В мероприятия по подготовке выемочного участка входят процессы
Добавил пользователь Alex Обновлено: 19.09.2024
Область применения. Погоризонтную схему подготовки шахтного поля рекомендуется применять при разработке тонких и средней мощности пластов с углами залегания до 10°. Отработка выемочных столбов производится лавами по падению или восстанию, а также прямым, обратным и комбинированным способами.
Индивидуальная подготовка пласта
Подготовку пласта начинают с проведения главных полевого 5 и пластового 4 магистральных штреков на величину, необходимую для подготовки первых выемочных столбов (рис. 1). Как правило, на транспортном и вентиляционном горизонтах проводят по два сдвоенных штрека 4,5 и 9,10 . При применении колесного транспорта эти штреки должны проводиться на одном уровне. Один проводится пластовым 4, а другой – полевым 5 в почве пласта.
В большинстве случаев для подготовки уклонного горизонта проводят центральный уклон 13 с ходком 14 и сооружают водоотливной комплекс 20, включая электроподстанцию, насосную камеру и водосборники. После этого проводят сдвоенные дренажные штреки 15 и осуществляют подготовку выемочных столбов в уклонном горизонте, которые будут отрабатываться обратным ходом. Проводят выемочный уклон 16 и вентиляционный ходок 17, которые соединяют разрезной печью 9.
Транспортирование угля по магистральным штрекам может осуществляться либо в вагонетках электровозами, либо ленточными конвейерами. Если размеры шахтного поля большие, то предпочтительнее колесный транспорт, так как он одновременно выполняет и роль вспомогательного транспорта.
В тех случаях, когда отработка выемочных столбов в уклонной части ведется сверху вниз, то в качестве транспортных используются один из главных дренажных штреков и центральный уклон.
Схема вентиляции. Бремсберговая часть шахтного поля проветривается по схеме: 2 - 3 - 4 - 7 лава - 8 - 10 - 11 - 12, а уклонная часть: 2 - 3 - 5 - 16 - лава - 17 -18 - 19 - 1.
Рис. 1. Схема погоризонтной подготовки шахтного поля
1,2 – соответственно главный и вспомогательный ствол; 3 – капитальный транспортный квершлаг; 4,5 – главный (магистральный) транспортный штрек соответственно пластовый и полевой; 6 – выемочный бремсберг; 7 – воздухоподающий ходок; 8 – вентиляционный ходок в бремсберговой части; 9 – разрезная печь; 10 – главный полевой вентиляционный штрек; 11 – вентиляционный квершлаг; 12 – вентиляционный ствол; 13 – центральный уклон; 14 – ходок центрального уклона; 15 – главные полевой и пластовый дренажные штреки; 16 – выемочный уклон; 17 – вентиляционный ходок уклонной части; 18 – главный вентиляционный штрек для проветривания уклонного поля; 19 – главный вентиляционный квершлаг; 20 – водоотливной комплекс
2. Погоризонтная подготовка группы пластов
В качестве групповых выработок для свиты рабочих пластов можно использовать бремсберги (уклоны) или гезенки. Отличительные особенности этой группы систем погоризонтной подготовки наиболее полно можно рассмотреть на примере подготовки свиты пологих пластов при групповой их отработке (рис. 2).
В этом случае от полевого конвейерного штрека 3 в крыльях шахтного поля проводят групповые сборные выработки 5 и 6, которые соединяются гезенками 7 с пластовыми сборными штреками. Вентиляционные штреки 4 проводят по каждому пласту.
Схема транспорта. Уголь из лавы транспортируется по пластовым сборным уклонам и через гезенки поступает на групповой сборный уклон, а далее по полевому конвейерному штреку к главному стволу.
Схема вентиляции. Воздух поступает по полевому конвейерному штреку групповой сборной выработки через гезенки на пластовые сборные выработки.
Исходящая струя воздуха выходит через вентиляционные штреки и специальные вентиляционные выработки (сбойки) к главному стволу.
Рис. 2. Схема групповой отработки пластов при погоризонтной подготовке шахтного поля:
1,2 – соответственно главный и вспомогательный ствол; 3 – полевой конвейерный штрек; 4 – вентиляционный штрек; 5 – групповой сборный уклон; 6 – пластовые сборные бремсберги; 7 – гезенк
Д остоинства погоризонтной схемы подготовки:
· постоянная длина лавы в выемочном поле (столбе);
· прямолинейность наклонных выемочных выработок, что важно при применении конвейерного транспорта;
· простота схем транспорта угля и вентиляции;
· небольшой объём подготавливающих выработок и капитальных затрат на их проведение;
· возможность отработки пластов с любыми водопритоками при выемке по восстанию;
· снижение вероятности возникновения выбросов угля и газов при выемке по падению;
· короткий период подготовки пластов.
· большое количество наклонных подготовительных выработок, что затрудняет их проведение и эксплуатацию;
· ограниченная область применения (пласты с углами падения до 10°).
Порядок отработки выемочных столбов
В бремсберговой части шахтного поля рекомендуется применять прямой порядок отработки выемочных полей (столбов). Это позволяет сократить первоначальный объём проведения магистральных (главных) штреков и капитальные затраты на период пуска шахты в эксплуатацию.
В уклонной части следует применять обратный порядок отработки выемочных столбов. Главные штреки погашаются по мере отработки запасов.
Комбинированный порядок отработки выемочных столбов применяется, как правило, в двух случаях: для увеличения фронта очистных работ и для обеспечения возможности проведения ходков при подготовке столбов вприсечку к выработанному пространству.
Способ погоризонтной подготовки шахтных полей позволяет:
· уменьшить поступление метана из выработанного пространства в лаву;
· исключить вывалы угля в призабойное пространство;
· повысить безопасность работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа (при отработке выемочных участков по падению);
· сократить приток воды в призабойное пространство (при отработке выемочных участков по восстанию).
Однако имеются и дополни-тельные трудности, обусловленные проведением длинных наклонных выработок и перевозкой людей и оборудования по ним.
Контрольные вопросы
1. Какая последовательность проведения подготовительных выработок при погоризонтной схеме подготовки шахтного поля?
2. В чем отличие индивидуальной и групповой подготовки пластов при погоризонтной схеме подготовки?
3. С помощью каких подготовительных выработок осуществляется группирование пластов?
4. Какой порядок отработки выемочных полей (столбов) практикуется в бремсберговой и уклонной частях шахтного поля и почему?
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.005)
Проведение горных выработок и выемка полезного ископаемого в очистных забоях являются одним из важнейших производственных процессов в общей технологической цепи подземной добычи. Высокие темпы отработки, механизация и автоматизация производственных процессов на горнодобывающих предприятиях требуют дальнейшего совершенствования технологии и поиска новых технических решений.
Как известно, технологические схемы подземной разработки должны определять: схему подготовки выемочного поля и систему разработки, их параметры; технологию и оборудование подготовительных и очистных работ; сечения подготовительных и очистных выработок, тип и плотность установки крепи в них; оборудование для основного и вспомогательного транспорта по выработкам; оборудование для пылеподавления и схему его расположения в очистных и подготовительных забоях; параметры и показатели пылеподавления; схему вентиляции и аэродинамические параметры выемочного поля и выработок; условия применения и расчетные показатели технологической схемы; графики выходов рабочих.
Научно обоснованные технологические схемы разработки должны сочетать применение высокопроизводительной техники и рациональной технологии горных работ с оптимальными параметрами для различных горно-геологических условий на основе использования новейших достижений горной науки, техники, научной организации труда и опыта работы передовых горнодобывающих предприятий, участков и бригад.
Проведение горных выработок входит в состав горноподготовительных работ, которые включают комплекс технологических мероприятий, обусловливающих своевременное и качественное воспроизводство очистного фронта с доразведкой подготавливаемых запасов, управление состоянием массива и защиту от проявления его свойств (упрочнение обнажений, защиту от горных ударов, взрывов газа и пыли и т.д.).
В связи с требованиями концентрации и интенсификации очистных работ важнейшими направлениями совершенствования подготовительных работ является упорядочение схем подготовки выемочных участков, рациональное заложение подготовительных выработок, концентрация подготовительных забоев и интенсификация горноподготовительных работ.
Максимальная концентрация и интенсификация горных работ и производства в целом при одновременном повышении требований к безопасности, улучшению условий труда, к более рациональному использованию недр призваны способствовать существенному улучшению технико-экономических показателей.
Для правильного выбора и обоснования рациональных технических схем комбайновой технологии важно четко сформулировать требования к ним с учетом горнотехнических особенностей разработки месторождений.
При разработке комбайновой технологии необходимо обеспечить комплексный подход к решению всех вопросов, связанных с ведением подготовительных и очистных работ в выемочном поле: горных (способ подготовки и система разработки, способ охраны выработок и др.), механизации и автоматизации, транспорта, вентиляции и газовой защиты, безопасности и создания благоприятных условий труда. При этом следует предусмотреть максимально высокий уровень комплексной механизации очистных и подготовительных работ и эффективное использование горной техники за счет применения ее в горно-геологических условиях, соответствующих техническим характеристикам оборудования и машин, при прогрессивных способах подготовки и системах разработки с оптимальными параметрами.
Переход к комплектным системам машин при буровзрывной технологии, давая определенный эффект, не в состоянии изменить число технологических операций и их взаимосвязей во времени и пространстве. Комбайновая же технология должна создать предпосылки для объединения в одну технологическую операцию работ по разрушению массива, погрузке и транспортировке горной массы. Параллельное выполнение производственных операций, по сравнению с последовательным, имеет определенные преимущества, связанные с экономией времени. Кроме того, для наиболее эффективного достижения конечного результата важно не только модернизировать орудия труда и совмещать во времени разные производственные операции, но и использовать принципиально новые способы и средства выполнения производственных процессов.
Установлено, что в идентичных горно-геологических условиях трудоемкость комбайновой технологии на 30—35% ниже буровзрывной, вследствие сокращения числа производственных операций и некоторого снижения объемов ручных работ.
Значительное повышение темпов проведения выработок имеет первостепенное значение при подготовке новых горизонтов и отражается в целом на интенсивности отработки месторождений. Из вышесказанного вытекает одно из важнейших требований, предъявляемых к комбайновой технологии, — обеспечение значительного повышения скорости проходки выработок при одновременном существенном росте производительности труда рабочих. В свою очередь, значительное увеличение темпов проведения горноподготовительных выработок с помощью комбайновой технологии и нагрузки на выемочный блок будут способствовать реализации требования максимально возможной концентрации горных работ.
Технологические схемы должны предусматривать повышение безопасности работ, исключение тяжелого ручного труда и снижение степени тяжести выполняемых работ. Работа комбайнов сопровождается повышенным пылеобразованием (особенно при разрушении крепких пород), что обусловливает высокие требования к проветриванию выработок — увеличение количества подачи свежего воздуха и выполнение специальных мероприятий по пылеподавлению в месте работы комбайна и на исходящей из подготовительных забоев вентиляционной струе.
Помимо указанных требований технологические схемы проведения горных выработок должны обеспечивать:
• использование для различных горно-геологических условий наиболее прогрессивных конструкций горного оборудования, включающих комбайны, погрузочные и транспортные машины;
• применение современного, серийно выпускаемого, высокопроизводительного оборудования на базе электропривода, как более дешевого, удобного и надежного в эксплуатации;
• максимально возможное использование транспортного оборудования при проведении выработок и последующей очистной выемки, а также полную технологическую взаимоувязку забойного оборудования с общешахтным транспортом;
• широкое применение анкерной и податливой металлической крепи в благоприятных горно-геологических условиях — конструкций рамной крепи с плоской потолочиной, не нарушающих сплошности кровли и облегчающих условия работы крепи сопряжений;
• узкий фронт работ, исключающий возможность использования как оборудования больших габаритов, так и большого числа малогабаритного оборудования и рабочих;
• предотвращение интенсивного проявления горного давления под воздействием перемещающегося очистного фронта, которое развивается либо со значительным отставанием от подготовительного забоя, либо после окончания проходки в период эксплуатации выработки.
Выбор научно обоснованных технологических схем и их параметров, обеспечивающих высокоэффективное функционирование новейших средств механизации и автоматизации в изменяющихся горно-геологических условиях горнодобывающих предприятий, следует вести с учетом вышеперечисленных требований.
от 22 декабря 2011 года N 735
Во исполнение приказа Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 1 апреля 2011 года N 159 "Об утверждении графика разработки нормативных документов, устанавливающих требования промышленной безопасности в угольной промышленности",
УТВЕРЖДЕНЫ
приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
от 22 декабря 2011 года N 735
Технологические схемы многоштрековой подготовки выемочных столбов для отработки высокогазоносных и самовозгорающихся пологих угольных пластов, обеспечивающих высокопроизводительную и безопасную работу комплексно-механизированных забоев
I. Общие положения
Технологические схемы рекомендованы для применения проектными организациями, техническими службами организаций и шахт при разработке проектов вскрытия, подготовки и отработки шахтных полей, новых горизонтов и выемочных полей действующих шахт, паспортов выемочных участков и другой проектной, технической и эксплуатационной документации необходимой для ведения горных работ.
Для безопасного ведения горных работ выбор технологической схемы осуществляется в зависимости от конкретных горно-геологических, горнотехнологических условий с учетом характеристики технологической схемы и условий рекомендуемых для ее применения.
Графические изображения схем и условные обозначения, используемые в схемах, приведены соответственно в приложениях N 1 и N 2 к настоящим Технологическим схемам.
II. Характеристики технологических схем и условия их применения
Схема 1. Подготовка и отработка пологого пласта средней мощности с прямоточной схемой проветривания.
способ подготовки шахтного поля - панельный;
подготовка пласта - пластовая;
система разработки - длинными столбами по простиранию с полным обрушением;
порядок отработки выемочных участков - нисходящий, последовательный;
схема проветривания выемочного участка - прямоточная с подсвежением исходящей струи;
способ охраны основных выработок - целиками угля.
Условия применения схемы:
мощность пласта - 1,3-3,5 м;
угол падения - 0-15°;
устойчивость пород кровли - средняя и устойчивая;
прочность пород почвы - слабая;
управляемость кровли - легкая и тяжелая;
природная газоносность пласта - 9-30 м/т с.б.м.;
опасность пласта по внезапным выбросам - опасный и неопасный;
опасность пласта по горным ударам - неопасный;
склонность пласта к самовозгоранию - склонный.
Схема 2. Подготовка и отработка пологого пласта средней мощности, мощного с возвратноточной схемой проветривания и применением изолированного отвода метановоздушной смеси.
способ подготовки шахтного поля - панельный;
подготовка пласта - пластовая;
система разработки - длинными столбами по простиранию;
способ управления кровлей - полное обрушение;
порядок отработки выемочных участков - нисходящий, последовательный;
схема проветривания выемочного участка - возвратноточная с изолированным оводом метановоздушной смеси (далее - МВС) из кутка лавы;
способ охраны основных выработок - целиками угля.
Условия применения схемы:
мощность пласта - 1,3-5,5 м;
угол падения - 10-15°;
устойчивость пород кровли - средняя и устойчивая;
прочность пород почвы - слабая;
управляемость кровли - легкая и тяжелая;
природная газоносность пласта - 9-15 м/т с.б.м.;
опасность пласта по внезапным выбросам - неопасный и опасный;
опасность пласта по горным ударам - неопасный;
склонность угля к самовозгоранию - склонный.
Схема 3. Подготовка и отработка пологого пласта средней мощности по восстанию с прямоточной схемой проветривания и подсвежением исходящей струи.
способ подготовки шахтного поля - погоризонтный;
подготовка пласта - пластовая;
система разработки - длинными столбами по восстанию;
способ управления кровлей - полное обрушение;
порядок отработки выемочных столбов - нисходящий, последовательный;
схема проветривания участка - прямоточная с подсвежением исходящей струи;
способ охраны основных выработок - целиками угля.
Условия применения схемы:
мощность пласта - 1,3-3,5 м;
угол падения пласта- 0-10°;
управляемость кровли - легкая;
природная газоносность пласта - 9-15 м/т с.б.м.;
опасность пласта по внезапным выбросам угля и газа - опасный и неопасный;
опасность пласта по горным ударам - неопасный;
склонность угля к самовозгоранию - склонный.
Схема 4. Подготовка и отработка наклонного пласта средней мощности, мощного с возвратноточной схемой проветривания.
способ подготовки шахтного поля - этажный;
подготовка пласта - пластовая;
система разработки - длинными столбами по простиранию;
способ управления кровлей - полное обрушение;
порядок отработки выемочных столбов - нисходящий, последовательный;
схема проветривания - возвратноточная;
способ охраны основных горизонтальных выработок - целиками угля.
Условия применения схемы:
мощность пласта - 1,3-4,5 м;
угол падения пласта - 15-35°;
управляемость кровли - любая;
природная газоносность пласта - 9-30 м/т с.б.м.;
опасность пласта по внезапным выбросам - неопасный и опасный;
опасность пласта по горным ударам - неопасный;
склонность угля к самовозгоранию - склонный.
Схема 5. Подготовка и отработка пологого мощного пласта с выпуском под кровельной толщи, возвратноточной схемой проветривания и отводом МВС за счет общешахтной депрессии.
способ подготовки шахтного поля - панельный без фланговых уклонов (бремсбергов);
подготовка пласта - пластовая;
система разработки - с принудительным обрушением подкровельной толщи угля;
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке пластов полезного ископаемого, находящихся в зоне влияния оставленных целиков отработанного вышележащего пласта. Способ заключается в проведении подготовительных выработок вне зоны влияния вышерасположенного отработанного горизонта. Определяют угол полных сдвижений пород и угол влияния краевой части очистного забоя в краевых точках почвы целика. Подготовительные выработки нижележащего горизонта проходят в зонах разгрузки, которые расположены между зоной влияния оставленного целика, ограниченной углом и зоной влияния краевой части очистного забоя, ограниченной углом . Изобретение направлено на повышение устойчивости выработок. 1 ил.
Формула изобретения
Способ подготовки выемочных участков, заключающийся в проведении подготовительных выработок вне зоны влияния вышерасположенного отработанного горизонта, отличающийся тем, что определяют угол полных сдвижений пород и угол влияния краевой части очистного забоя в краевых точках почвы целика, а подготовительные выработки нижележащего горизонта проходят в зонах разгрузки L, которые расположены между зоной влияния оставленного целика, ограниченной углом и зоной влияния краевой части очистного забоя, ограниченной углом .
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке пластов полезного ископаемого, находящихся в зоне влияния оставленных целиков отработанного вышележащего пласта.
Известен способ разработки мощных газоносных пластов, включающий проведение в межстолбовом целике подготовительных выработок нижнего слоя в разгрузочной зоне под выработанным пространством верхнего слоя со смещением относительно поперечного сечения его слоевых подготовительных выработок и под защитой межслоевой пачки пород, отличающийся тем, что выработки нижнего слоя смещают в сторону отработанного столба и вслед за подвиганием очистного забоя по нижнему слою оставляют под межстолбовым целиком бутовую полосу не менее его ширины [А. С. 2057934, кл. Е 21 С 41/18, 1996].
Недостатком данного способа является то, что выработки нижнего слоя могут оказаться в зоне влияния оставленного целика, что может привести к повышению затрат на проведение и поддержание подготовительных выработок.
Известен способ разработки пологих пластов угля, включающий проведение выемочных конвейерных и вентиляционных штреков и разрезных печей на границе выемочных столбов, формирование очистных забоев в столбах, одновременную отработку столбов в вышележащем и нижележащем выемочных участках с отставанием очистного забоя столба в нижележащем участке от очистного забоя столба в вышележащем участке, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на проведение и поддержание подготовительных выработок при разработке вышележащего и нижележащего выемочных участков в сближенных верхнем и нижнем пластах с пропластком пород между ними, подготовку выемочного поля в верхнем и нижнем пластах осуществляют проведением конвейерного штрека по нижнему пласту и вентиляционного штрека по верхнему пласту, выемочные столбы подготавливают вентиляционным штреком по верхнему пласту и конвейерным штреком по нижнему пласту, проведение выемочного вентиляционного штрека по нижнему пласту и выемочного конвейерного штрека по верхнему пласту осуществляют в процессе выемки угля в след за очистными забоями верхнего и нижнего пластов, выемочные штреки нижнего пласта проходят со смещением по отношению к выемочным штрекам верхнего пласта под углом разгрузки массива, отработку столба нижнего пласта с отставанием от верхнего осуществляют в зоне разгрузки пород междупластья от очистного забоя верхнего пласта, причем отработку столбов ведут обратным ходом, при этом вентиляционный штрек нижнего пласта погашают вслед за подвиганием очистного забоя, конвейерный штрек верхнего пласта поддерживают на протяжении всего столба до конца отработки нового нижележащего столба нижнего пласта, а вентиляционный штрек верхнего пласта поддерживают до конца отработки столба нижнего пласта [А. С. 1666726, кл. Е 21 С 41/18, 1991] принят за прототип.
Недостатком данного способа является ограниченность применения при разработке только сближенных горизонтов.
Задачей изобретения является создание способа подготовки выемочных участков, находящихся под влиянием оставленных целиков, позволяющего снизить затраты на проведение и поддержание подготовительных выработок.
Задача решается тем, что в способе подготовки выемочных участков, заключающийся в проведении подготовительных выработок вне зоны влияния вышерасположенного отработанного горизонта, согласно изобретению, определяют угол полных сдвижений пород и угол влияния краевой части очистного забоя в краевых точках почвы целика, а подготовительные выработки нижележащего горизонта проходят в зонах разгрузки L, которые расположены между зоной влияния оставленного целика, ограниченной углом и зоной влияния краевой части очистного забоя, ограниченной углом .
Это решение позволит сократить затраты на проведение и поддержание подготовительных выработок, так как они будут расположены в наиболее благоприятной зоне разгрузки и не попадут в зону концентраций напряжений, создаваемых оставленным целиком, или зону влияния очистного забоя.
Изобретение поясняется чертежом, где представлен продольный разрез толщи, вмещающей отрабатываемые горизонты.
2 - подготовительные выработки;
3 - выработанное пространство;
4 - зона повышенного опорного давления;
5 - отрабатываемый пласт полезного ископаемого;
6 - зона повышенных напряжений;
- угол полных сдвижений пород;
- угол влияния краевой части очистного забоя;
L - зона разгрузки.
При оставлении больших не разрушающихся целиков 1 в выработанном пространстве 3 на краевых зонах целика 1 возникают зоны повышенного опорного давления 4, которые влияют как на надстилающую, так и на подстилающую толщу вмещающих пород. По данным ВНИМИ величина влияния подработки очистным забоем осуществляется на глубину до 100 м в зависимости от глубины очистных работ и устойчивости вмещающих пород, а величина влияния оставленных целиков - на еще большее расстояние.
Способ осуществляется следующим образом.
Определяют угол полных сдвижений пород и угол влияния краевой части очистного забоя по показаниям маркшейдерских замеров и откладывают их на чертеже продольного разреза вмещающей толщи от краевых точек почвы целика 1. При подготовке выемочного участка нижележащего отрабатываемого пласта полезного ископаемого 5, попавшего в зону влияния оставленного на вышерасположенном горизонте в выработанном пространстве целика 1, подготовительные выработки 2 располагают по отрабатываемому пласту полезного ископаемого 5 в зонах разгрузки L, которые определяют между зоной влияния оставленного на вышележащем горизонте целика 1, ограниченной углом полного сдвижения пород , и зоной влияния краевой части очистного забоя, ограниченной углом .
Это изобретение даст возможность осуществить проведение подготовительных горных выработок на выемочных участках, находящихся в зонах влияния оставленных целиков, что позволит уменьшить расходы на проведение и поддержание подготовительных выработок так как выработки располагают в самой благоприятной зоне (зоне разгрузки), параметры которой определяют между углом влияния оставленного выше целика и углом влияния краевой части очистного забоя.
Читайте также: