По мірі посування очисного вибою вен­тиляційний штрек, який прилягає до нього, гаситься. Транспортування вугілля з лави здійснюється по конвеєрному бремсбергу на відкотний штрек.Свіжий струмінь повітря надходить по відкотному штреку, вентиляц­ійному бремсбергу до очисного вибою. Висхідний струмінь направляєть­ся по вентиляційному бремсбергу наступного стовпа на вентиляційний штрек.

Область застосування - пологі пласти з кутом падіння до 10⁰ потужністю до 3,5 м будь-якої газоносності з породами будь-якої стійкості.

Переваги: сприятливі умови підтримання дільничних виробок (бремсбергів, ук­лонів); висока надійність роботи очисного вибою; значна величина горизонту; постійна довжина лав.

Недоліки: низька концентрація гірничих робіт у межах пласта; обмежена область застосування; труднощі доставки людей, допоміжних матеріалів та устаткування.

При стовповій системі розробки одинарними лавами за підняттям пла­ста підготовка виїмкових полів здійснюється уклонами. По мірі посу­вання очисного вибою вентиляційний уклон погашається. Транспортування вугілля з лави здійснюється по конвеєрному уклону на відкотний штрек (рис. 6.14).

Система розробки довгими стовпами за падінням (підняттям) спарени­ми лавами у значній мірі вирішує (розв'язує) питання збільшення концентрації гірничих робіт у межах пласта. Підготовка виїмкових стовпів, в кожному з яких знаходяться два очисних вибої, здійснюється проведенням трьох похилих виробок, які погашаються по мірі посування очисного вибою (рис. 6.15).

Область застосування - по­логі пласти з кутом падіння до 10⁰, потужністю 0,9-1,4 м.

Переваги: значний розмір горизонту; постійна довжина лави; значна концентрація гірни­чих робіт; можливість одночасної підготовки декількох стовпів.

Недоліки: обмежена область застосу­вання; трудність доставляння до­поміжних матеріалів, устатку­вання і перевезення людей до очисного вибою.

При системі відроблення крутих пластів довгими сто­впами за падінням із застосуван­ням пересувного щитового кріплення (щитова система) шахтне поле поділяють на повер­хи, які в свою чергу, на виїмкові поля (одно­сторонні або двосторонні), підготовка виїмкових полів починається з проведення відкотних і венти­ляційних штреків від проміжних квершлагів до меж виїмкового поля (рис. 6.16).

60

штучного охолодження повітря, що надходить у шахту, передбачається окремий будинок для його кондиціонування.

Передбачають бункери й аварійні склади для тимчасового збереження й наступного навантаження вугілля у вагони для відправлення споживачам.

На шахтах повинний бути передбачений комплекс з охорони навколишнього середовища: очищенню забрудненого повітря, що викидається із шахти; очищенню, опрісненню й нейтралізації шахтних вод і ін.

Контрольні питання

Дайти визначення пристволового двору.

Чи є прямолінійність виробок перевагою човникових пристволових дворів? У чому складаються недоліки кругових і пітльових пристволових дворів?

У чому складаються недоліки човникових пристволових дворів?

Яка технологічна схема пристволового двору є найбільш зручною для виконання маневрів?

У чому полягають переваги пристволових дворів з конвеєрною доставкою вугілля?

Який тип пристволового двору застосовують при розкритті одиночного пологого пласта?

Назвати основні гілки пристволового двору.

Чому в пристволових дворах з новою технологією обробки складів скіпові гілки є загальними для вугілля й породи?

Дати класифікацію пристволових дворів за характером руху вагонеток.

Яким чином камера головного водовідливу з'єднується з клітьовим стволом?

Назвати основні камери пристволового двору.

Дати класифікацію пристволових дворів з орієнтування гілок.

Чи можуть пристволові двори з конвеєрною доставкою вугілля застосовуватися на шахтах з великими розмірами шахтних полів?

Підготовка шахтних полів

Способи підготовки шахтних полів. Порядок відробки частин шахтного поля. Черговість і число пластів у свиті, що одночасно відпрацьовуються.

Способи підготовки пластів

Для забезпечення раціональної та економічної відробки запасів шахтне поле поділяють на більш дрібні частини. Розрізняють шахтні поля без поділення (рис. 5.1, а) і з поділенням (рис. 5.1, б) на блоки. Блоком називається частина шахтного поля, що має мережу вентиляційних виробок, які забезпечують незалежне провітрювання (повітряподаючим 4 і повітрявідводячим 3 стволами, рис. 5.1, б).

45

Рис. 6.15. Система розробки довгими стовпами за підняттям спареними лавами

Поєднує блоки загальний для всього горизонту головний відкотний штрек, по якому здійснюється транспортування вугілля до головних стволів. Підйом корисної копалини й породи здійснюється по головних стволах 1 і 2, що обслуговують всі блоки й з'єднаним між собою магістральним відкаточним штреком. Блок, у межах якого розташовуються головні стволи, називається центральним.

При розробці негоризонтальних пластів шахтне поле по падінню поділяють на горизонти, а по простяганню — на крила. У залежності від розмірів у шахтному полі розташовується два, три й більше горизонти, розмір яких 1000…1500 м. Горизонт (ступінь) — частина шахтного поля, однієї з меж якого по падінню є головний транспортний штрек, а іншої — верхня чи нижня межа шахтного поля. Бічними межами служать бічні межі шахтного поля (рис. 5.2).

Частина шахтного поля, що розташована вище головного відкотного штреку, називається полем за підняттям, а нижче — полем за падінням. Поля за підняттям і падінням обслуговуються відповідно бремсбергами й уклонами. Тому їх також називають бремсберговими й уклонними полями.

Крило — частина шахтного поля (чи горизонту), що розташована по один бік від вертикальної площини, що проводять вхрест простягання пласта, і вона проходить через розкривну (вертикальний чи похилий ствол, капітальний бремсберг чи уклон) виробку.

Кожний з горизонтів додатково поділяють на поверхи, панелі чи стовпи по падінню (підняттю) пласта.

Підготовкою називають проведення підготовчих виробок, які поділяють шахтне поле на частини, котрі забезпечують умови для відроблення виїмкових полів.

На вибір способу підготовки впливають гірничо-геологічні (кут падіння, порушеність, газоносність і водоприплив пластів) і гірничотехнічні (розміри шахтного поля за простяганням, спосіб провітрювання, швидкість проведення підготовчих виробок і заданий обсяг видобутку) фактори.

Сутністю поверхової підготовки є поділення шахтного поля на поверхи, вер- тикальна висота котрих однакова на всьому простяганні пласта в шахтному полі.

В середині шахтного поля за підняттям пласта проводять капітальний бремсберг із хідниками (рис. 5.3, а). Від капітального бремсберга в обидва боки проводять поверхові відкотні та вентиляційні штреки.

Поверховий спосіб підготовки є універсальним. Застосовується на похилих, круто-похилих і крутих пластах, а на пологих пластах з кутами падіння до 18⁰ він рекомендується при наявності наступних умов: розкритті шахтних полів похилими стволами, які проходять за падінням плас­та або порід лежачого боку; розкритті вертикальними стволами, коли потужність шахти може бути забезпечена роботою обмеженою кількістю лав (4...6); на шахтних полях з обмеженими розмірами за простяганням (до 4 км); при розробці дуже газоносних пластів, особ­ливо пластів, небезпечних за несподіваних викидах вугілля й газу або суфлярному виділенню метану.

Якщо пласт в межах шахтного поля або горизонту поділяють за падінням на ділянки, що витягнені за простяганням, то такі ділян­ки називають поверхами, а засіб підготовки шахтного поля поверхом (рис. 5.4).

Поверх - це частина пласта в шахтному полі, межами якого за падінням є штреки, а за простяганням - межі шахтного поля. Штреки, що обмежують поверх, називають поверховими. Усі поверхи в ме­жах горизонту обслуговуються одним бремсбергом або уклоном, які називаються капітальними. На круто-похилих і крутих пластах на відміну від пологих, кожний поверх обслуговуються своїми квершлагами.

Відстань по лінії падіння пласта міх верхньою й нижньою ме­жами поверху називають похилою висотою поверху. Для пологих і по­хилих пластів висоту

46

При великій глибині розробки розмір ціликів по простяганню збільшують до 20 м. Під вентиляційними штреками залишають цілини вугілля розмірами по простяганню й падінню близько 5…6 м.

Відпрацьовування підповерхів починають з розрізних печей у напрямку до переднього скату з випередженням верхнього підповерху.

Після просування першого уступу від розрізної печі нарізають другий уступ, третій тощо. У результаті очисний вибій поверху приймає стелеуступну форму. Вугілля в уступах виймають зверху вниз смугами шириною 0,8…1 м. Висота уступів коливається від 8 до 30 м у залежності від міцності вугілля.

Самий нижній уступ у поверсі називають магазинним. Його розміри залежать від годинного видобутку з вибоїв і часу збереження відбитого вугілля. Якщо випередження між звичайними уступами складає 1,8…3,6 м, то випередження магазинного сягає 5…9 м. Висота магазинного уступу звичайно дорівнює 6…10 м. Усю підошву уступу закріплюють стояками. У якості привибійного кріплення в уступах використовують рами, що встановлюються по падінню пласта, що складаються зі стояків. Відстань між стояками в рамі по падінню від 0,7 до 1 м, а між рамами по простяганню 0,8…1 м. Для попередження вивалів породи покрівлю або підошву зміцнюють дошками (затягуваннями). Доставку лісу на крутому падінні здійснюють вручну, доставку вугілля — самопливом. Вугілля з верхніх підповерхів по відповідних підповерхових штреках (звичайно конвеєрами) доставляють до скатів, що знаходяться попереду вибоїв, і по скатах перепускають на відкотний штрек. Управління покрівлею - обвалення вміщуючих порід.

При системі розробки довгими стовпами за падінням (підняттям) виїмкове поле підготовлюється шляхом проведення бремсбергів (уклонів) на всю похилу висоту поверху або горизонту. Одержані таким чином стовпи відробляються лавами, які рухаються за падінням (підняттям) плас­та.

Провітрювання лав може бути як прямоточним, так і зворотним. Існує декілька різновидів систем розробки лавами за падінням (підняттям), які відрізняються способами проведення або охорони виробок, тех­нологією ведення очисних робіт.

Найбільш характерними для цієї групи систем розробки є: система розробки довгими стовпами за падінням (підняттям) спарени­ми лавами; система розробки довгими стовпами за падінням (підняттям) одинарни­ми лавами; система розробки довгими стовпами за спадом зі щитовими перекрит­тями.

При стовповій системі розробки одинарними лавами за падінням плас­та підготовка кожного першого стовпа виконується шляхом проведення двох бремсбергів (рис. 6.13).

Кожний наступний стовп готується шляхом проведення одного брем­сбергу. Очисні роботи починаються від

вентиля ційного штреку, вибій перемішується за падінням пласта.

59

Вугілля з лави нижнього підповерху по просіку й вуглеспускній печі подають до навантажувального пункту на поверховому штреку й далі по штреку, капітальному бремсбергу й головному відкотному штреку до ствола. Роботи здійснюються в різних виїмкових полях із самостійними бремсбергами й навантажувальними пунктами, що призводить до повної відокремленості очисних робіт від підготовчих.

Недоліками системи є: несприятливі умови підтримання бремсбергів з ходками й значні втрати вугілля в ціликах біля проміжних бремсбергів; при розробці самозаймистого вугілля ці втрати в ціликах можуть служити осередками пожеж.

Система розробки довгими стовпами по простяганню при панельному способі підготовки (рис. 6.11).

Від панельного бремсберга (уклону) до меж панелі проводять виїмкові ярусні штреки, а потім розрізні печі, відкіля починають очисні роботи в напрямку до панельного бремсберга. Кількість лав у панелі залежить від заданої продуктивності: звичайно в крилі панелі в роботі

знаходяться дві-три лави. Розрізняють одинарні й спарені лави. При роботі одинарними лавами кожна з них обслуговується самостійним транспортом до панельного бремсберга незалежно від числа лав у крилі панелі. При роботі спареними лавами вугілля з них подають на середній ярусний штрек, обладнаний транспортними засобами, що значно скорочує кількість транспортних механізмів у панелі. У випадку розробки спареними лавами забезпечуються більш високі техніко-економічні показники. Транспортування вугілля здійснюють конвеєрами по ярусних штреках і панельних бремсбергах і уклонах.

Стовпові системи при крутому падінні пласта. Застосовують наступні варіанти системи: довгі стовпи по простяганню з поділом (рис. 6.12) і без поділу поверху на підповерхи; довгі стовпи по простяганню з виїмкою їх смугами по підняттю й тимчасовим магазинуванням вугілля; з виїмкою стовпів смугами по падінню.

При варіанті системи розробки довгими стовпами по простяганню з поділом поверху на підповерхи з стелеуступною формою вибою проводять поверхові штреки, що з'єднуються скатами на відстані 100…300 м один від іншого (рис. 3.26). Від скатів проводять один-два проміжних штреки, число яких залежить від похилої довжини поверху (60…150 м) і стійкості бічних порід. Для запобігання відкотних штреків від обвалення залишають надштрекові цілики розміром 4…6 м по простяганню й 5…10 м по підняттю.

58

Рис. 5.3. Способи поділення шахтного поля на поверхи (а), виїмкові стовпи (б), панелі (в) і комбінована підготовка (г): 1 – головний ствол; 2- допоміжний ствол; 3 - головний відкотний штрек; 4 – бремсберг; 5 – уклон; 6 – виїмкове поле; 7 – виїмковий стовп; I-IV – послідовність відробки поверхів та панелей

розраховують і при розробці крутих пластів приймають з умов безпечного ведення гірничих робіт.

Крило горизонту має розмір за простяганням порядку 2...2,5 км, а крила поверху за простяганням можна додатково ділити на більш дрібні частини - виїмкові поля. До поділення запобігають тоді, коли похила висота поверху в 2...3 рази перевищує довжину лави.

Виїмкове поле - частина пласта в межах поверху, розробка якого здійснюється із застосуванням ділянкових (проміжних) бремсбергів, скатів і квершлагів. Розмір виїмкового поля за простяганням на по­логих пластах знаходиться в межах 750...1500 м, а на крутих - 350 ...600 м.

Виїмковий стовп - частина пласта в межах виїмкового поля, що обмежена за падінням конвеєрним і вентиляційним штреками, а за простяганням - межами виїмкового поля.

47

Рис. 6.11. Стовпова система розробки лава-ярус при панельній підготовці

Рис. 6.12. Система розробки крутих пластів довгими стовпами за простяганням без поділу на підповерхи