2.4.Сплошная система разработки лава-этаж (ярус) со средним вентиляционным штреком
Сущность данной разновидности сплошной системы разработки заключается в том, что длина очистного забоя в этаже (ярусе) увеличивается до 300–350 м, и примерно посредине лавы в выработанном пространстве проводится вентиляционный штрек (рис. 2 .7). Порода от проведения размещается в бутовые полосы, охраняющие штрек.
Рисунок 2.7 – Сплошная система разработки со средним вентиляционным штреком:
а – детали способа охраны вентиляционного штрека
1, 2, 3 – соответственно транспортный, вентиляционный и воздухоподающий штреки; 4 – конвейерный ходок; 5 – конвейерный штрек (косовичник); 6 – бутовый штрек; 7 – вентиляционный косовичник; 8 – вентиляционный ходок; 9 – бутовая полоса; 10 – чураковая стенка; 11 – костры
В связи с большим пролетом выработанного пространства средний штрек испытывает большие опорные нагрузки, что вызывает трудности в его поддержании. Для уменьшения вредного влияния опорного давления на глубоких шахтах Донбасса применяют способ охраны штрека, показанный на рис. 2 .7, а, идея которого состоит в том, что бутовую полосу относят по падению на 12–15 м от штрека, тем самым, относя от него и опорное давление. Крепь штрека — арочная пятизвенная с податливостью не менее 1,0 м. Сечение — 18–20 м2.
В лаве работают один или два комбайна. Транспорт угля осуществляется по схеме: лава–5–4–1.
Свежая струя воздуха поступает в лаву по двум выработкам — транспортному и воздухоподающему штрекам, а исходящая выходит на средний вентиляционный штрек. Таким образом, в лаву подается в два раза больше воздуха, чем при обычной системе разработки лава-этаж, а, следовательно, во столько же раз может быть увеличена нагрузка на очистной забой. За счет поступления свежей струи воздуха в оба конца лавы обеспечивается эффективное проветривание обеих ниш. Особенно это важно для верхней ниши, проветривание которой при сплошной системе разработки затруднено.
Независимое проветривание верхней и нижней частей лавы позволяет совместить работы по предупреждению выбросов угля и газа в одной из них с выемкой угля в другой.
Важными преимуществами этой разновидности системы разработки является снижение удельного объема проведения штреков, обеспечение возможности эффективной дегазации спутников путем бурения скважин из среднего вентиляционного штрека и увеличение нагрузки на этаж (ярус).
Недостатки сплошной системы разработки со средним вентиляционным штреком:
общие для сплошных систем;
большой объем породных работ.
Условия применения: пологие пласты мощностью до 1,2–1,3 м любой газоносности и опасности по выбросам, с пучащими породами почвы. В последнее время эта система разработки находит все большее применение в Донбассе при отработке пластов на больших глубинах. Освоенная нагрузка на забой в этих условиях достигает 1500 т в сутки.
2.5.Сплошная система разработки со спаренными лавами в этаже (ярусе)
Сущность этой разновидности системы состоит в том, что в этаже (ярусе) располагаются две лавы (рис. 2 .8) со средним транспортным штреком, который одновременно является и воздухоподающим. Встречается в двух вариантах — с опережением верхней лавы (рис. 2 .8, а) и с опережением нижней (рис. 2 .8, б).
Рисунок 2.8 – Сплошная система разработки со спаренными лавами в этаже (ярусе):
а – с опережением верхней лавы; б – с опережением нижней лавы;
1 – вспомогательный бремсберг; 2 – капитальный бремсберг; 3 – вентиляционный ходок; 4 – этажный (ярусный) транспортный штрек; 5 – вентиляционный штрек нижней лавы; 5' – то же верхней лавы; 6 – конвейерный штрек (просек); 7 – конвейерный ходок; 8 – берма для конвейера
В первом случае (а) уголь из нижней лавы транспортируется вверх, а из верхней лавы вниз до косовичника (штрека), по которому проложены два конвейера, доставляющие уголь на общий конвейерный ходок и далее на транспортный штрек.
Во втором случае (б) уголь из обеих лав поступает на конвейер расположенный в берме и далее на штрек, по которому уголь транспортируется конвейерами. В связи с трудностью выдержать прямолинейность транспортного штрека, иногда применяются пластинчатые конвейеры.
Каждая лава имеет свой вентиляционный штрек. Верхняя лава проветривается снизу вверх, а нижняя — сверху вниз, что допустимо на газовых шахтах при углах падения пластов до 10°. Для негазовых шахт это ограничение не распространяется, однако практически применение системы возможно при углах падения до 15–18° и обусловлено возможностью транспортирования угля по лаве скребковым конвейером снизу вверх.
Все штреки проводятся позади лав с размещением породы в бутовые полосы, предназначенные для их охраны.
Достоинства системы разработки:
увеличение нагрузки на этаж (ярус);
концентрация грузопотоков из двух лав на один транспортный штрек;
меньший удельный объем проведения и поддержания штреков;
возможность эффективной дегазации спутников пласта бурением скважин из среднего штрека.
Недостатки:
общие для сплошных систем разработки;
ограниченность условий применения.
Условия применения:
выдержанное, без нарушений, залегание пластов мощностью до 1,2–1,3 м с углами падения до 10° на газовых и до 15–18° на негазовых шахтах;
небольшая глубина разработки.