2.2.Вскрытие наклонными стволами, проводимыми вкрест простирания пород

Рисунок 4.16 – Вскрытие шахтного поля наклонными стволами, проводимыми вкрест простирания пород

1 – наклонный ствол; 2 – главный штрек

Этот способ вскрытия (рис. 4 .16) применяется при небольшой глубине залегания пластов и небольших углах падения. Наклонные стволы проводятся вкрест простирания пород под углом, обеспечивающим возможность применения конвейерного транспорта, т. е. 16..18°. При транспорте угля в скипах угол наклона стволов может быть и большим.

Основными преимуществами вскрытия наклонными стволами, проводимыми вкрест простирания пород, по сравнению со стволами, проводимыми по пласту или породам параллельно напластованию, являются:

• лучшая устойчивость стволов к проявлениям горного давления;

• удобство вскрытия и транспортного обслуживания всех пластов в шахтном поле без проведения дополнительных вскрывающих выработок.

Недостатки способа (помимо части общих недостатков вскрытия наклонными стволами):

• необходимость оставления целиков угля больших размеров для охраны стволов и поверхности от подработки;

• ограниченность условий применения, указанных выше, а именно: небольшая глубина разработки, горизонтальное или слабонаклонное залегание пластов и, кроме того, отсутствие плывунов в наносах, небольшая газоносность пластов.

Вопросы для самоконтроля

1. Изложите сущность вскрытия одиночного пласта наклонными стволами.

2. Количество наклонных стволов в шахтном поле, функции и оборудование их.

3. Укажите достоинства, недостатки и область применения способа вскрытия шахтного поля наклонными стволами, проводимыми по пласту.

4. Поясните, почему вскрытие наклонными стволами применяется в основном при этажной подготовке шахтного поля.

5. Дайте сравнительную оценку способам вскрытия свиты пластов этажными квершлагами и этажными гезенками при вскрытии шахтного поля наклонными стволами.

6. Изложите сущность вскрытия шахтного поля наклонными стволами, проводимыми вкрест простирания пород. Дайте оценку способа и укажите область его применения.

Глава 3.Вскрытие шахтных полей вертикальными стволами

3.1.Сущность вскрытия вертикальными стволами

Сущность вскрытия шахтного поля вертикальными стволами заключается в том, что с поверхности до рабочего горизонта проводят обычно два вертикальных ствола (реже три), которые на уровне горизонта в первую очередь сбиваются между собой вентиляционной сбойкой для организации проветривания горных выработок при подготовке горизонта. Затем сооружается околоствольный двор, и далее про­во­дятся дополнительные выработки (квершлаги, гезенки и т. д.), которыми и производится вскрытие пластов. Один из стволов — главный, другой — вспомогательный.

Главный ствол служит для выдачи угля и породы на поверхность, и на современных шахтах оборудуется, как правило, скиповыми подъемами. Емкость угольных скипов достигает 25 м³. Количество скиповых подъемов для выдачи угля зависит от производственной мощности шахты, глубины ствола, количества рабочих горизонтов и марок угля (при необходимости их раздельной выдачи) и составляет один или два. Выдача породы осуществляется односкиповым подъемом с противовесом или двускиповым при большом объеме выдаваемой породы.

Вспомогательный ствол предназначается для спуска и подъема людей, доставки материалов, оборудования и т.п. Оборудуется клетевыми подъемами. Клети одно- и двухэтажные.

Оба ствола используются для проветривания шахты. Вспомогательный ствол, как правило, является воздухоподающим, главный предназначается для выдачи отработанной струи воздуха, что регламентируется Правилами безопасности по следующим причинам:

• чтобы исключить поступления в шахту со свежей струей пыли, образующейся при разгрузке скипов на поверхности, а также при их загрузке в околоствольном дворе;

• чтобы обеспечить лучшую герметизацию ствола от утечек воздуха. Если бы вентиляционным являлся вспомогательный ствол, то вследствие частого открывания вентиляционных дверей для пропуска вагонеток, а также хождения людей имели бы место значительные утечки воздуха.

Как правило, в настоящее время сооружаются стволы круглого сечения диаметром от 5 до 9 м и крепятся монолитным бетоном. Каждый ствол должен быть оборудован лестничным отделением для выхода людей на поверхность в случае аварии на подъемных установках.

Согласно ПБ (§78) лестничные отделения в стволах могут отсутствовать, если в них имеются по две подъемные установки с независимым подводом энергии.

Преимущества вскрытия шахтного поля вертикальными стволами по сравнению со вскрытием наклонными стволами следующие:

• вертикальные стволы устойчивы к проявлениям горного давления и требуют небольших затрат на их ремонт; имеют большие площади поперечного сечения, что позволяет подавать в шахту большее количество воздуха, а следовательно, иметь большую производственную мощность по газовому фактору;

• вспомогательные подъемы в вертикальных стволах намного производительнее таковых в наклонных стволах за счет более высоких скоростей движения подъемных сосудов и, как правило, меньшей длины ствола;

• имеется возможность совмещения в одном стволе всех необходимых транспортных операций;

• вскрытие вертикальными стволами возможно в любых горно-геологических условиях, что позволяет считать этот способ вскрытия универсальным.

Общими недостатками вскрытия вертикальными стволами по сравнению с наклонными являются:

• значительно большая стоимость проведения стволов;

• сложность производства работ по углубке стволов при подготовке новых горизонтов;

• более сложные и дорогостоящие поверхностные сооружения над стволами и у стволов (копры, надшахтные здания, здания подъемных установок).

По числу транспортных (подъемных) горизонтов все способы вскрытия вертикальными стволами разделяются на две группы одногоризонтные и многогоризонтные.

А. ОДНОГОРИЗОНТНЫЕ СПОСОБЫ ВСКРЫТИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ СТВОЛАМИ