2.6.Вскрытие крутых пластов

Для вскрытия крутых пластов, как правило, используют многогоризонтные схемы с применением вертикальных стволов и этажных квершлагов. И только в порядке исключения применяют вскрытие наклонными стволами, пройденными по пласту угля (при небольших размерах шахтного поля по падению или отработке верхних горизонтов), и штольнями (при залегании пластов в гористой местности). При вскрытии крутых пластов вертикальными стволами и этажными квершлагами существует две разновидности: донецкий и немецкий способы.

При установлении вертикальной высоты этажа на крутом падении необходимо учитывать следующие противоречивые факторы: чем больше высота этажа, тем меньше будет проходиться квершлагов, околоствольных дворов, штреков и других выработок в пределах шахтного поля и, следовательно, сократятся расходы на их проведение и поддержание, отнесенные на 1 т добычи. Однако чрезмерное увеличение высоты этажа вызовет затруднения в передвижении людей по лаве, увеличит степень дробления угля, усложнит проветривание и т.д. Поэтому в соответствии с НТП при разработке тонких и средней мощности пластов вертикальная высота этажа принимается в пределах 120-130 м, а при разработке мощных пластов – не более 80-100 м.

Сущность Донецкого способа вскрытия (рис.2.28) заключается в том, что для вскрытия свиты крутых пластов стволы проходятся сразу до уровня откаточного горизонта 2-го этажа, а околоствольный двор и этажные квершлаги проводятся на уровне первого этажа. К моменту окончания выемки запасов первого этажа должен быть подготовлен 2-й этаж и т.д. При этом откаточные квершлаги и штреки первого этажа используются в качестве вентиляционных для второго этажа.

Рисунок 2.28 – Донецкий способ вскрытия крутых пластов

Сущность немецкого способа вскрытия (рис.2.29) состоит в уменьшении капитальных работ за счет увеличения вертикальной высоты этажей до 200 м с разделением их на подэтажи. Отдельные группы пластов разрабатываются при этом с проведением полевых штреков. По простиранию эти группы пластов делятся на участки-блоки, посредине каждого блока от полевого штрека проводится блоковый квершлаг, а от него – гезенк до вентиляционного горизонта. Для подготовки подэтажей от гезенков проходятся подэтажные квершлаги и штреки.

Рисунок 2.29 – Немецкий способ вскрытия крутых пластов

При немецком способе вскрытия сокращается количество углубок стволов со всеми вытекающими из него положительными моментами: уменьшается количество околоствольных дворов с большим объемом и сложной конфигурацией выработок, уменьшаются крупные капитальные работы по подготовке горизонтов и т.д. Однако при этом значительно увеличивается число других выработок, проводимых, в основном, по породе: гезенков, полевых штреков, блоковых и подэтажных квершлагов и штреков.

Для условий Донецкого бассейна более целесообразен донецкий способ вскрытия, так как в этом бассейне сравнительно простая тектоника и невысокая угленасыщенность месторождения.

Широкому применению немецкого способа в Рурском бассейне способствует создание промышленностью ФРГ высокопроизводительного серийного оборудования – винтовых углеспусков и малогабаритных клетевых подъемных установок.

При вскрытии мощных крутых пластов стволы проходятся в лежачем боку свиты (рис.2.30), а располагаются за пределами зоны сдвижения пород; закругления с квершлагов на вскрываемые пласты проводятся только по породе.

Рисунок 2.30 – Схема вскрытия мощных крутых пластов