Особенности подготовки выемочных участков при схемах разработки длинными столбами по восстанию и падению

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Особенности подготовки выемочных участков при схемах разработки длинными столбами по восстанию и падению

14.12.2019

На рис. 1.3 представлена принципиальная схема подготовки при системе разработки пластов мощностью 0,7-2 м с углами падения до 10°. Пласты отрабатывают длинными столбами по восстанию, благодаря чему в очистных забоях удается избежать притоков воды. Способ управления кровлей - полное обрушение. Схема подготовки - погоризонтная с проведением главных полевых штреков. Такая подготовка наряду с бесцеликовой охраной выработок искусственными ограждениями позволяет избежать потерь угля в недрах.

Схема проветривания выемочных участков - прямоточная, с обособленным разбавлением вредностей.
Особенности подготовки выемочных участков при схемах разработки длинными столбами по восстанию и падению

Для подготовки выемочного участка необходимо проводить следующие подготовительные выработки:

- конвейерный уклон площадью сечения до 16,2 м2 в свету (до 19,7 м2 вчерне), закрепляемый арочной податливой крепью КМП-А5 или этой же крепью, но в сочетании с аггкерной. Величина податливости крепи, наряду с охраной выработки искусственными ограждениями, обеспечивает ее повторное использование в качестве вентиляционного уклона для следующей лавы. Конвейерный уклон при эксплуатации оборудуют ленточными конвейерами 2ЛТ-80У или 1ЛТ-100 для транспортировки угля, монорельсовой (6ДМКУ) или напочвенной (ДKHЛ) дорогой для доставки материалов и оборудования. При повторном использовании выработки в качестве вентиляционной монорельсовую (или напочвенную) дорогу можно оставлять в выработке и демонтировать при погашении выработки вслед за лавой. При этом дорога служит не только для транспортировки материалов и оборудования, но и перевозки людей;

- главный полевой вентиляционный штрек площадью сечения до 14,5 м2 в свету (до 17,8 м2 вчерне), закрепляемый арочной податливой крепью или этой же крепью, но в сочетании с анкерной. Форма сечения, его площадь и конструкция крепи определены с учетом надработки выработки лавой и обеспечения основной функции - отвода исходящей струи воздуха. В период эксплуатации выработку оборудуют рельсовым транспортом;

- вентиляционный квершлаг той же площади сечения, закрепляемый той же крепью, что и главный полевой вентиляционный штрек. Квершлаг предназначен для отвода исходящей струи воздуха;

- просек (разрезная печь) прямоугольной формы, высота которого равна мощности пласта, а ширина достигает 5 м, что обеспечивает монтаж выемочного механизированного комплекса.

В выемочном поле имеются главный полевой транспортный штрек и транспортные квершлаги, пройденные заранее и погашаемые после отработки всего крыла шахтного поля. Эти выработки предназначены для транспортировки угля и горной массы, а также для доставки материалов, оборудования и пропуска свежей струи к очистным и подготовительным забоям.

Основным условием своевременной подготовки нового выемочного участка (поля) является выполнение необходимых объемов проходческих работ за тот период времени, в течение которого отрабатывают действующий выемочный участок, с учетом резерва времени (до 25%) на перевыполнение плана добычи угля,

Продолжительность (мес) отработки выемочного участка (поля) рассчитывают по формуле

где Hmin - минимальная длина выемочного столба (поля), м; l - длина очистного забоя, м; m - мощность пласта, м; у - плотность угля, т/м3; b - число рабочих дней в месяце; Qmax - максимальная нагрузка на очистной забой, т/сут.

Продолжительность подготовки выемочного участка (мес)

Число одновременно действующих подготовительных забоев зависит от взаимного расположения выработок, условий проветривания участка, наличия транспортных магистралей. Запрещается устанавливать вентиляторы местного проветривания на исходящей струе и, наоборот, выдавать исходящую из подготовительного забоя струю в лаву. В ряде случаев при целесообразности раздельной выемки угля и породы в подготовительных забоях породу следует транспортировать но отдельной транспортной цепочке до ствола шахты. Следует также стремиться к сокращению длины вентиляционных трубопроводов из-за утечки свежего воздуха. В этом случае совокупность перечисленных условий требует подготовки новых выемочных участков с опережением на один столб. В противном случае полевой вентиляционный штрек, вентиляционный квершлаг и просек (разрезную печь) можно будет проводить лишь последовательно, через конвейерный уклон после его сооружения, что при высоких скоростях подвигания очистных забоев не обеспечивает своевременное воспроизводство очистного фронта.

При подготовке выемочного участка с опережением на ширину столба возможны два варианта последовательности проведения выработок: сначала проводят конвейерный уклон, затем главный полевой вентиляционный штрек, вентиляционный квершлаг и просек (разрезную печь); три последние выработки проводят одновременно с уклоном.

Конвейерный уклон целесообразнее проводить сверху вниз, так как при этом проще решаются вопросы проветривания забоя, транспортировки горной массы и доставки в забой требуемых материалов и оборудования. Кроме того, после проведения уклона на всю длину столба не требуется дополнительный перемонтаж ленточных конвейеров, так как направления грузопотоков при проведении и последующей очистной выемке в данном случае совпадают.

При проведении уклона снизу вверх подача свежего воздуха в забой при существующих средствах проветривания практически неосуществима, поскольку вентилятор в этом случае может быть установлен только на действующем конвейерном уклоне и протяженность вентиляционного става (по сравнению с проведением уклона сверху вниз) увеличивается вдвое и может в ряде случаев превысить 3000 м. Значительно усложняются транспортировка горной массы и доставка в забои требуемых материалов и оборудования, что возможно осуществлять только через просек, который вследствие своих формы, размеров и назначения не может быть оборудован эффективными транспортными средствами. Кроме того, возникают дополнительные ограничения в порядке сооружения выработок. По аналогичным причинам проведение вентиляционного квершлага целесообразно производить с главного полевого вентиляционного штрека.

На рис. 1.4 показан календарный график подготовки выемочного участка, рассчитанный для условий максимально возможного подвигания забоя, при минимальных значениях рекомендуемых параметров выемочного участка - его длины и длины лавы. Сплошными линиями на графике отмечена продолжительность работ при комбайновом, пунктиром - при буровзрывном способе проведения выработок.

Поскольку при подготовке выемочных участков на шахте необходимо равномерно использовать проходческую технику и рабочих во времени, в данном случае предполагается работа на участке трех бригад:

- первая в течение всего срока подготовки сооружает конвейерный уклон, а затем переходит на новый выемочный участок;

- вторая бригада греть времени затрачивает на сооружение главного полевого вентиляционного штрека на данном выемочном участке, а две трети времени - на других участках шахты;

- для сооружения всех разрезных печей на шахте существует специальная бригада, выполняющая работы по каждому подготавливаемому участку за месяц до срока его сдачи в эксплуатацию с целью обеспечения монтажа выемочного комплекса.

Предполагается также, что на шахте имеются специальные звенья и бригады, в обязанности которых входят разработка сопряжения в подготовка технологических отходов для вновь проводимых выработок, т. е. проведения участка выработки, предназначенного для монтажа и наладки в нем проходческого оборудования.

На рис. 1.5 представлена принципиальная схема подготовки при системе разработки пластов мощностью 1,1-3,5 м с углами падения до 10°. Пласты отрабатывают длинными столбами по падению. Способ управления кровлей, схема подготовки, охрана выработок, схема проветривания - такие же, как при системе разработки длинными полбами по восстанию. Для подготовки выемочного участка необходимы следующие подготовительные выработки:

- конвейерный бремсберг площадью сечения до 16,2 м2 в свету (до 14,7 м2 вчерне), закрепляемый арочной податливой крепью КМГ1-А5 или той же крепью, но в сочетании с анкерной, который повторно используют в качестве вентиляционного уклона для следующего выемочного столба. При эксплуатации конвейерный бремсберг оборудуют ленточными конвейерами 1ЛТ-100 для транспортировки угля и монорельсовой (6ДМКУ) или напочвенной (ДКНЛ) дорогой для доставки материалов и оборудования. Монорельсовую или напочвенную дорогу эксплуатируют затем при повторном использовании выработки в качестве вентиляционной;

- главный полевой транспортный штрек площадью сечения до 14,5 м2 в свету (до 17,8 м2 вчерне), закрепляемый арочной податливой крепью или той же крепью, но в сочетании с анкерной. Основное назначение штрека - подача свежего воздуха в лаву, а также транспортировка угля, горной массы, доставка материалов и оборудования. В период эксплуатации выработку оборудуют конвейерным или рельсовым транспортом;

- воздухоподводящий квершлаг той же площади сечения, закрепляемый аналогично главному полевому транспортному штреку. Воздухоподводящий квершлаг (один квершлаг на два выемочных столба) соединяет главный полевой транспортный штрек с воздухоподводящим штреком и служит для подачи свежего воздуха;

- воздухоподводящий штрек площадью сечения до 12,8 м2 в свету (до 16 м2 вчерне), закрепляемый арочной податливой крепью или той же крепью, но в сочетании с анкерной. В период эксплуатации штрек оборудуют рельсовым транспортом для доставки материалов и оборудования;

- гезенк, соединяющий конвейерный бремсберг с главным полевым транспортным штреком, предназначенный для передачи угля с конвейерного бремсберга на главный полевой транспортный штрек. Одновременно он играет роль горного бункера;

- разрезная печь высотой, равной мощности пласта, предназначенная для монтажа очистного комплекса.

Главный полевой вентиляционный штрек и вентиляционные квершлаги проводят заранее и погашают после отработки всего крыла шахтного поля. Основное назначение выработок - отвод исходящей струи воздуха.

При рассматриваемой системе разработки проведение выработок без предварительного опережения на ширину столба неосуществимо, так как и этом случае при сооружении воздухоподводящею штрека я далее конвейерного бремсберга исходящая струя воздуха попадает в очистной забой, что запрещается Правилами безопасности. Для обеспечения нормального проветривания проведение главного полевого транспортного и воздухоподводящего штреков необходимо осуществлять с опережением действующего выемочного участка на ширину двух столбов.

В зависимости от пылегазового режима, существующего на шахте, бремсберг можно проводить как сверху вниз, так и снизу вверх.

Рациональная последовательность подготовки участка иллюстрируется календарным графиком, представленным на рис. 1.6, из которого видно, что своевременное воспроизводство очистного фронта обеспечивается лишь при комбайновом способе проведения конвейерного бремсберга.

На рис. 1.7 представлена принципиальная схема подготовки и система разработки пластов мощностью более 5 м с углами падения до 10°. Пласты отрабатывают наклонными слоями с последовательной выемкой слоев длинными столбами по падению. Способ управления кровлей - полное обрушение. Схема подготовки - погоризонтная с проведением главных полевых штреков. Способ охраны выемочных вы работок - искусственными ограждениями в верхнем слое и дополнительным креплением при проведении вприсечку в нижнем слое. Схема проветривания - прямоточная с обособленным разбавлением вредностей в верхнем слое и возвратноточная с последовательным разбавлением вредностей в нижнем слое.

Для подготовки выемочного участка в верхнем слое необходимы следующие подготовительные выработки:

- конвейерный бремсберг площадью сечения до 16,2 м2 в свету (до 19,7 м2 вчерне), закрепляемый арочной податливой крепью КМП-А5 или той же крепью, но в сочетании с анкерной. Бремсберг повторно используют в том же качестве при отработке соседнего выемочного столба. При эксплуатации бремсберг оборудуют ленточным конвейером 1ЛT-100 для транспортировки угля и монорельсовой дорогой 6ДМКУ для доставки материалов и оборудования;

- воздухоподводящий бремсберг площадью сечения до 11 м2 в свету (до 13,7 м2 вчерне), закрепляемый арочной податливой крепью КМП-А5 или той же крепью, но в сочетании с анкерной. Выработку повторно используют в том же качестве при отработке соседнего выемочного столба. В период эксплуатации воздухоподводящий бремсберг оборудуют монорельсовой дорогой 6ДМКУ для транспортировки материалов, оборудования и перевозки людей;

- воздухоподводящий штрек площадью сечения до 12,8 м2 в свету (до 16 м2 вчерне), закрепляемый арочной податливой крепью или той же крепью, но в сочетании с анкерной. Через штрек подается свежий воздух к очистным и подготовительным забоям. При эксплуатации штрек оборудуют рельсовым транспортом для доставки материалов и оборудования. Воздухоподводящий штрек используют повторно в качестве вентиляционной выработки при отработке нижнего слоя;

- разрезная печь высотой, равной мощности вынимаемого слоя, предназначенная для монтажа очистного комплекса.

Для подготовки выемочного участка в нижнем слое необходимы следующие подготовительные выработки;

- конвейерный бремсберг площадью сечения до 12,8 м2 в свету (до 16 м2 вчерне), закрепляемый арочной податливой крепью. Оборудование выработки и его назначение при эксплуатации те же, что и в конвейерном бремсберге верхнего слоя. По бремсбергу в очистной забой подается свежая струя воздуха. Повторно его не используют;

- вентиляционный бремсберг площадью сечения до 8,5 м2 в свету (до 10,8 м2 вчерне), закрепляемый арочной податливой крепью. Оборудование выработки и его назначение в период эксплуатации те же, что и в воздухоподводящем бремсберге верхнего слоя. По выработке из лавы отводится исходящая струя воздуха. Повторно бремсберг не используют;

- разрезная печь, по форме и назначению аналогичная печи верхнего слоя.

В отличие от предыдущей схемы главный полевой транспортный штрек и транспортные квершлаги, обслуживающие оба слоя, проводят заранее на всю длину выемочного поля. Подготовку слоев производят независимо друг от друга.

Исходя из схемы вентиляции, а также учитывая, как правило, высокую газоносность верхнего слоя пласта, бремсберги верхнего слоя проводят только сверху вниз. Бремсберги нижнего слоя можно проводить снизу вверх (в этом случае выработки проводят вприсечку) или сверху вниз.

График подготовки нижнего и верхнего слоев, обеспечивающей своевременное воспроизводство очистного фронта при максимальном варианте подвигания очистных забоев комбайновым способом, представлен на рис. 1.8.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: