Системы разработки курс лекций

Рассмотренный вариант системы разработки требует большого объема нарезных работ, больших трудозатрат на монтаж гибкого перекрытия, представляет значительные сложности, связанные с работой под неслежавшимся закладочным массивом верхних отработанных слоев. Поэтому рассмотренный вариант системы применяется на практике довольно редко. Значительно более часто применяется вариант системы разработки с отработкой горизонтальных слоев в восходящем порядке. Именно такой вариант системы разработки горизонтальных слоев с гидравлической закладкой выработанного пространства показан на рис. 6.16.

Выемочное поле мощного крутопадающего пласта длиной по простиранию 350–450 м разделено на два одинаковых блока. На откаточном горизонте выемочное поле вскрывается

сполевого откаточного штрека 1 двумя участковыми откаточными квершлагами 3, пройденными по середине блоков до кровли пласта. На вентиляционном горизонте выемочное поле вскрыто тремя участковыми вентиляционными квершлагами 4, пройденными по границам блоков также до кровли пласта. На откаточном горизонте от участковых откаточных квершлагов 3 до границ блока пройдены у кровли пласта участковые откаточные штреки 5, которые по границам блока соединяются

сучастковыми вентиляционными квершлагами 4 закладочновентиляционными скатами 6, пройденными у кровли пласта. На вентиляционном горизонте участковые вентиляционные квершлаги соединяются штреками 7, расположенными у почвы пласта. От участковых откаточных квершлагов 3 до штреков 7 пройдены углеспускные скаты 8.

Подготовка и отработка слоев в рассматриваемом варианте системы разработки последовательная, т.е. в подготовке и отработке одновременно находится только один горизонтальный слой. Подготовка горизонтального слоя (рис. 6.17) предусматривает проведение в каждом блоке двух слоевых конвейерных штреков 11, проводимых у почвы пласта от углеспускного ската 8 до границ блока, орта 9, проводимого от углеспускного ската до кровли пласта, двух слоевых вентиляционных штреков 10, проводимых от орта 9 до границ блока.

191

Подготовка нового вышележащего горизонтального слоя начинается только после полной отработки и закладки слоя.

Свежая струя воздуха поступает в выемочное поле с полевого этажного откаточного штрека 1 по участковым откаточным квершлагам 3, по углеспускному скату 8 поднимается до разрабатываемого горизонтального слоя и поступает в очистной забой по слоевому конвейерному штреку 11. Исходящая струя из очистного забоя выходит на слоевой вентиляционный штрек 10 и далее по закладочно-вентиляционному скату 6, участковому квершлагу 4 удаляется на полевой этажный вентиляционный штрек 2.

Нетрудно заметить, что последний вариант системы разработки выгодно отличается от предыдущего отсутствием трудоемких работ по монтажу перекрытий между слоями и более безопасной работой, т.к. в кровле слоя находится массив угля, а не закладочный массив, не успевший слежаться.

На рис. 6.16–6.17 рассмотрен вариант системы разработки гидравлической закладкой. Возможно применение этого варианта и с пневматической закладкой. В этом случае надобность в дренажных печах, возводимых в закладочном массиве, отпадает.

6.2.3. Системы разработки горизонтальными слоями с отработкой слоев вкрест простирания с закладкой

Этот вариант системы разработки применяется только при разделении мощного крутопадающего пласта на горизонтальные слои. Система разработки горизонтальными слоями с отработкой слоев вкрест простирания с пневматической закладкой показана на рис. 6.18. Порядок отработки слоев – нисходящий. Выемочное поле размером по простиранию 200–250 м разделяется на два одинаковых блока (рис. 6.18, в).

Вскрытие выемочного поля на откаточном горизонте осуществлено с полевого откаточного этажного штрека 1 пятью участковыми квершлагами 3, два из которых пройдены по середине блоков, а три – по границам блоков (рис. 6.18, в). Участковые квершлаги пройдены до почвы пласта (рис. 6.18, а).

194

На вентиляционном горизонте вскрытие выемочного поля осуществлено с полевого этажного вентиляционного штрека 2 двумя участковыми квершлагами 4, расположенными по середине блоков и пройденными также до почвы пласта.

Рис. 6.18. Система разработки горизонтальными слоями с отработкой слоев вкрест простирания с пневматической закладкой

195

Участковые квершлаги откаточного 3 и вентиляционного горизонтов, пройденные по середине блоков, сбиваются углеспускными печами 5, расположенными у почвы пласта, и полевыми закладочно-вентиляционными скатами 6, пройденными в породах почвы пласта (рис. 6.18, а). На откаточном горизонте по границам блоков до кровли пласта проводятся орты 7, являющиеся своего рода продолжением участковых квершлагов 3, пройденных по границам блоков. На вентиляционном горизонте от участковых квершлагов 4 до границ блоков проводятся участковые штреки 8, расположенные у почвы пласта. По границам блоков от участковых штреков 8 до кровли пласта проводятся орты 9. Орты 7, пройденные по границам блока на откаточном горизонте, сбиваются воздухоподающими печами 10, пройденными у кровли пласта, с ортами 9, расположенными на вентиляционном горизонте. Проведением воздухопо-

(рис. 6.19) заключается в проведении слоевого квершлага 13 между углеспускной печью 5 и полевым скатом 6; проведении разрезных слоевых штреков 11 от углеспускной печи до границ блоков; проведении ортов 12 по границам блоков от разрезных штреков 11 до воздухоподающих печей 10.

Рис. 6.19. Подготовка и отработка горизонтального слоя вкрест простирания

196

Отработка горизонтального слоя начинается лавами от разрезных слоевых штреков 11, пройденных у почвы пласта. При отработке первого (верхнего) слоя роль разрезного штрека играют участковые штреки 8. Очистные забои перемещаются вкрест простирания пласта в направлении от почвы пласта к его кровле. Выемка угля в лавах осуществляется буровзрывным способом. При большой мощности пласта (большой ширине горизонтального слоя) возможна выемка угля очистным комбайном. Крепление призабойного пространства производится деревянной индивидуальной крепью. По почве слоя монтируется настил из металлических полос и металлической сетки 15. Выработанное пространство слоя закладывается пневматической закладкой. При закладке выработанного пространства по середине каждого блока оформляется орт 14. Закладочный материал поступает с полевого этажного вентиляционного штрека 2 по участковому квершлагу 4, полевому закладочновентиляционному скату 6, слоевому квершлагу 13, орту 14.

Добытый в горизонтальном слое уголь скребковым конвейером транспортируется по лаве до орта 14, далее скребковым конвейером – до углеспускной печи 5. Далее уголь перегружается на участковые квершлаги 3 откаточного горизонта, пройденные по середине блоков.

Свежая струя воздуха поступает с полевого откаточного этажного штрека 1 по участковым квершлагам 3, пройденным по границам блоков, ортам 7, являющимся продолжением квершлагов 3, воздухоподающим печам 10, ортам 12. Исходящая струя воздуха выходит из лавы на орт 14 и далее движется по слоевому квершлагу 13, закладочно-вентиляционному скату 6, участковому квершлагу 4.

Заканчивая разговор о слоевых системах разработки, следует отметить, что все они чрезвычайно трудоемки, требуют проведения большого объема подготовительных и нарезных выработок, имеют невысокую производительность. Однако эти системы обеспечивают высокое извлечение полезного ископаемого из недр. И, что особенно важно, эти системы с закладкой выработанного пространства позволяют отрабатывать мощные пласты под объектами на земной поверхности.

197

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Бурчаков А.С. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых / А.С. Бурчаков

[и др.]. – М.: Недра, 1983.

2.Васючков Ю.Ф. Горное дело / Ю.Ф. Васючков. – М.:

Недра, 1990.

3.Задачник по подземной разработке угольных месторождений / под ред. К.Ф. Сапицкого. – М.: Недра, 1981.

4.Килячков А.П. Технология горного производства / А.П. Килячков. – М.: Недра, 1986.

5.Методическое руководство по ведению горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения. – М.:

Недра, 1992.

6.Пермяков Р.С. Технология добычи солей / Р.С. Пермя-

ков [и др.]. – М.: Недра, 1981.

7.Полянина Г.Д. Технология и безопасность разработки Верхнекамского калийного месторождения / Г.Д. Полянина [и др.]; Перм. политехн. ин-т. – Пермь, 1990.

8.Правила безопасности в угольных шахтах (РД 05-94– 95). – М.: ГУП «Научно-технический центр по безопасности

впромышленности Госгортехнадзора России», 1995.

198

199

200