3.8 Кен қазу жүйелерiнiң жалпы сипаттамалары
3.8.1 Көмiр кенiшi
Жұқа көмiр тақтасын алғанда, көбiнесе жаппай кен қазу жүйесi қолданылады (3.21-сурет).
Егерде этажда, не болмаса яруста (3.21, а-сурет) бiр тазартпа кенжар орналасса, онда кен қазу жүйесiндегi мұндай өзгешiлiк - лава-этаж деп аталады. Ал көмiр тақталарының қуаты 0,8 м кем болғанда, этажды 2-3 аралық этажға бөледi (3.21, б-сурет).
Этажды аралық этажға бөлгенде тасыма штрек (3) және желдетпе штрек (6) өткізiлiп және аралық этаждардың санына байланысты бiр не екi этажаралық штректер (10) өткiзiледi. Этажаралық штректер тасыма штректермен учаскелi бремсберг (9) және жүрiсжолы (2) қосылады. Тазартпа жұмысы басталғанша, кенжар жабдықтарын орналастыру үшiн, енi 2 м кем емес тiлме қазба жүргiзiледi. Сонан кейiн тазартпа жұмысы басталады. Тазартпа кенжары жылжыған сайын штректер ұзара бередi. Штректер бос кеңiстiктiң әсерiнiң астында қалғандықтан, оларды сақтау қиындыққа әкеп соғады.
3.21 - сурет. Жаппай қазу жүйесi: а) лава - этаж; б) этажды аралық
этажға бөлу; 1 - күрделі бремсберг; 2 - жүрiсжол; 3 - тасыма штрек;
4 - жапсармақаз; 5 - тiлмеқазба; 6 – желдетпе штрек; 7 - тазартпа тiлмеқазба; 8 - тазартпа кенжар; 9 - учаскелi бремсберг; 10 –
аралық штрек
Этаж арасындағы штректердiң ұзындығы 200-400 м болғанда, жаңа учаскелi бремсбергтi бос кеңiстiктiң iшiнде, тазартпа кенжар маңында өткiзу керек. Бұл ескi учаскелiк бремсбергтi және этажаралық штректердi жоюға мүмкiншiлiк туғызады. Екi іргелес учаскелiк бремсбергтердiң арасындағы орналасқан этаждың бөлiгiн алу алаңы (қазба алабы) деп атайды.
Жаппай қазу жүйесiнде, тасыма штректiң кенжары төменгi лаваның кенжарының алдында 50-70 м шамасында озық жүргiзiледi. Мұндай жағдай, лавадан көмiрдi тоқтаусыз тасуға және тасыма штректi кедергiсiз жүргiзуге мүмкiншiлiк жасайды. Тасыма штректi, бос кеңiстiктiң әсерiнен сақтау үшiн, көмiртiректерi, не болмаса әдейi жүргiзiлген тасқорған штрегiнен шыққан жыныстардан тасқорған орнатылады. Осы айтылғандардан тұтас қазу жүйелерiнiң үш ерекшелiгiн байқауға болады:
даярлау қазбалары тазартпа кенжарымен бiрге жүргiзiледi, тек тасыма штрегі тазартпа кенжарынан озып отырады;
даярлау қазбаларын өткізу және оларды сақту бос кеңiстiкте атқарылады;
тазартпа жұмыстары учаске бремсбергінен шақты шекарасына қарай бағытталады.
3.22 - сурет. Кертпеш кенжарлы жаппай қазу жүйесi: А - кертпештің құрамы; 1, 11, 111, 1V және V - кертпештің тiлiну тiзбегi; 1 - тасыма квершлагi; 2 - желдетпе квершлаг; 3 - тасыма этаж штрегi; 4 - желдетпе этаж штрегi; 5 - жүрiп тұратын тiлмеқазба; 6, 7, 8 және 9 - көмiр шығаратын тiлме; 10 - жүрiсжол; 11 - тiлмеқазба; 12 - түйiлiспе
Этаж ұзындығы қысқа және көмiр тақтасы бірқалыпты жатқан жағдайда, этажда бiр ғана лава ашылады. Даярлау қазбаларының саны азайып, тасыма және желдетпе штректер ғана болады. Осындай жаппай қазу жүйесiн лава-этаж деп атайды.
Жұқа тiк жатқан көмiр тақталарында, көмiрдi шой балғамен алғанда тазартпа кенжарды кертпелi қылып өткiзедi (3.22-сурет).
Әр кертпеде шой балғамен бiр кенжаршы iстейдiде, ол жоғарыдан түсетiн көмiрден кертпе қалқанымен сақталады. Кенжардың мұндай болуын кертпештi кенжар деп атайды.
Орта қуатты көмiр тақталарында ұзын бағаналы кен қазу жүйелерi қолданылады. Мұндай кен қазу жүйелерiнде алдын ала жан жағынан даярлау қазбалармен қоршалған (пайдалы қазбадан тұратын) бағаналар дайындалады, оларды даярлап болғаннан кейiн, тазалап алу жұмысы басталады. Көмiр тақталарының құлау бұрышы 12 градустан төмен болса ұзын бағаналарды жоғарыдан төмен, не төменнен жоғары қарай алады (3.23-сурет).
3.23 - сурет. Өрлеу бағытты ұзын бағаналы қазу жүйесi
Осындай қазу жүйелерiн дайындағанда алдын ала ұзындығы 1000 метрдей еңес пен бремсбергтер жүргiзiледi, бiр сөзбен айтқанда горизонттап дайындалады. Мұндай дайындау да, лаваның ұзындығы өзгермейтiн болғандықтан, механикаландырылған комплекстердi қолдану ыңғайлы әрі тиімді болып комплекстi жинау, қайтадан бөлшектеу жұмысы қысқарады.
3.24 - сурет. Этаж әдiсiмен даярланғанда, жазық бойымен алынатын
ұзын бағаналы қазу жүйесi
Көмiр тақталарының құлама бұрышы 12° тан жоғары болған жағдайда, ұзын бағаналы кен қазу жүйесiнiң бағыты көмiр тақталарының жазық бойымен жүргiзiледi, сонымен бұл кен қазу жүйесi, ұзын бағаналы қазу жүйесi деп аталады. Осындай кен қазу жүйесiне тән қазу жүйесi 3.24-суретте көрсетiлген.
Бұл кен қазу жүйесiнiң мәнi, этажды штректердi алдын ала, әжептәуiр (бiрнеше жүз метр) озыңқы жүргiзедi. Алынатын алаңның шетiне орналасқан учаскелi бремсбергтен этажаралық штректер, алынатын алаңның келесi шекарасына қарай жүргiзiлуi басталады. Әр аралық этаждың бойымен осы арада тiлмеқазба ашылады. Бiрiншi көмiр алу жұмысын жоғарғы аралық этажда басталып, бұл аралық этаждағы тазартпа кенжары 10-20 м жылжығаннан кейiн, екiншi көмiр алу жұмысы төменгi аралық этаждан басталады. Көмiр алу алаңының мөлшерi жазық бойымен 400-500 м деп алынады. Алу алаңындағы көмiр алынып жатқанда, жаңа көмiр алу алаңындағы дайындық жұмыстары жүргiзiлiп, алынып жатқан алаңының көмiрi бiткенше 2 ай бұрын дайын болады.
¦зын бағаналы, жазық бойлы көмiр қазу жүйесi, шақты алаңын панель әдiсiмен дайындағандада қолданылады. Мұндай жағдайда, учаскелi бремсбергтiң мiндетiн панельдi бремсбергтер атқарып, не болмаса панельдi еңестер атқарады. Ал көмiрдi алу екi жақты, панельдi бремсбергке, не болмаса панельдi еңеске қарай жүргiзiледi. Бұл кен қазу жүйесiн, жазық жатқан кен тақталарындада қолданады. Онда, панельдi бремсбергтiң, еңестiң мiндеттерiн панельдi штректер атқарады.
Бағаналы кен қазу жүйесiнiң, жаппай кен қазу жүйесiнен айырмашылығы, оларда этажды аралық-этажға, ярусты аралық-ярусқа бөлгенде төмендегiдей қосымша жұмыстар жүргiзiледi:
дайындық қазбалары алдын ала, тазартпа жұмыстары жүргiзiлгенше дайындалады, онда аралық этаждар (шақты алаңын этаждап дайындағанда), аралық ярустар (шақты алаңын панелдеп дайындағанда) жан-жағынан даярлау үңгiлермен қоршалып, алынатын бағаналар қалыптастырылады;
даярлау қазбалары тұтас сiлем iшiнде орналасып, тазартпа кенжарлар жылжыған сайын бос кеңiстiк iшiнде жойылып отырылады;
тазартпа кенжарлар учаскелiк бремсбергкке қарай, ал панелдiк дайындықта панелдi бремсбергке қарай жылжиды.
Қалың көмiр тақталары толық, не болмаса қабатқа бөлiнiп алынады. Тiк, не болмаса құлама-тiк көмiр тақталары, толық қуатымен қалқанды кен қазу жүйесiмен алынады. Бұл кен қазу жүйесiн бiрiншi рет Ресей ҒА корреспондент-мүшесі Чинакал А.Н. ұсынған (3.25-сурет).
Жүйенiң мағынасы: әуелi тасыма штрек (1), квершлаг (2), тақталы штрек (3) және желдетпе штрек (4) жүргiзiледi. Желдеткiш штрек көмiр тақтасының ортасынан өткiледi. Тiлiп бұрғылайтын машиналармен бұрғыланатын өрлемелермен (5), алу алаңы, қалқанды бағаналар деп аталатын, ұзын бағаналармен бөлiнедi. Осыдан кейiн, жоғарыдан төмен қарай, желдеткiш штрегiнен тасыма штрекке дейiн, ұзындығы 24-36 м кенжармен, бiрнеше бағана алына бастайды. Көмiр алынған сайын, төмен қарай жылжитын тазартпа кенжар қалқанмен жабылады. Қалқан кенжарды, төбесiнен, табанынан құлайтын жыныстардан қорғайды. ¦зындығы 24-36 м қалқан, бiрiмен-бiрi арқанмен (қанатпен) тартылған 4-6 секциядан тұрады. Әр секция астына металдан жасалған төсендi, оның үстiне бiрнеше қабат бөренелер байланады. Бұл қазу жүйесi, қуаты 3,5 м ден 8 м дейiнгi көмiр тақталарында қолданылады.
Қалың көмiр тақталарын қабатқа бөлiп алғанда, көбiнесе көмiрдi алуда, құлама қабаттармен төмен қарай алу жүйесi қолданылады (3.26-сурет).
Этаждың тасыма штрегi (1), этажды алуға даярлағанда, шақтының шекарасына дейiн жүргiзiлуi керек, желдетпе жағдайына байланысты осы штрекпен бiрге жоғарғы қабатының (2) төменгi қабат штрегi жүргiзiледi. 30-50 м аралықпен бұл екi штрек бiрiмен-бiрi тiлмелермен (3) және түйiлiспелермен (4) қосылады. Екiншi және үшiншi қабаттардың төменгi (5) және (6) қабат штректерiн, қабат алынып жатқанда, көмiрлердi алдыңғы түйiлiспеге (4) жеткiзу үшiн тазартпа кенжардан озық жүргiзедi. Әр көмiр қабаттары алынып жатқанда, желдеткiш горзонттық қабат штректерi (7) және (8), оларды
3.25 - сурет. Қалың көмiр тақталарын алғанда қолданылатын қалқанды қазу жүйесi
қосатын түйiлiспелер (9), тазартпа кенжардың алдын ала, ауаның шығыс ағысын алдыңғы түйiлiспелер арқылы этажды желдеткiш штрекке (10) жiберу үшiн жүргiзiледi. Желдеткiш штрек (10) төменгi (қазiргi жағдайда 3-шi) қабаттың қабат-штрегiнiң жұмысында атқарады. Тазартпа кенжардың ұзындығы 100 - 180 м, кейде 200
3.26 - сурет. Құлама бағытты, көлбеу қабатты, төбені құлата алатын
қазу жүйесi
метрге дейiн болады. Тазартпа жұмыстарында, жергiлiктi жағдайға байланысты, барлық белгiлi әдiстермен алу қолданылады, бiрақта екiншi және одан кейiнгi қабаттарды алу, оларды алу жағдайы төбе жыныстарына байланысты болғандықтан, бiрiншi қабатты алғаннан ерекше болады. Егерде төбе тез және жақсы жататын болса, онда тазартпа жұмысы осы тығыздалып жатқан жыныстардың арасында жүргiзуге болады. Ал егерде жыныстар жақсы тез жатпаса, не болмаса жақсы тығыздалмаса, онда алдын ала жоғарғы қабаттың табанына, ондағы көмiр алынған сайын, тiреулер төселуi керек. Ол тiреулер (ағаштан не темiр тордан жасалған) төменгi қабаттарға жапсарлас төбе мiндетiн атқарады.
Жыныстардың нашар жатуына байланысты, кейде қабаттар арасында көмiр (қалыңдығы 30 - 50 см) қалдырылады. Бұл жағдай, техника және қауiпсiздiк талабына байланысты жасалынады. Кейде, күрделi көмiр тақталарының төменгi қабатын алуда қолайлы жағдай, көмiр қабаттары мықты жыныс қатпарларымен бөлiнгенде туады. Онда алынатын қабаттың қалыңдығы 1,6 - 1,8 м болады. Жоғарғы көмiр қабаттарындағы, тазартпа кенжарындағы тiреулердiң конструкциясы орта қуатты тақталардағы тiреулерге ұқсас болады. Тiреу ағаштан не металдан болуы мүмкiн. Бiрiншi қабаттағы төбенi бiр, не болмаса екi, үш алымнан (жолдан) кейiн құлатады. Ал екiншi және одан кейiнгi қабаттардағы төбенi әр алымнан кейiн құлатады. Жоғарыда көрсетiлгендей, қабаттарды бөлу үшiн кейде алдын ала жатынды тiреу төселедi.Ол алынып жатқан қабаттың табанына, тазартпа кенжарына тiкелей, аралықтары бiрiнен-бiрi 0,9 м ден төселедi. Жатынды тiреулер ұзындығы 2,3 - 3 м, диаметрi 18 - 20 см тағаннан, не болмаса енi 100 м, қалыңдығы 20 - 30 мм құрыш тiлiмiнен жасалынады. Тазартпа кенжар жылжыған сайын жатынды тiреулер ұзартылады. Жатынды тiреуге кенжар бойымен горбыльдар, не болмаса диаметрi 1,8 - 2 мм, ұяшығы 20х20, не болмаса 30 мм ден сымнан жасалған тор жабылады.
Төбе жыныстары қопарылғанда, жатынды тiреулердiң үзiлмеуi, жыртылмауы үшiн, ағаш жатындыларын жыраға қондырып, үстiн көмiр ұнтасымен жабады. Торларды, көбiнесе кенжар бойымен оған тiкелей екi қабат қылып төсейдi, жеке тiлiмдерi бiр-бiрiне сыммен бекiтiледi. Төменгi көмiр қабаттарын алғанда, кенжар тiреулерiн құру, жатынды тiреулер ашылған сайын олардың астына тағандар қоюмен бiтедi.
Көмiр қабаттарын бiр мезгiлде алғанда, олардың тазартпа жұмыстарының ара қашықтығы, төбе жынысының жатынды қасиетiмен, көмiрдiң өз бетiмен жануына және оны тасуға байланысты 30 - 100 м мөлшерiнде болады. Әр көмiр қабаттары өз алдына желдетiледi.
Қабаттар жоғары қарайда алынуы мүмкiн, бiрақта жоғарғы қабаттан басқа қабаттағы бос кеңiстiк тығындау материалдарымен толтырылуы керек. Қабаттап алу жүйесi көбiнесе көлбеу көмiр тақталарында қолданылады. Мұндай жағдайда, тазартпа кенжарларда, көлбеу көмiр тақталарына арналған механикаландырылған комплекстер (ОКП, КМ87Э) қолданылады.