Технология разработки месторождений полезных ископаемых

= 0,8 • L_оп = 0,8 • 78 = 62 м; Принимаем = 60 м, а у панельного ходка

= 1,2 78 = 93,6 м; Принимаем = 94 м.

Суммарная ширина целика у  бремсберга с ходками (L_ц) равна

 L_ц =∑В+∑ L_д +∑ ,

где В - ширина бремсберга и  ходков в проходке, м;

L_д - расстояние между параллельными выработками. Согласно НТП

L_д =30-40 м.

∑ L_ц =3 4,5+ 2 35 +2 94 = 271,5 м Принимаем ∑ L_ц =272 м.

На Н-м транспортном горизонте  панельные бремсберги и уклоны с  ходками (глубина разработки изменяется от 645,4 до 990,8 м) целесообразно располагать в прочных породах почвы в зоне разгрузки. Причем зона разгрузки будет создаваться предварительной надработкой. Так как угол падения пластов а =16°, то разгрузочные лавы располагаются по диагонали к ходкам так, чтобы пространственный угол не превышал 10°.

Длина разгрузочной лавы принимается  равной длине действующей лавы, в  данном случае 200м. В бремсберговой  части 2-го транспортного горизонта разгрузочные лавы отрабатываются сразу на высоту всей выемочной ступени ( Н_бр), а затем уже в сформировавшейся зоне разгрузки проводятся полевые бремсберги с ходками. В уклонной части можно принять такой же порядок развитая горных работ или отрабатывать разгрузочную лаву поэтапно по мере углубления уклона с ходками. Второй вариант имеет недостатки, связанные с необходимостью поддерживать длительное время выемочные ходки разгрузочной лавы в эксплуатационном состоянии. Да и сама разгрузочная лава после отработки участка, равного высоте яруса, будет длительное время простаивать. Понятно, что она не может оборудоваться механизированным комплексом.

В связи с выше изложенным принимаем отработку разгрузочных лав в бремсберговой и уклонной частях 2-го транспортного горизонта сразу на всю длину выемочных ступеней (Н_бр и Н_укл). Это будет учтено при построении календарного плана отработки пласта.

Зона разгрузки сохраняется  путем оставления барьерных целиков  размером 1_бц >(0,10...1,15)Н (обоснование дано ниже).

Размер барьерного целика в бремсберговой части 2-го транспортного горизонта с учетом округления колеблется от 50 до 80 м, а в уклонной части - от 80 до 100 м. Средние значения размеров целиков, которые учитываются при построении календарного плана отработки пласта, составляют соответственно 65 и 90м.

Фланговые вентиляционные выработки 2-го транспортного горизонта проводятся в почве пласта по прочному песчанику. Они испытывают последующую надработку. Для уменьшения вредного влияния последующей надработки в них перед надработкой устанавливается крепь усилений. Они располагаются на расстоянии от угольного пласта (но не далее 40м), определяемом по формуле, h_н = 30 +1,67 • 10^-2 • Н – 5f

Для Н=645м

h_н = 30 +1,67 • 10^-2 •645 - 5• 3,45 = 23,5 м

и для Н=1164м

h_н = 30 +1,67 • 10^-2 • 1164 - 5 • 3,45 = 32,1 м.

В бремсберговой части  2-го транспортного горизонта принимаем h_н =24м, а в уклонной - 32м .

Расстояние от кромки угольного  массива до полевой фланговой  выработки

( определяется по формуле)

= 40,2 +1,41 • 10^-2 • Н - 5,2 •f - 0,152 • h_н.

Для Н=469м = 40,2 +1,41 • 10^-2 • 469 - 5,2 • 3,45 - 0,152 • 26 = 25,6 м.

Для Н=950м = 40,2 +1,41 • 10^-2 • 950 - 5,2 • 3,45 - 0,152 • 29=31,3 м.

Принимаем в бремсберговой части 2-го транспортного горизонта =26м, а в уклонной =31 м.

Охранять главные штреки как на 1-м, так и на 2-м транспортных горизонтах целиками угля не целесообразно из-за больших потерь угля в охранных целиках.

Проводить оба главных  штрека по обрушенным и уплотненным  породам в заданных условиях можно, но не целесообразно, так как сбойки между ними будут проводиться под углом, равным 16°. Это приведёт к усложнению схем транспорта и проветривания.

Можно провести один главный  штрек по обрушенным и уплотненным  породам, а второй полевым или  оба провести полевыми под разгрузочной лавой. Во втором случае упрощаются «привязка» панельных бремсбергов и уклонов  с ходками к главным штрекам, а также схемы транспорта и проветривания при отработке разгрузочных лав. Поэтому, окончательно принимаем решение о проведении главных штреков на обоих транспортных горизонтах в почве пластов в прочных породах. На пласте m₂ в центральной панели, а на пласте m₁ в правой панели, которые подготавливаются на момент сдачи шахты в эксплуатацию, будет иметь место последующая, а во всех остальных панелях - предварительная надработка главных полевых штреков.

При отработке бремсберговой и уклонной ступеней 2-го транспортного горизонта исходящая струя идет по фланговым вентиляционным выработкам на главный полевой вентиляционный штрек 1-го горизонта, далее через квершлаг 1-го горизонта к околоствольному двору и по скиповому стволу выходит на поверхность.

Таким образом, главные штреки 1-го горизонта используются и при отработке запасов угля 2-го горизонта. Для сохранения их в эксплуатационном состоянии необходимо сохранить зону разгрузки, в которой они расположены. При мощности пласта 1,45 м возведение в разгрузочных лавах бутовых полос длиной 30-60м сопряжено с транспортом большого объема породы, необходимостью иметь в каждом штреке (ходке) разгрузочной лавы конвейеры для доставки породы, пневмозакладочные комплексы и т.д. Это делает практически неприемлемым возведение бутовых полос в разгрузочных лавах для сохранения зон разгрузки. Зона разгрузки по аналогии с наклонными выработками сохраняется путем оставления барьерных целиков размером 0,1 Н с округлением до целого числа в большую сторону.

Глубина 1-го горизонта равна 645.4 м . Поэтому ниже откаточного штрека разгрузочной лавы (5-й лавы бремсберговой ступени 1-го горизонта, оставляется барьерный целик размером =  0.1• 645,4 = 64,5 м . Принимаем =65 м.

принята длина лавы равная 200 м. Поэтому вентиляционный штрек разгрузочной лавы будет на глубине равной

h=h_1гор - *sina = 645,4-200• 0,2879 = 587.8 м.

В связи с этим, размер целика, оставленного над вентиляционным штреком разгрузочной лавы, принимается равным =59 м.

Аналогичным образом рассчитываются размеры барьерных целиков, оставляемых для сохранения зоны разгрузки на 2-м транспортном горизонте. Нц_гор=990,8 м.

Поэтому ниже откаточного  штрека разгрузочной лавы оставляется  барьерный целик размером =99 м, а выше вентиляционного штрека - =94м.

Расстояние между полевыми главными штреками согласно НТП принимается равным 30-40 м.

Начальная глубина работ составляет 300м. Вмещающие породы пласта средней устойчивости. Поэтому в качестве главного вентиляционного штрека будет использоваться вентиляционный штрек первого яруса.

В том случае, когда начальная глубина работ превышает 400-500м или при малой глубине работ вмещающие породы слабые, целесообразно главный вентиляционный штрек проводить по прочным породам почвы пласта. В этом случае необходимо определить и по вышеприведенным формулам.

Принята комбинированная система разработки с повторным использованием выемочных штреков. Необходимо выбрать способ охраны для повторного их использования. На шахтах Донбасса наиболее часто выемочные выработки охраняются целиками угля (на малых глубинах), односторонней или двухсторонней бутовой полосой, деревянными кострами (реже бутокострами), органными рядами, стенками из БЖБТ, а также литой полосой из быстротвердеющего материала.

Охрана выемочных штреков  целиками угля нецелесообразна из-за больших потерь угля в моих. Двухсторонняя бутовая полоса применяется при сплошной системе разработки «лава-штрек». Деревянная огранка и костры применяются редко из-за большого расхода лесоматериалов, а также большой трудоемкости их возведения и закладки в них породы вручную.

Стенки из БЖБТ применяются  при мощности пласта до 1,5 м и угле падения пласта до 18°, а литая полоса из быстротвердеющих материалов - при мощности пласта до 2,5 м и угле падения до 35°. Оба способа применяются при вмещающих породах не ниже средней устойчивости.

Возведение стенки из БЖБТ характеризуется большой трудоемкостью  погрузочно-разгрузочных работ, а также  непосредственно работ по ее возведению. Процесс возведения литых полос механизирован на 60-70%.

С учетом вышесказанного, а  также того, что литые полосы по мощности могут быть применены на обоих пластах, в то время как  БЖБТ только на пласте m₁, принимаем способ охраны выемочных штреков на обоих пластах литыми полосами из быстротвердеющих материалов.

Ширина литой полосы (b) принимается в соответствии с рекомендациями [1,5]. Принимаем b = 1,0 м.

Так как глубина нижней подрывки в откаточном штреке принята 1,0 м, то расстояние от крепи штрека до литой полосы принимается не менее 1,0 м во избежание выдавливания пород  почвы пласта в штрек.

Необходимо отметить следующее: чтобы не допустить обрушения  пород кровли, пространство между  выемочной выработкой и искусственным  сооружением (в данном случае литой полосой) должно быть закреплено или анкерной, или деревянной призабойной крепью. Отставание искусственного сооружения от угольного забоя должно быть минимальным.

 

 

 

 

8. ПОСТРОЕНИЕ КАЛЕНДАРНОГО  ПЛАНА ОТРАБОТКИ ПЛАСТА

На чертеже способа  подготовки шахтного поля рассматриваемого пласта наносятся все вскрывающие, подготавливающие и выемочные выработки, целики угля, оставляемые для охраны стволов, барьерные, технологические, а также целики угля между соседними панелями. Все это делается в масштабе. После этого производится построение календарного плана.

Количество ярусов (этажей) по падению (n_яр) в шахтном поле равно

где Н - размер шахтного поля по падению, м;

- суммарный размер целиков,  оставляемых для охраны главных