Сплошная система разработки с разделением этажа на подэтажи
Эта разновидность сплошной системы разработки, имевшая в свое время широкое применение на шахтах Донбасса, в настоящее время встречается крайне редко из-за ряда присущих ей крупных недостатков.
Ее применение вызывается двумя обстоятельствами: при необходимости разместить в этаже больший фронт очистных забоев или же при малой длине лавы, вызываемой сложными условиями разработки (например, при наличии частых геологических нарушений, когда не представляется возможным отрабатывать этаж одним сплошным забоем).
В этих случаях прибегают к разделению этажа на подэтажи. Количество подэтажей в этаже обычно не превышает двух.
В наиболее простом варианте системы с последовательным проветриванием забоев, схема которого приведена на рис. 2 .28, в пределах этажа кроме этажных штреков (транспортного и вентиляционного) проводится еще и подэтажный10 (промежуточный) штрек, который является транспортным для верхней лавы и вентиляционным для нижней.
Рисунок 2.28 – Сплошная система разработки с разделением этажа на подэтажи:
а, б – при обособленном проветривании лав с разделением вентиляционных струй путем применения соответственно целика угля и бутовой полосы;
1, 2 – этажный штрек соответственно транспортный и вентиляционный; 3 – подэтажный транспортный штрек; 4 – участковый бремсберг; 4' – то же в проходке; 5 – ходок участкового бремсберга; 5' – то же в проходке; 6 – подэтажный вентиляционный штрек; 7 – вентиляционный ходок
По мере подвигания лав от капитального бремсберга (уклона) увеличивается длина подэтажного штрека, а, следовательно, становятся более дорогими доставка угля по нему и его поддержание. Поэтому при удалении лав на некоторое расстояние от капитального бремсберга (уклона) оказывается целесообразным отказаться от поддержания подэтажного штрека и провести участковый бремсберг для транспортирования из верхнего подэтажа на нижний транспортный штрек.
По мере дальнейшего подвигания лав длина подэтажного штрека увеличивается и опять возникает необходимость в проведении нового бремсберга. Часть этажа, отрабатываемая с помощью участкового бремсберга, называется выемочным полем.
Известны несколько способов проведения участковых бремсбергов. Наибольшее распространение получил способ проведения по обрушенным и уплотненным породам. Понятно, что он может применяться при легко обрушающихся породах, склонных к слёживанию.
Лавы в этаже находятся на некотором расстоянии друг от друга, называемом опережением. Значение опережения выбирается таким, чтобы работы по управлению кровлей в лавах сделать независимыми, а с другой стороны, чтобы за время подвигания верхней лавы на такое опережение можно было бы пройти новый участковый бремсберг в выработанном пространстве. Расстояние между участковыми бремсбергами (размер выемочного поля) может быть определен аналитически и находится в пределах 300–500 м и более.
Транспорт угля по промежуточному штреку и участковому бремсбергу — конвейерный, вспомогательный — напочвенными дорогами или монорельсовый.
Схема проветривания очистных забоев в приведенном на рис. 2 .28 варианте системы разработки — последовательная. Ее применение допускается при соблюдении следующих условий:
количество последовательно проветриваемых лав не более двух;
пласт не опасен по внезапным выбросам угля и газа и суфлярным выделениям метана;
общая длина лав не превышает 400 м;
расстояние между смежными лавами не более 300 м;
в последовательно проветриваемую лаву по промежуточному штреку дополнительно подается свежий воздух;
содержание метана в воздухе, поступающем в выше расположенную лаву не превышает 0,5%;
в промежуточном штреке между лавами оборудованы устройства по осаждению или улавливанию взвешенной в воздухе пыли.
Жесткие требования к последовательному проветриванию лав в этаже вынуждают применять варианты системы разработки с обособленным их проветриванием.
На практике применяются две технологические схемы разделения вентиляционных струй в подэтажах: посредством угольного целика размером 20–30 м между штреками (рис. 2 .28, а) и бутовой полосы (рис. 2 .28, б). Вторая схема предпочтительнее, так как позволяет оставлять породу от проведения подэтажного транспортного штрека в шахте и исключает потери угля в целиках.
Для отвода исходящей струи из лавы нижнего подэтажа при обособленном проветривании параллельно участковому бремсбергу должен проводиться в выработанном пространстве вентиляционный ходок и устраиваться вентиляционный кроссинг над подэтажным транспортным штреком.
Достоинства сплошной системы разработки с разделением этажа на подэтажи:
общие для сплошных систем разработки;
увеличение высоты этажа и количества очистных забоев в нем, обеспечивающие увеличение нагрузки на этаж и пласт.
Недостатки сплошной системы разработки с разделением этажа на подэтажи:
общие для сплошных систем разработки;
сложность проведения участковых бремсбергов и ходков по выработанному пространству;
плохие условия поддержания промежуточных штреков и большие затраты на их ремонт.
Условия применения:
пологие пласты мощностью до 1,2 м с выдержанным залеганием и устойчивыми боковыми породами и углями, не склонными к самовозгоранию;
небольшая глубина разработки.