Разделение на этажи производится в наклонных, крутых, а также горизонтально залегающих залежах очень большой мощности. На панели разделяют шахтные поля пологих и горизонтальных залежей. Верхними границами этажа являются этажные или откаточные штреки. Их число зависит от мощности месторождения. Таким образом, этаж представляет собой часть шахтного поля, ограниченную по падению откаточными штреками, а по простиранию – границами шахтного поля. Нередко в пределах этажа проходят так называемые промежуточные подэтажные штреки, которые делят этаж на подэтажи (верхний, нижний, средний). Следовательно, подэтаж – часть этажа, равная его длине, а по падению ограничена промежуточными штреками. Как следует из изложенного, длина этажа является вполне определенной величиной, в то время как его высота может изменяться в широких пределах: от 15 м до 150 м. На выбор высоты этажа влияют многие факторы, главными из которых являются степень разведанности месторождения, физические свойства полезного ископаемого и вмещающих пород, угол падения залежи, капитальные и эксплуатационные затраты на 1 т запасов угля и др.
- Вскрытие шахтного поля наклонными стволами. Индивидуальное и групповое вскрытие пластов.
При шахтном B. м. различают вскрытие вертикальными и наклонными шахтными стволами.
Oсуществляют также B. м. комбинир. Способом при к-ром в пределах одного шахтного поля применяются совместно выработки того и др. типа. Наклонные стволы применяются в основном при вскрытии шахтных полей с пологими пластами, залегающими на небольшой глубине, штольни — при вскрытии шахтных полей в гористой или холмистой местности.После вскрытия приступают к подготовке шахтного поля, под которой понимают проведение подготовительных выработок, обеспечивающих условия для подготовки выемочных полей (столбов).
На выбор способа подготовки шахтных полей оказывают влияние горно-геологические и горнотехнические факторы. Из горно-геологических факторов наибольшее влияние оказывают угол падения и мощность пластов, нарушенность месторождения, газоносность и водообильность пластов, а из горнотехнических факторов – размеры шахтного поля по простиранию, способ проветривания, скорость проведения подготовительных выработок и заданный объем добычи. Подготовительные выработки могут проводиться по пласту или по породе. Выработки, пройденные по пласту, называют пластовыми, по породе – полевыми. Как пластовые, так и полевые выработки могут быть индивидуальными для каждого пласта или групповыми для нескольких пластов и использоваться для различных целей. При индивидуальном способе подготовки проводят и поддерживают все выработки, необходимые для отработке одного пласта или отдельных его частей. Выработки могут проводиться как пластовыми, так и полевыми. При групповом способе подготовки основные подготовительные выработки проводят общими для всех разрабатываемых пластов свиты или отдельной ее группы. При этом отпадает необходимость в поддержании подготовительных выработок (этажные штреки, капитальные или панельные бремсберги и уклоны) по всем пластам.
Групповой способ подготовки позволяет сократить число и протяженность поддерживаемых выработок, повысить эффективность работы транспорта, уменьшить утечки воздуха и улучшить условия проветривания шахты.
7. Деление шахтного поля на горизонты. В каких значениях можно принимать термин «горизонт»:
Первоначально месторождения делят на шахтные поля. На крупных месторождениях размеры шахтного поля и запасы угля в нем таковы, что для последующей разработки его необходимо разбить на более мелкие участки. Под откаточным (транспортным) горизонтом условимся подразумевать совокупность выработок, расположенных на одном уровне и предназначенных для осуществления транспортных и других операций, необходимых для ведения горных работ.
Другое понятие горизонт: часть шахтного поля, подлежащая делению на этажи, панели и выемочные столбы по падению.
Подготовка заключается в проведении транспортных и вентиляционных выработок, которые делят шахтное поле на части, удобные в последующем для ведения очистных работ.
Подготовка горизонтов заключается в разделении шахтного поля на участки, в пределах которых затем проводят подготовительно- выработки и ведут очистную выемку.
- Схемы подготовки шахтного поля. Общая классификация, область применения, элементы и параметры различных схем подготовки.
После вскрытия приступают к подготовке шахтного поля, под которой понимают проведение подготовительных выработок, обеспечивающих условия для подготовки выемочных полей (столбов).
В зависимости от расположения подготовительных выработок различают три схемы подготовки шахтных полей: этажную, панельную и погоризонтную (рис.6).
При этажной подготовке от капитального бремсберга или уклона, располагаемого примерно в середине шахтного поля по простиранию, проводят до границ поля этажные транспортные и вентиляционные штреки, которые делят шахтное поле на вытянутые прямоугольники, называемые этажами. Иногда этажи делят промежуточными или подэтажными штреками на подэтажи. Этажная подготовка применяется при разработке пластов различной мощности с любыми углами падения. Отработка этажей ведется в прямом (от ствола к границам шахтного поля) и обратном (от границ шахтного поля к стволу) порядке.
При панельной подготовке шахтное поле главным транспортным штреком, проводимым на горизонте околоствольного двора, делится на поля по восстанию и по падению пласта, которые в свою очередь разделяются на панели. Каждая панель в поле по восстанию пласта обслуживается панельным бремсбергом, а в поле по падению — панельным уклоном. От панельного бремсберга (уклона) проводят ярусные штреки, которые делят панель на ярусы. Панельную подготовку применяют при горизонтальном и пологом залегании пластов, а также при разработке нарушенных месторождений. Порядок отработки ярусов в панели принимается, как правило, обратный (от границ панели к бремсбергам или уклонам),а панелей в шахтном поле — прямой.
Сущность погоризонтной подготовки заключается в том, что пласт между горизонтами шахтного поля делят на выемочные столбы, вытянутые по падению (восстанию). Погоризонтная подготовка применяется на пластах любой мощности с углами падения до 10.
9. Вскрытие шахтного поля вертикальными стволами при различных схемах вскрытия. Принципы выбора места заложения стволов.
Наиболее универсальный и распространённый способ вскрытия месторождения — вертикальными стволами, которые могут пересекать горные породы и пласты полезных ископаемых или находиться в их почве (лежачем боку). Стволы сооружают сразу на полную глубину или до определённого горизонта с последующей углубкой. В связи с этим различают вскрытие месторождения с одним или несколькими транспортными горизонтами.
Главный ствол для выдачи из шахты полезных ископаемых располагают так, чтобы он делил шахтное поле как по падению, так и по простиранию примерно на две равные части. Вспомогательные вертикальные стволы (один или несколько), сооружаемые для создания не менее двух отдельных выходов на поверхность, выдачи породы, спуска (подъёма) людей, материалов и т.п., по отношению к главному стволу могут иметь центральное, центрально-отнесённое, фланговое, комбинированное и секционное расположение. В первом случае он располагается рядом с главным стволом. При центрально-отнесённом расположении его проходят у верхний границы шахтного поля, при фланговом — также у верхней границы на флангах; при комбинированном — кроме двух (реже трёх) стволов, в центре шахтного поля, в каждой панели (группе панелей) сооружают дополнительные вентиляционные стволы или шурфы у верхней границы поля.
При секционной схеме главные и вспомогательные стволы находятся в центре одного из блоков шахтного поля, в других блоках сооружают свои вентиляционные центральные или центрально-отнесённые стволы, позволяющие обеспечить прямоточное проветривание подземных горных выработок. Центральные стволы выполняют все транспортные функции и служат для подачи свежего воздуха в шахту (кроме ствола со скиповым подъёмом для выдачи полезных ископаемых на угольных шахтах). Вентиляционные стволы используют для отвода исходящей струи воздуха из шахты и др. На месторождениях, представленных свитой пластов, вскрытие месторождения осуществляют самостоятельно по отношению к отдельным из них капитальным выработкам или их комплексом различного типа. В последнем случае вскрытие месторождения производится вертикальными стволами и капитальными, этажными и погоризонтными квершлагами, штольнями и вертикальными стволами и т.п.
Одногоризонтная схема вскрытия свиты пологих пластов вертикальными стволами и капитальным квершлагом применяется при угле падения пластов 8-18° и размерах шахтного поля по падению не более 2,5 км. Её отличают относительно большой объём наклонных капитальных выработок, снижающий эффективность производства из-за использования малопроизводительной канатной откатки, а также значительной утечки воздуха, возникающие при движении его по наклонным выработкам в противоположных направлениях.
Многогоризонтное вскрытие пологих пластов вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами производится при углах падения пластов 8-18° и размерах шахтного поля по падению от 2,5 до 4 км и более. Схема требует последовательной углубки стволов и проходки нескольких параллельных квершлагов (на одном или нескольких горизонтах). Если верхняя граница шахтного поля находится сравнительно близко от земной поверхности, для проветривания выработок в каждой панели первого горизонта проходят шурфы или сооружают один фланговый ствол у границ смежных панелей и вентиляционный квершлаг.
При разделении шахтного поля на блоки вскрытие месторождения свит газоносных пластов производится двумя или тремя стволами в средней части центрального блока, от которых в обе стороны проводят один или два полевых откаточных штрека, соединяемых, в свою очередь, между собой квершлагами, сооружаемыми в каждом блоке.
- Способы подготовки шахтного поля. Общая классификация, сущность и область применения различных способов подготовки.
ПОДГОТОВКА ШАХТНОГО ПОЛЯ— проведение горных выработок после вскрытия шахтного поля или его части, обеспечивающее возможность выполнения очистных работ. При разработке угольных (сланцевых) месторождений различают панельный, погоризонтный и этажный способы подготовки шахтного поля, а также комбинации этих способов. Основными факторами, определяющими выбор рационального способа подготовки шахтного поля, являются мощность, угол падения и водообильность пласта, расположение разрабатываемой части шахтного поля относительно подъёмного горизонта (табл. 1).
Основные подготавливающие выработки при подготовке шахтного поля на угольных месторождениях — главные и этажные штреки, капитальные и панельные бремсберги и уклоны с ходками.
При панельном способе подготовки шахтное поле в пределах ступени горизонта наклонной высотой 800-1200 м делится на последовательно отрабатываемые участки — панели длиной по простиранию 800-3000 метров. Каждая панель подготавливается при помощи главного транспортного и вентиляционного штреков, а также панельных бремсбергов или уклонов с ходками, проводимых из главных штреков посередине панели или на её флангах (рис. 1).
Панель, в свою очередь, делится на последовательно отрабатываемые ярусы наклонной высотой 120-250 м, подготавливаемые путём проведения из панельных бремсбергов (уклонов) ярусных транспортных и вентиляционных штреков по пласту угля.
- Вскрытие шахтных полей центрально -отнесенными стволами.
При схеме вскрытия центрально-отнесенными стволами главный подъемный и воздухоподающий вертикальные стволы располагаются ниже вентиляционного на расстоянии порядка 0,5—1 км по линии падения пластов или залежи; все стволы находятся примерно посредине длины поля но простиранию.
12. Деление на части выемочных полей при различных схемах подготовки шахтного поля. Ярусы, этажи, подэтажи, блоки, выемочные столбы и участки.
При разработке месторождений подземным способом возникает необходимость в делении шахтных полей на этажи и панели.
Разделение на этажи производится в наклонных, крутых, а также горизонтально залегающих залежах очень большой мощности.
На панели разделяют шахтные поля пологих и горизонтальных залежей.
Верхними границами этажа являются этажные или откаточные штреки. Их число зависит от мощности месторождения. Таким образом, этаж представляет собой часть шахтного поля, ограниченную по падению откаточными штреками, а по простиранию - границами шахтного поля.
Нередко в пределах этажа проходят так называемые промежуточные подэтажные штреки, которые делят этаж на подэтажи (верхний, нижний, средний). Следовательно, подэтаж - часть этажа, равная его длине, а по падению ограничена промежуточными штреками.
Как следует из изложенного, длина этажа является вполне определенной величиной, в то время как его высота может изменяться в широких пределах: от 15 м до 150 м. На выбор высоты этажа влияют многие факторы, главными из которых являются степень разведанности месторождения, физические свойства полезного ископаемого и вмещающих пород, угол падения залежи, капитальные и эксплуатационные затраты на 1 т запасов угля и др. Высота этажа принимается меньшей в недоразведанных и пологих залежах, представленных слабыми породами.
Этажи делят восстающими выработками на блоки, которые вводят в разработку в определенной последовательности. Таким образом, блок - часть месторождения в пределах этажа, имеющая, как правило, прямоугольную форму и представляющая собой самостоятельный выемочный участок. Основными параметрами блока являются длина, ширина и высота. Длина блоков изменяется в широких пределах: от 30 до 100 м. Ширина блока обычно равна мощности залежи, а высота - высоте этажа. Иногда блок делят промежуточным штреком на две самостоятельные части. В этом случае высота блока будет равна половине высоты этажа.
Как уже отмечалось, при разработке горизонтальных и пологих пластов шахтное поле делят на панели - прямоугольные участки, имеющие самостоятельную транспортную выработку, соединенную с главным откаточным штреком. Границами панели служат с одной стороны откаточный штрек, а с других -смежные панели. Панели делят на столбы или ярусы, которые, как и блоки, отрабатывают в определенной последовательности.
13. Вскрытие шахтного поля. Основные понятия. Влияющие факторы. Главные и вспомогательные вскрывающие выработки.
Вскрытие месторождения полезного ископаемого, проведение капитальных горных выработок, открывающих доступ с поверхности ко всему месторождению или его части и обеспечивающих возможность проведения подготовительных горных выработок, необходимых для обслуживания добычных забоев.
Главные цели Вскрытие месторождения — создание транспортных связей между очистными забоями (местом добычи полезного ископаемого) и пунктом приема его на поверхности, обеспечение условий для безопасного перемещения людей; подача чистого воздуха к рабочим участкам (в шахтах).
Вскрытие для подземной разработки месторождений. Капитальные вскрывающие выработки делятся на главные и вспомогательные. К главным относят выработки, имеющие непосредственный выход на поверхность: вертикальные и наклонные стволы шахтные и штольни; к вспомогательным — квершлаги, гезенки, бремсберги и уклоны. Подготовительные выработки — это главным образом штреки, пройденные по полезному ископаемому. Способы Вскрытие месторождения весьма разнообразны и различаются по роду главных вскрывающих выработок, по их расположению относительно пластов, по наличию вспомогательных вскрывающих выработок, по числу подземных транспортных горизонтов. Способ Вскрытие месторождения зависит от рельефа местности, ценности полезного ископаемого, формы, размеров и глубины его залегания, мощности и угла падения пластов, их числа и расстояния между ними и других факторов. При выборе способа вскрытия влияние перечисленных выше геологических и горнотехнических факторов учитывается комплексно. К важнейшим из них следует отнести: минимальные первоначальные капитальные затраты и сроки строительства шахты; концентрацию производства при условии максимального увеличения добычи с очистного забоя; концентрацию добычи шахты на ограниченном числе одновременно разрабатываемых пластов; сокращение протяженности поддерживаемых горных выработок путем интенсификации очистных работ и периодического обновления горного хозяйства шахты за счет подготовки новых горизонтов или их реконструкции. Вскрытие месторождения вертикальными стволами является универсальным. Проходят не менее двух стволов (два безопасных выхода из шахты на поверхность), один из которых служит для подачи свежего воздуха в шахту, а второй — для отвода воздуха на поверхность.
При вскрытии месторождений находит широкое применение схема, по которой стволы 1, 2 проводят на полную проектную глубину; около них сооружают выработки откаточного горизонта (околоствольный двор, квершлаг, главные штреки). Вверх по полезному ископаемому проводят комплект наклонных капитальных выработок (бремсберг с ходками), а от них — штреки: откаточный и вентиляционный/ Между ними располагают длинные очистные забои, которые оборудуют механизированными комплексами для добычи полезного ископаемого. У верхней границы месторождения сооружают выработки вентиляционного горизонта. из очистного забоя транспортируется по штреку 6, бремсбергу 5, квершлагу 3 и через один из стволов выдается на поверхность.
- Общие сведения о вскрытии и подготовки шахтного поля. Где границы между вскрытием и подготовкой? Понятие схем и способов вскрытия и подготовки.
15. Одногоризонтное вскрытие шахтного поля вертикальными стволами без вспомогательных вскрывающих выработок (бесквершлажное вскрытие).
Одногоризонтные схемы характерны для шахт, разрабатывающих одиночные горизонтальные и пологие пласты угля и горючего сланца или свиты из 2-4 пластов при размерах шахтных полей по падению до 3 км. Основные трансп. и вентиляц. выработки имеют продолжит, срок службы (на все время отработки запасов шахтного поля или на период отработки крупных его частей - бремсберговой, уклонной или крыла поля). Углепотоки из всех участков шахтного поля сосредоточиваются на едином трансп. горизонте и направляются к гл. стволу для выдачи на поверхность (рис. 12). Шахтное поле вскрывается вертикальными стволами, а при малой глубине залегания пластов - наклонными. Грузовой ствол размещается, как правило, в центре шахтного поля, вентиляц. стволы имеют центр, расположение, центрально-отнесенное или фланговое. Последние две схемы расположения вентиляц. стволов характерны для газообильных шахт и для случаев отработки протяженных по простиранию шахтных полей. При разработке шахтой одного пласта осн. вскрывающие выработки примыкают непосредственно к гл. выработкам транспортного и вентиляционного горизонта (рис. 9). При одноврем. отработке 2-4 пластов осн. вскрывающие выработки могут примыкать и к квершлагам, вскрывающим пласты на трансп. и вентиляц. горизонтах (рис. 12). При одногоризонтных Т. с. г. п. наибольшее распространение получили панельная схема подготовки и система разработки длинными столбами по простиранию, а на пластах с углами падения до 10° - погоризонтная схема подготовки и система длинных столбов по падению с выемкой угля по падению или восстанию. В очистных забоях выемка угля производится комбайнами или стругами, доставка угля - скребковыми конвейерами. Широко применяются механизир. крепи. Управление горн. давлением в большинстве случаев осуществляется путем полного обрушения пород кровли. Закладка выработанного пространства используется только для предотвращения опасных деформаций земной поверхности.
- Элементы подготовки выемочных полей и выемочных участков. Что является выемочным участком при различных схемах подготовки шахтного поля?
Способ подготовки шахтного поля, применяемый при разработке горизонтальных и пологих угольных пластов.
При разработке горизонтальных пластов способ подготовки заключается в делении пласта системой взаимно перпендикулярных главных и панельных штреков (см. Штрек) на прямоугольные части — панели. Выемочными штреками панели, в свою очередь, делятся на выемочные участки, отрабатываемые лавами. При разработке пологих пластов способ состоит в делении ступени шахтного поля по восстанию или падению наклонной высотой порядка 0,5—1,5 км на панели, каждая из которых отрабатывается посредством своего бремсберга или уклона, минимальное число которых равно двум (фланговый вариант панельной подготовки). Выемочными (ярусными) штреками панели делятся на ярусы, отрабатываемые лавами.
Общим при панельной подготовке для горизонтальных и пологих пластов и отличительной чертой этой подготовки по сравнению с этажной является последовательный (поочередный) порядок отработки выемочных участков и ярусов в панели.
17. Комбинированные способы вскрытия шахтного поля. Принципиальная сущность и возможные сочетания главных и вспомогательных вскрывающих выработок.
Различают простые и сложные (комбинированные) способы вскрытия. Отличительная особенность простых способов вскрытия заключается в том, что вскрытие шахтного поля производится главной вскрывающей выработкой на всю глубину разработки месторождения. При комбинированных способах вскрытие осуществляется главной вскрывающей выработкой в сочетании с вспомогательными.
18. Подготовка транспортного горизонта. Горные выработки и подземные сооружения горизонта при различных способах подготовки.
Под откаточным (транспортным) горизонтом условимся подразумевать совокупность выработок, расположенных на одном уровне и предназначенных для осуществления транспортных и других операций, необходимых для ведения горных работ.
После того как вскрывающими выработками обеспечен доступ к полезному ископаемому, необходимо разделить вскрытое шахтное поле на более мелкие части, пригодные к отработке. Это разделение осуществляют путем проведения основных подготовительных выработок по заданным направлениям. По комплексу вскрывающих и подготовительных выработок транспортируется на поверхность добытый уголь, подается свежий, отводится загрязненный воздух и пр..
К основным подготовительным выработкам, проводимым при подготовке шахтного поля, относят:
главные (магистральные, групповые, панельные, этажные) штреки;
капитальные или панельные бремсберги (уклоны) и ходки при них;
промежуточные квершлаги, гезенки и др.
Все подготовительные выработки, кроме капитальных бремсбергов и уклонов, периодически воспроизводятся по мере подвигания фронта очистных работ.
Основные подготовительные выработки могут проводиться по пласту или породе. Выработки, пройденные по пласту, называют пластовыми, по породе – полевыми.
Полевые выработки проводят в случае больших затруднений с поддержанием пластовых выработок, особенно выработок с продолжительным сроком службы (капитальные и панельные бремсберги, основные штреки), при групповой отработке пластов и разработке мощных пластов с углем, склонным к самовозгоранию.
Как пластовые, так и полевые выработки могут быть индивидуальными для каждого пласта или групповыми для нескольких пластов и использоваться для различных целей.
19. Схемы вскрытия шахтных полей с фланговым расположением стволов. Изобразить схематически.
При глубоком залегании пластов и при больших размера х
шахтных полей по простиранию может применяться фланговое
расположение вспомогательных стволов (см. рис. д), которое
приводит к трехкратному увеличению потерь в околоствольных
целиках. На практике часто применяется комбинация централь-
но-сдвоенного и флангового расположения, при которой разме-
ры целиков, при сравнении с предыдущей схемой, возрастают за
счет расстояния между стволами в центре.
20. Комбинированный способ вскрытия шахтного поля главной штольней, пластовыми или групповыми уклонами, вспомогательными и вертикальными стволами и квершлагами при восходящем проветривании уклонных полей по бремсберговой схеме. Изобразить схематически.
Способ вскрытия шахтного поля (или его части) – совокупность
вскрывающих выработок в шахтном поле относительно транспортного го-
ризонта с учетом их функционального назначения. Все способы вскрытия
шахтного поля можно разделить на четыре группы:
– вертикальными стволами;
– наклонными стволами;
– штольнями;
– комбинированный.
В проекте необходимо выбирать такой способ вскрытия, который
бы обеспечил на весь срок службы шахты ее проектную производитель-
ность и минимальную стоимость 1 т добычи угля.
К вскрывающим выработкам относятся те выработки, которые
обеспечивают доступ к полезному ископаемому с поверхности.
К основным вскрывающим выработкам относят выработки, имею-
щие непосредственный выход на земную поверхность (вертикальные или
наклонные стволы, штольни и шурфы). По стволам и штольням полезное
ископаемое транспортируют на поверхность, доставляют материалы, обо-
рудование, людей, осуществляют проветривание горных выработок и т.д.
К дополнительным вскрывающим выработкам относятся квершла-
ги, слепые стволы, капитальные уклоны и скважины большого диаметра.
Вскрытие шахтных полей вертикальными стволами является наибо-
лее универсальным и распространенным. В зависимости от горно-
геологических и горнотехнических условий месторождение может быть
вскрыто наклонными стволами или комбинацией вертикальных стволов и
штолен, или вертикального ствола и наклонного.
Схемой вскрытия называют пространственное расположение сети
вскрывающих выработок относительно границ шахтного поля.
21. Способы вскрытия шахтного поля. Классификация по числу горизонтов и по типу главных и вспомогательных вскрывающих выработок.
В зависимости от расположения подготовительных выработок различают три схемы подготовки шахтных полей: этажную, панельную и погоризонтную (рис.6).
При этажной подготовке от капитального бремсберга или уклона, располагаемого примерно в середине шахтного поля по простиранию, проводят до границ поля этажные транспортные и вентиляционные штреки, которые делят шахтное поле на вытянутые прямоугольники, называемые этажами. Иногда этажи делят промежуточными или подэтажными штреками на подэтажи. Этажная подготовка применяется при разработке пластов различной мощности с любыми углами падения. Отработка этажей ведется в прямом (от ствола к границам шахтного поля) и обратном (от границ шахтного поля к стволу) порядке.
При панельной подготовке шахтное поле главным транспортным штреком, проводимым на горизонте околоствольного двора, делится на поля по восстанию и по падению пласта, которые в свою очередь разделяются на панели. Каждая панель в поле по восстанию пласта обслуживается панельным бремсбергом, а в поле по падению — панельным уклоном. От панельного бремсберга (уклона) проводят ярусные штреки, которые делят панель на ярусы. Панельную подготовку применяют при горизонтальном и пологом залегании пластов, а также при разработке нарушенных месторождений. Порядок отработки ярусов в панели принимается, как правило, обратный (от границ панели к бремсбергам или уклонам),а панелей в шахтном поле — прямой.
Сущность погоризонтной подготовки заключается в том, что пласт между горизонтами шахтного поля делят на выемочные столбы, вытянутые по падению (восстанию). Погоризонтная подготовка примеяется на пластах любой мощности с углами падения до 10.
22. Подготовка вентиляционного горизонта. Понятие минусового горизонта и его подготовка.
При отработке наклонных и крутых пластов откаточные штреки отработанного этажа не могут использоваться в качестве вентиляционных для подготавливаемого, так как они погашаются. Поэтому ниже них необходимо проведение специальных вентиляционных выработок.
Эта задача может решаться путем проведения печи с квершлага откаточного горизонта или заезда на откаточный штрек на аналогичную выработку вентиляционного горизонта подготавливаемого этажа. Проведение печи в непосредственной близости от перемычки или под ней приводит к деформациям последней и нарушению изоляции, при этом небольшое сечение печи создает значительное местное сопротивление движению воздуха.
Ликвидируются эти недостатки с одновременным повышением надежности изоляции выработанного пространства со стороны вентиляционного горизонта осуществлением схем вскрытия и подготовки вентиляционного горизонта ниже расположенного этажа с помощью уклонов с откаточного горизонта верхнего этажа для группы пластов:
одного и двух крыльев складки с промежуточного квершлага;
одного и двух крыльев складки с двух промежуточных квершлагов;
одного крыла шахтного поля, а также двух схем вскрытия и подготовки вентиляционного горизонта нижележащего этажа путем проведения уклона с главного квершлага с компенсатора высоты.
Уклон с главного квершлага проходится за пределами околоствольного двора на отметку вентиляционного (минусового) горизонта, далее проводится главный вентиляционный квершлаг и с него полевые вентиляционные штреки и промежуточные квершлаги.
Компенсатор высоты проходится из района порожняковых ветвей околоствольного двора или с главного квершлага в породах лежачего бока свиты пластов до выхода на отметку вентиляционного горизонта, далее проходятся главный квершлаг, полевые штреки и промежуточные квершлаги.
Последней схеме отдается предпочтение ввиду отсутствия в ней сложного, небезопасного и ограниченного по производительности узла - уклона.
Первые четыре схемы применяются при вскрытии ограниченных по геологическим факторам участков пластов, крыльев и свит, как исключение из основного правила подготовки нового этажа (горизонта) на крутых мощных пластах, которое требует создания самостоятельного вентиляционного горизонта.
При наличии на шахте закладочного хозяйства вместо межгоризонтных угольных целиков необходимо возводить полосы таких же размеров из твердеющей закладки.
23. Вскрытие шахтного поля наклонными стволами и штольнями. Сущность, область применения, достоинства и недостатки.
Наклонный ствол - наклонная подземная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и служащая для тех же целей, что и вертикальный ствол. Наклонный ствол в большинстве случаев проводят по пласту, реже - по породам.
Ствол оборудуется канатным подъёмом для выдычи полезного ископаемого в вагонетках или скипах либо конвейерами. Применение рельсового транспорта практикуется при углах наклона до 35°. При больших углах наклона применяют скиповой подъём. На крупных шахтах стволы с углом наклона до 18° оборудуют конвейерами.
Достоинства наклонных стволов для вскрытия шахтного поля: возможность полной конвейеризации для выдачи полезного ископаемого от очистного забоя до поверхности, большая производительность ствола, сокращение сроков строительства шахты и меньшие по сравнению с вертикальными стволами капитальные затраты. Недостатки: бо́льшая длина ствола по сравнению с вертикальными при вскрытии одного и того же пласта, бо́льшая стоимость поддержания и обслуживания.
24. Планировка горизонтов при различных схемах подготовки шахтного поля. Панели, этажи, выемычные и квершлажные поля (блоки).
Применение погоризонтного способа подготовки шахтного поля обусловлено особенностями разработки пластов длинными столбами с подвиганием лав по восстанию или падению. При этом способе шахтное поле в пределах ступени (горизонта) наклонной высотой 800-1200 м делится на последовательно отрабатываемые выемочные столбы шириной 120-250 м, вытянутые по падению (рис. 2, рис. 3).
Последние подготавливают при помощи транспортных и вентиляционных уклонов (бремсбергов). Выемочные столбы отрабатывают, как правило, прямым ходом в бремсберговой и обратным ходом в уклонной частях шахтного поля. Наиболее простая и надёжная схема планировки подготовительных выработок достигается в бремсберговой части шахтного поля при выемке пласта лавами по падению и в уклонной части — при выемке лавами по восстанию. В этих случаях создаются наиболее благоприятные условия для выдачи угля из очистного забоя по примыкающему к нему транспортному бремсбергу (уклону) непосредственно на подъёмный горизонт шахты и к стволу. Для обеспечения прямоточного проветривания выемочных участков транспортный бремсберг (уклон) охраняется позади очистного забоя искусственными сооружениями (органные ряды, полосы из ангидрида или фосфогипса, бетонные блоки). При разработке пластов с небольшой газоносностью целесообразны варианты погоризонтной подготовки с возвратноточным проветриванием выемочного участка и расположением главного вентиляционного штрека на одном уровне с главным транспортным штреком. Во всех случаях погоризонтной подготовки с выемкой пласта лавами по восстанию сооружается дренажный горизонт с водоотливной установкой. Полевой или пластовый дренажный штрек соединяется с подъёмным горизонтом вспомогательными уклонами (см. рис. 3).
На практике встречаются варианты погоризонтной подготовки, различающиеся расположением главных штреков относительно пласта (полевые или пластовые), схемой подготовки выемочных участков (с повторным использованием конвейерных бремсбергов и уклонов или их проведением вприсечку к выработанному пространству).
Способ погоризонтной подготовки шахтного поля наиболее распространён при разработке пологих пластов в Донецком, Карагандинском и Печорском бассейнах. По условиям работы средств комплексной механизации в горизонтальном очистном забое об