Порядок отработки этажей и ярусов

Б И Л Е Т № 1

1. Запасы, их категории и кондиции. Классификация и расчет потерь.

2. Основные технологические свойства вмещающих пород, строение, структура и слоистость массива.

3. Исходные и инструктивные материалы для составления проектов, задание на проектирование.

1. В пределах шахтного поля заключены определенные запасы полезного ископаемого. Различают геологические, балансовые и забалансовые запасы.

Геологическими называют общее количество запасов, полезного ископаемого месторождения или его части.

Балансовыми называют такие запасы, разработка которых экономически целесообразна: по качеству полезного ископаемого они отвечают требованиям их промышленного использования, а по количеству и условиям залегания пригодны для добывания при современном уровне техники.

Забалансовые запасы этим требованиям не отвечают, поэтому в настоящее время их не разрабатывают. Но их можно рассматривать как объект промышленного освоения в дальнейшем в связи с развитием техники и совершенствованием технологии добычи, обогащения и использования.

Потери полезного ископаемого принято разделять на три группы. Потери в предохранительных и барьерных целиках, называемые общешахтными. Предохранительные целики предотвращают вредное влияние горных работ на охраняемые искусственные и природные объекты на поверхности или на горные выработки. Барьерные целики изолируют шахтные поля, предохраняют действующие горные выработки от прорыва в них поверхностных или подземных вод, а также газов или заиловочной пульпы из выработанного пространства или ликвидированных горных выработок.

Потери, связанные с геологическими нарушениями пластов и окружающих пород и гидрогеологическими условиями, не позволяющими вести нормальную отработку участков.

Потери эксплуатационные, они включают потери по площади (невынимаемые части целиков у подготовительных выработок, в очистном пространстве и на границах выемочных участков) и по мощности пласта (пачки угля, оставленные в кровле, почве или между слоями пласта в очистных и подготовительных выработках); потери от неправильного ведения горных работ (целики, оставляемые вследствие завалов или затопления выработок; противопожарные целики, изолирующие отдельные части шахтного поля друг от друга; опорные целики, временно удерживающие породы кровли пласта или рудного тела от обрушения в выработанное пространство); потери отбитого угля в результате неполной выдачи его из очистного забоя, при взрывных работах, при транспортировании по выработкам.

Потери угля (%) определяются по формуле

где Z — промышленные запасы шахтного поля, т;

Z_б — балансовые запасы шахтного поля, т.

2. Все пласты в период своего образования залегали в земной коре более или менее горизонтально. Затем под действием тектонических процессов они собирались в складки, крылья которых располагались под любыми углами падения (от 0 до 90°) и даже были опрокинуты, т.е. заняли такое положение, при котором породы, образовавшиеся ранее, оказались расположенными выше пород более позднего происхождения.

Положение пласта (залежи) в толще пород определяется элементами залегания в данной точке с координатами х, у, z (простиранием, азимутом), падением (углом падения) и мощностью, а также глубиной залегания, т. е. расстоянием по вертикали от земной поверхности до кровли пласта (залежи).

По углу падения пласты в соответствии с Правилами технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт (ПТЭ) делят на четыре группы: пологие с углом падения до 18°,наклонные — от 18 до 35°; крутонаклонные — от 35 до 55° и крутые — от 55 до 90°.

Выше и ниже угольного пласта залегают боковые горные породы. Толща пород, залегающих над пластом полезного ископаемого, называется кровлей пласта, а залегающая под пластом — почвой пласта. Расстояние между почвой и кровлей пласта по нормали называют мощностью пласта т. По мощности пласты разделяют на четыре группы: весьма тонкие мощностью до 0,7 м, тонкие — от 0,71 до 1,2 м; средней мощности— от 1,21 до 3,5 и мощные— свыше 3,5 м.

Различают пласты простого и сложного строения. Пласт простого строения состоит из полезного ископаемого. В пласте сложного строения уголь разделяется на отдельные слои (пачки) прослойками породы. Пласты сложного строения имеют полную и полезную мощность. Мощность пласта вместе с находящимися в нем прослойками породы называют полной мощностью, суммарная мощность пачек угля в пласте определяет его полезную мощность. Таким образом, полезная мощность пласта равна его полной мощности, за вычетом суммы мощностей всех прослойков породы. Суммарную мощность пачек полезного ископаемого и прослойков породы, фактически вынимаемых при разработке, называют вынимаемой мощностью пласта. Часть пласта, выходящую на земную поверхность или находящуюся неглубоко от нее под наносами, называют выходом пласта или хвостом его. Пласт на выходах на большую или меньшую глубину обычно является некондиционным вследствие ухудшения качества угля из-за его окисления.

Несколько пластов каменного угля, залегающих в определенной толще вмещающих пород, составляют свиту.

Ложной кровлей называют залегающий непосредственно над разрабатываемым пластом слой породы незначительной мощности (до 0,5—0,6 м), который легко обрушается одновременно с выемкой угля или с некоторым отставанием от нее. Следует отметить, что многие пласты не имеют ложной кровли.

Непосредственной кровлей называют залегающую над пластом или ложной кровлей толщу пород, которая легко обрушается, причем на небольших площадях после удаления индивидуальной или передвижения механизированной крепи очистной выработки.

Основной кровлей называют толщу крепких, устойчивых пород, залегающих над непосредственной кровлей и обрушающихся при значительной площади обнажения. Основная кровля может залегать и непосредственно над пластом угля.

Ложная кровля обычно состоит из углистых и слабых глинистых сланцев; непосредственная кровля чаще всего представлена песчано-глинистыми и глинистыми сланцами, а основная — известняками и песчаниками, реже крепкими глинистыми сланцами.

Толщу пород, залегающую непосредственно под угольным пластом, называют непосредственной почвой. Со свойствами непосредственной почвы связаны явления пучения пород, вдавливания в нее крепи, а на крутом падении — сползание и обрушение.

Толщу пород, залегающую ниже пород непосредственной почвы, называют основной почвой.

Породы кровли разделяют на четыре класса (по классификации б. ВУГИ) по их обрушаемости: в основу классификации положены характер обрушаемости и высота их обрушения.

Класс I — в непосредственной кровле залегает толща легко обрушающихся пород. Мощность этой толщи, состоящей из нескольких слоев, не меньше 6—8-кратной мощности разрабатываемого пласта.

Класс II — в непосредственной кровле залегает толща легко обрушающихся пород мощностью менее 6—8-кратной мощности разрабатываемого пласта. В основной кровле залегают труднообрушающиеся породы, которые обрушаются лишь спустя некоторое время после подвигания очистных работ и обнажения кровли на значительной площади.

Класс III — в непосредственной кровле залегает относительно мощный пласт труднообрушающихся пород. В отдельных случаях непосредственная кровля отсутствует и над пластом залегает основная кровля, допускающая обнажения на значительной площади.

Класс IV — в непосредственной кровле залегают породы, способные плавно опускаться без значительных разрывов и трещин (при мощности пласта до 0,8—1,0 м).

3.

Б И Л Е Т № 2

1. Требования к системе разработки. Классификация систем разработки.

2. Технологические характеристики угольных пластов, свойства угля.

3. Порядок составления проектов и организация проектных работ, согласование и утверждение проектов.

1. Системой разработки угольного месторождения называют установленный для данных геологических условий залегания пласта и принятых средств механизации выемки угля определенный порядок ведения подготовительных, нарезных и очистных работ в пределах этажа, панели или горизонта, увязанный в пространстве и времени.

К любой системе разработки предъявляются следующие основные требования: безопасность ведения работ, экономичность, охрана недр и окружающей человека среды.

Требования безопасности в условиях социалистического народного хозяйства являются безусловными. Обязательным для безопасного ведения работ является наличие не менее двух свободных выходов из очистного забоя, а также надлежащее и непрерывное его проветривание; рабочие места должны быть надежно закреплены от самопроизвольного обрушения пород кровли, сползания почвы; обязательно проведение профилактических мероприятий по подавлению пыли, предупреждению внезапных выбросов угля и газа, горных ударов и пр.

Большое разнообразие в геологических условиях залегания угольных пластов и видов технологии выемки полезного ископаемого в очистных забоях обусловило многообразие систем разработки и их вариантов. В этой связи возникла необходимость в их классификации.

В качестве классификационного признака при обычной технологии добычи угля выбрано одно характерное отличие, которое выделяет любую систему разработки из группы других. Таким отличием является определенная очередность ведения подготовительных и очистных работ. Основное отличие предопределяет вид системы разработки — сплошная, столбовая и комбинированная при применении длинных очистных забоев (лав или полос); камерная и камерно-столбовая — при коротких забоях.

2. Под технологией очистной выемки следует понимать совокупность производственных процессов, выполняемых в определенной последовательности в пространстве и времени и направленных на получение готовой продукции. Основным процессом в технологии добывания твердых полезных ископаемых является разрушение, т. е. отделение от массива кусков горной породы и дробление их до кондиционной крупности для удобства транспортирования. При подземном методе добычи разрушение угля может осуществляться механическими средствами, взрывчатыми веществами, гидравлическим способом (рис. 5.2). Основной является технология с механическим разрушением угля, которая может осуществляться с постоянным присутствием рабочих в очистном забое и без постоянного их присутствия.

Рис. 5.2. Классификация подземной технологии очистной выемки

В зависимости от применяемых средств механизации очистных работ и поддержания обнаженных пород в призабойном пространстве можно выделить следующие способы выемки угля: комплектом оборудования, очистным комплексом и очистным агрегатом, а также с применением отбойных молотков и взрывчатых веществ (ВВ).

Комплектом оборудования очистного забоя называют набор оборудования, состоящий из выемочной машины и забойного конвейера со средствами механизации его передвижения, применяемый в сочетании с индивидуальной крепью, устанавливаемой вручную. Область их применения постепенно сужается и перспектив не имеет.

Рис. 6.1. Классификация систем разработки

3. Для добычи полезных ископаемых горные отводы предоставляются в бесплатное пользование в порядке, устанавливаемом законодательством Союза ССР. Под горным отводом подразумевается часть земных недр (пласты угля впределах шахтного поля), предоставляемых шахте для разработки полезного ископаемого. Недра разрешается использовать лишь в соответствии с целями, для которых они предоставлены, и при этом должны быть обеспечены:

· полнота геологического изучения, рациональное, комплексное использование и охрана недр;

· безопасное для работников и населения ведение работ, связанных с пользованием недрами;

· охрана атмосферного воздуха, земель, лесов, вод и других объектов окружающей природной среды, а также зданий и сооружений от вредного влияния работ, связанных с пользованием недрами;

· сохранность заповедников, памятников природы и культуры от вредного влияния работ, связанных с пользованием недрами;

· приведение земельных участков, нарушенных при пользовании недрами, в безопасное состояние, а также в состояние, пригодное для использования их в народном хозяйстве.

При наличии положительного решения работы по проектированию шахты выполняют по схеме, приведенной на рис.

Рис. Порядок проектирования шахты

Б И Л Е Т № 3

1. Факторы, влияющие на выбор системы разработки.

2. Отжим и сопротивляемость угля резанию, основные факторы влияющие на отжим угля.

3. Методы решения технических вопросов при проектировании шахт.

1. На выбор системы разработки и ее элементы влияют многие горно-геологические и горнотехнические факторы. Рассмотрим основные из них.

Мощность пласта влияет на технологию очистной выемки и на проведение подготовительных выработок. Так, пласты тонкие и средней мощности, а также часть крутых мощных пластов разрабатываются на полную мощность, а мощные пологие и наклонные пласты обычно вынимаются отдельными слоями.

Более прогрессивной является разработка на всю мощность, однако это не всегда возможно вследствие недостаточной прочности и устойчивости полезного ископаемого и вмещающих пород и отсутствия соответствующих средств механизации.

Сечение подготовительных выработок обычно вписывается в пласт, если его мощность составляет 2,5 м и более. Если же мощность пласта меньше указанной, то при проведении выработки приходится подрывать часть пород, вмещающих пласт.

При разработке мощных пластов обычно применяют полевую их подготовку.

Угол падения пласта влияет на способ транспортирования угля вдоль очистного забоя: при углах падения до 20— 25° необходимы механические средства, при больших углах уголь перемещается под действием собственного веса. На крутых пластах в движение приходят не только породы кровли, но и почвы, причем упавшие глыбы, скатываясь вниз, могут выбить крепь очистного забоя и вызвать обрушение кровли, сползание почвы.

Кроме того, на крутых пластах затруднено перемещение рабочих и материалов вдоль забоя. Угол падения влияет на конструкцию средств механизации очистной- выемки.

Свойства боковых пород обрушаться или плавно прогибаться имеют решающее значение при выборе способа управления горным давлением и средств механизации очистной выемки, а их устойчивость предопределяет расположение подготовительных выработок по пласту или по пустым породам.

Геологические нарушения усложняют разработку месторождения и должны приниматься во внимание при выборе как системы разработки и обосновании ее элементов, так и средств комплексной механизации очистных работ с учетом переходимости этих нарушений.

Взаимное расположение пластов в свите влияет на очередность их выемки, особенно при разработке сближенных пластов, и на способ их подготовки — совместный или раздельный.

Обводненность месторождения. Наличие воды в очистных забоях снижает производительность труда и надеж-нбсть машин, повышает опасность работы. Поэтому при разработке обводненных месторождений необходимо предварительно осушать их или же применять такие системы разработки, которые исключали бы проникновение воды в призабойное пространства очистной выработки.

Газоносность месторождения. Каждая система разработки должна проектироваться так, чтобы была обеспечена бесперебойная подача необходимого количества свежего воздуха во все очистные и подготовительные выработки для поддержания определенного процентного содержания кислорода в рудничном воздухе; газоносность пластов может лимитировать длину лавы, являющуюся основным элементом системы разработки, а также нагрузку на очистной забой.

2. На выбор способов и средств разрушения угля оказывают решающее влияние его механические свойства: петрографическое строение, степень метаморфизма, трещиноватость угля, наличие дородных прослойков и твердых минеральных включений. Прочностные свойства угля оцениваются показателями на сжатие, сдвиги и растяжение.

При механическом разрушении важно знать связь между механическими прочностными свойствами угля и характеристиками процесса разрушения — сопротивляемостью углей разрушению и резанию.

Под сопротивляемостью разрушению понимается способность углей противостоять различного рода механическим воздействиям.

Сопротивляемость углей резанию — характеристика сопротивления, оказываемого углем разрушению режущим инструментом. За показатель сопротивляемости резанию (А, кН/м) принято приращение силы резания на 1 м толщины стружки. Величина А для отечественных углей составляет 25—450 кН/м. Определение сопротивляемости резанию конкретного угольного пласта производят, используя динамометрическое сверло (СДМ).

Показатель сопротивляемости резанию и коэффициент крепости угля (по М. М. Протодьяконову) хорошо коррелируют между собой и для практических расчетов можно принимать

A = 100 f.

При ведении очистных работ изменяется напряженно-деформированное состояние угольного пласта. Происходит снижение прочности угля в призабойной зоне и нарушение слоистости, связанное с ведением горных работ, т. е. его отжим. Степень нарушения сплошности угля уменьшается от кромки забоя в глубь массива и зависит от характеристики угольного пласта и боковых пород, мощности и угля падения пласта, скорости подвигания очистного забоя, длины лавы, ширины полосы, вынимаемой комбайном или стругом и т. д.

С учетом наличия зоны отжима фактический показатель сопротивляемости угля резанию определяется как

А_Ф = АК_ОТ ,

где К_ОТ — коэффициент отжима, который изменяется от 0,2 до 1,0 и определяется по формуле

Допустимый предел изменений ширины захвата r = 0,4—0,8 м; мощности пласта m — от 0,8 до 3,5 м. Если коэффициент отжима при расчете получится больше единицы, он принимается равным единице

3. Процесс проектирования угледобывающего предприятия осуществляется в следующей последовательности.

1. На основании утвержденных схем развития и размещения отраслей народного хозяйства и отраслей промышленности и схем развития и размещения производительных сил по экономическим районам и союзным республикам принимается решение о проектировании предприятия.

2. В составе этих схем разрабатываются материалы с необходимыми расчётами, которые обосновывают целесообразность проектирования или расширения горного предприятия, определяются стоимость строительства и основные технико-экономические показатели.

3. После включения шахты в перечень разрабатываемых проектов, утвержденных в составе пятилетних планов проектно-изыскательских работ, выбирается площадка для строительства шахты в районе, утвержденном схемой развития и размещения производительных сил. Эту работу выполняет заказчик проекта с участием проектной организации.

4. На основе материалов и расчетов, выполненных для рассматриваемого предприятия, и утвержденного акта о выборе площадки приступают к выполнению задания на проектирование.

5. Проектные организации, получив от заказчика задание на проектирование, выполняют инженерные изыскания для составления проектной документации. Одновременно с заданием выдается строительный паспорт, содержащий: решение исполкома местного Совета об отводе участка, архитектурно-планировочное задание, акт обследования и план земельного участка, технические условия на водоснабжение, канализацию и т. д.

6. После утверждения задания на проектирование приступают к непосредственной разработке проекта. Проектирование шахт осуществляется:

· в одну стадию — рабочий проект со сводным сметным расчетом стоимости — для предприятий, строительство которых будет осуществляться по типовым проектам;

· в две стадии — проект со сводным сметным расчетом стоимости и рабочая документация со сметами — для крупных и сложных предприятий, каковыми являются угольные шахты.

Стадийность разработки проектно-сметной документации устанавливается заказчиком в задании на проектирование предприятия.

Проектные и изыскательские организации при проектировании горных предприятий должны обеспечить:

· реализацию достижений науки, техники и передового отечественного и зарубежного опыта с тем, чтобы построенные или реконструированные предприятия ко времени ввода их в действие были технически передовыми и обеспечивали выпуск продукции высокого качества;

· высокую эффективность капитальных вложений за счет первоочередного наращивания мощностей путем технического перевооружения и реконструкции действующих предприятий и производств, внедрения высокопроизводительного оборудования и установок большой единичной мощности, механизации и автоматизации производственных процессов и дальнейшего сокращения ручного труда;

· применение индустриальных методов строительства и эффективных форм его организации, обеспечивающих повышение производительности труда;

· рациональное использование природных ресурсов (полезных ископаемых, земель), охрану окружающей природной среды, а также сейсмостойкость, взрыво- и пожаробезопасность и пр.

Важнейшим направлением в проектировании горных предприятий должна быть типизация проектных решений на базе широкого применения типовых проектов. По типовым проектам должно осуществляться строительство основных и вспомогательных производственных зданий и сооружений, отдельных технических узлов горного предприятия.

7. После разработки проекта составляются заказные спецификации на все виды поставляемого заказчику оборудования для каждого объекта.

8. Заключительным этапом проектирования является включение данной шахты в план строительства.

Основанием для начала составления проекта служит задание на проектирование, утвержденное Министерством угольной промышленности СССР. Проектная организация заключает договор с заказчиком на выполнение проекта. Задание на проектирование составляется заказчиком с привлечением генерального проектировщика. Генеральным проектировщиком должна быть, как правило, проектная организация, разрабатывающая технологическую часть проекта.

Б И Л Е Т № 4

1. Сплошные системы разработки с делением этажа на подэтажи (подъярусы).

2. Классификация способов выемки угля.

3. Методы определения стоимостных параметров и требования, предъявляемые к ним.

1. Система разработки, при которой очистные работы в пределах этажа, выемочного поля или яруса ведутся одновременно с проведением подготовительных выработок, незначительно опережающих очистные забои, называется сплошной.

Сплошная система разработки до последнего времени являлась одной из основных при разработке весьма тонких и тонких пластов на шахтах Донецкого бассейна. Однако ее долевое участие в общей добыче угля из года в год постепенно сокращается. В силу присущих ей крупных недостатков сплошная система вытесняется более прогрессивной — столбовой. В перспективе сплошной системой будут, очевидно, разрабатывать только пласты, опасные по горным ударам; весьма тонкие пласты, залегающие среди устойчивых боковых пород на больших глубинах, где высокая температура и большое горное давление, затрудняют предварительное оконтуривание запасов подготовительными выработками и их поддержание.

На практике встречается много вариантов системы в зависимости от способов подготовки пластов, проведения и охраны штреков (выемочных выработок). Чтобы разобраться в их многообразии, произведем анализ отдельных элементов системы. Основные элементы: откаточный штрек (транспортная выемочная выработка) — способы его проведения и охраны; вентиляционный штрек (или другая выемочная выработка); очистной забой.

При сплошной системе разработки проведение подготовительных выработок и очистная выемка угля в пределах выемочного столба или поля, яруса, слоя производятся одновременно (см. рис. 3.8 а). Предварительное оконтуривание запасов выработками отсутствует, однако, чтобы создать благоприятные условия для погрузочных и маневровых работ транспорта, забой откаточного штрека может опережать очистной забой или, наоборот, отставать от него.

2. Под технологией очистной выемки следует понимать совокупность производственных процессов, выполняемых в определенной последовательности в пространстве и времени и направленных на получение готовой продукции.

Основным процессом в технологии добывания твердых полезных ископаемых является разрушение, т. е. отделение от массива кусков горной породы и дробление их до кондиционной крупности для удобства транспортирования.

При подземном методе добычи разрушение угля может осуществляться механическими средствами, взрывчатыми веществами, гидравлическим способом (рис. 5.2). Основной является технология с механическим разрушением угля, которая может осуществляться с постоянным присутствием рабочих в очистном забое и без постоянного их присутствия.

Рис. 5.2. Классификация подземной технологии очистной выемки

В зависимости от применяемых средств механизации очистных работ и поддержания обнаженных пород в призабойном пространстве можно выделить следующие способы выемки угля: комплектом оборудования, очистным комплексом и очистным агрегатом, а также с применением отбойных молотков и взрывчатых веществ (ВВ).

Комплектом оборудования очистного забоя называют набор оборудования, состоящий из выемочной машины и забойного конвейера со средствами механизации его передвижения, применяемый в сочетании с индивидуальной крепью, устанавливаемой вручную. Область их применения постепенно сужается и перспектив не имеет.

Процесс выемки угля включает в себя не только разрушение пласта угля, но и погрузку его на конвейер, транспортирование вдоль очистного забоя в транспортную выработку, крепление обнаженной поверхности кровли в призабойном пространстве и управление горным давлением, производство работ по оборудованию ниш, выполнению концевых и других операций.

3. При технико-экономических расчетах в горном деле исходными величинами являются стоимостные параметры, т. е. укрупненные измерители стоимости отдельных видов работ, отнесенные к какой-либо единице объема работ (к тонне, метрам, квадратным метрам и т. д.). Эти укрупненные измерители стоимости включают в себя, как правило, все основные элементы затрат (заработная плата с начислениями, материалы, электроэнергия и амортизация оборудования).

Стоимостные параметры часто не являются величинами постоянными, а зависят от ряда факторов, поэтому они обычно выражены в виде экономико-математической модели, в которую в качестве переменных входят эти факторы.

Б И Л Е Т № 5

1. Достоинства, недостатки и область применения сплошных систем разработки.

2. Выемка угля очистными комбайнами, технологические параметры.

3. Стоимость проведения горных выработок.

1. При сплошной системе разработки проведение подготовительных выработок и очистная выемка угля в пределах выемочного столба или поля, яруса, слоя производятся одновременно (см. рис. 3.8 а). Предварительное оконтуривание запасов выработками отсутствует, однако, чтобы создать благоприятные условия для погрузочных и маневровых работ транспорта, забой откаточного штрека может опережать очистной забой или, наоборот, отставать от него.

Сплошная система разработки до последнего времени являлась одной из основных при разработке весьма тонких и тонких пластов на шахтах Донецкого бассейна. Однако ее долевое участие в общей добыче угля из года в год постепенно сокращается. В силу присущих ей крупных недостатков сплошная система вытесняется более прогрессивной — столбовой. В перспективе сплошной системой будут, очевидно, разрабатывать только пласты, опасные по горным ударам; весьма тонкие пласты, залегающие среди устойчивых боковых пород на больших глубинах, где высокая температура и большое горное давление, затрудняют предварительное оконтуривание запасов подготовительными выработками и их поддержание.

Рис. Сплошная система разработки при полевой подготовке пласта

2. Комбайн угольный (очистной, добычной) - комбинированная горная машина, одновременно выполняющая работы по отбойке, дроблению и погрузке отбитого п.и. на забойный конвейер или иное транспортное средство.

Изобретен в 1931 году в Донбассе А.И.Бахмутским, серийный выпуск в СССР начат с 1949 года...

По направлению выемки комбайны делятся на фланговые (в длинных забоях) когда комбайн движется вдоль очистного забоя, снимая с его поверхности полосу п.и. и фронтальные (в коротких забоях), работающие в "лоб" забоя.

По ширине срезаемой полосы (ширине захвата) комбайны делятся на широкозахватные (с шириной захвата более 1.0 м) и узкозахватные (менее 1.0 м). Отечественные узкозахватные комбайны и имеют стандартную ширину захвата 0,5; 0,63; 0,8 м.

При широкозахватной выемке комбайн движется по почве пласта рядом с забоем при помощи каната и упорной стойки или корабельной цепи растянутой вдоль забоя. Рядом с комбайном находится забойный конвейер (скребковый), на который при помощи кольцевого грузчика грузится отбитый уголь. На концах лавы устраиваются ниши - верхняя для вывода исполнительного органа и нижняя - для перевода комбайна на новую дорожку для снятия следующей полосы. В обратном направлении комбайн перемещается вхолостую (односторонняя схема работы с холостым перегоном). Одновременно с перегоном комбайна производится переноска конвейера на новую дорогу. Так как между комбайновой и конвейерной дорожками имеется ряд стоек крепи, применяются только разборные конвейеры. Это в значительной мере повышает трудоемкость работ. Кроме того, широкозахватная выемка требует наличие двух дорожек, что увеличивает ширину рабочего (призабойного) пространства.

Возможна также работа фронтальных комбайнов с разворотом на концах лавы с целью ликвидации холостого перегона (двусторонняя схема с разворотом) - применяется редко из-за большой площади незакрепленного пространства.

При узкозахватной выемке комбайн перемещается по раме забойного конвейера при помощи корабельной цепи. Таким образом, совмещаются комбайновая и конвейерная дорожки. Комбайн работает по челноковой схеме т.е. производит выемку в двух направлениях. За счет уменьшения ширины рабочего пространства и отсутствия крепи между конвейером и забоем возможно применение механизированной передвижной крепи и безразборных, конвейеров, что уменьшает трудоемкость работ в забое и позволяет механизировать ряд операций. Поскольку исполнительный орган комбайна (чаще всего шнеки) работает в зоне отжима, т.е. в ослабленной под воздействием горного давления части пласта, примыкающей к поверхности забоя (0,2 - 0,5m), резко - в 2-5 раз снижается энергоемкость разрушения угля, что позволяет комбайну двигаться с большей скоростью, т.е. снимать не одну, а несколько полос.

К недостаткам узкозахватной выемки следует отнести повышенное измельчения угля и большое пылеобразование.

3. 1.1 Стоимость проведения вертикальных выработок

Формула для расчета стоимости проведения вертикальных стволов обычным способом

С_ст = b∙[(с₁ + с₂∙S)∙(L_ст – L_у) + (с₃+с₄∙S) ∙L_у + (с₅+с₆) ∙L_ст], тнг (П-1)

где b - коэффициент, учитывающий стоимость проведения в различные периоды
строительства, b = 3.06;

с₁...с₆ - эмпирические коэффициенты;

S - площадь поперечного сечения ствола в свету, м²;

L_ст, L_у - соответственно глубина основной части ствола и устья, м.

При креплении стволов монолитным бетоном значения эмпирических коэффициентов:

· при глубине стволов до 400 м

с₁ = 47000; с₂ = 3532; с₃ = 70115; с₄ = 3877;

скиповой ствол с₅ = 21244; с₆ = 821;

клетевой или вентиляционный стволы с₅ = 28425; с₆ = 864;

· при глубине стволов более 400 м

с₁ = 43794; с₂ = 5022; с₃ = 65340; с₄ = 4331;

скиповой ствол с₅ = 19700; с₆ = 918;

клетевой или вентиляционный стволы с₅ = 26492; с₆ = 972.

1.2 Стоимость проведения горизонтальных выработок

Формула для расчета стоимости проведения горизонтальных выработок

С_гв = b∙ (c₁ + c₂∙S), тнг/м,

до сдачи шахты в эксплуатацию b = 2.01;

после сдачи шахты в эксплуатацию b = 1.34.

Значения эмпирических коэффициентов с₁ и с₂ приведены ниже.

1.3 Стоимость проведения наклонных выработок

Формула для расчета стоимости проведения наклонных выработок аналогична формуле для расчета стоимости проведения горизонтальных выработок. Значение коэффициента b тоже, что и для горизонтальных выработок.

1.3.1 Выработки, проводимые с применением проходческих комбайнов (бремсберги, уклоны, ходки)

1.3.2 Стоимость проведения наклонных стволов

Формула для расчета стоимости проведения наклонных стволов

С_нс = 36396 ∙S, тнг/м.

1.3.3 Стоимость проведения приемно-отправительных площадок

Формула для расчета стоимости проведения приемно-отправительных площадок

С_пп = b∙с₁∙V_пп, тнг,

где b - как для горизонтальных и наклонных выработок;

V_пп - объем приемных площадок, м³;

у бремсбергов V_пп = 1600...1800 м³; с₁ = 8348;

у уклонов V_пп = 2000...2200 м³; с₁ = 7279.

1.4 Стоимость сооружения околоствольного двора

Формула для расчета стоимости сооружения околоствольного двора

С_од = 21989 ∙V_од, тнг,

где V_од - объем околоствольного двора, м³.

Б И Л Е Т № 6

1. Столбовая система разработки с делением этажа на подэтажи с доставкой на задний бремсберг.

2. Выемка угля струговыми установками, технологические параметры.

3. Факторы, влияющие на стоимость поддержания выработок.

1. При этажной подготовке шахтного поля различают столбовые системы разработки без разделения и с разделением этажа на подэтажи.

В первом случае в пределах крыла этажа имеется одна лава, нарезаемая около границы шахтного поля. В этом принципиальное отличие варианта системы разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке, когда в крыле панели располагается одна лава (см. § 23 и: рис. 3.1). Все остальное сохраняется без изменений.

Вариант столбовой системы без разделения этажа на подэтажи применяют на пластах тонких и средней мощности при относительно небольшой длине крыльев шахтного поля (до 1,5—2 км) и спокойном залегании пластов, когда можно длину лавы принять 200—250 м и обеспечить нагрузку на забой не менее 1 000— 1 200 т угля в сутки.

Во втором случае, при разделении этажа на подэтажи, этаж разделяют на выемочные поля размером по простиранию 750— 1 000 м. Выемочное поле по падению делят на выемочные участки (подэтажи), число которых не превышает трех. При длине лавы 150—200 м размер выемочного поля по падению составляет 350—450 м. Каждое выемочное поле обслуживается своим промежуточным бремсбергом^ который располагается у одной из границ или в средней части выемочного поля. В зависимости от этого различают несколько вариантов системы. Очистные забои, как правило, перемещаются в направлении промежуточного бремсберга независимо от места его расположения.

Если направления отработки выемочного поля и отработки полей, расположенных в пределах крыла этажа, совпадают, то такой вариант называют системой разработки длинными столбами по простиранию с доставкой угля по промежуточному штреку к переднему бремсбергу (см. рис. 3.4).

Если же очистные забои в выемочном поле перемещаются в направлении, противоположном общему направлению отработки этажа, то такой вариант называют системой разработки длинными столбами по простиранию с доставкой угля по промежуточному штреку к заднему бремсбергу (рис. 8.10). При этом в крыле этажа обычно находятся два действующих бремсберга: один служит для транспортирования угля из верхних лав действующего выемочного поля, а второй обслуживает подготовительные работы в следующем подготавливаемом выемочном поле.

Подготовительные работы в каждом этаже начинают от капитальной наклонной выработки проведением этажных откаточного, вентиляционного и промежуточных штреков. Для удобства проветривания подготовительных забоев параллельно штрекам проводят просеки. Штреки и просеки сбивают печами. Если шахта негазовая, то просеки могут и отсутствовать.

Промежуточные штреки проводят до границ выемочного поля, а откаточные и вентиляционные этажные штреки проводят. с опережением с таким расчетом, чтобы можно было своевременно подготовить к очистной выемке второе и последующие выемочные поля.

Рис. Система разработки длинными столбами по простиранию при доставке угля на задний бремсберг при этажной подготовке шахтного поля: / — этажный откаточный штрек; 2 — просеки; 3, 4 — промежуточные штреки; 5 — этажный вентиляционный штрек; 6 — печь; 7 — ходок; 5 — бремсберг; 9 — разрезная печь

Между этажными штреками проводят разрезные печи, промежуточный бремсберг и людской ходок. Из разрезных печей начинаются очистные работы.

К очистным работам приступают после того, как людской ходок будет проведен до вентиляционного штрека, иначе трудно организовать деятельное проветривание забоев подготовительных выработок, проводимых в очередном (втором) выемочном поле.

Таким образом, этажные и промежуточные штреки по падению, а разрезные печи и бремсберги по простиранию ограничивают со всех сторон длинный столб в пределах выемочного поля.

После отработки первого выемочного поля очистные работы переходят во второе, затем в третье и так до границы шахтного поля. После отработки первого этажа в эксплуатацию включается второй этаж.

Все подготовительные выработки обычно охраняются целиками угля, размеры которых зависят от целого ряда горно-геологических факторов (мощности пласта, крепости угля, глубины разработки) и могут определяться по формуле (7.1).

В выемочном поле, как правило, очистной забой верхнего подэтажа опережает забой нижнего, что обеспечивает более благоприятные условия поддержания участка промежуточного штрека позади верхней лавы и исключает поступление воды из выработанного пространства верхнего подэтажа в рабочее пространство нижней лавы, поскольку вода будет перехватываться промежуточным штреком. Величина опережения зависит от способа транспортирования угля (например, при конвейерном транспорте опережение должно быть не менее 10—15 м).

Проветривание забоев очистных и подготовительных выработок производится за счет общещахтной депрессии. При разработке весьма газоносных пластов предусматривается обособленное проветривание каждой из лав. Это достигается проведением двух промежуточных штреков, разделяющих два смежных подэтажа. Один "из них является вентиляционным для нижней лавы. По нему исходящая струя воздуха поступает к людскому ходку, а затем уходит на этажный вентиляционный штрек. Другой штрек — конвейерный для верхней лавы — служит для подачи свежего воздуха. Направление движения воздушных масс по выработкам показано стрелками на рис. 8.10.

Уголь из лавы нижнего подэтажа подается на скребковые конвейеры, установленные в просеке и в углеспускной печи. На сопряжении углеспускной печи с откаточным штреком оборудуется полустационарный погрузочный пункт.

Из верхней лавы уголь поступает в промежуточный штрек. По промежуточным штреку и бремсбергу ленточными конвейерами уголь доставляют к капитальному бремсбергу при отработке первого выемочного поля или в откаточный штрек через промежуточный бремсберг при отработке последующих. На пересечении бремсберга и штрека оборудуют стационарный погрузочный пункт.

Сравнение системы разработки длинными столбами по простиранию с доставкой угля к заднему бремсбергу с той же системой разработки, но с доставкой угля к переднему бремсбергу показывает, что при втором варианте увеличиваются объемы работы транспорта, а следовательно, и затраты на него за счет «перепробега» груза. В зависимости от числа выемочных полей в крыле это увеличение может достигать 20—25%. Однако условия поддержания промежуточных бремсбергов и ходков при доставке к переднему бремсбергу лучше, чем при первом варианте, так как они весь срок существования находятся в нетронутом массиве угля. Кроме того, сокращается на один комплект число проведенных промежуточных бремсбергов и ходков, так как последнее выемочное поле в крыле этажа рекомендуется отрабатывать на наклонные выработки предпоследнего поля, т. е. на задний бремсберг.

При выборе варианта системы разработки следует учитывать газообильность шахты и схему проветривания выработки. На сильно газовых шахтах при центральном проветривании следует применять вариант системы с доставкой угля к переднему бремсбергу, а при фланговом проветривании — к заднему бремсбергу, что исключает скопление метана до опасных концентраций в верхней части лавы.

На шахтах с небольшим выделением метана, если разрабатываются пласты с крепким, не склонным к самовозгоранию углем, следует применять систему разработки длинными столбами по простиранию с доставкой угля к заднему бремсбергу. Если же угли склонны к самовозгоранию, то целесообразнее применять вариант системы с доставкой угля к переднему бремсбергу, который позволяет переходить забоями лав наклонные выработки с погашением целиков.

2. Струговая установка (струг) - комбинированная узкозахватная горная машина для работы в длинных забоях, предназначенная для механизированного скола (срезания) с забоя полосы п. и.,погрузки и транспортирования его конвейером или без него (скрепероструги).Ширина захвата (стружки) составляют 0,15 - 0,3 м (при активных стругах - до 0,4 м) в зоне интенсивного отжима. Область применения - весьма тонкие и тонкие (до 1,5 м) пласты.

Струги бывают: по принципу разрушения п.и. - статические и динамические или активные; по скорости движения - тихоходные (до 15 м/мин), быстроходные (15-60 м/мин) и скоростные - более 60 м/мин.

При струговой выемке (благодаря малому захвату) равномернее происходит перераспределение горного давления и опускания кровли. Кроме того, струги легче позволяют применять средства автоматизированного дистанционного управления, т.е. осуществить выемку без постоянного присутствия людей в забое. Основное достоинство струговой выемки - небольшой выход штыба и значительный выход крупных и средних сортов угля, что особенно важно при добыче антроцитов.В СНГ по струговой технологии работает свыше 100 лав.

3. Стоимость поддержания выработки определяется по формуле:

а) когда длина выработки за период их осуществления не меняется:

C_под = r∙l∙t;

б) когда производится погашение выработки в процессе ее эксплуатации:

,

где l – длина выработки, м;

t – срок поддержания, лет;

r – стоимость поддержания 1 м выработки в год, тнг/м, (табл. 4)

Таблица П-4

Б И Л Е Т № 7

1. Столбовая система разработки с делением этажа на подэтажи с доставкой на передний бремсберг.

2. Выемка угля скрепероструговыми и скрепероструготарными установками.

3. Формулы для определения стоимости поддержания выработок.

1. Столб - это массив полезного ископаемого, оконтуренный со всех сторон подготовительными выработками для последующей очистной выемки. При столбовых системах разработки подготовительные и очистные работы разделены во времени и пространстве - в одном выемочном поле, ярусе или этаже ведутся подготовительные работы, в другом - очистные. Отработка столба ведется от границ шахтного или выемочного поля к бремсбергу; подготовительные выработки поддерживаются в массиве полезного ископаемого, по мере отработки выемочного столба длина поддерживаемой части этих выработок сокращается (в противовес сплошным системам разработки).

Различают длинные столбы по простиранию, длинные столбы по падению, восстанию, диагональные столбы в варианте лава-этаж, длинные столбы по простиранию с делением этажа на подэтажи и короткие столбы.

При столбовой системе разработки в варианте лава-этаж подготовительные выработки проводятся на всю длину крыла до границы шахтного поля. Здесь проводится разрезная печь, монтируется добычной комплекс и начинаются очистные работы от границ поля к стволам (обратным порядком отработки). Участки выработок сзади очистного забоя погашаются (рис. 19А).

Крупнейшим недостатком данного варианта (помимо малой нагрузки на пласт) является длительный срок подготовки участка к очистной выемке – 2-3 года. Поэтому на практике в благоприятных горно-геологических условиях применяют варианты с делением этажа на подэтажи, что дает возможность увеличить концентрацию горных работ, снизить удельный вес и объем подготовительных работ, сократить срок ввода участка в эксплуатацию.

Существует 3 основных варианта столбовой системы разработки с делением этажа на подэтажи:

а) длинные столбы по простиранию с делением этажа на 2-4 подэтажа и транспортированием угля на передовой промежуточный (участковый) бремсберг;

б) длинные столбы по простиранию с делением этажа на 2-4 подэтажа и транспортированием угля на задний бремсберг;

в) длинные столбы по простиранию с делением этажа на 2-4 подэтажа с двусторонними бремсбергами.

При варианте с транспортированием на передовой бремсберг (рис. 19Б) крыло шахтного поля делится на 2-3-4 выемочных поля. На границе выемочного поля проводятся также промежуточные штреки – конвейерный 15 и вентиляционный 16 и нарезаются лавы подэтажей (на рисунке 2 лавы – верхняя 13 и нижняя 14). Наличие двух промежуточных штреков обеспечивает обособленное проветривание очистных забоев, что очень важно при разработке газовых пластов. Если применяется последовательное проветривание забоев (суммарная длина лав не более 400 м), то возможно проведение лишь одного промежуточного штрека, что уменьшает объем подготовительных работ. В этом случае часть свежего воздуха по участковому бремсбергу и промштреку подается в лаву верхнего подэтажа с целью обеспечения на поступающей струе содержание СН4 не более 0,5% (проветривание с «подсвежением»). Очистные работы ведутся от границ выемочного поля к участковому бремсбергу, причем верхняя лава опережает нижнюю на 10-15 м. После отработки поля часть вспомогательных выработок, оказавшаяся в выработанном пространстве погашается, что снижает затрату на поддержание. Уголь из верхней лавы по конвейерному промштреку 15 транспортируется к бремсбергу, по нему поступают на откаточный штрек 8, по которому транспортируется к стволу в противоположном направлении (так наз. «перепробег груза»).

Тем временем происходит подготовка второго выемочного поля, т.е. проводятся откаточный и вентиляционный этажные штреки, промежуточные штреки, новый участковый бремсберг и ходок. Новое поле должно быть подготовлено за 1,5-2 месяца до окончания очистных работ в предыдущем.

В благоприятных горно-геологических условиях лавы могут переходить через наклонные подготовительные выработки, погашая целеки угля.

Таким образом, время на подготовку этажа к очистной выемке сокращается в 2-4 раза по количеству выемочных полей по сравнению с вариантом лава-этаж.

Достоинствами варианта с транспортировкой на передовой бремсберг является сокращение потерь угля в целиках и наклонных выработок, уменьшение объема монтажно-демонтажных работ; недостатки – наличие «перепробега груза», одним и тем же промежуточным бремсбергом обслуживаются очистные работы в первом выемочном поле и подготовительные работы во втором.

При транспортировке угля на задний промежуточный бремсберг очистные забои как бы возвращаются назад отработка пласта ведется в направлении противоположном, показанному на рис… к бремсбергу, расположенному у левой границы выемочного поля. Достоинством этого варианта является отсутствие «перепробега» грузов, наличие самостоятельных бремсбергов для очистных и подготовительных работ; недостатками – потери угля у наклонных выработок и необходимость перемонтажа оборудования при переходе в новое выемочное поле.

2. Струговая установка (струг) - комбинированная узкозахватная горная машина для работы в длинных забоях, предназначенная для механизированного скола (срезания) с забоя полосы п. и.,погрузки и транспортирования его конвейером или без него (скрепероструги).Ширина захвата (стружки) составляют 0,15 - 0,3 м (при активных стругах - до 0,4 м) в зоне интенсивного отжима. Область применения - весьма тонкие и тонкие (до 1,5 м) пласты.

Струги бывают: по принципу разрушения п.и. - статические и динамические или активные; по скорости движения - тихоходные (до 15 м/мин), быстроходные (15-60 м/мин) и скоростные - более 60 м/мин.

При струговой выемке (благодаря малому захвату) равномернее происходит перераспределение горного давления и опускания кровли. Кроме того, струги легче позволяют применять средства автоматизированного дистанционного управления, т.е. осуществить выемку без постоянного присутствия людей в забое. Основное достоинство струговой выемки - небольшой выход штыба и значительный выход крупных и средних сортов угля, что особенно важно при добыче антроцитов.

В СНГ по струговой технологии работает свыше 100 лав.

3. Стоимость поддержания выработки определяется по формуле:

а) когда длина выработки за период их осуществления не меняется:

C_под = r∙l∙t;

б) когда производится погашение выработки в процессе ее эксплуатации:

,

где l – длина выработки, м;

t – срок поддержания, лет;

r – стоимость поддержания 1 м выработки в год, тнг/м,

Б И Л Е Т № 8

1. Столбовая система разработки с делением этажа на подэтажи с двухсторонними бремсбергами.

2. Индивидуальные призабойные крепи.

3. Определение оптимального местоположения ствола по условиям поддержания штреков.

1. Вариант с двухсторонними бремсбергами применяется при необходимости двойного увеличения нагрузки на крыло, пласт.

В угольной промышленности США, Канады, Австралии широко применяются системы разработки короткими столбами, при которых панель разбивается подготовительными выработками на столбы квадратной или близкой к ней формы со стороной 20-30 м. Выработки крепятся, как правило, анкерной крепью. Отработка столбов производится заходками без крепления выработанного пространства. Для проведения выработок и отработки столбов используют комплексы проходческого типа, погрузочные машины, самоходные вагонетки, стенки для установки анкерной крепи и телескопические конвейеры.

Данная система обеспечивает высокую производительность труда рабочих, но характеризуется большим объемом подготовительных работ, сложностью проветривания и высокими (30-40%) потерями. Область применения – малогазоносные пласты средней мощности при горизонтально близком к нему залегании.

По сравнению со сплошными системами разработки системы разработки длинными столбами имеют следующие преимущества: заблаговременное проведение подготовительных выработок обеспечивает доразведку пласта в пределах выемочного поля, создает условия для проведения дегазации и осушения, большинство подготовительных выработок в течении всего срока службы поддерживаются в наиболее благоприятных условиях (по крайней мере с одной стороны имеется нетронутый массив полезного ископаемого), поскольку очистные и подготовительные забои разобщены во времени и пространстве имеются все условия для ритмичной работы добычных и проходческих машин.

Эти особенности делают столбовые системы разработки особенно эффективными при интенсивном производстве, когда очистные и подготовительные забои насыщены большим количеством высокопроизводительных машин. При этих системах на пластах тонких и средней мощности достигнуты самые высокие в отрасли нагрузки на очистные забои.

Недостатки – значительный объем нарезных и подготовительных выработок, проводимых до начало очистных работ в выемочном поле, а также наличие большого числа подготовительных забоев, усложняющих проветривание.

На шахтах СССР длинные столбы по простиранию имеют удельный вес до 60%, в основном, в Донецком, Печорском, Карагандинском и Кузнецком бассейнах.

Индивидуальная призабойная крепь очистных забоев имеет, как правило, конструкцию крепежной рамы - 2 – 3, стойки под вербняк, располагаются параллельно или перпендикулярно забою в зависимости от горно-геологических условий. Стойки индивидуальной крепи могут изготовлятся из дерева или металла. Металлические стойки бывают стойки трения и гидравлические. По схеме работы эти стойки относятся к податливым.

Стойки трения состоят из корпуса и выдвижной части, запираемой выдвижным замком(рис 5А). Если грани выдвижной части параллельны то стойка относится к стойкам постоянного сопротивления, т.е. равная нагрузка на стойку вызывает равное опускание выдвижной части. Если грани выдвижной части конусные (угол конуса 3-5), то стойка является стойкой нарастающего сопротивления – одинаковая нагрузка вызывает различную, всё уменьшающуюся посадку выдвижной части. По форме поперечного сечения выдвижной части различают стойки тремя ТТ трения трубчатая), ТУ (трения уголковая), ТЛ (трения ленточная), ТПК (трения в коробчатым профилём).

Гидростойки представляют собой гидроцилиндр с корпусом и выдвижной частью. Гидростойки являются стойками податливыми постоянного сопротивления. Бывают с внешним питанием – рабочая жидкость (эмульсия) впрыскивается в стойку от масло станции через шланг и с внутренним питанием или автономные – рабочая жидкость залита в стойку.

Достоинства индивидуальной крепи – универсальность (в любых горно-геологических условиях), простота изготовления, лёгкость, относительная дешевизна.

3. От способа и места расположения главного (подъёмного) ствола зависит во многом дельнейшая работы шахты и ее технико-экономические показатели: величина горного отвода и его влияние на окружающую среду, глубина ствола, а следовательно, стоят его проведения, поддержание, транспорт, условия проведения подготовительных выработок. Особенно остро ценный вопрос встает при вскрытии вертикальными стволами, поскольку штольни закладываются по условиям поверхности, наклонные стволы проводятся по нижнему пласту свиты ив середине шахтного поля.

Рассмотрим условия заложения ствола при вскрытии одиночного пласта. По линии падения вертикальный ствол может быть пройден: к верхней границе Шахтного поля, к нижней технической границе и в любой точке между этими граничными пунктами.

Выгоды первого положения - минимальная глубина главного ствола.

Недостатки - вскрытие всего поля производится длинными уклонами, уклоны длинной более 1000м становятся неудобными в то время как, уклоны длинной более 1000м становятся неудобными с точки зрения работы вспомогательного транспорта, т.е. необходим ступенчатый транспорт; весь водоприток в пределах шахтного поля приходится откачивать скачала по уклону затем по вертикальному стволу.

Преимущества второго положения - вода откачивается только по ствол, по бремсбергам водосток самостоятельный.

Недостатки - большая длина капитальных бремсбергов, вскрывающих поле пс восстанию, максимальная глубина, а следовательно стоимость вертикального ствола.

Поэтому, главный подъёмный ствол по линии падения обычно располагают примерно в середине шахтного поля. При этом длина уклонов и бремсбергов уменьшается в двое, стоимость водоотлива также несколько ниже. Обычно руководствуются к следующим правилом - при чётном количестве этажей - размеры бремсбергового и уклонного полей -одинаковы, при нечётном - в бремсберговом поле делается на один этаж больше.

По линии простирания ствол может быть расположен у одной из боковых границ, в центре шахтного поля, а также между этими пунктами При перенесении места заложения ствола вдоль этой линии в значительной мере меняется стоимость транспорта полезного ископаемого в пределах шахтного поля. Так при расположении ствола в центре поля эта стоимость в двое меньше чем у его границы.

"По лини простирания главный ствол должен располагаться на линии, равно делящей запасы шахтного поля." (Л.Д.Шевяков).

При вскрытии свиты пластов появляются дополнительные трудности -определения заложения ствола вблизи какого-то одного из пластов, основным критерием здесь также является стоимость транспорта угля. Существует три способа определения наивыгоднейшего места расположения ствола - аналитический (метод Л.Д.Шевякова), векторный, графический.

Аналитический - "Оптимальным пунктом своза грузов - местом заложения ствола является такой пункт, груз которого, будучи сложенным с грузами, поступающими слева даёт в сумме величину большую, чем суммарные грузы поступающие справа, а будучи сложенными с грузами поступающими с права даёт в сумме величину большую чем, грузы поступающие слева." - Л.Д.Шевяков.

Второе правило аналитического метода - "На положение оптимального пункта своза грузов не влияет длина транспортировки, а лишь величина перевозимых грузов и их взаимное расположение."

Векторный способ. На числовой оси в выбранном масштабе в строгой последовательности откладываются векторы, соответствующие перевозимым грузам. Суммарный отрезок делится пополам. На какой вектор придется точка деления, в том пункте и необходимо закладывать ствол.

Примечание - если хотя бы одно из неравенств или точка деления приходится на конце вектора, то ствол может быть заложен в любой точке между этими пунктами.

Ни аналитический, ни векторный способы не в состоянии ответить на вопрос - насколько увеличится стоимость при переносе ствола из оптимального места заложения в случае невозможности его строительства в данной точке, а также - в какую сторону выгоднее переносить ствол. Графический способ дает более ясную картину.

При этом способе в системе прямоугольных координат по оси абсцисс откладываются длины квершлагов - расстояния транспортировки, а по оси ординат - стоимость перевозки соответствующих грузов. Суммирование координат точек пересечения линий стоимости с перпендикулярами к оси абсцисс, восстановленных из концов длин перевозки дает в итоге результирующую кривую, 1-2-3-4-5, которая отражает стоимость транспорта при строительстве ствола в различных точках. Минимум в этой точке есть оптимальная точка заложения ствола.

Б И Л Е Т № 9

1. Бесцеликовая система разработки длинными столбами по простиранию с проведением выработок вприсечку к выработанному пространству.

2. Посадочные крепи.

3. Стоимость проветривания.

1. В большинстве рассматриваемых случаев охраны подготовительных выемочных выработок осуществляются при помощи предохранительных целиков полезного ископаемого, что приводит к большим потерям его и небезопасно в пожарном отношении не самовозгорающихся пластах.

Бесцеликовая отработка или бесцеликовая технология или бесцеликовая охрана горных выработок - способы обеспечения эксплуатационного состояния подземных горных выработок, проводимых без оставления предохранительных целиков, за счет специальных мероприятий и крепей.

Сущность бесцеликовой технологии в расположении подготовительных выемочных выработок, обслуживающих лаву в зонах с пониженным горным давлением или на границах этих зон, что создает благоприятные условия для их поддержания.

Способы бесцеликовой охраны подготовительных выработок можно в зависимости от горно-геологических и горнотехнических факторов разделена на три основные группы:

первая - охрана выработок, поддерживаемых на границе с выработанным пространством для повторного использования (рис. 26 А), за счет усиления крепи в зоне влияния очистных работ переносными металлическими стойками (трения, гидравлическими), искусственными ограждениями (органными рядами, кострами, бутовыми полосами, железобетоном) - до 35% всех выработок, применяется на пластах мощностью до 2.0 м., с любым углом падения, легко обрушающейся кровлей и мало пучащими породами почвы.

вторая - бесцеликовая охрана выработок, проводимых "вприсечку" к выработанному пространству без оставления целиков (рис. 26 Б) или с целиком между выработками и лавой шириною до 5 м. (до 35%). Применяется на пластах 1.5-3.5 м. с углом падения до 35^о при любой обводненности, при наличии в кровле слабых, расслаивающихся пород.

третья - бесцеликовая охрана выработок, проводимых, оформляемых или восстанавливаемых в выработанном пространстве (около 10% выработок, преимущественно при сплошной системе разработки). Применяется в сложных условиях при сильно пучащих породах на пластах мощностью 1.5-2.0м. с углом падения до 35^о.

На охрану выработок бутовыми полосами приходится до 20% всех выемочных выработок.

Рис. 26 Схема бесцеликовой охраны выработок, поддерживаемых на границе с выработанным пространством (А) и проводимых в вприсечку к нему (Б)

1 - погашенный участок выемочной выработки, 2 - выработанное пространство, 3 - лава, 4 - выемочная выработка, 5 - поддерживаемый и 6 - проводимый вприсечку участок выемочной выработки.

2. Специальная