Комбинированная система разработки пологих пластов

“ парные штреки“

Очень часто применяются комбинированные системы разработки, включающие в себя элементы сплошной и столбовой систем разработки. На больших глубинах с целью быстрейшего ввода лавы в эксплуатацию, а так же уменьшения затрат на подготовку столбов и поддержание горных выработок часто применяется система разработки «парные штреки». Суть её заключается в том, что нечётные ярусы или этажи отрабатываются по сплошной системе разработки, а чётные по столбовой (рис. 4.3).

 

Рисунок 4.3 – Система разработки «парные штреки»

 

Цифрами указана очередность отработки ярусов или этажей.

 

ПРЕИМУЩЕСТВА:

1. Быстрый ввод лавы в эксплуатацию.

2. Нет проблем с проветриванием тупиковых выработок.

3. Часть выемочных полей отрабатывается по столбовой системе разработки с присущими ей преимуществами.

 

НЕДОСТАТКИ:

1. Время поддержания штреков возрастает, следовательно, возрастают и затраты на их поддержание.

2. Нечетным ярусам присущи все недостатки сплошной системы разработки.

 

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ. При m до 1-1,2м, на пологих пластах, при вмещающих породах не ниже средней устойчивости, при любых глубине разработки и газообильности.

Технико-экономические показатели системы разработки «парные штреки» лучше, чем у сплошной, но хуже, чем у столбовой.

На газовых шахтах с целью повышения нагрузки на лаву по газовому фактору очень часто применяются комбинированные системы разработки с прямоточной схемой проветривания выемочных участков.

 

4.4 Комбинированная система разработки с преобладанием признаков сплошной системы разработки и подсвежением исходящей струи воздуха (рис. 4.4)

Лава движется от наклонных выработок к границам панели или шахтного поля. Штрек повторно используется.

Согласно ПБ концентрация метана в лаве у выемочной машины допускается не более 2%,а на исходящей из лавы - не более 1%, на исходящей крыла не более 0,75%. Таким образом, при возвратноточной схеме проветривания выемочного участка концентрация в лаве не должна превышать 1%, а при прямоточной с подсвежением исходящей струи воздуха - 2% (т.к. подсвежающая струя, подаваемая по верхнему штреку, разжижает концентрацию метана до 1%). Поэтому при прочих равных условиях нагрузка на лаву по газовому фактору при прямоточной схеме проветривания с подсвежением исходящей струи по сравнению с возвратноточной увеличивается в два раза. Недостатки и преимущества остаются такими же, как и у сплошной системы разработки, область применения та же.

Фланговая вентиляционная выработка будет проводится сверху вниз по мере отработки выемочных участков. Или же она может проводится сразу на всю высоту панели (выемочной ступени). На ней устанавливается подъемная машина. Откаточный штрек может проводиться вслед за лавой (правое крыло панели) или с опережением лавы (левое крыло панели).

 

Рисунок 4.4 – Комбинированная система разработки с преобладанием признаков сплошной

 

4.5 Комбинированная система разработки с преобладанием признаков столбовой системы разработки с прямоточной схемой проветривания и подсвежением исходящей струи воздуха (рис. 4.5)

 

Лава движется от границ панели (шахтного поля) к наклонным выработкам. Штрек повторно используется.

 

Рисунок 4.5 – Комбинированная система разработки с преобладанием признаков столбовой

 

На правом крыле показана нисходящая схема проветривания лавы, а на левом восходящая. В лаву выделяется метан из груди забоя, а из выработанного пространства идет на исходящую струю. В зависимости от соотношения этих величин нагрузка на лаву при данной системе разработки по сравнению со столбовой системой с возвратноточной схемой проветривания возрастает в 1,5-2,5 раза. Для применения восходящей схемы проветривания лавы нет никаких ограничений, но при ней необходимо поддерживать вентиляционный штрек (бывший откаточный) с двух сторон в выработанном пространстве. Деформации крепи при этом большие и затраты на поддержание штрека так же велики. В том случае, когда практически невозможно использовать повторно откаточный штрек его погашают, а с фланговой выработки проводят присечной вентиляционный штрек для нижней лавы. При этом затраты на поддержание штреков уменьшаются, но возрастают затраты на их проведение.

Подвариант системы разработки, изображенный на правом крыле, лучше чем на левом, т.к. бывший откаточный штрек, используемый в качестве вентиляционного для нижней лавы, по мере подвигания лавы погашается. Поэтому затраты на проведение и поддержание штреков меньше, чем на левом крыле. Однако согласно ПБ нисходящая схема проветривания лавы на газовых шахтах разрешается при угле падения пласта до10 градусов. При угле падения более 10 градусов она допускается при выполнении следующих условий:

1. К лаве свежая струя подводится по двум выработкам.

2. Скорость движения воздуха по лаве не менее 1м/с (чтобы не было расслоения газовоздушной струи, скопления метана под кровлей пласта, повышения его концентрации до взрывоопасной).

3. Дальнейшее движение исходящей струи воздуха происходит по горизонтальным или восстающим выработкам (допускается движение исходящей струи воздуха вниз при угле наклона выработки не более 10 градусов, а при большем угле наклона – только в том случае, когда длина сбойки не превышает 30м. Причины те же, что и в п.2).

На пластах, неопасных по внезапным выбросам угля и газа, допускается нисходящее движение исходящей из очистной выработки вентиляционной струи по выработкам с уклоном наклона более 10˚ при соблюдении условий, изложенных в пункте 2, и кроме того крепь выработок должна быть несгораемая (запрещается применение деревянных межрамных расстрелов и затяжек); по пути движения исходящей струи не должно быть электропотребителей (допускается установка электропотребителей на исходящей струе воздуха при концентрации метана не более 0,5% и соответствующей настройке аппаратуры автоматического контроля содержания метана).

 

Данная система разработки является более предпочтительной для глубоких шахт Донбасса.