Файл: Проходка шахтных стволов в условиях выбросоопасных пластов..pdf

там с учетом предстоящей углубки

стволов до нижней

техниче­

ской границы

шахт.

Д л я каждой шахты

анализировалось число предстоящих вскры­

тий пластов вертикальными стволами

на глубинах, превышающих

критическую

глубину

ho. При этом

рассматривались

варианты

Т а б л и ц а 9

Размеры зоны

Число предстоящих

вскрытий

Разница

в

числе

А^Ві,

доли

в пункте

вскрытии

между

от размеров

фактическим н

шахтного

настоящего

минимальное

минимальным

поля

вкрест

расположения

в зоне А,В,

по

36

шахтам

простирания

ствола

Кузбасса

1/16

191

158

33

1/8

191

102

89

1/4

191

66

125

Из табл . 9 видно, что учет

фактора вскрытия

выбросоопасных

пластов при заложении рассмотренных шахт позволил

.бы

суще­

ственно

сократить

число

вскрытий

пластов

на

глубинах,

превы­

ш а ю щ и х критическую. Это

д а л о бы значительную

экономию

средств

и способствовало

бы

повышению

безопасности.

Следует иметь в

виду,

что

изложенные

выше

принципы

допол­

разрезе

вкрест простирания относятся к случаям проведения

ство­

ла с поверхности шахты вдали

от ее действующих горных

выра­

боток.

При

выборе места заложения

нового ствола в пределах

рекон­

стволы

по

возможности

необходимо располагать

таким

образом,

чтобы

они

проходили вблизи действующих выработок. Это

позво­

лит задолго до пересечения стволом угольных пластов

определить

выбросоопасность

последних

и принять

необходимые

меры

по

борьбе

с

выбросами,

что

в

значительной

степени

сократит

стои­

мость

и сроки строительства

шахты.

В качестве примера можно привести

выбор

места

з а л о ж е н и я

клетевого

ствола

при

реконструкции шахты

«Ноградская» .

На

рис. 5

приведена вертикальная схема вскрытия и погоризонтная

схема

взаимного

расположения

выработок

действующего

горизон­

та и ствола по ранее запроектированному

варианту

(положение

1)

и измененному

варианту

(положение 2). Вариант

с расположе ­

нием ствола 2

предложен

с учетом возможности

проведения до­

необходимости — и применения

способов борьбы

с выбросами іп

выработок

шахты

без

остановки

забоя ствола д л я

этих целей.

»

I i

іі

Гор. + 125м

*

п

п-

Z

2

Z - , .

Рис. 5.

Выбор

места

заложения ствола

при

реконструкции шахты «Но-

градская»:

а — вертикальная

схема

вскрытия;

б — расположение

ствола и

выработок

на гор.

+ 125 м;

/ и 2 — соответственно первоначальное

и конечное

места

заложения ствола

§ 4.

Последовательность

проходки и шаг углубки стволов,

пересекающих выбросоопасные пласты

П р и проходке вертикальных стволов в отношении как безопас­

ности, т а к и экономичности

горных работ

в а ж н о установить целе­

сообразные в данных условиях последовательность

и шаг

углубки..

Д л я

любого

случая

проведения

вертикального

ствола

возмож ­

ны

два

принципиально

различающихся

друг

от

друга

решения:

проведение

ствола

с

поверхности

или

углубка

с

достигнутой

отметки сразу до нижней технической границы;

проведение ствола частями с углубкой в соответствующие пе­

риоды на один или несколько горизонтов.

Число

возможных

вариантов

последовательности

проведения

стволов зависит от общего числа этажей в шахтном

поле,

а т а к ж е

от

числа

этажей, у ж е

вскрытых к

настоящему

периоду.

экономического сравнения. В настоящее время

учитываются глав ­

ным

образом

затраты на горнопроходческие работы. Так, с уче­

том

данных

Новочеркасского

политехнического

института

[28], по

з а т р а т а м

на

горнопроходческие

работы

наиболее

рациональной

в условиях Кузбасса

(срок

с л у ж б ы горизонта

более 5 лет) яв­

ляется

т а к а я

последовательность

проходки

ствола,

при

которой

новый

ствол

проходят

сразу

на

глубину

300

м

и в

последующие

периоды

углубляют поэтажно.

стволом пластов, расположенных на глубине

ниже

критической,

могут быть представлены

в виде суммы

двух слагаемых:

з а т р а т С в на

борьбу

с

выбросами

непосредственно

в

забое

ствола;

экономических

потерь

Сэ .п из-за

з а д е р ж к и

добычи

действую­

щей шахты при вскрытии выбросоопасных пластов.

Таким образом,

С в +

Со. п •

(1.22)

З а т р а т ы С в определяют

по формулам

(1.11)

и (1.20).

в том

Экономический

ущерб

от потерь

добычи возникает

лишь

водит к остановке действующей

шахты.

Следовательно,

затраты

Са , п могут возникнуть лишь

при

углубке

стволов,

сопрягающихся

с выработками действующей

шахты . Более того,

наиболее

реаль­

вующие выработки

шахты в том случае, когда этот ствол

является

воздухоподающим .

Именно дл я этой группы

стволов

( I I I группа

по степени опасности) среди

прочих

мер по

обеспечению

безопас­

ности следует предусматривать вывод людей

из всей шахты на

период обнажения

и пересечения

опасного

пласта.

Экономические

потери от

приостановки

добычи

действующей

ш а х т ы на период

вскрытия

всех

пластов

углубляемым

стволом

П

(1.23)

Сэ.*,.,

руб.,

тия углубляемым

стволом одного пласта, руб.

С з . п ;

= ~ - t n p a 0 ,

•

(1-24)

где А — г о д о в а я производственная мощность

шахты,

т;

^пр — длительность простоев шахты, сут;

<2о — удельный ущерб народному хозяйству из-за

потерн 1 т

добычи, руб.

а

б

Рис. 6. Схемы

проведения

ствола

с

поверхности

(а) н углубки

с

гор.

2

(б):

1—1V — варианты

проведения ствола с поверхности; Іу—ІІІу

— варианты углуб ­

ки ствола; /—6 — периоды

проходки ствола

Простои шахты с учетом роста производительности труда с те­

чением времени можно выразить

в виде

^ (

' - +

« < h W

{ L 2 5 )

где Ѳ — среднегодовой

прирост

производительности

труда (по

данным [23], 0 = 0,054-0,1);

tc — ч и с л о лет, отстоящее

от рассматриваемого периода.

Однако технико-экономический

анали з в о з м о ж н ы х

вариантов

ности п а р а м е т р а ао. Попытки сравнения вариантов, считая

пара ­

метр оо пропорциональным себестоимости угля, показывают

преи­

мущества вариантов с поэтажной углубкой

ствола в

соответствую­

щие периоды. Однако срыв поставок

угля

потребителям

вносит

аритмию в работу

таких

в а ж н ы х отраслей

народного

хозяйства,

к а к металлургия,

химия,

энергетика и др . Поэтому

ущерб

из-за

потерь угледобычи

не пропорционален

себестоимости, а

является

ведены

на

рис.

6.

Расчеты

выполнены

при

следующих

условиях:

£ > с т в = 6

м;

/7г = 4

м;

а = 45°;

Ѳ = 0,05;

/ с = 1 0

лет;

Іг0 (критическая

глубина) =200

м;

угленасыщенность

(отношение

вертикальной

суммарной

мощности

пластов

к

высоте

э т а ж а )

на

всех

горизонтах

одинакова.

Результаты сравнения указанных вариантов по длительности

простоев действующих

шахт приведены

в табл.

10 и

11.

Т а б л и ц а

10

Простои

шахты

при

вариантахпроведения

Угленасыщенгленасыщен­

ствола

с

поверхности,

сут .

ностьость, %

I

I I

I I I

I V

6

0

20

22

26

12

0

39

36

52

18

0

59

68

77

24

0

79

90

103

Анализ

данных

табл . 10 и 11 показывает,

что

для

в.оздухопо-

д а ю ш и х

стволов

I

группы по степени опасности целесообразна

их

проходка сразу

на

полную

глубину.

Это

позволяет избежать ка­

ких-либо

простоев

действую-

Т а б л и ц а

П

щих

шахт

в последующие

пе­

Простои шахты

при вариантах

риоды. Д л я

прочих

стволов,

углубки

действующего

ствола,

'проводимых

с

поверхности,

а

Угленасы­

сут

т а к ж е

для

углубляемых

ство­

щенность,

лов

I I

группы

необходимость

%

іѵ

U l y

пересечения

выбросоопасных

пластов

не

сопряжена

с

необ­

6

77

58

45

ходимостью

остановки

шахты

12

144

105

91

и

поэтому

последовательность

18

221

157

134

проведения

стволов

и

шаг

уг­

24

288

210

178

лубки

могут

быть

любыми,

удовлетворяющими

требова­

ниям

каких-либо

других факторов. Д л я

стволов

I I I группы

по

степени

опасности

наиболее

целесообразна

п о э т а ж н а я

проходка

ствола

в соответствующие периоды

по мере

возникновения

необ­

ходимости. Здесь простои шахты и соответственно

потери

угледо­

бычи неизбежны, но они являются наименьшими, чем при

других

вариантах последовательности

и шага

углубки.