- •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
2.3.2Расположение и охрана вентиляционных штреков
Вентиляционные штреки могут проводиться заново с оставлением межэтажного (межъярусного) целика угля размером 20–30 м и более либо в качестве вентиляционных могут использоваться бывшие транспортные штреки.
Возможность повторного использования штрека определяют по его общему состоянию перед началом работ (состояние крепи и рельсового пути, сечение в свету и др.), а также по прогнозированию состояния при развитии работ. После начала очистных работ в новом этаже (ярусе) штрек, находившийся до того в удовлетворительном состоянии, может быть настолько деформирован, что его восстановление и поддержание окажется сложнее и дороже, чем проведение нового. И если это обстоятельство заранее не учесть, исправить допущенный просчет будет трудно. Так, например, повторно используемый штрек, проведенный по пласту, может сместиться по падению, что затруднит работу локомотивного транспорта. При отсутствии такой опасности следует повторно использовать выработки, так как это экономически выгодно и снижает потери угля в межэтажных (межъярусных) целиках.
При проведении нового штрека по пласту его охраняют целиками угля и бутовыми полосами (односторонними или двусторонними).
Охрану целиками угля (рис. 2 .6, а) применяют сравнительно редко из-за трудности транспортирования породы по штреку или доставки ее в лаву. Значительно чаще применяют охрану целиками при повторном использовании штреков (рис. 2 .6, г) и особенно на наклонном и крутонаклонном падении, поскольку породы от перекрепления штрека недостаточно для возведения бутовой полосы. При углах падения до 6–8° для этого специально проводят бутовый штрек (рис. 2 .6, д).
Наибольшее распространение в практике при новом проведении вентиляционных штреков получил способ охраны односторонними бутовыми полосами (рис. 2 .6, б). Основное его преимущество заключается в том, что угольные забои штрека и лавы совмещены в один, исключая наличие тупиковых забоев; вся порода от проведения штрека идет на выкладку полосы; отсутствуют потери угля в целиках. Наличие бермы обеспечивает безопасный выход из лавы.
На пластах с пучащими породами охрану штреков осуществляют двусторонними бутовыми полосами (рис. 2 .6, в).
|
Рисунок 2.6 – Расположение и охрана вентиляционных штреков при сплошной системе разработки: а, б, в – с проведением штреков заново и охраной их целиками угля (а), односторонней (б) и двусторонней (в) бутовой полосой; г, д, е, ж, з – с повторным использованием бывших транспортных штреков (пластовых) и охраной их целиками угля (г), односторонней бутовой полосой (д), двусторонней бутовой полосой с проветриванием на передний вентиляционный ходок в закладке (е) и на задний ходок (ж), искусственными сооружениями (з); и, к – с повторным использованием бывших транспортных штреков (полевых) с проветриванием на передний вентиляционный гезенк (и) и на задний гезенк (к) 1 – вентиляционный штрек, проводимый заново; 2 – вентиляционная печь; 3 – запасный выход из лавы (берма); 4 – вентиляционный косовичник; 5 – бывший транспортный пластовый штрек; 6 – бутовый штрек; 7 – вентиляционный ходок в закладке; 8 – вентиляционный просек; 9 – вентиляционный пластовый штрек; 10 – вентиляционный полевой штрек; 11 – вентиляционный гезенк |
Нижнюю бутовую полосу выкладывают с помощью скреперной установки из породы от проведения штрека, верхнюю — из породы от подрывки косовичника и частично — от проведения штрека. Для улучшения проветривания верхнего кутка лавы в вентиляционном штреке устанавливается парус. При необходимости парус устанавливается в самом кутке для направления туда части воздуха. В подавляющем большинстве случаев вентиляционный штрек проводится с верхней подрывкой для удобства транспортирования породы в бутовую полосу.
Если в качестве вентиляционного используется бывший транспортный штрек, пройденный широким забоем и охраняемый двусторонними бутовыми полосами, то для соединения лавы со штреком впереди нее на расстоянии 10–30 м один от другого проводят вентиляционные ходки (рис. 2 .6, е), а в ходках позади лавы возводят чураковые перемычки или их закладывают породой (ПБ, п. 3.5.5). Следует отметить, что проведение просека сложно как с точки зрения проветривания его забоя, так и транспортирования угля до забойного конвейера. Для устранения этих недостатков возможно проветривание осуществлять на задний ходок, но при этом необходимо проводить вприсечку к бывшему конвейерному штреку отработанного этажа (яруса) небольшим сечением пластовый вентиляционный штрек (рис. 2 .6, ж). Это увеличивает затраты на проведение, однако при удовлетворительном состоянии штрека можно реже проводить вентиляционные ходки.
Схема охраны штрека тумбами из железобетонных блоков приведена на рис. 2 .6, з. Достоинства способа состоят в отсутствии трудоемких работ по выкладке бутовых полос, однако они несколько умаляются необходимостью герметизации выработанного пространства для предупреждения утечек воздуха. Такая герметизация чаще всего осуществляется возведением чураковой стенки рядом с тумбами.
Параметры установки тумб и условия применения их такие же, как и для охраны транспортных штреков, изложенные выше.
При повторном использовании полевого транспортного штрека в качестве вентиляционного проветривание может осуществляться как на передние вентиляционные квершлаги или гезенки (рис. 2 .6, и), так и на задние (рис. 2 .6, к) по аналогии с повторным использованием транспортного штрека, пройденного на вышележащем этаже (ярусе) широким забоем. Значительно чаще проветривание осуществляется на задний квершлаг или гезенк, как более приемлемое технологически.
