11 Дәріс. Бағаналы қазу жүйелер

11.1 Бағаналы қазу жүйелер. Этаждык дайындық тәсілдегі казу жүйелері

Өткен ғасырдың 70 - 80 жылдарында барлық кенорындарында жаппай қазудан бағаналы қазу жүйесіне ауысу процесі басталды. Негізі, бұл процесс қазбаларды өткізу үшін арналған жоғары өнімді машиналардың тәжірибеге кеңінен енгізілуімен тікелей байланысты. Қазбалардың өткізілуі жылдамдатылғандықтан жаппай қазу жүйенің бұрынғы артықшылығы ретінде саналып келген қасиеттерінің көбі жойылып калды. Сонымен қатар тазартпа жұмыстарының да механикаландырылуы дами бастады (механикаландырылған кенжар бекітпелері, жаңа өнімді көмір қазу комбайндары мен конвейерлері жасалып, өндіріске берілді). Мұндай жағдайда өнімділігі төмен жаппай қазу жүйелерінің үлесі төмендей түсті.

1970-80 жылдар бағаналы қазу жүйелердің қазіргі СНГ шеңберінде (оның ішінде Қазақстан да бар) кеңінен қолданысқа ене бастаған кезі деп саналады. Қазіргі кезде жаппай қазу жүйелері Донецк көмір бассейнінің жұқа тақталарында ғана сақталган.

Бағаналы қазу жүйелерін пайдалану аясы жаппай қазу жүйелерімен салыстырғанда өте кең. Ол, жазық, көлбеу, күртқүлама, тік қүлама тақталардың барлығында пайдаланылуы мүмкін. Бұл жүйелерді этаждық, панелдік, горизонттык тәсілдердердін әрқайсында қолдануға болады. Бағаналы қазу жүйелердің түрлері өте көп. Солардың біразы төменде қарастырылады.

11.2 Этажды аралық этаждарға бөлмей қазу жүйелері

Бұл жүйелерді басқаша кенжар-этаж (лава-этаж) деп те атайды. Жүйе тиімді қолданылу үшін шақты алабы қанаттарының ұзындығы 2 - 2,5 км шамасында болуға тиісті.

Тазартпа жұмыстар басталардан бұрын шақты алабы ортасындағы күрделі бремсберг (1) пен адамдар жүріс жолынан (2) бастап этаждың жоғарғы және төменгі жағынан шақты алабы шекарасына дейін тасыма (3), желдетпе (4) штректері, ал оларға параллел жұпқазбалар (5) өткізіледі (11.1-сурет). Дайындау қазбаларымен қоршалған бағананың бас немесе аяқ жағынан тілме пеш (6) құрылып тазартпа жұмыстары басталады.

Келтірілген суретте, тазартпа жұмыстары шақты шекарасында жүргізілген пештен (6) басталып шақтының ортасына қарай бағытталған кері тәртіппен орындалады (егер тазартпа жұмыстары шақты ортасынан шетке қарай орындалса - тік тәртіп делінеді).

Ұзын бағаналы қазу жүйелерінде - этаждык штректерді ұстау, кемір тасымалдау және тазартпа кенжарды желдету жағдайлары жақсарады.

Бірінші этаждың қазу жұмыстары аяқталғанша, екінші этаждың тасыма штрегі мен жұпқазбасы өткізіліп, дайындығы бітуге тиісті. Екінші этажда желдетпе штрек ретінде бірінші этаждың тасыма штрегі қайта қолданылуы мүмкін, ал кейде желдетпе штректі жаңадан өткізудің өзі ұтымды.

Сурет-11.1 Этажды аралық этаждарға бөлмей алатын жазылым бағытты ұзын бағаналы қазу жүйесі

1 - күрделі бремсберг (еңіс); 2 - жүріс жол; 3 - желдетпе штрек; 4 - тасыма штрек; 5 - жұпқазба (просек); 6 - тілме пеш

Бағаналы қазу жүйелерін пайдалануда тазартпа кенжардың ішінде өтетін негізгі технологиялық процестер жаппай қазу жүйесіндегі процестерге сәйкес орындалады.

11.3 Этажды аралық этаждарға бөліп алатын ұзын бағаналы қазу жүйелері

Этаждың есептік биіктігі тазартпа кенжарлардың желдетпе жэне тэулік қуаты бойынша анықталған ұзындығынан астам болса, онда эр этажды аралық этаждарға бөліп жұмыс істеген лайықты болып шығады. Этажды жазылым бағыты бойынша аралық бремсберггер арқылы бірнеше қазу алабтарға бөледі. Осыган байланысты үш түрлі қазу жүйелері пайда болады (11.2-сурет):

А) артқы бремсбергке жұмыс істейтін ұзын бағаналы қазу жүйелері;

Б) алдыңғы бремсбергке жұмыс істейтін ұзын бағаналы қазу жүйелері;

В) екіжақтық бремсбергке жұмыс істейтін ұзын бағаналы қазу жүйелері

Сурет-11.2 Этажды аралық этаждарға бөліп қазу жүйелері

а) артқы бремсбергке істейтін ұзын баганалы қазу жүйесі; б) алдыңғы бремсбергке істейтін ұзын бағаналы қазу жүйесі; в) екіжақтық бремсбергке істейтін ұзын бағаналы қазу

жүйесі; I, II, III – қазу алабтары

Артқы бремсбергке жұмыс істейтін ұзын бағаналы қазу жүйесі.

Бұл жүйеде қазба алабтарындағы тазартпа кенжарлардың жылжымы этаждың жалпы қазылу бағытына керісінше болып, жоғарғы кенжардың көмірі аралық штрек арқылы артқы бремсбергке тасымалданады.

Дайындау қазбаларды өткізу реті: күрделі бремсбергтен (1) этаждық тасыма (2) мен желдетпе (3) штректері жэне олармен коса жүлказбалар (4) өткізіледі. Этаждық штректер еткізіліп болған соң әр қазу алабта аралық бремсберг (7) пен адамдар жолы (8), ал олардан қазу алабының ортасынан бүкіл үзындықпен аралық штректер (5) мен жұпқазбалар (б) өткізіледі (11.2 а және 11.3-суреттер). Қосымша жұпқазбалардың (6) өткізілуі тиімді желдету үшін қажетті. Кей жағдайларда жұпқазбаларды өткізбеуге де болады. Аралық штректерден бастап әр аралық этаждың бойымен тілме пештер (9) жүргізіледі. I мен II аралық этаждардың тазартпа жұмыстары осы тілме пештерден басталып, кенжарлары артқы учаскелік бремсбергке (№1) қарай қазу жұмыстарын орындап жылжиды. Келесі қазу алабтарының (суреттегі оң жақтағы) тазартпа жұмыстары №2 учаскелік бремсбергке қарай ұқсас түрде орындалады.

Төменгі II аралық этаждың тазартпа жұмыстары жоғарғы аралық этаждың жұ-мыстарымен бір бағыттас, бірақта одан 10-20 метрдей артта қалып отырады.

Аралық этаждар тазартпа кенжарлардың соңынан мезгіл-мезгіл жойылып отырады. Бір қазу алабында тазартпа жұмыстары жүріп жатса, келесісінде дайындық жұмыстары орындалып жатады. Суретте: әуелі №2 учаскелік бремсберг пен жұріс жолы, содан кейін жаңадан аралық штрек пен жұпқазба, одан кейін әр аралық этаждардың тілме пештер өткізіледі. Одан кейінгі келесі жаңа қазу алабында да жұмыстар осы ретпен өтеді.

Сурет-11.3 Артқы бремсбергке жұмыс істейтін ұзын бағаналы казу жүйесі

1- күрделі бремсберг; 2 - тасыма штрек; 3 - желдетпе штрек; 4 - жұпқазба; 5 печ; 6 — аралық штрек пен жұпқазба; 7 -учаскелік бремсберг; 8 - учаскелік адамдар жолағы; 9 - тілме пеш.

Келтірілген қазу жүйесінде қазу алабындағы тазартпа кенжарлардың жылжу бағыттары этаждар қазылуының жалпы бағытына керісінше екені көрініп түр. Осыған байланысты артқы бремсберг атауы пайда болған.

Жоғарғы аралық этаж көлігін таңдау кезінде аралық штрек пен учаскелік бремсбергті толық конвейерлендіру мәселесіне баса көңіл аударылады. Бүкіл этаждағы көлік біркелкі болғаны жөн.

Жоғарғы аралық этаждағы көмір тасымалдануының жолы келесідей: кенжардан аралық жұпқазбаға (6), сонан соң аралық штрекке (5), одан учаскелік бремсбергке (7), содан кейін тасыма штрегі (2) арқылы күрделі бремсбергке, әрі қарай күрделі квершлагқа, ең соңында бас оқпанға, одан жер бетіне.

11.3-суретте бағытты сызықтармен екі тазартпа кенжарының желдету жолдары көрсетілген: жоғарғы кенжардың ауасы төменгі кенжардан келгенімен, бірақта аралық штрек (4) және жүпқазба (5) арқылы жіберілген таза ауамен жаңартылып тұрады.

Қарастырылған қазу жүйесінің екі елеулі кемшілігі бар: біріншіден, учаскелік бремсберг пен жүріс жолының қорғалуы мен сақталуының қолайсыздығы; екіншіден, қазбалар арасындағы кентіректердегі (әсіресе учаскелік бремсберг пен жүріс жол аралығындағы) көмір жоғалымының көптігі және өрт қауіптілігі.

Жүйенің артықшылығы - тазартпа және дайындау жұмыстарының тәуелсіздігі (жұмыстар әр қазба алабтарында өтеді, учаскелік бремсбергтер мен жүктерді тиейтін орындармен қамтамасыз етіледі).

Әдетінше, газы мол, желдетпе схемасы флангалы болып қабылданған шақтыларда осы жүйені қолданган дұрыс, өйткені бұл жүйе, тазартпа кенжарларының жоғарғы жақтарында метан шоғырлануын қауіпті деңгейге жеткізбеуге ықпал етеді. Сондай-ақ, газшығымы шамалы шақтыларда, өздік жануға бейімді емес катты көмірлерді қазуда да осы жүйе пайдалы.

Бұрынғы көзқараспен қазу алабтарының ұзындығы 600 - 700 м шамасын құрайтын. Қазіргі кезде, жоғары өнімді тазартпа кенжарлар жұмысы тұрақты қамтамасыз етілуі үшін қазу алабатардын ұзындықтары 2000 - 3000 метрге дейін барады.

Екіжақтық бремсбергке жүмыс істейтін ұзын бағаналы қазу жүйесі.

Бұл қазу жүйесінде аралық этаждарға бөлінген қазу алабы екіжақтан қазылып алынады. Алаб ұзындықтары біржақтық алабтардан жоғары, 900 - 1000 м шамасында құрайды. Аралық бремсберг пен жүріс жолы қазба алабының ортасынан өткізіледі. Олардан алаб шетіне қарай этаж аралық штректер өткізіледі. Тазартпа жұмыстары екі жақтағы алабтың шекарасында орналасқан тілме пештерден басталады.

Екіжақты қазу жүйелердің біржақты жүйелермен салыстырғандағы артықіпылықтары: біріншіден, тазартпа кенжарларына жұмыс істеуге екі есе артық мүмкіншілік беретіндігінде; екіншіден, этаждағы бремсбергтердің жалпы саны азайып, бір этажға жұмсалатын шығындар көлемі төмендейді.

Жүйенің негізгі кемшіліктері:

-қазу алабтарындағы тазарта жұмыстары бремсберг пен жүріс жолынан алыстаған сайын, қазылған кеңістікте тау-кен қысымы өсе түседі де, сол себептен бремсберг пен жүріс жолының қорғалуы қиындайды, маңайындағы кентіректерді қазу ауырлайды;

- дайындық қазбаларының желдету жағдайы қиындалады.

Қазіргі кезде, бір немесе екі жоғары өнімді кенжарлармен жұмыс істеуге, «шақты-кенжар», «тақта-кенжар» технологиялық үлгілеріне бет бұрғандықтан, бұл казу жүйенің қажеттілігі өте төмендеп кетті.

11.4 Панелдік дайындықтағы рын баганалы қазу жүйелері

Панелдік дайындық тәсілінде ярустар жазылым бағытында бағаналы қазу жүйелерімен қазылып алынады. Ол үшін дайындық кезінде панелдік бремсбергтен (шақтының төменгі жағы болса -еңістен) панел шеттеріне қарай ярустық (аралық ярустык) штректер, содан кейін тілме пештер өткізіледі. Ол пештерде панелдік брембергке (әлде еңіске) қарай жазылым бағытында тазартпа Жұмыстары басталады. Панелдегі тазартпа кенжарлары саны шақтының көмір өндіру көлемімен және таутехникалық фактор-ларымен байланысты. Панелдің бір қанатында бұрынғы технологиялық талап бойынша екі-үш кенжарға дейін сыйғызуға болатын (түгелі төрт-алты).

Панелдегі қазу жүйелері екі әдіспен жұмыс істеуі мүмкін - дара немесе жұп орналасқан кенжарлармен. Дара кенжарлармен қазып алу жүйесінде, панелдегі әр кенжар панелдік бремсбергке (еңіске) дейін жеке тасымалдау жабдықтарымен қамтамасыз етіледі. Жұпты кенжар жүйесінде, кенжарлар көмірі жабдықталынған аралық штрекке түседі. Бұл вариантта тасымалдау жабдықтарының шартты саны мен көлемі азаятыны айқын байқалады. Жұпты кенжарлармен жұмыс істеу әдісі басқа әдістерге қарағанда жоғары техникалық-экономикалық көрсеткіштерге жетуге мүмкіндік береді. Панелдік тәсілдердің қазу жүйелері тақталардың құлама бұрыштары 10-12 градусқа дейін болса ғана пайдаланылады.

Панелдегі тазартпа кенжарлар бірімен бірі тізбекше немесе әрқайсысы жеке дара желдетілуі мүмкін. Тізбекше желдетілуде ярус ортасынан аралық штрек өткізіледі, кенжарларға таза ауа тасыма және аралық штректерден кіреді. Ал, кенжарларды жеке желдету үшін ярустың ортасынан екі аралық штрек өткізілуге тиісті. Бұл суретте көрсетілгендей, төменгі аралық штректен астыңғы кенжардың ластанған ауасы шықса, жоғарғы аралық штректен үстіңгі кенжар үшін таза ауа кіреді. Соның арқасында екі кенжардың желдетілуі тәуелді орындалады.

Осы, панелдік тәсілмен қазу жүйелері мысалдарында тек керіағысты желдету схемалары келтірілген. Бұл желдету схемасы бойынша орталық көлбеу қазбалардан (панелдік жүріс жолдарынан)

Сурет-11.4 Панелдік дайындық тәсілдегі жазылым бағытты ұзын бағаналы қазу жүйелері а - дара; б - жұпты кенжарлармен

Сурет-11.5 Панелдік тәсілдегі қазу жүйелерін керіағысты желдету схемалары

а - жұпталған кенжарларды тізбекше схемамен желдету; б - жұпталған кенжарларды жеке дара желдету схемасы

11.5 Горизонттық дайындықтағы құлама (өрлеме) бағытты рын бағаналы қазу жүйелері

Құлама (өрлеме) бағытты ұзын бағаналы қазу жуйелерінің жазылым бағытты жүйелерден айтарлықтай артықшылықтары бар:

біріншіден, қазба алабтарын дайындау кезінде көлбеу қазбаларды дәлме дәл бағытпен өткізу арқасында бүкіл алаб бойынша тазартпа кенжарлары ұзындықтарының тұрақты мөлшерде сақталуы. Осыған байланысты механикаландырылған комплекстерді қолдану өте ыңғайлы. Сондықтан құлама (ерлеме) бағытты ұзын бағаналы қазу жүйелердің қазіргі кездегі әр турлі варианттары шақтыларда жиі пайдаланылып жүр;

екіншіден, жерасты тасымалдау схемасының жеңілдігі арқасында оның беріктігі мен тиіміділігі артуы;

үшіншіден, қазба учаскесінде тікағысты желдету схемасын қолдану мүмкіншілігі мен ауаны жаңарту жағдайының болуы.

Бұл жүйелер горизонттық дайындық тәсілімен бірге қолданылады. Горизонтгық дайындықта казу алабтары желдетпе мен тасыма горизонттары аралыктарында орналасады, соған сәйкестелініп, өрлеме шегіндегісін - бас желдетпе, құламасындағы -бас тасыма штрек деп айырады. Ол штректер горизонттық (желдетпе мен тасыма) квершлагтардан өткізіледі. Шақты алабының далалық дайывдығында көмір тақтасының тасыма горизонты көлбеу гезенктермен, ал желдетпе горизонты қысқаша квершлагтармен ашьшып дайындалады. Осының нәтижесінде тілме пеште (ол, қүлама бағытты қазу жүйесінде желдетпе горизонт аймағында орналасады) кенжар жабдықтарын жинағанда (монтаж) ол жабдықтарды артық шығын болмау үшін реліс жолын төсеп квершлагпен жеткізуі ыңғайлы болады. Ал тазартпа кенжары тасыма горизонтының деңгейіне жетіп, қазу жұмыстарын аяқтағансоң ол жабдықтарды бөлшектеп (демонтаж) гезенктер арқылы далалық штрекке түсіріп әкету жұмысы жеңілденеді. Басқа жағынан гезенк кей жағдайларда, эсіресе, көмір тасымалдау процесіне байланысты технологиялық үзілістер кезінде, көмірді уақытша жинау қоймасы болып қолданылады.

Басқа қазу жүйелердегіндей құлама бағытты жүйелерде де қазба учаскелерен дайындау мәселесі екі түрде болуы мүмкін: ескіше, кендіңгектер қалдыру және кендіңгектерді қалдырмау арқылы, осыған сай қазу жүйелері де кендіңгекті немесе кендіңгексіз деп аталады. Кендіңгектерді қалдыруда желдетпе бас штректен қос көлбеу қазбалар өткізіледі (біреуі бремсберг, екіншісі адамдар жүріс жолы). Араларында ені 10 - 20, кұлама ұзындығы 40 - 50 метрлік көмір діңгектері қалдырылады. Тазартпа кенжары көмір қазуды жоғарыдан төменге құлама бағытпен орындайды. Сол сияқты, тік тәртіппен алынып жатқан шақты алабында кендіңгекті құлама бағытты казу жүйесі келтірілген. Суреттегі қазу жүйесінде тікағысты желдету схемасы пайдаланылған мысал көрсетілген.

Әдебиеттер: 1:нег. [203-242]

Бақылау сұрақтар:

1) Бағаналы қазу жүйелерін қолдану шарты;

2) Ұзын бағаналы қазу жүйесі;

3) Панельдік бағаналы қазу жүйесі;

4) Құлама тақталардағы ұзын бағаналы қазу жүйелері.