2. Общие сведения о столбовых системах разработки. Достоинства, недостатки, область применения.
СТОЛБОВАЯ СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ (Ст.СР) - система, при которой запасы в пределах участка (этажа, яруса или столба) полностью оконтурены подготовительными выработками перед началом ведения очистных работ.
Зарисовать общий вид системы схематично (подписать откаточный и вент. штреки, очистной забой).
Отличительные признаки столбовых систем разработки
- очистные и подготовительные работы разделены в пространстве и времени;
- выемочные выработки поддерживаются в нетронутом массиве угля и, как правило, погашаются вслед за подвиганием очистных забоев;
- направление транспортирования угля и движения отработанной струи воздуха по выработкам, примыкающим к лаве, совпадает с направлением движения лавы.
СтСР могут применяться при любом схеме подготовки шахтного поля (в основном при панельной или поргоризонтной).
Различают следующие разновидности столбовых систем разработки (при ответе зарисовывать соответствующие под буквами рисунки ниже):
при выемке лавами по простиранию:
а) лава-ярус (лава-этаж - реже);
б) со спаренными лавами в ярусе (этаже);
в) с разделением этажа на подэтажи.
при выемке лавами по восстанию или падению:
г) с выемкой одинарными лавами;
д) с выемкой спаренными лавами.
а |
|
б |
|
в |
|
г |
|
д |
|
е |
|
ж |
|
|
|
Общие достоинства всех СтСР:
- хорошее состояние участковых выработок в массиве угля и незначительные затраты на их поддержание;
- отсутствие взаимных помех в работе подготовительных и очистных забоев;
- детальная разведка пласта в период подготовки столбов и возможность своевременного принятия необходимых мер при выявленных осложнениях и опасностях;
- возможность полного извлечения металлической крепи при погашении подготовительных выработок;
- отсутствие утечек воздуха через выработанное пространство.
Общие недостатки:
- большой объем проведения подготовительных выработок до начала ведения очистных работ (это удлиняет сроки ввода их в эксплуатацию и требует значительных единовременных капитальных затрат)',
- сложность проветривания длинных тупиковых выработок в процессе их проведения;
- необходимость поддержания подготовительных выработок длительный срок (как в период их проведения, так и во время ведения очистных работ) (***на пластах с пучащими почвами это приводит к дополнительным расходам на их поддержание. Исключается только при больших скоростях подвигания очистных и подготовительных работ)
Область применения Ст.СР. — пласты с любыми углами падения средней мощности, а при комплексно-механизированной разработке - пологих пласты мощностью до 5-6 м.
3. Динамика опорного давления впереди лавы при отсутствии раздавливания пород краевой зоны и при его наличии.
Опорное давление – повышенные (по сравнению с первоначальными, существующими до разработки пласта) нормальные (перпендикулярные) к пласту напряжения, действующие по опорному контуру на массивы и целики угля, на закладку и обрушенные породы, возникающие вследствие перераспределения напряжений при проведении выработок.
I – зона повышенного опорного давления шириной 15-50 м ниже откаточных и выше вентиляционных штреков.
Iа – зона временного опорного давления шириной 20-50 м впереди очистного забоя, перемещающаяся с подвиганием очистного забоя.
Iб – зона временного опорного давления в выработанном пространстве.
II – нетронутый массив (за пределами зоны опорного давления).
III – зона пониженных напряжений (над призабойным пространством и вблизи его в выработанном пространстве, в зоне раздавливания угля впереди очистного забоя и около подготовительных выработок).
Следует отметить, что максимальная величина временного опорного давления в зонах I, Iа и Iб в 1,5-4 раза превышает нормальные к пласту сжимающие напряжения.
Характер опорного давления в плоскости разрабатываемого пласта.