4.11.9Концевые операции в очистном забое

Под концевыми операциями в очистном забое понимают подготовку оборудования к выемке очередной полосы угля и передвижку его к забою. Выемка очередной полосы угля возможна тогда, когда исполнительный орган комбайна заведен в пласт. С этой целью уголь в концевых участках забоя должен быть вынут. Концевые участки забоя с заблаговременно вынутым углем представляют собой ниши, в которые заводят исполнительный орган комбайна. При узкозахватной выемке, например, длина каждой ниши достигает 5–7 м. Выемка ниш буровзрывным способом снижает полезное время работы комбайна и повышает трудоемкость работ.

При узкозахватной выемке оказалась возможной самозарубка исполнительного органа комбайна в пласт. Она может осуществляться косыми заездами (рис. 4.51) и фронтально.

Самозарубка в пласт косыми заездами может применяться как при челноковой, так и при односторонней выемке комбайнами с двусторонним и односторонним расположением исполнительного органа. Стадии самозарубки комбайна в пласт: 1 — исходное положение, конвейер придвинут к забою; 2 — выемка клиновидной полосы длиной 12—15 м с выходом комбайна на прямолинейный участок; 3 — выемка оставшегося целика; 4 — начало работ по выемке угля в лаве.

Ф

Рис. 4.51. Схема самозарубки комбайна в пласт косыми заездами

ронтальная самозарубка в пласт применяется при двустороннем расположении исполнительного органа комбайна. Сущность ее заключается в том, что вращающиеся шнеки комбайна внедряются в пласт при передвижке конвейера вместе с комбайном к забою. Меняя положение шнеков по мощности пласта при перемещении комбайна на конце лавы, осуществляется полная выемка угля на этом участке. После чего можно приступать к выемке угля в лаве.

К концевым относятся также операции по креплению сопряжений очистного забоя с подготовительными выработками. В подготовительных выработках впереди очистного забоя, а также в начале и в конце его необходимо возводить усиленную крепь. Для этой цели можно применять индивидуальную или механизированную крепь. Наиболее эффективными являются механизированные крепи сопряжений, выполняющие функции поддержания сопряжений и передвижки приводных головок конвейера. Такими крепями комплектуются очистные механизированные комплексы.

4.12Системы разработки пластовых месторождений

4.12.1Понятие о системах разработки и их классификация

Система разработки — определенный порядок ведения подготовительных и очистных работ в пределах разрабатываемой части шахтопласта, увязанный в пространстве и времени. Этими частями могут быть этаж (подэтаж), панель, ярус (подъярус).

Рациональная система разработки пласта должна удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать безопасность ведения горных работ; обусловливать высокий уровень технико-экономических показателей; иметь минимальные потери. Под технико-экономическими показателями понимают возможно наибольший уровень производительности труда и минимальную себестоимость добычи полезного ископаемого.

На выбор системы разработки оказывают влияние различные факторы. Основными из них являются: форма залегания, строение, мощность и угол падения пласта; свойства угля и вмещающих пород; газоносность и обводненность месторождения; склонность угля к самовозгоранию; склонность угольных пластов к горным ударам, внезапным выбросам угля и газа; глубина горных работ; средства механизации подготовительных и очистных работ.

Наибольшее влияние на выбор системы разработки оказывают мощность и угол падения пласта. От мощности пласта зависит решение таких вопросов, как способ проведения и поддержания горных выработок, выбор технологии очистных работ, возможность разработки пласта на полную мощность или необходимость деления его на слои, крепление очистной выработки и управление горным давлением. Выбор средств механизации очистных работ, крепления и управления кровлей во многом зависит и от угла падения пласта. Этот фактор является решающим при выборе средств доставки угля в забое при его расположении по падению пласта. Его также учитывают при выборе формы и длины очистного забоя.

Свойства вмещающих пород являются решающим фактором при выборе способа управления горным давлением (управления кровлей), а также поддержанием выемочных выработок и их расположения. Они оказывают существенное влияние на выбор средств механизации очистных работ.

Такой фактор, как склонность угля к самовозгоранию, обусловливает необходимость принятия таких решений, которые обеспечивали бы резкое снижение потерь угля. На удароопасных пластах необходимо избегать таких ситуаций, когда в угольных целиках и краевых зонах проявляется повышенная концентрация напряжений.

Перечисленные факторы, как правило, оказывают комплексное влияние на выбор систем разработки и их параметров.

Разнообразие горно-геологических условий залегания угольных пластов предопределяет применение различных систем разработки и их вариантов. Системы разработки пластовых месторождений можно представить в виде следующей классификации.

1. Системы разработки с выемкой пласта на полную мощность.

1.1. С длинными очистными забоями (сплошные, столбовые, комбинированные).

1.2. С короткими очистными забоями (столбовые, камерные, камерно-столбовые, подэтажные штреки, полосы и заходки).

2. С разделением пласта на слои (наклонные, горизонтальные и поперечно-наклонные).

Системы разработки с выемкой пласта на полную мощность характеризуются относительной простотой, так как все подготовительные выработки располагаются в плоскости пласта. Системы разработки с разделением пласта на слои конструктивно более сложны и многообразны. Около 75% подземной добычи угля дают столбовые системы разработки с длинными очистными забоями.