Выбор и обоснование способа подготовки шахтного поля и системы разработки
Подготовкой шахтного поля называют проведение после вскрытия шахтного поля системы подготавливающих выработок, обеспечивающих условия для эффективной и безопасной выемки полезного ископаемого. Подготовку шахтного поля обычно ведут частями и по мере их отработки подготавливают следующие части.
Существует несколько способов расположения подготавливающих выработок при подготовке угольных месторождений к разработке. Каждая такая схема или способ характеризуется своими индивидуальными особенностями. Схемой подготовки шахтного поля следует считать характерное расположение объединенных с учетом функционального назначения в единый комплекс подготавливающих выработок, обеспечивающих деление шахтного поля на готовые к выемке части. Таким образом, классификационным признаком схем подготовки шахтного поля является деление его на характерные части. В соответствии с ним различают погоризонтную, панельную, этажную и комбинированную схемы подготовки шахтного поля.
На выбор схемы подготовки шахтного поля оказывают влияние ряд факторов.
Из горно-геологических факторов наибольшее влияние имеют: угол падения пласта; нарушенность месторождения; газоносность;
Из горно-технических факторов: размеры шахтного поля по простиранию; способ проветривания; скорость проведения подготовительных выработок; заданный объем добычи.
На основании своих горно – геологических данных применяем панельный способ подготовки
Рисунок 1.3.1 - Панельный способ подготовки
Панельный способ подготовки[ Рисунок 1.3.1]шахтного поля применяется на пологих и горизонтальных пластах. Панель – часть пласта в пределах выемочного горизонта, границами которой по падению является главныйоткаточный штрек и границы выемочного горизонта, по простиранию разделительные целики через 2500 - 3000 м. Размер панели по падению 1000 - 1200 м.
Преимуществом является возможность технически более просто увеличить нагрузку на пласт. Большая концентрация работ позволяет снизить себестоимость 1т угля. Создаются благоприятные условия для применения прогрессивного непрерывного конвейерного транспорта от очистного забоя до главного откаточного штрека, а также для обработки ярусов обратным ходом.
Недостатком панельного способа является необходимость проведения большего числа наклонных выработок и увеличение объема работы подземного транспорта по штрекам примерно на 20-30%.
Панель по падению делят на ярусы шириной 100 -200 м. Панель может быть однокрылой или двукрылой. Последнее - экономически выгоднее. В пределах яруса на каждом крыле панели располагают одну лаву.
Каждая панель в поле по восстанию обслуживается панельным бремсбергом, а в поле по падению - панельными уклоном .
Если пласт в приделах горизонта делят по простиранию на участки, расположенные по падению пласта от верхней границы горизонта до нижней, то такие участки называют панелями, а способ подготовки шахтного поля – панельным. Границами панели по простиранию является границы шахтного поля и условные линии – границы смежных панелей.
Для ведения очистных работ необходимо осуществить подготовку пласта в пределах выемочного поля. Проведение подготовительных выработок и отработку пласта можно производить разными способами.
Системой разработки называется определенный, увязанный в пространстве и времени порядок ведения подготовительных и очистных работ в пределах выемочного поля.
Выемочное поле - часть пласта, предназначенная для отработки одному участку.
Системы разработки классифицируются по следующим признакам: без деления или с делением пласта на слои; с длинными или короткими очистными забоями; по порядку проведения подготавливающих горных выработок по отношению к очистному забою.
По порядку проведения подготавливающих выработок относительно очистного забоя различают системы разработки: сплошную, столбовую и комбинированную.
Применяем столбовую систему разработки с длинными столбами по простиранию.
Столбовая система разработки отличается от сплошной независимым ведением подготовительных и очистных работ в пределах выемочного поля. До начала очистной выемки все подготавливающие выработки, оконтуривающие выемочный столб, должны быть проведены на всю его длину.
Столбовые системы разработки применяются при любых способах подготовки шахтных полей. При этом очистной забой может двигаться по простиранию, падению и восстанию пласта, а также диагонально. Забой имеет обычно прямолинейную форму.
Достоинствами столбовой системы разработки являются основные
недостатки сплошной системы: отработкаподготовленного столба обратным ходом - от границы участкак вскрывающим выработкам позволяет погашать часть выработок; имеется возможность доразведки выемочного поляподготовительнымивыработками; разделениеподготовительных и очистных работ в пространстве позволяет более полно использовать механизацию подготовительных и очистных работ; в случае возникновения пожара имеется возможность изоляции его путем возведения герметичных перемычек.
Недостатки столбовых систем разработки:
-большой объем подготовительных работ до начала очистных работ;
-наличие тупиковых подготовительных выработок в период их проведения;
-трудности с проветриванием, очистного забоя на сопряжении его с вентиляционным штреком.
Система разработки длинными столбами по простиранию может применяться при панельной и этажной схемах подготовки.
Область применения: пологие и наклонные пласты мощностью от 0,6 до 6 м; крутонаклонные и крутые пласты мощностью от 1,2 до 10 м.
Подготовленный этаж или ярус отрабатывают на всю наклонную высоту - этот вариант системы называется «лава -этаж» - или делят его на два (в отдельных случаях на три) подэтажа (подъяруса) - вариант системы с разделением на подэтажи (подьярусы).
Столбовая система разработки «лава - этаж» (лава -ярус) [ Рисунок 1.3.2 ] применяется, когда наклонная высота этажа (яруса) принимается равной 100 - 300 м, а длина столба - 1-2 км.
При панельной подготовке шахтного поля в панели могут располагаться две лавы - по одной на крыло - или одновременно отрабатываются два яруса ирасполагаются четыре лавы - по две на крыло, по одной в каждом ярусе.
Рисунок 1.3.2 -Столбовая система разработки «лава - этаж» (лава -ярус)
Ярусы отрабатываются независимо, каждая из лав обслуживается двумя штреками, своими транспортными средствами и имеет обособленное проветривание.На рисунке панель вскрыта наклонными стволами. При слабых вмещающих породах и при отработке пластов, склонных к самовозгоранию угля, ярусные штреки проводятся спаренными. Верхний конвейерный штрек оборудуется ленточным конвейером с установкой под лавой специального перегружателя. По мере отработки лавы этот штрек погашается.
Штрек, расположенный на 6 - 8 м ниже конвейерного, оборудуется рельсовыми путями и первоначально используется для вспомогательного транспорта. При переходе очистных работ на нижерасположенный ярус этот штрек становится вентиляционным.
В комплексно-механизированных лавах, где обеспечивается высокая нагрузка на забой, целесообразно на крыле панели располагать в работе одну лаву, так как это обеспечивает ее обособленное проветривание.
Столбовая система разработки с делением этажа на подэтажи применяется в тех случаях, когда этаж невозможно отработать одной лавой.
При этажной подготовке этаж разделяется не только по падению на подэтажи, но и по простиранию на выемочные поля. На пологих пластах длина поля по простиранию составляет 600-1000 м.
|
