- •Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых
- •Раздел 1. Системы разработки пластовых месторождений 9
- •Глава 1. Классификация систем разработки 9
- •Глава 2. Сплошные системы разработки 21
- •Глава 3. Столбовые системы разработки 58
- •Раздел 4. Нетрадиционные способы разработки угольных пластов 266
- •Глава 1. Подземная гидродобыча 266
- •Глава 2. Подземная газификация угля 281
- •Раздел 1.Системы разработки пластовых месторождений
- •Глава 1.Классификация систем разработки
- •1.1.Общие сведения
- •Глава 3. Разработка пластов, склонных к самовозгоранию угля 174
- •Раздел 3. Выбор рациональной системы разработки 179
- •Глава 1. Экономико-математическое моделирование систем разработки 179
- •Глава 2. Конструирование вариантов и определение основных параметров систем разработки 200
- •1.2.Требования к системам разработки
- •1.3.Факторы, влияющие на выбор системы разработки
- •1.4.Классификация систем разработки
- •Глава 2.Сплошные системы разработки
- •2.1.Общие сведения
- •2.2.Сплошная система разработки лава-этаж (лава-ярус)
- •2.3.Способы расположения и охраны выемочных выработок при сплошной системе разработки
- •2.3.1Расположение и охрана транспортных штреков
- •2.3.2Расположение и охрана вентиляционных штреков
- •2.4.Сплошная система разработки лава-этаж (ярус) со средним вентиляционным штреком
- •2.5.Сплошная система разработки со спаренными лавами в этаже (ярусе)
- •2.6.Сплошная система разработки с разделением этажа на подэтажи
- •2.7.Сплошная система разработки с выемкой лавами по восстанию
- •2.8.Сплошная система разработки крутых пластов
- •2.8.1Способы расположения и охраны транспортных штреков
- •2.8.2Способы расположения и охраны вентиляционных штреков
- •Глава 3.Столбовые системы разработки
- •3.1.Общие сведения
- •3.2.Столбовая система разработки лава-ярус (этаж)
- •3.3.Подготовка длинных столбов по простиранию
- •3.3.1Способы проведения пластовых штреков
- •3.3.2Направление проведения выработок относительно элементов залегания пласта
- •3.3.3Способы подготовки столбов
- •3.3.4Проведение штреков вприсечку к выработанному пространству
- •3.4.Столбовая система разработки со спаренными лавами в ярусе
- •3.5.Столбовая система разработки с разделением этажа на подэтажи
- •3.6.Столбовая система разработки с выемкой лавами по восстанию (падению)
- •3.7.Столбовые системы разработки крутых пластов
- •Глава 4.Комбинированные системы разработки
- •4.1.Общие сведения
- •4.2.Комбинированные системы разработки сплошной со столбовой
- •4.3.Комбинированные системы разработки столбовой со сплошной
- •Глава 5.Камерные системы разработки
- •Глава 6.Полосовые системы разработки
- •Глава 7.Особенности разработки мощных пластов
- •7.1.Общие положения
- •7.2.Принципы разделения пласта на слои
- •Глава 8.Системы разработки наклонными слоями
- •8.1.Общие положения
- •8.2.Системы разработки наклонными слоями с обрушением кровли
- •8.3.Системы разработки наклонными слоями с закладкой выработанного пространства
- •Глава 9.Системы разработки горизонтальными слоями
- •Глава 10.Системы разработки поперечно‑наклонными слоями
- •Глава 11.Комбинированные системы разработки мощных пластов с гибким перекрытием
- •Раздел 2.Особые случаи разработки угольных пластов
- •Глава 1.Разработка сближенных пластов
- •1.1.Общие сведения
- •1.2.Раздельная разработка сближенных пластов
- •1.3.Совместная разработка сближенных пластов
- •Глава 2.Разработка пластов, склонных к динамическим проявлениям горного давления
- •2.1.Общие сведения
- •2.2.Опережающая разработка защитных пластов
- •2.2.1Сущность способа
- •2.2.2Построение границ зон защитного действия
- •2.2.3Технологические схемы использования защитных пластов
- •2.3.Системы разработки и технология ведения очистных работ на выбросоопасных пластах
- •2.4.Особенности разработки пластов, склонных к горным ударам
- •Глава 3.Разработка пластов, склонных к самовозгоранию угля
- •3.1.Общие сведения
- •3.2.Основные положения по разработке пластов, склонных к самовозгоранию угля
- •Раздел 3.Выбор рациональной системы разработки
- •Глава 1.Экономико-математическое моделирование систем разработки
- •1.1.Общие сведения
- •1.2.Стоимостные параметры
- •1.3.Моделирование затрат на проведение выработок
- •1.4.Моделирование затрат на поддержание выработок
- •1.4.1Затраты на поддержание штреков
- •1, 2, 3, 4 – Зоны поддержания штреков
- •1.4.1.1Затраты на поддержание штрека в зоне 1
- •1.4.1.2Затраты на поддержание штрека в зонах 2 и 3
- •1.4.1.3Затраты на поддержание штрека в зоне 4
- •1.4.2Затраты на поддержание выработок, длина которых изменяется равными участками
- •1.5.Моделирование затрат на транспортирование угля по выработкам
- •1.6.Пример составления экономико-математической модели системы разработки
- •Глава 2.Конструирование вариантов и определение основных параметров систем разработки
- •2.1.Общие положения
- •2.2.Выбор и конструирование вариантов систем разработки
- •2.3.Определение нагрузки на очистной забой
- •2.3.1Определение нагрузки на забой по производительности выемочных машин
- •2.3.2Нормативная нагрузка на очистной забой
- •2.3.3Определение максимально допустимой нагрузки на забой по газовому фактору1
- •2.4.Конструирование систем разработки, обеспечивающих высокие нагрузки на забой по газовому фактору
- •2.5.Выбор типоразмера крепи и площади поперечного сечения выемочных выработок1
- •2.5.1Общие понятия
- •2.5.2Расчет величины смещения пород кровли и почвы в выработках различных типов
- •2.5.2.1Выработки, погашаемые за очистным забоем
- •2.5.2.2Выработки, проводимые вприсечку к выработанному пространству
- •2.5.2.3Выработки, сохраняемые для повторного использования
- •2.5.2.4Выработки, проводимые за очистным забоем
- •2.5.2.5Полевые выработки
- •2.5.3Примеры решения задач выбора типоразмера крепи и площади поперечного сечения выработок
- •2.6.Определение оптимальной длины лавы и скорости подвигания забоя по экономическим факторам
- •2.6.1Расходы на заработную плату
- •2.6.1.1Выемка угля комплексом
- •2.6.2Расходы на амортизацию оборудования комплекса, проведение и поддержание выработок, грн./т
- •2.6.2.1 Амортизация оборудования комплекса
- •2.6.2.2Проведение транспортного штрека1
- •2.6.2.3Сооружение приемной площадки бремсберга (уклона)
- •2.6.2.4Поддержание выемочных штреков
- •2.7.Определение оптимальных размеров выемочного поля
- •2.7.1Затраты на проведение выработок
- •2.7.1.1Проведение пластовых штреков
- •2.7.1.2Проведение промежуточных квершлагов
- •2.7.1.3Проведение вентиляционной сбойки для проветривания забоев в подготавливаемом выемочном поле
- •2.7.2Затраты на поддержание выработок
- •2.7.2.1Поддержание пластовых штреков группируемых пластов
- •2.7.2.2Поддержание промежуточных квершлагов
- •2.7.3Затраты на транспортирование угля
- •2.8.Расчет оптимального соотношения между очистными и подготовительными забоями
- •Раздел 4.Нетрадиционные способы разработки угольных пластов
- •Глава 1.Подземная гидродобыча
- •1.1.Общие сведения
- •1.2.Особенности вскрытия и подготовки шахтных полей
- •1.3.Системы разработки при подземной гидродобыче
- •1.3.1Общие положения
- •1.3.2Системы разработки пологих и наклонных пластов
- •1.3.3Системы разработки крутых и крутонаклонных пластов
- •Глава 2.Подземная газификация угля
- •2.1.Общие понятия
- •2.2.Способы подготовки подземных газогенераторов
- •2.3.Поверхностный комплекс станции "Подземгаз"
- •2.4.Перспективы подземной газификации угля
2.7.Сплошная система разработки с выемкой лавами по восстанию
Применение сплошной системы разработки с выемкой по восстанию обусловливается стремлением предупредить попадание воды в забой на обводненных пластах, а также обеспечить постоянство длины лавы на пластах со сложной гипсометрией.
Первое условие достигается тем, что при выемке по восстанию вода, обильно появляющаяся при обрушении пород в выработанном пространстве, естественным путем стекает в противоположную движению забоя сторону .
Второе — тем, что подготовительные выработки (выемочные бремсберги и ходки) представляется возможным проводить по направлению, то есть строго прямолинейно и по пласту, сохраняя общий уклон для стока воды. Прямолинейность выработки обеспечивает возможность применения конвейерного транспорта на участке.
Встречаются две разновидности сплошной системы с выемкой лавами по восстанию:
одинарными лавами (рис. 2 .10, а);
спаренными лавами (рис. 2 .10, б).
|
|
|
Рисунок 2.10 – Сплошная система разработки с выемкой по восстанию: а – одинарными лавами; б – сдвоенными лавами; |
1, 2 – соответственно транспортный и вентиляционный главные (магистральные) штреки; 3 – выемочный бремсберг; 4 – вентиляционный ходок; 5 – разрезной просек; 6 – угольный бункер
Подготовка участка состоит в том, что от главных штреков проводятся по восстанию выемочный бремсберг и вентиляционный ходок на длину 30–50 м (размер охранного целика у штрека). Затем проводят разрезной просек и в нем монтируют забойное оборудование. Очистные работы ведут в направлении снизу вверх по восстанию пласта.
Выемочный бремсберг чаще всего проводят с небольшим опережением забоя лавы, породу вместе с углем грузят на конвейер и транспортируют на главный штрек. Проведение бремсберга позади лавы связано со сложностью сооружения узла сопряжения лавы с бремсбергом на тонком пласте при ведении взрывных работ по породе. Охрану же выемочного бремсберга осуществляют кострами или тумбами из железобетонных блоков. Для предупреждения утечек воздуха выкладывается чураковая стенка на глине.
Бортовую вентиляционную выработку со стороны выработанного пространства чаще всего проводят путем восстановления бывшего выемочного бремсберга соседней отработанной полосы, а при выемке спаренными лавами — вентиляционного ходка. На хорошо сохранившихся участках повторно используемой выработки охрану ее осуществляют кострами или тумбами из железобетонных блоков с чураковой стенкой либо бутовой полосой. Породу для полосы получают из проводимой для этих целей бутовой выработки.
Транспорт угля по выемочному бремсбергу — конвейерный, по главному штреку — чаще всего локомотивный. Схема транспорта: лава–3–6–1. Вспомогательный транспорт по наклонным выемочным выработкам — монорельсовый или напочвенными дорогами, по главным штрекам — локомотивный. Для удобства работы локомотивного транспорта оба главных штрека проводятся на одном уровне либо за счет разносторонней подрывки в штреках (в одном — верхняя, а в другом — нижняя), либо транспортный штрек проводится полевым.
Схема проветривания участка: 1–6–3–лава–4–2.
Достоинства сплошной системы разработки с выемкой по восстанию:
общие для всех сплошных систем;
возможность отработки весьма обводненных пластов;
постоянная длина лавы (лав), что исключает монтаж и демонтаж части забойного оборудования в процессе эксплуатации;
полная конвейеризация транспорта на участке;
для разновидности системы спаренными лавами — снижение удельного объёма проведения выемочных выработок.
Недостатки сплошной системы разработки с выемкой лавами по восстанию:
общие для всех сплошных систем;
ограниченность условий применения;
большая зависимость показателей работы лавы от угла наклона пласта. Так, по данным исследований Донуги при =2–4° значение коэффициента машинного времени составляет 0,37–0,39, а при 4–10° он снижается до 0,21, что ведет к заметному снижению нагрузки на забой. Это объясняется ухудшением условий работы забойного оборудования, так как комбайн и конвейер в поперечном сечении получаются наклоненными к поверхности забоя.
Условия применения: пласты с углами падения до 10° любой обводненности и мощностью до 0,8–1,0 м. При большей мощности обычно применяют столбовую или комбинированную систему разработки.
