тазартпа кенжары; 8 - қима пешінің алғашқы орны (жойылған); 9 -сақтауыш кентіректер

онда тасыма штрегі тар кенжарлық әдісімен жекелей өткізіледі. Штректі қазылған кеңістіктен қоршау және ауа жоғалымын азайту мақсатында штрек маңында ені 6-10 м тас жолағы салынуы мүмкін.

Далалық дайындықта қабаттық тасыма штрегі тақта табанында, ал жұпқазба - тақта ішінде өткізіледі. Бұл бағыттас қазбалар бір-бірімен 10-30 м сайын көлбеу гезенктермен (жыныстар тұрақтылығына сәйкес ұзындықтары 2-10 м) түйілісіп тұрады. Далалық дайындықта қазбалардың сақтау шығындары мен ауа жоғалымдары және тасымалдау жұмыстарының көлемі азаяды.

Донецк көмір бассейнінде жер бетіне шығарылатын жыныстар көлемін төмендететін штректерді кең кенжармен еткізу тәсілі бірінші қолданылған.

Желдетпе штрегі әдетте, кенжармен біруақытга немесе қалыс жүргізіледі. Төбе қысымын игеру мақсатында қазба өткізу кезінде шығатын жыныстарды кеңістік ішінде тас жолағын қалыптастыруға пайдаланылады. Жолақтар ені алынатын жыныстардың көлемімен байланысты.

Төменгі этаждарды қазып аларда келесі желдетпе штрегі ретінде жоғарғы этаждың тасыма штрегі пайдаланылады, немесе жаңа желдетпе штрегі өткізіледі.

Тазартпа және дайындық жұмыстары тәуелсіз орындалуы үшін этаждық тасыма штрегі 60 - 100 метрдей тазартпа кенжарынан озық жүргізіліп отырылады. Ал, метан газы суфлярды шығатын немесе көмір мен газ оқыс лақтырылысқа бейімді тақталарда, көмір кенжары тазарпа кенжармен бір деңгейде, ал жыныс кенжары біршама қалыс жүргізіледі.

Кенжар-этаж қазу жүйесінде тазартпа кенжарлары ұзыңдықтары этаждың көлбеу биіктігімен сәйкестендіріліп есептеледі. Осылай дегенімізбен де, кенжар ұзындығы тазартпа комбайн мен басқа жабдықтардың өнімділігі, желдету үрдісі, жұмыстар ұйымдастырылуы жағдайымен де тікелей байланысты екені белгілі.

Қолайлы тау-геологиялық жағдайларда тазартпа кенжарлары ұзындықтары 250 - 300 м дейін (АҚШ, Австралияда 400 м дейін) болуы мумкін.

Жаппай қазу жүйесі панелдік дайындықта пайдаланылып, ярус бір кенжар арқылы қазылып алынатын болса, осындай қазу жүйесі кенжар-ярус жаппай жүйесі деп аталады.

Көлбеу көмір тақталарын қазып алуда кенжар - этаж бен кенжар - ярус жаппай қазу жүйелерінің айтарлықтай конструктивтік айырмашылықтары байқалмайды.

Еңіс алабы күрделі еңіс және адамдар жүретін жолдар арқылы, бремсберг алабына ұқсас болып дайындалады.

Б. Қабатты аралық қабаттарға бөліп жаппай қазу жүйелері. Қабаттардың әлде ярустардың есептік көлбеу биіктіктері соншама үлкен болған жағдайда (таугеологиялық және таутехникалык факторлар бойынша), кенжар-қабат немесе кенжар-ярус жүйелерін пайдалану қолайсыз болады. Қабатты екі-үш аралық қабаттарға бөліп қазу жүйелерінің пайда болу себептері осындай.

Осындай жүйеде қабаттар, аралық штректер арқылы, екі-үш аралық қабаттарға бөлінеді. Теменгі аралық қабаттардың қазу жұмыстары жоғарғылар мен салыстырғанда 15 - 30 м алда жүреді.

Қабатты аралық қабаттарға бөліп қазу жүйелерінің бірнеше түрлері бар. 10.2-суретте, аралық этаждарға бөлінерде қазылған кеңістікте өткізілетін аралық бремсбергті пайдалануы арқылы орындалатын жаппай қазу жүйесі көрсетілген. Тазартпа кенжары күрделі бремсбергтен біршама қашыққа озған соң этажаралық штректерді сақтау үлкен шығынды қажет етеді, ал осындай шығындар шамасын қысқарту мақсатында тиімді шешімдер іздестіру қажеттілігі туындайды.

Сурет 10.2 Аралық этаждарға бөлінерде қазылған кеңістікте өткізілген бремсбергті пайдалану арқылы орындалатын жаппай қазу жүйесі

Сондай шешімдіредің біріне - қазылған кеңістік ішінде аралық бремсбергтер (1) мен адамдар жүретін жолдар (2) өткізуді жатқызуға болады. Этаждың бір аралық бремсберг атқаратын бөлігі қазба алабы деп аталады.

Айналасы тұрақсыз жыныстардан тұратын тасыма және желдетпе штректері кендіңгектер арқылы қорғалады.

Кауіпсіздік техника ережелерінде газды шақтыларда бірнеше тазартпа кенжарларды тізбектеп желдетуге болмайтыны айқын айтылған. Әр кенжар жеке желдетілуге тиісті. Ол үшін этаж бойында бағыттас аралық тасыма және желдетпе штректер өткізіледі. Қазба араларында міндетті түрде кентіректер қалдырылады немесе тас жолақтары салынады.

Жаппай қазу жүйесінің тағы бір түрі - аралық этаждарға бөлінерде көмір сілемінде өткізілген аралық бремсбергті пайдалануымен орындалатын жаппай қазу жүйесі (10.3-сурет).

Аралық этаждарға бөлінердегі аралық бремсбергтерден бастала екі жақтағы қазба алабтары бір уакытта қатар қазылып алынатын болса, ол жүйені - екі жақтық брембергті пайдалану арқылы орындалатын жаппай қазу жүйесі деп атайды.

Жоғарыда келтірілген қазу жүйелері жазық және көлбеу тақталарға арналған. Құлама, күрт-құлама тақталарды қазып алу үшін де жаппай қазу жүйелері пайдаланылады (тек жұқа тақталарда). Бұл жүйелер көбінесе Донецк көмір бассейнінде пайдаланылған. Даярлау қазбаларының ара қашықтығы, ол қазбалардың өзара орналасу жағдайларын ескеру, тазартпа кенжарлары жұмыстарын уақытында бастау үшін қажетті басқа да өлшемдерін есептеу арқылы анықталады.

10.2 Құлама және күрт-құлама тақталарда

Құлама тақталарда негізі кенжар-этаждың жаппай қазу жүйесі қолданылады. Сирек жағдайларда, этаж аралық этаждарға белінуі мүмкін. Кенжар-этаж жаппай қазу жүйелеріндегі тазартпа кенжарлардың пішіндері кертпешті немесе тіксызықты болу мүмкін.

Сурет- 10.3 Аралық этаждарға бөлінерде көмір сілемінде өткізілген аралық бремсбергті пайдалану аркылы орындалатын жаппай қазужуйесі

1 - күрделі бремсберг; 2 - адамдар жұретін жол

А) Кертпеш кенжарлы жаппай қазу жүйесі. Көмірді шой балғалармен опырғанда тазартпа кенжар сызығын кертпешті етіп қалыптастыру оңтайлы болады. Жоғарыдан опырылатын көмірден жұмысшыларды қорғау мақсатында төменгі кертпештердегі тазартпа жұмыстары бір-бірінен озық жүріп отырады (10.4-сурет).

Этажды тазартпа жұмыстарға даярлауда этаждық тасыма (1) және желдетпе (2) квершлагтардан этаждық тасыма (3) жэне желдетпе (4) штректері өткізіледі. Ол штректер жүріс (5) және тілме (6) пештері арқылы бір-бірімен қосылып тұрады. Тілме пештен кертпештер (7) арқылы тазартпа жүмыстары басталады.

Тазартпа жұмыстары ең алдымен кенжардың төменгі жағында басталады, оның нәтижесенде бірінші кертпеш пайда болады. Бірінші кертпеш тілме пештен біраз жерге дейін жүргізілген соң екінші кертпеш іске қосылады, содан кейін ушінші, сол сияқты әрі қарай жалғаса береді.

Кертпеш биіктіктері көмірдің қаттылығымен байланысты болып 8 - 30 м құрайды. Кертпештің ішіндегі көмір 0,8 - 1 метрлік жолақпен жоғарыдан төмен қарай алынады.

Сурет-10.4 Кертпеш кенжарлы жаппай қазу жүйесі

Этаждағы ең төменгі кертпеш - магазіндік деп аталады. Оның мөлшері жоғарғы кертпештер өнімділігі (көмір өнімі) мен магазінде жиналатын көмір сақтау уақытымен байланысты.

Магазіндік кертпеш екінші кертпештен 5 - 9 м озық жүреді, басқа кертпештердің озуы - 1,8 - 3,6 м. Магазіндік кертпештін биіктігі - 6 - 12 м.

Тасыма штрегі тазартпа кенжар алдынан 40 - 70 м озып тұрады.

Бұл штрек құлама бағытында 6-10 м, жазылым бағытында 4-6 метрлік кентіректермен немесе тақтаймен қапталып қаланған ағаштар арқылы сақталып тұрады. Желдетпе штрегінің астынан құлама-жазылым бағыттары бойынша да 5-6 м кентіректер немесе тастармен қаланған жолақтар қаддырылады.

Көбіне қол жұмыстарымен орындалатын кертпештік жаппай қазу жүйелерінде келесідей жұмыс процестері атқарылады: шой балғаларымен көмір опыру, ағаш тіреу материалдарын жеткізу, кенжар маңында тіреулер орнату, тасымалдау, науа қорабтары мен ауабергіш құбырларын алмастыру, төбе жыныстары қысымын игеру.

Тазартпа кенжар көмірі пневматикалық (ауа) шой балғалары арқылы қопарылады. Шой балғаларға ауа жіберу үшін тасыма штректе магистралды ауа құбыры орнатылады, одан кенжарға қарай қатты кұбыр тартылады, ал одан, әрбір кертпешке иілгіш шланг қосылады.

Кенжардағы төбе жыныстарын үатау үшін рамалы ағаш тіреулері қолданылады. Раманы маңдайша (төбеде) мен шабақ (табанда) жарма ағаштары және үш-төрт тірек ағаштары құрайды. Рамалар тақтаның құлама бағытымен орнатылады. Жарма ағаштардың ұзындықтары-2 м. Тіректер аралығы құлама бағытында - 0,7 - 1 м, рамалар жазылым бағытындағы аралықтары - 0,8 - 1 м.

Кенжардағы төбе жыныстары қысымын игеру үшін ағаштан қаланған құрылыстар пайдаланылады.

Бұл қазу жүйесі көбінесе Донецк бассейнінде жұқа, күрт құлама көмір тақталарында пайдаланылған, қазіргі уақытта өте сирек пайдаланылады.

Б) Тіксызыц кенжарлы жаппай қазу жүйесі. Көмір қазу машиналары мен жоңғыш қондырғыларын пайдалануда тазартпа кенжарлары жиектері тіксызықты болады (10.5-сурет)

Сурет 10.5 Магазіндік кертпешсіз тіксызықты жаппай қазу жүйесі

Көмір қазу комбайны («Темп», «Поиск-2» және тағы басқалар) желдетпе штректе орналасқан тартқыш арқылы кенжардың жиегімен жүріп, төменнен жоғары қарай көмір жолағын алады. Комбайн көмірді тиістіре қазып алу үшін кенжардың құламасы 5-7° бұрышпен тақта құламасына орналасады. Кенжардың жоғарғы шетінде комбайн дайындығы үшін арнайы кертпеш, ал кенжардың төменгі жағында көмірді жинақтап түсіру үшін - магазіндік кертпеш құрылады. Магазіндік кертпештің өлшемдері: өрлеу бағытымен - 20 - 25 м, жазылым бойынша - 10 - 12 метрге дейін. Кенжар мен кертпештін бұрышындағы көмір қатты опырылып комбайн жұмысына кедергі келтірмеу үшін және магазіндік кертпештегі екі-үш шой балғада істейтін жұмыскерлерге қауіпсіздік жағдай жасау мақсатында магазіндік кертпешті 2-3 бөлікке бөледі. Шой балғалар кенжардың жалпы өнімділігін төмендететіндіктен Донбасс шақтыларындағы күрт құлама тақталарында комбайн қолданылатын кейбір тазартпа кенжарларда магазіндік кертпеш жасаудан бас тартуда.

Кенетті лақтырылысқа икемді тақталарда кертпешті кенжарларды пайдаланғанда әрбір кертпештердің аумақтарында кенеттен лақтьфылыс ошақтары пайда болуына жағдай жасалатыны белгілі. Ал тіксызықты кенжар жүйесін пайдаланғанда кенеттен лақтырылыс қауіптілігі төменделетіні байқалады.

Кенжар-этаж түріндегі тіксызықты жаппай қазу жүйелері қалыңдығы 1,2 - 1,3 м шамасындағы күрт кұлама көмір тақталарында пайдаланады. Көмір қаттылығы әр түрлі болуы мүмкін. Бұл жүйенің желдету мен жүк тасымалдау схемалары қарапайымды болады. Дайындық жұмыстарының көлемдері де өте төмен.

Тіксызықты жүйеде көмір қазу процесі механикаландырылып, басқа жұмыстар үзақ уақыт қол әдісімен орындалғды. Кенжар тіреулері ретінде жеке дара ағаш тіректері мен ағаш қалаулары пайдаланылған. Тіреулеу, ағаш материалдарын жеткізу мен тау-кен қысымын игеру жұмыстары жалпы 65% құрайды. Ағаш тіреуін орнату комбайнға іркіліспен жұмыс істетіп, оның өнімділігін төмендетеді.

Ақырғы 15-20 жылдар арасында жұқа және орташа (0,8 - 2,5 м) күрт құлама тақталарда механикаландырылған комплекстер пайдалана бастады. Олардың қатарында мынандай комплекстер -КГУ, КІЖ-ІМ, АК-3 және тағы басқалар бар. Бұлардың көпшілігі Донбасс шактыларында сынақтан өтіп, болашақ тәжірибеде кең орын алатындықтарын байқатты.

Әдебиеттер: 1:нег. [192-203]

Бақылау сұрақтар:

1) Жазық тақталарда қолданылатын қазу жүйелер;

2) Көлбеу тақталарда қолданылатын қазу жүйелер;

3) Күрт-құлама тақталарда қолданылатын қазу жүйесі;