Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Планировка (раскройка) шахтного поля

Деление шахтного поля по площади на блоки и горизонты

Для эффективной и безопасной отработки шахтные поля по площади делятся на отдельные части, которые вскрываются, подготавливаются и отрабатываются в определенном порядке.

Шахтные поля больших размеров

7,5 - 20км по простиранию.

3,5 - 5,0км по падению

разделяют на отдельные блоки.

Блок - часть шахтного поля, которая вскрывается, подготавливается, отрабатывается и проветривается независимо от других частей.

Кроме значительных размеров необходимость деления на блоки может быть вызвана повешенной газообильностью. Примеры блоковых шахт: (§21 ПТЭ).

Капитальная.

Распадская.

им. Ленина - из-за проблем с проветриванием была разделена на 2 шахты - им. Ленина и Усинскую.

Шахтное поле по простиранию делят на 2-7 блоков, по падению на 2-4 ступени (рис. 1).

Горизонт - часть шахтного поля, границами которой по падению и восстанию являются границы соседних горизонтов или граница шахтного поля а границами по простиранию - границы шахтного поля. По простиранию горизонта делятся на крылья (рис. 2).

Крыло - часть шахтного поля, расположенная по одну сторону от вертикальной плоскости, проведенной вкрест простирания пласта и через вскрывающую выработку. (вертикальный ствол и капитальный квершлаг, бремсберг или уклон).

Крылья обычно обозначают по частям света (рис.3).



Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Различают одно - и двух крылые шахтные поля. Одно крылые шахтные поля обычно проектируются при сложном рельефе, когда вскрывающие выработки приходится закладывать у границы шахтного поля.

Транспортный горизонт - совокупность выработок, расположенных на одном уровне и предназначенных для выполнения транспортных и совместимых с ними операций, необходимых для ведения очистных работ в шахтном поле.

Вентиляционный горизонт - совокупность выработок, предназначенных для проветривания шахтного поля и других технологических процессов, совместимых с обеспечением проветривания.

Минусовый горизонт - вентиляционный горизонт, сооружаемый при невозможности использования для обеспечения проветривания транспортные выработки вышележащего отработанного горизонта (рис.11.4).

Рис. 4 Вскрытие второго горизонта новыми вертикальными стволами

Рабочий горизонт - горизонт, в границах которого в настоящее время сосредоточенны все очистные работы. В зависимости от количества горизонтов шахтные поля подразделяются на одно- и многогоризонтные.

Одногоризонтное поле - шахтное поле, отрабатываемое на один транспортный горизонт (рис.11.5).

Бремсберговая часть шахтного поля - часть шахтного поля, расположенная выше уровня транспортного горизонта.

Уклонная часть шахтного поля - часть шахтного поля, расположенная ниже уровня транспортного горизонта.

Многогоризонтное шахтное поле - шахтное поле, отрабатываемое с сооружением нескольких транспортных горизонтов (рис.11.6).

Порядок отработки горизонтов

Проектная мощность шахты должна обеспечиваться, как правило, ведением эксплуатационных работ на одном горизонте. При технической необходимости и наличии технико-экономического обоснования допускается одновременная разработка пластов на двух горизонтах (§19 ПТЭ).

Наиболее типичные ситуации:

1-й горизонт отрабатывается;

2-й горизонт готовится к отработке.

Работы на первом горизонте затухают; Работы на втором горизонте развиваются.

На практике, как правило, применяется нисходящий порядок отработки горизонтов.

Основные параметры горизонта

Вертикальная высота рабочего горизонта Н_г.в. - разность отметок транспортного и вентиляционного горизонтов, м.

Высота горизонта и количество горизонтов в шахтном поле определяется на стадии проектирования исходя из необходимости обеспечить срок службы одного горизонта в пределах 30-40 лет.

На высоту горизонта влияют:

количество пластов в шахтном поле;

мощность пластов;

углы падения пластов;

вид вскрывающих выработок.

Шахтное поле может отрабатываться без разделения рабочего горизонта на части и с разделением горизонта на части. В последнем случае горизонт разделяется на этажи или панели.

Прямой порядок отработки шахтного поля - порядок, когда отработка ведется от центра шахтного поля к его границам.

Обратный порядок отработки шахтного поля - порядок, при котором отработка шахтного поля ведется от его границ к центру.

2. Деление шахтного поля на части

Деление шахтного поля на этажи

Этаж - часть шахтного поля, ограниченная по простиранию границами шахтного поля, по падению и восстанию - границами горизонта или границами смежных этажей.

Наклоннная высота этажа - расстояние между границами этажа по линии падения (200 - 450 м.

Вертикальная высота этажа - расстояние между верхней и нижней границами этажа по нормали. (hэв) hэв = * Sin a,----a--<--55^_ hэ = 300 - 400 м;

--a-->--55^_----hэ = 100 - 150 м.

При значительной высоте этажа (200 м и более) этаж разделяется на подэтажи. В одной выемочной ступени может размещаться 3-6 этажей, в границах этажа 2-4 подэтажа.

Выемочное поле - часть этажа, обслуживаемая одним бремсбергом (скатом или пром квершлагом).

Одностороннее выемочное поле - выемочное поле, в котором очистные забои располагаются с одной стороны от бремсберга (ската, пром квершлага).

Двухстороннее выемочное поле - выемочное поле, в котором очистные забои располагаются с обеих сторон от бремсберга (уклона, ската, пром квершлага) (рис.12.2).

Выемочный столб - часть выемочного поля, отрабатываемая одним очистным забоем.

Согласно НТП деление шахтного поля на этажи осуществляется при углах падения более 25⁰ .

Порядок отработки этажей

Отработка этажа прямым ходом - порядок отработки от главного ствола или другой вскрывающей выработки к гранце шахтного поля.

Отработка этажа обратным ходом - порядок отработки от гранцы шахтного поля к главной вскрывающей выработки (рис.12.3).

Отработка этажа в нисходящем порядке - порядок отработки от вентиляционного к транспортному горизонту.

Отработка этажа в восходящем порядке - порядок отработки от транспортного горизонта к вентиляционному.

Наибольшее распространение получила нисходящая отработка этажа.

Деление шахтного поля на панели

Панель - часть шахтного поля, ограниченная по падению (восстанию) границами горизонта или границами шахтного поля, а по простиранию - границами шахтного поля или границами смежной панели.

Ярус - часть панели, ограниченная по простиранию границами панели, а по падению - границами панели или границами смежных ярусов.

Ярусы могут подразделяться по падению на подъярусы.

На одном пласте размещаются не более 4-х панелей.

Выемочный столб - наименьшая часть шахтного поля, ограниченная выемочными штреками (ходками) и участковыми наклонными выработками (при отработке по простиранию) или транспортным и вентиляционным горизонтами (при отработке по падению или восстанию).

Каждая панель обслуживается наклонными выработками, которые называют панелями.

Размер панели по простиранию 2500 - 3000 м;

по падению 1000 - 1500 м.

Различают однокрылые и двукрылые панели.

Однокрылая панель - панель, в которой все очистные забои располагаются по одну сторону от наклонных выработок.

Двукрылая панель - панель, в которой очистные забои располагаются по обе стороны от наклонных выработок.



Согласно НТП деление шахтного поля на панели производится при углах наклона пластов до 25⁰ .

Порядок отработки панелей

Прямой порядок отработки панелей - порядок отработки панелей от центра шахтного поля к его границам.

Обратный порядок отработки панелей - порядок отработки панелей от границ шахтного поля к центру (к главной вскрывающей выработке).

Погоризонтная подготовка

Отработка шахтного поля может производиться без разделения шахтного поля на этажи или панели. При этом горизонт непосредственно разделяется на выемочные столбы.

Выемочный столб по падению - столб, отрабатываемый от верхней границы горизонта (шахтного поля) к транспортному горизонту.

Выемочный столб по восстанию - столб, отрабатываемый от нижней границы горизонта (шахтного поля) к транспортному горизонту.

Отработка шахтного поля без разделения на панели или этажи (по погоризонтной схеме) может производиться с разделением или совмещением транспортного и вентиляционного горизонтов.

3. Способы и схемы подготовки шахтного поля

Способы подготовки шахтного поля.

Способ подготовки шахтного поля или его части - расположение подготавливающих выработок в шахтном поле или его части относительно пласта и элементов его залегания.

По расположению подготавливающих выработок относительно пласта различают способы подготовки:

Пластовый способ

Полевой способ

Пластово-полевой (комбинированный) способ.

Пластовый способ подготовки - способ, при котором весь комплекс подготавливающих выработок проводится по пласту.

шахтный поле горизонт этаж

Достоинства способа:

Попутная добыча угля.

Получение дополнительной информации об элементах залегания пласта.

Более высокая скорость проведения выработок и малая продолжительность подготовки.

Недостатки:

Дополнительные расходы на поддержание выработок.

Ограниченная область применения на пластах опасных по внезапным выбросам угля и газа и пластах склонных к самовозгоранию.

Полевой способ подготовки - способ подготовки, при котором весь комплекс подготавливающих выработок проводится по породе.

Достоинства:

Расположение выработок вне зоны влияния очистных работ.

Хорошие условия поддержания выработок, длительных срок безремонтной эксплуатации выработок.

Возможность применения способа на пластах, склонных к самовозгоранию.

Недостатки:

Сложные условия проведения выработок, особенно при пород >5-6.

Низкие темпы проведения выработок и большая продолжительность подготовки пластов.

Пластово-полевой (комбинированный) - способ подготовки представляет собой комбинацию описанных выше способов.

При подготовке пластов в свите различают два способа:

Индивидуальная подготовка

Групповая подготовка

Индивидуальная подготовка - способ, при котором весь комплекс подготавливающих выработок проводится для каждого пласта. Индивидуальная подготовка может быть как полевой, так и пластовой. Способ применяется при мощности междупластий >50 м. Отработку пластов при индивидуальной подготовке производят раздельно или совместно.

Групповая подготовка - способ подготовки при котором комплекс подготавливающих выработок (групповые выработки) используется для одновременной отработки двух и более пластов.

1, 2, 3 - групповые штреки; 4 - промежуточные квершлаги; 5 - погашенные участки пластовых штреков; 6 - этажный откаточный квершлаг; 7 - клетьевой ствол; 8 - скиповой ствол.

Группирование - объединение пластов выработками для совместной их отработки. Группирование применяется при мощности междупластий менее 50м. При группировании общими являются выработки транспортного горизонта и часто выработки вентиляционного горизонта.

Схема группирования крутых пластов на задний квершлаг (А) - группировка, при которой поддерживается задняя часть пластового штрека по отношению к очистному забою (направление транспортирования угля и направление подвигания очистного забоя не совпадают. Сближенные пласты чаще всего отрабатываются в нисходящем порядке. Восходящий порядок применяется для тонких и средней мощности пластов при мощности междупластий 6м и более при полном обрушении и 3м при полной закладке. Кроме того такой порядок применения для мощных удароопасных и выбросоопасных пластов и пластов, склонных к самовозгоранию.

Схема группирования крутых пластов на передний квершлаг (Б) - группировка, при которой поддерживают опережающую часть пластового штрека по отношению к очистному забой (направление транспортировки угля совпадает с направлением подвигания очистного забоя).

Схемы подготовки шахтного поля.

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

Погоризонтную; Панельную; Этажную; Комбинированную

Погоризонтная схема подготовки - пространственное расположение горных выработок, делящее шахтное поля транспортными горизонтами на выемочные ступени, отрабатываемые затем по падению и восстанию.

Область применения - пласт с 10⁰. Размер выемочной ступени по простиранию равен размеру шахтного поля, размер по падению 400 - 2600м.

Различают следующие виды схемы.

С разделением транспортного и вентиляционного горизонтов.

С совмещением транспортного и вентиляционного горизонтов.

Ограниченность условий применения.

Панельная схема подготовки - совокупность выработок, разделяющих шахтное поле на панели. Область применения <25⁰. Размер по падению 1200-1500м, по простиранию 3500-4000м.

Достоинства схемы

Высокая концентрация работ.

Малый объем одновременно поддерживающих выработок.

Возможность достижения большой мощности шахты.

Недостатки схемы

Сложность поддержания и большой объем проведения наклонных выработок.

Сложность изоляции выработок в смежных ярусах.

Этажная схема подготовки

Этажная схема подготовки - совокупность выработок, разделяющих шахтное поле на этажи. Область применения >25⁰. Высота этажа <55 800-400м. >55 120-150м.

Различают следующие виды схемы.



Достоинства схемы

Небольшой объем проведения наклонных выработок.

Быстрый ввод очистного забоя (при прямом порядке отработки).

Простая схема вентиляции.

Недостатки схемы

Большая протяженность этажных штреков и значительные затраты на их поддержание.

Низкая концентрация горных работ.

Комбинированные схемы - схемы, при которых одновременно или последовательно шахтное поле делится на этажи и панели, панели и горизонты, этажи, панели и горизонты.

Размещено на Allbest.ru