Выбор схемы и способа подготовки шахтного поля

На основании исходных данных и норм технологического проектирования выбирается схема подготовки шахтного поля, в зависимости от размеров шахтного поля по простиранию и по падению. Выбор схемы подготовки шахтного поля, ее параметров и конструктивных элементов относится к основным технико-экономическим вопросам, решаемым при проектировании новых шахт и горизонтов и планировании горных работ на действующих угольных шахтах. Неправильное решение этого вопроса ведет к удорожанию добычи 1 т угля, значительному увеличению первоначальных капитальных затрат на строительство шахт, ухудшению условий поддержания выработок, увеличению пожароопасности и другим неблагоприятным последствиям.

Подготовкой шахтного поля называют определённый порядок проведения выработок, осуществляемый после вскрытия шахтного поля и обеспечивающий возможность подготовки выемочных полей.

Подготовка выемочного поля (участка) при делении шахтного поля на панели заключается в проведении и оборудовании всех подготовительных выработок в ярусе, панели (при горизонтальном залегании пластов), включая проведение и оборудование ярусных штреков и разрезных печей. Подготовка выемочного поля при делении шахтного поля на этажи включает в себя работы по проведению и оборудованию всех подготовительных выработок в выемочном поле, начиная с участковых бремсбергов или уклонов и заканчивая разрезными печами.

Расположение основных подготовительных выработок относительно пласта и его элементов. По этому признаку каждая группа способа подготовки разделяется на подгруппы: индивидуальный — пластовый, полевой, пластово-полевой; групповой — полевой, пластово-полевой.

При пластовом способе подготовкивсе основные подготовительные выработки проводят и поддерживают по каждому из разрабатываемых пластов полезного ископаемого. Основные его достоинства — простота технологии проведения выработок и планировки горных работ, меньший выход породы, чем при полевом и пластово-полевом способах; недостатки — значительные потери угля в целиках и затруднения с поддержанием выработок. Пластовую подготовку необходимо применять для разработки пластов, неопасных по внезапным выбросам и самовозгоранию угля, при боковых породах, смещение которых не превышает допустимых запасов на осадку контура выработок, соответствующих податливости применяемой крепи.

Схема подготовки - характерное расположение объединенных с учетом функционального назначения в единый комплекс подготавливающих выработок, обеспечивающих деление шахтного поля на готовые к выемке части.

Существует 4 вида схем подготовки:

1. Панельная схема подготовки шахтного поля.

2. Комбинированная схема шахтного поля.

3. Погоризонтная схема подготовки шахтного поля.

4. Этажная схема подготовки шахтного поля.

Этажная схема подготовки шахтного поля - это совокупность выработок, разделяющих шахтное поле на этажи. Область применения α>25°. Но если размер по простиранию до 4000м, и отрабатываются газоносные пласты, что требует проведения минимального количества горных выработок, то этажная схема может применяться и при α<25°. Высота этажа при α<55° 800-400м, при α>55° 120-150м.

Отличительной особенностью этажной схемы подготовки является деление шахтного поля на этажи, вертикальная высота которых одинакова по всему простиранию пласта в шахтном поле. Разные по времени отработки этажи могут иметь различную вертикальную высоту. В зависимости от мощности и газоносности пластов, склонности угля к самовозгоранию, устойчивости вмещающих пород, опасности в отношении горных ударов, геологической нарушенности, а также производственной мощности шахты и других факторов вертикальная высота этажа принимается не менее 100-120 м.

При этажной схеме подготовки от околоствольного двора или места пересечения пласта капитальным квершлагом проводят главный откаточный штрек (пластовый или полевой) обычно на длину до 150м, а из него в середине шахтного поля — капитальный бремсберг с одним-двумя ходками для доставки грузов и передвижения людей. От капитального бремсберга в обе стороны проводят этажные откаточные и вентиляционные штреки с просеками (параллельными штреками), которые сбивают разрезными печами на расстоянии не менее 40 м от ходков (при прямом порядке отработки) или у границ этажа (при обратном порядке). После отработки запасов в первом этаже ведут очистную выемку во втором.

При отработке запасов последнего этажа в бремсберговой части шахтного поля приступают к подготовке этажей в его уклонной части. С этой целью на наклонную высоту этажа проводят капитальный уклон и два ходка, остальные подготовительные выработки проводятся по уже описанной схеме. Схемы проветривания уклонной части шахтного поля должны быть такими, чтобы свежий воздух для проветривания подавался из нижней точки уклонного поля по специально пройденным или предназначенным для этого выработкам.

В основном она используется при разработке пластов с углами падения более 25°. В некоторых случаях она применяется на пологих пластах: при вскрытии шахтных полей наклонными стволами, пройденными по пласту; при вскрытии вертикальными стволами полей с небольшими размерами по простиранию; при разработке сильногазоносных пластов.

Д о с т о и н с т в а этажной схемы подготовки: простота проветривания; небольшой объем подготовительных выработок; возможность быстрого ввода шахты в эксплуатацию.

Н е д о с т а т к и — отсутствие возможности для широкого развития фронта очистных работ, необходимость в проведении этажных откаточных штреков на всю длину шахтного поля и поддержании их в течение всего периода отработки этажа.

Этажная система разработки "лава - этаж": 1 - наклонные выработки; 2 - этажный конвейерный штрек; 3 - просек; 4 - очистной забой (лава); 5 - этажный вентиляционный штрек; 6 - разрезная печь

Таблица 3.1