Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf

в ы с о к ая производительность труда рабочих по забою

и по

участку;

почти полное отсутствие работ по креплению в очистных

забоях;

низкий расход лесных материалов .

Существенными недостатками этой системы я в л я ю т с я

значитель­

ные

эксплуатационные

потери у г л я

в недрах

и с в я з а н н а я

с этим по­

вышенна я

опасность

возникновения пожаро в от самовозгорания

у г л я , оставленного в

выработанном пространстве; жесткие требо­

вания к выдержанности

пласта по мощности

и по у г л у

падения; при

изменчивой

мощности

пласта

размер щита

должен

приниматься

по

наименьшей,

чтобы обеспечить

беспрепятственный

проход его

на

всей длине

столба, а это

вызывает

дополнительные

потери

у г л я .

Камерные

и камерно-столбовые

системы

разработки.

Эти системы

работ, но характеризуются чрезвычайно

большими

потерями

у г л я

(40—45% и более), а т а к ж е высокой пожароопасностью,

вследствие

чего эти системы

разработки

имеют

ограниченное

распространение

в отечественной

практике .

П р и разработке мощных

круты х

пластов уголь

в камерах

выни­

мают без крепления . Отбиваемый уголь

магазинируют

в камерах .

К а м е р ы шириной 10—12 м располагают длинной стороной

по па­

дению.

Междукамерные

целики

не

извлекают . К а м е р н у ю

систему

в таком виде принимают в отдельных случая х дл я разработки

пластов

мощностью

10—14 м с

углами

падения 60—65° и

устойчивыми

боковыми

породами.

Иногда

при камерной

системе разработки кровлю камер крепят

штангами

(Кузнецкий бассейн), что позволяет увеличить

ширину

камер ,

а

следовательно,

снизить

эксплуатационные

потери у г л я

в недрах .

Система

разработки

наклонными

слоями. Система

применяется

рагандинском

и

Челябинском угольных бассейнах мощные

пологие

и наклонные пласты разрабатывают слоевой системой с

выемкой

слоев в

н и с х о д я щ е м

порядке и

обрушением пород

кровли .

П р и этом между

смежными

слоями оставляют пачку у г л я толщиной

0,5—0,6

м

или

работают без оставления

пачки .

Н а

рис.

122

приведен

вариант

системы разработки

двумя

наклонным и слоями с оставлением

междуслоевых пачек у г л я ,

применяемый

в

Карагандинско м

бассейне

при разработке

пласта

мощностью

около 7 м с

углом

падения

7—8°.

слоя х отсутствует. К а ж д ы й слой

разрабатывают по системе длин ­

ных столбов по простиранию с

обычной организацией очистных

работ.

наклонными

слоями

в

в о с х о д я щ е м

порядке

с

полной

за­

кладкой

выработанного

пространства.

Е с л и

пласт

имеет

сложное

строение

(с

прослойками

породы),

то г р а н и ц ы между смежными слоями стремятся по возможности

при­

урочивать

к

породным

про­

слойкам .

П р и

работе

без

оставле­

ния

угольной

пачки

между

слоями

и

п р и

отсутствии

прослойков на

границе

слоев

создают

искусственное

пере ­

крытие

—

предварительную

крепь, д л я чего

на почве

раз ­

рабатываемого

слоя у к л а д ы ­

вают

дощатый

настил

или

металлическую

сетку,

на

это

перекрытие обрушают породы

к р о в л и слоя и л и

укладывают

з а к л а д к у .

П р и

разработке

смежного н и ж е л е ж а щ е г о

слоя

предварительная

к р е п ь ,

под­

х в а ч е н н а я

стойками,

о г р а ж ­

дает

призабойное

простран ­

ство

от

вывалов

обрушен ­

ных пород из

вышележащего

слоя .

Возведение

предваритель ­

ной

крепи я в л я е т с я

довольно

трудоемкой

работой

и

тре­

бует

значительного

расхода

материалов .

Разработка

мощного

по­

Р и с . 122. В а р и а н т

с и с т е м ы разработки

наклон ­

логого

пласта

наклонными

слоями

с

обрушением

с

при­

ными с л о я м и с оставлением

м е ж д у с л о е в ы х

пачек

угля и

о б р у ш е н и е м

кровли:

менением

комплекса

К

ТУ.

1 — откаточный

ш т р е к ;

2

—

орт

п о

верхнему

Щитовую передвижную

гид-

с л о ю ; з —

орт п о

н и ж н е м у

с л о ю ;

4

—

к о н в е й е р ­

ный с л о е в о й штрек

п о в е р х н е м у

с л о ю ;

s

— к о н ­

рофицированную

крепь К Т У

в е й е р н ы й с л о е в о й ш т р е к п о н и ж н е м у с л о ю ; в —

применяют

в К у з н е ц к о м

бас­

в е н т и л я ц и о н н ы й

с л о е в о й

ш т р е к

п о в е р х н е м у

с л о ю ; 7 —

в е н т и л я ц и о н н ы й э т а ж н ы й

штрек; 8

—

сейне

д л я

разработки

поло ­

м е ж д у с л о е в а я

п а ч к а

у г л я

гих

пластов

мощностью

8—

10 м. Пласт делят

на

два

слоя.

В е р х н и й слой

мощностью

1,8—2 м

отрабатывают

лавами,

подвигаемыми

по

простиранию .

П о

мере

выемки

у г л я

буровзрывным

способом

и л и

комбайнами

на

почву

слоя у к л а д ы в а е т с я

гибкое

металлическое

перекрытие .

Перекрытие

состоит

из

металлических

полос,

укладываемых

впереплет, и

металлической

плетеной

сетки,

раскатываемой

поверх

т а к ж е впереплет.

Н а

это

гибкое

перекрытие

обрушают

кровлю .

Д л и н а лавы

в верхнем слое принимается равной 100

м, длина

столба

по простиранию

— 300 м.

Н и ж н и й

слой

мощностью 6—8 м отрабатывают

длинными

стол­

уложенным

в верхнем

слое,

в

сочетании

с

крепью

К Т У .

К р е п ь

К Т У состоит из отдельных секций, передвигаемых по падению

пласта

вслед за очистным забоем с помощью гидравлических

домкратов.

Выемку

у г л я

в нижнем слое ведут с помощью

узкозахватного

ком­

байна,

а

междуслоевой

пачки

у г л я , расположенной

над

щитовой

передвижной

крепью, — буровзрывным

способом. Отбиваемый

над

секциями

щитовой

крепи

уголь

через

люки

выпускают

под

щит

на

забойный

конвейер.

Разработка

мощного

крутого

пласта

наклонными

слоями

в

вос­

ходящем

порядке

с

полной

закладкой

выработанного

пространства.

Т а к о й вариант системы разработки применяют в К у з н е ц к о м

бассейне.

Мощный

крутой пласт делят на три

н а к л о н н ы х

слоя,

которые

отрабатывают,

н а ч и н а я

с

нижнего

(рис.

124).

После

некоторого

продвижения

очистного

забоя нижнего слоя вводят в

эксплуатацию

л а в у

в

среднем

слое, затем — в

верхнем. П р и

определенном разви ­

тии работ все три слоя в пределах этажа разрабатывают

од­

новременно.

Т а к о й порядок

разработки

слоев

называется

восхо­

дящим .

Этаж длиной по падению до 50 м разрабатывают без

разделения

на подэтажи,

при большей высоте этажа его разделяют на два и л и

три

подэтажа .

Д л я

подготовки

выемочного

п о л я

к очистной

выемке

у

лежачего

бока

пласта

проводят этажный откаточный штрек .

Транспортные

слоевые

штреки

располагают

на

одном

уровне

на

высоте

5—7 м

забоя смежного верхнего слоя не менее чем на

15—18

м. П р и

этом

обеспечивается независимая работа в слоях .

Очистные

работы

в

каждом

наклонном

слое

ведут

так ж е ,

так

и

в очистных

забоях

при

системе

разработки

длинными

столбами

по простиранию . Выемку

у г л я

производят

буровзрывным

способом.

Отбиваемый

уголь

самотеком

скатывается

к углеспускным

печам

и

на

этажном

откаточном

штреке

поступает

в вагонетки.

З а к л а д к у выработанного

пространства

производят

самотеком

или гидравлическим способом. В вышележащем слое

на границе

между

слоями

укладывают

деревянный настил

или ограждение

из

териала из

н и ж е л е ж а щ е г о слоя.

Со стороны призабойного пространства закладочный массив

удерживают

отшивкой в виде органного ряда, обшиваемого тесом

через каждые

8—10 м по простиранию пласта. Пространство между

соседними отшивками заполняется закладочным

материалом; рас­

стояние между

отшивками называется ш а г о м

з а к л а д к и .

9

с закладкой

в ы р а б о т а н н о г о пространства:

1 — откаточный штрек; 2—4 — транспортные слоевые штреки; 5—7 — слоевые

вентиляцион­

ные штреки; 8 — углеспускные печи; 9 — сбойки; 10 — целик

угля

Угол падения пласта при разработке наклонными слоями в вос­

ходящем порядке с полной закладкой

выработанного пространства

не должен превышать 60°.

Системы

разработки

горизонтальными

и

поперечно-наклонными

слоями. Один

из вариантов системы разработки

г о р и з о н т а л ь ­

н ы м и с л о я м и

в нисходящем порядке с закладкой

выработан­

ного

пространства

приведен

на

рис. 125.

Подготовка

шахтного

п о л я — э т а ж н а я , высота

этажа

около

100 м. От

полевого

откаточ­

ного

штрека

проводят к в е р ш л а г и , которыми вскрывают

выемочные

п о л я . Д л и н а

каждого выемочного п о л я по простиранию

200—300 м.

Н а г р а н и ц а х

между ними оставляют изолирующие целики .

В с к р ы в а ю щ и е к в е р ш л а г и после достижения пласта

продолжа ­

ются ортами. В центре выемочного п о л я у лежащего бока

пласта

проводят восстающую печь. От полевого вентиляционного

штрека

п а р а л л е л ь н о

пласту

по

падению

проводят

нолевой

скат,

а от

него — слоевые к в е р ш л а г и — один

квершлаг на два с л о я .

Мощность

слоя

принимают 2,5—3,5

м.

о — общий вид; б — деталь очистного забоя; 1 •— полевой

откаточный штрек; 2 — квершлаги;

з — штреки; 4 —

печь; S — полевой вентиляционный

штрек; в — полевой

скат; 7 — слоевые квершлаги; S—9

— слоевые штреки;

10 — очистной забой; 11 — настил

предварительной

ного п о л я к его середине.

Д л и н а очистного

забоя равна горизонталь ­

ной мощности пласта за

вычетом ширины

слоевых штреков .

дывают

предварительную

к р е п ь — деревянный

настил .

Назначение

настила — оградить

призабойное

пространство

действующего

слоя

от

вывала закладочного материала

из к р о в л и вышележащего

отра­

ботанного и заложенного слоя .

Н а с т и л предварительной

крепи

делают

из

дерева

или металлической сетки.

Отбитый

уголь

доставляют

из

забоя скребковыми

конвейерами

до углеспускных печей и по ним

самотеком

на

откаточный

штрек,

где

з а г р у ж а е т с я

в

вагонетки.

З а к л а д о ч н ы й материал

в

выработанное

пространство

подают

кой и малопроизводительной, вследствие этого ее применяют

в тех

с л у ч а я х ,

когда н и к а к а я

д р у г а я

система

разработки

не

может

быть

применена:

повышенная

и

и з м е н я ю щ а я с я - м о щ н о с т ь

пласта,

пере­

менный угол падения, неустойчивые боковые породы,

повышенная

склонность

пласта

к самовозгоранию и др .

П р и

системе

разработки

п о п е р е ч н о - н а к л о н н ы м и

с л о я м и ,

которая в К у з н е ц к о м бассейне находит более широкое

применение,

чем

система

разработки

горизонтальными

слоями,

слои располагают

не горизонтально, а

под углом 30—35°

к

гори-