3.1.2 Действующая линия очистных забоев

В соответствии с принятой производственной мощностью шахты определяется общая и действующая линия очистных забоев. При этом необходимо стремиться к максимальной концентрации горных работ.

Действующая линия очистных забоев для каждого из разрабатываемых пластов определяется по формуле:

где – производственная мощность шахты, т/год;

– коэффициент, учитывающий долю добычи угля из очистных забоев, при трех сменах по добыче угля в благоприятных горно-геологических условиях = 0,94;

– скорость подвигания очистных работ, м/год;

– суммарная производительность одновременно разрабатываемых пластов, т/м²:

с – коэффициент извлечения угля в очистном забое (с = 0,96);

Скорость подвигания очистных работ определяем по формуле:

где r – ширина захвата комбайна (r = 1,0 м);

- число циклов в сутки;

– коэффициент, учитывающий горно-геологические условия ( ;

Число циклов в сутки можно определить по формуле:

где - суточная добыча из очистного забоя, т/сут;

- длина очистного забоя, м;

γ – плотность угля, т/м³;

с – коэффициент извлечения угля из очистного забоя (с = 0,96);

Число действующих забоев по пласту определяется по формуле:

Принимаем один действующий забой по пласту.

Определяем число действующих забоев по шахте:

где – количество одновременно разрабатываемых пластов;

Принимаем один действующий забой по шахте.

Общая линия очистных забоев определяется по формуле:

3.1.3. Вскрытие шахтного поля

Выбор рациональной схемы вскрытия шахтного поля производим методом экономического сравнения двух альтернативных вариантов вскрытия.

Вариант 1 – одногоризонтная схема вскрытия шахтного поля тремя наклонными стволами и капитальным квершлагом. Наклонные стволы проводим по пласту Байкаимский. Пласты Надбайкаимский и Полысаевский II вскрываем капитальным квершлагом.

Определим необходимое минимальное поперечное сечение наклонных стволов.

Ширина выработки в свету, исходя из габаритных размеров применяемого в выработке оборудования и минимально допустимых зазоров по ПБ, определяется по формуле:

B = a₁+A+a₂+A+n, м,

где a₁ – зазор между конвейером и крепью, м, a₁ = 0,4 м;

a₂ – зазор между конвейером и подвижным составом, м, a₂ = 0,4 м;

A – габариты подвижного состава или конвейера, м:

n – ширина прохода для людей, м, n = 0,7 м.

Конвейерный наклонный ствол оборудуем ленточным конвейером и монорельсовой дорогой. Следовательно:

B = 0,4+1,38+0,4+1,5+0,7 = 4,38 м.

Выбираем по рассчитанной величине B типовое сечение горной выработки из таблицы 3.1:

S = 11,8 м².

Требуемое сечение выработки по фактору проветривания определяется по формуле:

Где Q – суточная нагрузка на очистной забой, т/сут;

q – относительная газообильность лавы, м³/т.с.д;

K_П – коэффициент запаса воздуха, K_П = 1,45 – 1,5;

V_Д – максимальная допустимая по ПБ скорость движения по выработке, м/с (для участковой выработки V_Д = 6 м/с).

Принимаем большее из двух сечений, определенных по габаритам транспорта и по фактору проветривания. Принимаем типовое сечение выработки в свету после осадки S = 15,4 м².

Таблица 3.1.

Параметры вскрывающих выработок

Наименование выработки	Тип и материал крепи	Площадь поперечного сечения в свету, м2	Длина, м	Объем, м3
Конвейерный наклонный ствол	Монолитная бетонная, арочная металлическая	15,4	1320	18480

Продолжение таблицы 3.1.1.

Путевой наклонный ствол	Монолитная бетонная, арочная металлическая	15,4	1320	18480
Людской наклонный ствол	Монолитная бетонная, арочная металлическая	15,4	1320	18480
Конвейерный квершлаг	Арочная металлическая	15,4	544	8378
Вентиляционный квершлаг	Арочная, металлическая	15,4	544	8378

Вариант 2 – одногоризонтная схема вскрытия шахтного поля вертикальными стволами и капитальным квершлагом.

Размер сечения главного вертикального ствола определяем с учетом основных размеров подъемных сосудов и зазоров между ними. Подъем горной массы осуществляем при помощи скипов. Принимаю диаметр ствола 7 м.

Тогда площадь поперечного сечения ствола в свету:

Основные параметры вскрывающих выработок приведены в таблице 2.2.

Таблица 3.1.2.

Параметры вскрывающих выработок

Наименование выработки	Тип и материал крепи	Длина (глубина), м	Площадь поперечного сечения в свету, м2	Объем, м3
Главный вертикальный ствол	Монолитная бетонная	315	38,5	12128
Вспомогательный вертикальный ствол	Монолитная бетонная	315	38,5	12128
Капитальный квершлаг	Арочная металлическая	544	15,4	8378
Вентиляционный ствол	Монолитная бетонная	40	38,5	8378

Исходя из расчетов затрат на проведение горных выработок, поддержание, транспортирование горной массы по выработкам и водоотлив можно сделать вывод о том, что вариант вскрытия шахтного поля вертикальными стволами и капитальным квершлагом экономически выгоднее, чем вариант вскрытия наклонными стволами и капитальным квершлагом на 37%. Кроме того, объем вскрывающих выработок при вскрытии вертикальными стволами меньше на 76 %, чем при вскрытии наклонными стволами.

Окончательно принимаем одногоризонтную схему вскрытия шахтного поля вертикальными стволами и капитальным квершлагом.

Суть данной схемы состоит в том, что вертикальные стволы проводим до отметки откаточного горизонта, сооружаем околоствольный двор, запасы угля непосредственно вскрываем капитальным квершлагом. Таким образом шахтное поле по падению делим на бремсберговое и уклонное поля. Для отвода отработанной струи воздуха при отработки запасов бремсбергового поля у верхней границы шахтного поля проводим вентиляционный ствол. Для подачи свежей струи воздуха в очистной забой используем вспомогательный вертикальный ствол. Главный вертикальный ствол служит для выдачи горной массы на поверхность. При отработки запасов уклонного поля у нижней границы шахтного поля проводим воздухоподающий ствол, так как согласно требованиям ПБ схема проветривания должна быть такой, чтобы свежий воздух подавался из нижней точки уклона, а для отвода отработанной струи воздуха используем вспомогательный вертикальный ствол.