\\

\\

\\

Характерным для столбовых систем разработки является то, что до начала очистных работ проводят подготовительные выработки, которые полностью оконтуривают запасы в пределах выемочного поля. При сплошной системе разработки проведение подготовительных выработок и очистная выемка ведутся одновременно. При комбинированных системах для отработки столбов в выемочном поле применяют одновременно или последовательно сплошную или столбовую систему разработки.

\\

\\

\\

Основное отличие определяется рядом признаков, которые характеризуют не столько систему, сколько ее варианты. 1 Технология выемки. По этому признаку все системы делят на две группы ф) с длинными очистными забоями(лавы), б) с короткими очистными забоями(камерами). Системы первой группы делятся на две подгруппы: а1) системы разработки пластов на полную мощность, а2) система разработки мощных пластов с разделением на пласты. Второй признак. 2 общее направление выемки п.и. по отношению к элементам залегания, различают системы разработки с выемкой: по простиранию, по падению, по восстанию.

Сплошная система разработки.

1 ходок первоначально от ходка (1) на расстоянии от него в 50-80м проводится  вентиляционный штрек – 3 и откаточный штрек – 2. Эти штреки соединяют между собой разрезной печью – 4 в которой монтируют очистное оборудование. Штрек (3) опережает забой лавы метров на 5, а штрек (2) откаточный опережает на 80м для маневровых операций. После того как началась добыча разрезная печь (4) превращается в очистной забой. По мере добычи, а следовательно, и по мере подвигания очистного забоя проводится и подготовительные выработки (3,4). В какой-то момент времени забой окажется в положении А. Крестиками обозначено выработанное пространство. 6 – обозначены бутовые полосы необходимые для охраны подготовительных выработок. В процессе добычи п.и. транспортируется по лаве (4) на откаточный штрек (2), потом бремсберг. Воздух подается в другом направлении.

\\

\\

\\

Способы поддержания выработок.

1 выкладка бутовых полос, 2 целиками угольными (вместо бутовой полосы, мы ее не извлекаем),3 железобетонные тумбы.

Способы управления горным давлением.

1 полное обрушение, 2 полная закладка выработанного пространства, 3 частичная закладка выработанного пространства, 4 плавное опускание кровли.

Достоинство сплошной системы разработки:

1 простота системы разработки, 2 сравнительно быстро возможно приступить к добычным работам. Недостатки: 1 большие затраты на поддержание подготовительных выработок, 2 взаимные помеки очистных и подготовительных работ, 3 отсутствие предварительной информации по геологии месторождения. Область применения: пласты тонкие, весьма тонкие, пласты опасные по газу, внезапным выбросам.

Столбовая система разработки.

Столбовая система разработки предполагает разделение в пространстве и во времени очистных и добычных работ. При этой системе все подготовительные выработки в выемочном поле проводятся до начала очистных работ. При этой системе запасы выемочного столба отрабатываются в обратном порядке, т.е.

__

__

__

При этой системе запасы выемочного столба отрабатываются в обратном порядке, т.е. от границ этажа или яруса к центру шахтного поля, что позволяет погашать выработки. При столбовой системе очистной забой имеет  прямолинейную форму. Основным способом управления кровли является полное обрушение.

1 бремсберг, 2 ходки (грузовой и людской), 3 камеры подъемных машин, 4 вентиляционный штрек, 5 конвейерный штрек, 6 вентиляционный штрек очередного столба, 7 разрезная печь, 8 выработанное пространство.

\\

\\

\\

Сами выработки (4) и (5) нам поддерживать не нужно, они погашаются п.и. по очистному забою (7) (скребковый конвейер) поступает на ленточный конвейер по выработке 5 транспортируется до бремсберга (1), по бремсбергу (1) п.и. идет до главного откаточного штрека до околоствольного ствола и по стволу на поверхность. Область применения: повсеместно.

Достоинства: 1 отсутствуют взаимные помехи очистных и подготовительных работ, что позволяет  достигать высоких нагрузок на очистной забой,  2 подготовительные выработки находятся в хороших, благоприятных условиях, 3 заблаговременное проведение подготовительных выработок позволяет получать дополнительную геологическую информацию.

Процессы в очистных забоях.

Основные процессы:  1 выемка, 2 крепление,3 транспортирование.

Выемка.

Выемка угля может производится механическими способами исполнительными органами горных машин, при помощи взрывных работ, гидравличесеким способом, механогидравлическим. Выбор __ зависит от свойств и состояния п.и. и окружающих пород. Процесс выемки включает не только разрушение пласта, но и его погрузку. Эти процессы могут выполняться либо одной, либо разными машинами, одновременно или последовательно. Наиболее широкое распространение имеет механический способ выемки. Этот способ осуществляется комбайнами, стругами, бурошнековыми установками, обойными молотками и угольными пилами.

Очистной комбайн

\\

\\

\\

1 механический корпус длина  8-10м, 2 и 3 исполнительные органы. Он размещается на скребковом конвейере. В корпус – падающая часть, редукторы и т.д. Различают широко захватную и узко захватную выемку. Выемка, при которой ширина полосы мене 1м, называется узкозахватной. Разновидность узкозахватной выемки, при которой разрушение угля производится стругом, движущимся вдоль забоя и срезающее стружку шириной 10-20см, называют струговой выемкой. Исполнительные органы бывают барабанного типа, корончатого, шнекового. Самый прогрессивный исполнительный орган – шнекового типа.

Достоинства узкозахватной выемки по сравнению с широкозахватной.

1 выемка производится в зоне эффективного отжима угля, что снижает сопротивление его разрушению, 2 узкозахватная выемка позволяет эффективно решить вопросы крепления.

Существует односторонняя выемка и челноковая. Односторонняя – в одну сторону комбайн и обратно идет зачищает. Челноковая – туда сюда.

Крепление.

В очистных забоях применяют индивидуальные и механизированные крепи.

Механизированные крепи – прогрессивный способ крепления, позволяет механизировать и автоматизировать все процессы в забое, но в ряде случаев (при разработке сильно нарушенных месторождениях, при не выдержанной мощности пласта) приходится применять индивидуальные крепи.

Индивидуальная крепь в процессе ее передвижки разбирается на элементы: состоит из призабойной и посадочной (специальной). Призабойная – стойки, которые располагают правильными рядами вдоль забоя. Стойки устанавливают под верхняки.

\\

\\

\\

Стойки могут быть деревянными, металлическими. Если стойки металлические они делятся на стойки трения и гидравлические. Крепи бывают жесткие и податливые. Жесткие под нагрузкой теряют свою несущую способность. Податливые сохраняют несущую способность.

\\

\\

Посадочная крепь предназначена для управления кровлей. Ее несущая способность в несколько раз выше, чем несущая способность призабойной крепи. 95% добывается с помощью механизированной крепи.

По способу взаимодействия с породами кровли все механизированные крепи делятся на 4 типа: 1 оградительно-поддерживающие крепи, 2 поддерживающие оградительные, 3 поддерживающие, 4 оградительные

\\

\\

\\

Состоит: 1 перекрытие, 2 ограждающая часть, 3 основание, 4 козырек, 5 гидростойка.

Функции: 1 защита при забойного  пространства от обрушенных пород и частичное поддержание кровли (козырьком), 2 в основном поддерживает кровлю, но и имеет ограждающий элемент, 3 поддерживает, 4 ограждает. Каждая из этих крепей имеет свою область применения

Механизированный комплекс включает в себя механизированную крепь, очистной комбайн, скребковый конвейер, гидро и электрооборудование, насосные станции, маслостанции.

1 горизонтальный гидродомкрат, 2 механ.крепь, 3 скребковый конвейер, 4 очистной комбайн.

\\

\\

\\

Технология, механизация и организация очистных работ в комплексно механизированном забое.

1 секция механизированной крепи, 2 очистной комбайн, 3 скребковый конвейер.

Первоначально комбайн находится в нижней части лавы около конвейерного штрека (4). Комбайн находится на скребковом конвейере, причем конвейер и крепь придвинуты к забою. Начинается зарубка комбайна в пласт и начинается процесс выемки, т.е. комбайн, двигаясь по конвейеру снизу вверх вынимает полоску угля шириной L. В процессе разрушения пласта осуществляется погрузка угля на скребковый конвейер. С помощью гидродомкратов скребковый конвейер передвигается к забою, затем после снятия распора крепи этими же гидродомкратами секции крепи подтягиваются к забою.

\\

\\

\\

Планограмма очистных работ.

Горные выработки. Рудничная атмосфера.

Шахтное поле – часть угольного месторождения отведенного для разработки одной шахты.

Проектными потерями является часть балансовых запасов угля, которое по проекту предусматривается безвозвратному оставлению в недрах, при отбойке всех запасов данной шахты.

Общешахтные  относятся запасы в целиках под сохраняемыми объектами на поверхности или целиках служащих для охраны капитальных горных выработок.

Эксплуатационные потери – потери в целиках угольных пачках связанные системой разработки и технологии горных работ.

Эксплуатационные горные выработки необходимые для разработки месторождения, которое имеет основное назначение детальной разведки уточнения и дополнении горно-геологическую характеристику данного месторождения.

Подготовительные выработки – выработки, проводимые при подготовке отдельных частей шахтного поля к очистной выемке.

Забоем выработки называют место разрушения массива горных пород.

Комплекс: 1 комбайн, 2 конвейер, 3 крепь.

Атмосферный воздух, заполняющий горные выработки называется рудничным или шахтным.

Выработки, по которым подается чистый воздух, называются воздухо-подающими.

Выработки, по которым удаляется испорченный воздух, называются вентиляционными.

Приемлемое давление воздуха на глубине разработке достигает 120 кПа.

Газообильность  - характеризует интенсивность выделения газа в отдельную горную выработку в пределах добычного участка.

Газоносность – количество газа (м³) содержащийся в 1т или в 1м³ нетронутого массива природных условий. Составной частью является кислород. Его плотность по отношению к воздуху 1,11 кг/м³. По правилам безопасности содержания кислорода в горных выработках составляет 20%.

Азот. Его плотность по отношению к воздуху 0,97кг/м³.  Содержание азота в угольных пластах может составлять 2м на T.

Углекислый газ. По правилам безопасности на рабочих местах не должно быть 0.5%. Выработка с исходящей струей горизонта и шахты 0.75% - углекислого газа.

К ядовитым примесям воздуха относятся окись углерода, окислы азота, сернистый газ, сероводород. Предельно допустимая концентрация окиси углерода в воздухе действующих выработок составляет 0.0017%. Сернистый газ (SO²) Предельно допустимая концентрация 0.0038%. Сероводород (H²S).Предельно допустимая концентрация 0.00071%. Акролеина – 0.0008%. Фармольдегид, аммиак, радон.

Метан. Температура воспламенения 650-750º, предельно допустимое содержание более 1%  , исходящая струя шахты 0.75%,  поступающая струя, содержание не должно превышать 0.5%. Допустимое содержание метана в тупиковых выработках не должно быть больше 2%.

=============

=============

Для графического изображения процессов операций в горном деле применяются циклограммы и планограммы. Циклограмма показывает последовательность выполнения процессов и операций в одном месте подземного пространства, например, проведение одиночной горной выработки. Планограмма показывает последовательность выполнения процессов, операций, их продолжительность и совмещение  в различных местах, ведение горных работ, например очистной забой.

Угольные шахты  в зависимости от относительной метанообильности и вида выделения метана разделяют на пять категорий :I - с выделением до 5 м3 метана на 1 т суточной добычи; II - от 5 до 10 м3 метана на 1 т суточной добычи; III -от 10 до 15 м3 метана на 1 т суточной добычи; сверхкатегорийные - с выделением газа более 15 м3 на 1 т суточной добычи и опасные по суфлярным выделениям. К особой категории – “опасные по внезапным выбросам” - относятся шахты, разрабатывающие пласты, опасные по внезапным выбросам угля, газа и породы.

Целик – часть угольного пласта, которую при разработке месторождения оставляют нетронутой для охраны горных выработок, наземных сооружений, управления горным давлением и других целей.

Вскрытия шахтного поля.

Вскрытием месторождения или шахтного поля называют проведение комплекса вскрывающих выработок, которые открывают доступ с поверхности к полезному ископаемому и обеспечивают возможность проведения подготовительных выработок.

Схемой вскрытия называют пространственное расположение сети вскрывающих выработок (стволы, штольни и др.) относительно границ шахтного поля.

Способ вскрытия – расположение системы вскрывающих выработок в шахтном поле относительно горизонтальной плоскости с учетом их функционального назначения.

Проветривание очистных и подготовительных выработок в панелях осуществляется через центрально-сдвоенные стволы или через один ствол и шурфы, пройденные для каждой панели.

Этажи отрабатываются в нисходящем порядке. По мере отработки этажа заблаговременно производятся углубка стволов и подготовка нового откаточного горизонта.

Лава - подземная очистная выработка большой протяженностью (от неск. десят. до неск. сот. метров)один бок, которой образован массивом п.и. (забоем лавы, а другой - стеной закладочного материала или обрушенной породой выработанного пространства.

С токи зрения горного давления и устойчивости, горные выработки по форме сечения можно расположить в следующей последовательности: 1 - круглая (самая устойчивая), 2 - овальная, 3 - арочная, 4 - сводчатая, 5 - трапециевидная - есть полигональная и прямоугольная. Вскрывающие выработки имеют форму 1,2,3,4, подготавливающие 2,3,4,5, разрабатывающие 3,5,6,7.

Планом горных работ, называют проекцию угольного плата на горизонтальную плоскость с нанесением всей необходимой горно-геологич, горно-технич, эконом. информации.

gornacru@mtu-net.ru

http://mggu.newmail.ru