Системы разработки курс лекций
..pdf
Рис. 3.11. Столбовая система разработки лава-этаж на крутом и кру- то-наклонном или крутом падении при прямом порядке отработки этажа и пластовой подготовке
Рис. 3.12. Столбовая система разработки лава-этаж на крутом и кру- то-наклонном и крутом падении при обратном порядке отработки этажа и полевой (групповой) подготовке
71
Рис. 3.13. Столбовая система разработки лава-этаж на крутом и кру- то-наклонном падении при обратном порядке отработки этажа и пластовой подготовке
Рис. 3.14. Столбовая система разработки лава-этаж на крутом и кру- то-наклонном падении при прямом порядке отработки этажа и работе на задний промежуточный квершлаг
72
Рис. 3.15. Столбовая система разработки лава-этаж на круто-наклон- ном и крутом падении при двухсторонних выемочных полях
Как уже отмечалось, при этажной подготовке с целью увеличения добычи с этажа применяют системы разработки с разделением этажа на подэтажи. Вариант такой системы разработки с разделением этажа на два подэтажа на пологом или наклонном падении показан на рис. 3.15. Этот вариант системы разработки применяется при прямом порядке отработки этажа и полевой или групповой подготовке с проведением этажных штреков по нижним пластам. Как обычно при полевой подготовке, в качестве этажного вентиляционного штрека 4 разрабатываемого этажа 2 используется бывший откаточный этажный штрек верхнего (отработанного) этажа 1. Таким образом, этажный вентиляционный штрек 3 уже пройден на всю длину крыла этажа. Этажный полевой откаточный штрек 3 проходится одновременно с отработкой выемочных полей разрабатываемого этажа 2, что и показано на рис. 3.16.
Вскрытие выемочных полей производится с полевых этажных штреков участковыми (промежуточными) квершлагами: откаточным 5 и вентиляционным 6. Подготовка выемочного поля в варианте системы разработки, показанной на рис. 4.16, заключается в проведении участкового (промежуточного) бремсберга 7, участкового откаточного штрека 8, участкового вентиля-
73
74
Рис. 3.16. Столбовая система разработки с разделением этажа на два подэтажа с последовательным проветриванием лав при прямом порядке отработки этажа и полевой (групповой) подготовке
ционного штрека 9 и промежуточного штрека 10. На рис. 3.16 показано, что штреки проходятся от участковых квершлагов и бремсберга нового выемочного поля, находящегося в подготовке, в сторону разрабатываемого выемочного поля. Ранее говорилось, что такая схема проведения штреков характерна для случая, когда штреки проходятся смешанным забоем. Если штреки проводятся всем сечением по пласту полезного ископаемого, то возможно проведение штреков от квершлагов и бремсберга разрабатываемого выемочного поля аналогично тому, как показано на рис. 3.2.
Очистные работы в отрабатываемом выемочном поле осуществляются в двух лавах (по числу подэтажей). Причем, в отличие от сплошных систем, очистные работы верхнего подэтажа всегда опережают очистные работы в нижнем подэтаже. Как говорилось в подразделе 3.1, с геомеханической точки зрения это наилучший вариант: вода, выделяющаяся в верхней лаве, будет стекать на промежуточный штрек 10 и далее на бремсберг 7, не попадая в призабойное пространство нижней лавы. Минимальная величина опережения нижнего подэтажа верхним составляет 15–20 м. Такая величина опережения позволяет сделать независимым управление кровлей в лавах. Максимальная величина опережения не регламентируется, но увеличение опережения создает сложности в поддержании промежуточного штрека на участке опережения. Участковые штреки (включая промежуточный) по мере подвигания лав погашаются. Штреки и бремсберг поддерживаются только в массиве пласта впереди очистных забоев, что требует минимальных затрат на поддержание выработок. Наибольших затрат на поддержание требует промежуточный штрек 10, из-за того, что на участке опережения лав он поддерживается в выработанном пространстве позади верхней лавы. На рис. 3.16 охрана промежуточного штрека со стороны верхней лавы показана «мертвыми» (т.е. неразборными, непереносными) кострами. Возможно также применение для этих целей органной или кустовой крепи. Охрана бутовыми полосами не применяется из-за отсутствия породы для выкладки полос. Показанная на рис. 3.16 схема ведения очистных работ называется работой на
75
передний промежуточный бремсберг, т.к. направление отработки этажа (по рисунку справа налево) и направление подвигания лав совпадают.
Добытое в нижней лаве полезное ископаемое перегружается на транспортные средства по участковому откаточному штреку 8 и далее на участковый откаточный квершлаг 5. Из верхней лавы полезное ископаемое перегружается на скребковый конвейер по промежуточному штреку 10, транспортируется им до участкового бремсберга и далее на участковый квершлаг 5. Как видим, имеет место перепробег добытого полезного ископаемого, что характерно для работы на передовую промежуточную выработку при прямом порядке отработки этажа.
Схема проветривания отрабатываемого выемочного поля на рисунке последовательная. Свежая струя воздуха поступает на разрабатываемое выемочное поле по полевому этажному откаточному штреку 3 и участковому (промежуточному) квершлагу 5. Затем свежая струя разделяется на две: одна движется по участковому откаточному штреку 8, а другая – по участковому бремсбергу 7. Струя по участковому откаточному штреку поступает в нижнюю лаву, а исходящая струя из нижней лавы выходит на промежуточный штрек 10. Свежая струя по бремсбергу 7 доходит до промежуточного штрека и также делится на две: одна идет по промежуточному штреку 10, другая – далее по бремсбергу. Струя по промежуточному штреку разбавляет исходящую из нижней лавы струю до содержания метана 0,5 %
ипоступает в верхнюю лаву. Исходящая струя из верхней лавы выходит на участковый вентиляционный штрек 9 и по нему движется до участкового вентиляционного квершлага 6. Здесь эта струя разбавляется свежей струей, идущей по бремсбергу,
идалее удаляется из разрабатываемого выемочного поля по участковому вентиляционному квершлагу 6 и полевому этажному вентиляционному штреку 4.
Все подготовительные выработки в выемочном поле проводятся с проветриванием вентиляторами местного проветривания. Вентилятор для проветривания проводимого полевого откаточного штрека 3, участкового откаточного квершлага
76
и участкового бремсберга должен устанавливаться на полевом этажном штреке перед участковым квершлагом отрабатываемого выемочного поля. Вентилятор для проветривания участкового вентиляционного квершлага должен быть установлен либо на участковом вентиляционном квершлаге отрабатываемого выемочного поля, либо на бремсберге этого же выемочного поля. Для проветривания участкового откаточного штрека вентилятор должен быть установлен на участковом квершлаге подготавливаемого выемочного поля или на полевом откаточном этажном штреке перед участковым квершлагом подготавливаемого выемочного поля. Для проветривания участкового вентиляционного штрека и промежуточного штрека вентилятор местного проветривания устанавливается на бремсберге подготавливаемого выемочного поля. При этом содержание метана в струе, проходящей по бремсбергу, не должно превы-
шать 0,5 %.
В подразделе 2.1 изложены требования, при соблюдении которых возможно последовательное проветривание лав. Если хотя бы одно из этих требований не выполняется, то должно быть применено независимое проветривание лав. Пример такой системы разработки показан на рис. 3.17.
На этом рисунке разрабатываемый этаж разделен на три подэтажа, почему и применено раздельное проветривание лав, поскольку Правилами безопасности допускается последовательное проветривание не более чем двух лав. Подготовка выемочного поля включает проведение участковых (промежуточных) квершлагов (5 и 6), участкового бремсберга 7, ходка 8, участковых штреков (9 и 10) и промежуточных штреков, два из которых (12 и 14) являются конвейерными штреками лав, а два других (11 и 13) – вентиляционными штреками лав.
Свежая струя воздуха поступает в разрабатываемое выемочное поле по полевому (групповому) этажному откаточному штреку 3 и участковому откаточному квершлагу 5. В выемочном поле свежая воздушная струя разделяется на три струи, одна из которых идет по участковому откаточному штреку 9, вторая – по ходку 8, третья – по бремсбергу 7. Свежая струя, идущая по участковому откаточному штреку 9,
77
78
Рис. 3.17. Столбовая система разработки с разделением этажа на три подэтажа на пологом и наклонном падении с независимым проветриванием лав при прямом порядке отработки этажа и полевой (групповой)
подготовке
поступает в лаву нижнего подэтажа. Исходящая струя из лавы нижнего подэтажа выходит на вентиляционный промежуточный штрек 11 и далее на ходок 8, где разбавляется свежей струей, идущей по ходку.
Свежая струя воздуха по бремсбергу 7 доходит до конвейерного промежуточного штрека 12 лавы среднего подэтажа и также разделяется на две струи, одна из которых продолжает движение по бремсбергу 7, а другая движется по конвейерному промежуточному штреку 12 до лавы среднего подэтажа. Исходящая струя из лавы среднего подэтажа выходит на вентиляционный промежуточный штрек 13 и далее вливается в струю, идущую по ходку 8. Свежая струя, идущая по бремсбергу 7, выходит на конвейерный промежуточный штрек 14 верхнего подэтажа и с него поступает в верхнюю лаву. Исходящая струя из верхней лавы выходит на участковый вентиляционный штрек 10 и далее в исходящую струю с выемочного поля по участковому вентиляционному квершлагу 6 и полевому (групповому) этажному вентиляционному штреку 4. На рис. 3.17 в местах пересечения конвейерных промежуточных штреков (12 и 14) с ходком 8 оборудуются кроссинги 15, т.к. в этих местах свежая и исходящая струи воздуха пересекаются.
На рисунке условно показана одновременная проходка 6 штреков в подготавливаемом выемочном поле. На самом деле это нереально (по вентиляционным условиям), на практике штреки проходят последовательно.
В остальном вариант столбовой системы разработки, показанный на рис. 3.17, принципиально не отличается от ранее рассмотренного. В рассматриваемом варианте очистные работы ведутся с опережением верхних подэтажей на передний промежуточный бремсберг. В обоих вариантах столбовой системы с разделением этажа на подэтажи очистные работы ведутся без оставления целиков между выемочными полями. Возможно ведение очистных работ с оставлением целиков между выемочными полями, как это показано на рис. 3.18.
Вариант столбовой системы разработки на рис. 3.18 отличается от варианта на рис. 3.16 только тем, что между отработанным и разрабатываемым выемочными полями оставляется
79
целик, позволяющий надежно изолировать выемочные поля. Кроме того, этот рисунок иллюстрирует проведение участковых штреков от бремсберга разрабатываемого выемочного поля. Эта схема применяется тогда, когда штреки проходятся всем забоем по пласту полезного ископаемого, в то же время она позволяет проходить участковые штреки, не дожидаясь проведения полевого этажного откаточного штрека, участковых квершлагов и бремсберга в подготавливаемом выемочном поле.
Рис. 3.18. Столбовая система разработки с разделением этажа на два подэтажа на пологом и наклонном падении при прямом порядке отработки этажа и полевой (групповой) подготовке
На рис. 3.19 показан вариант столбовой системы разработки на пологом и наклонном падении при прямом порядке отработки этажа и пластовой подготовке. Этот вариант является также работой на передний промежуточный бремсберг.
При этажной пластовой подготовке и прямом порядке отработки этажа этажные штреки приходится поддерживать позади фронта очистных работ, что возможно только при охране этажных штреков целиками. Поэтому на рис. 3.19 показана проходка пластового этажного откаточного штрека 3 спарен-
80