3.5. Вскрытие наклонными стволами
Область применения. Вскрытие угольных пластов, имеющих выход на дневную поверхность или под наносы. При угле залегания пластов до 180 наклонные стволы оборудуют конвейерным транспортом, а при большем угле залегания - скиповыми подъемами.
Производственная мощность шахты от 0,9 до 3,0 млн. т в год при сроке службы шахты до 50 лет. Размеры шахтного поля по простиранию от 4,0 до 8,0 км и по падению до 1,0 км при одноступенчатом конвейерном подъеме. Наклонные стволы располагаются на расстоянии до 50 м друг от друга.
Порядок отработки этажей в шахтном поле нисходящий.
Типичные условия разработки на шахтах Донбасса, Приморья и Крайнего севера России, Великобритании, Канады, США, Польши, Германии, Словакии.
Схема вскрытия. Вскрытие двумя-тремя наклонными стволами по нижнему пласту свиты и этажными квершлагами на уровне откаточного горизонта. При большой производственной мощности шахты и реализации эффективной схемы вентиляции число наклонных стволов может быть большим.
Технология вскрытия. С поверхности до уровня расположения откаточного горизонта первого этажа проводят главный наклонный 1 и вспомогательные стволы 2, сбивают их сбойками для вентиляции, сооружают околоствольный двор и приступают к выполнению подготовительных работ. Проводят вентиляционный 4 и откаточный 5 штреки, располагая между ними лавы 6 (рис. 8.6). Для вскрытия свиты пластов поводят этажные квершлаги или скаты в направлении верхних пластов свиты. По мере отработки запасов первого этажа выполняют углубку стволов до уровня второго этажа. Одновременно в работе могут находится несколько этажей. Тогда один из стволов используют для углубки стволов. Вскрытие этажей производят последовательно в нисходящем порядке к нижней технической границе.
Вентиляция. Воздух поступает в шахту по вспомогательному стволу до уровня откаточного горизонта первого этажа, далее по выработкам околоствольного двора на откаточный штрек и по нему в очистной забой. На вентиляционном штреке сооружают вентиляционные двери 7 , чтобы свежая струя не попала в исходящую струю воздуха, которая движется по вентиляционному штреку и по главному наклонному стволу выходит на поверхность.
Откаточный штрек и квершлаг первого этажа после его отработки становится вентиляционным для второго этажа.
Транспорт. При углах наклона главного ствола до 18° транспорт полезного ископаемого осуществляют при помощи конвейера, а вспомогательный ствол оборудуют канатной откаткой. Обеспечивается полная конвейеризация доставки полезного ископаемого от забоя до погрузки в железнодорожные вагоны. При углах наклона ствол более 18° оборудуют скиповым подъемом.
А - А Б
- Б
Б
А
2 1 А
Б
Рис. 8.6. Схема вскрытия пластов наклонными стволами, расположенными по центру шахтного поля:
1,2,3 – соответственно главный наклонный, вспомогательный и вентиляционный ствол;4,5 – соответственно вентиляционный и откаточный штрек; 6 – лава; 7 – вентиляционные двери
Выводы. Вскрытие запасов шахтного поля наклонными стволами позволяет:
осуществлять полную конвейеризацию доставки полезного ископаемого от забоя до места отгрузки его потребителю;
организовать большую пропускную способность ствола;
сократить срок строительства шахты;
уменьшить капитальные первоначальные затраты на строительство в сравнении со вскрытием вертикальными стволами;
выполнять доразведку запасов в шахтном поле получать достоверные данные о горно-геологических условиях месторождения.
Вместе с тем применение вскрытия наклонными стволами имеет ряд недостатков:
большая длина вскрытия по сравнению со вскрытием вертикальными стволами;
небольшая пропускная способность канатной откатки и ее низкая надежность работы;
достаточно высокие затраты на поддержание наклонных стволов.