Системы разработки крутых и крутонаклонных пластов

На крутых и крутонаклонных пластах наибольшее распространение получила система разработки длинными столбами по простиранию с подэтажной гидроотбойкой (рис. 17.8). Сущность ее состоит в том, что этаж по простиранию делится на выемочные блоки, ограниченные печами. обычно проводятся три печи — пульпоспускная, вентиляционная и грузо-людская. Пульпоспускная печь оборудуется трубами диаметром 600 мм и длиной 1 м каждая, вставляемыми одна в другую в нахлестку. Грузо-людская печь состоит из ходового отделения, оборудованного лестницей для передвижения людей, и грузового для доставки оборудования и материалов в подэтажи.

Рисунок 17.8 – Система разработки длинными столбами по простиранию с подэтажной гидроотбойкой:

а – открытая заходка; б – закрытая заходка

1, 2 – полевой этажный штрек транспортный и вентиляционный; 3, 4 – промежуточный квершлаг транспортный и вентиляционный; 5 – пульпосборник; 6,7,8 – печь соответственно пульпоспускная, грузо-людская и вентиляционная; 9 – подэтажный штрек; 10 – вентиляционная сбойка (печь); 11 – дробилка; 12 – гидромонитор

На шахтах Донбасса принимают однокрылые блоки длиной по простиранию 100–200 м и наклонной высотой до 140 м. От блочной пульпоспускной печи через 10–12 м по восстанию проводятся подэтажные штреки с уклоном i =0,07–0,10, обеспечивающим надежную самотечную транспортировку отбитого угля и породы (при проходке) по желобам к пульпоспускной печи. Площадь поперечного сечения подэтажных штреков в свету 3 м², крепь — деревянная. Между подэтажными штреками через 12–15 м проводятся вентиляционные сбойки, предназначенные для выпуска исходящей струи из очистных и подготовительных забоев, а также служащие запасными выходами из них. Подэтажи отрабатываются сверху вниз с опережением верхних подэтажей на расстояние не менее 20 м.

Выемка угля производится с помощью гидромониторов из подэтажных штреков открытыми или закрытыми заходками. Открытые заходки (рис. 17.8, а) отгораживают от обрушенных пород потолочиной, уголь в которой частично или полностью теряется при отработке заходки.

При закрытых заходках (рис. 17.8, б) очистное пространство отгораживают потолочиной и целиком угля по простиранию, поддерживающим потолочину.

Потери угля при открытых заходках составляют 15–20%, а при закрытых — до 35–40%.

После выемки заходки переносят гидромонитор, укорачивают став желобов и напорного водовода. Крепь штрека перед выемкой следующей заходки извлекают.

Отбитый уголь транспортируется до пульпоспускной печи. В местах сопряжений подэтажных штреков и печей устанавливаются конусные дробилки и вентиляторы местного проветривания для подачи свежего воздуха в очистные и подготовительные забои. У печей непосредственно на этажном штреке или на промквершлаге устраиваются пульпосборники и участковые углесосные станции.

Достоинства системы разработки с подэтажной гидроотбойкой:

¾ общие для гидравлической добычи;

¾ универсальность, т.е. ее возможно применять на пластах с неспокойным залеганием, переменной мощностью, с неустойчивыми боковыми породами.

Недостатки системы разработки с подэтажной гидроотбойкой:

¾ общие для гидродобычи;

¾ большой объем нарезных работ; затруднения в проветривании очистных и подготовительных забоев;

¾ большие потери угля и его засорение при отбойке.

Условия применения: крутые, крутонаклонные и наклонные (свыше 25°) пласты мощностью свыше 0,8 м. В Кузбассе эта система успешно применяется и при разработке мощных пластов. При мощности пласта до 8 м в подэтаже проводится один штрек, при большей — два.

Вопросы для самоконтроля

1. Изложите сущность подземной гидродобычи угля.

2. В чем заключаются особенности вскрытия шахтных полей при подземной гидродобыче угля?

3. Почему при гидравлической добыче угля на пологих пластах применяется в основном панельный способ подготовки шахтного поля, а на крутых — этажный?

4. Перечислите основные варианты систем разработки, применяемые на пологих пластах при подземной гидродобыче угля. Изобразите их графически, укажите параметры и дайте их оценку (преимущества, недостатки и область применения).

5. То же на крутых и крутонаклонных пластах.

6. Как осуществляется транспортирование пульпы по штрекам, бремсбергам, уклонам и стволам?

7. Перечислите общие достоинства и недостатки гидравлического способа добычи угля.

8. Определите, под каким углом к линии простирания необходимо проводить выемочный штрек на пласте с углом падения a=10°, чтобы обеспечить самотечный транспорт пульпы (i=0,05).

Глава 18. ПОДЗЕМНАЯ ГАЗИФИКАЦИЯ УГЛЯ