2.7 Вскрытие пластов наклонными стволами
При вскрытии пластов наклонными стволами с поверхности до нижней границы первого этажа по падению пласта примерно в центре шахтного поля проводят три наклонных ствола, один из них главный, другие — вспомогательные.
Главный ствол (рис. 2.13, 2.14) предназначен для подъема полезного ископаемого и оборудуется ленточными конвейерами. Из вспомогательных стволов из пройденных параллельно главному на расстоянии 30 м, один — рузовой используется для подъема породы из шахты и спуска оборудования и материалов в шахту, другой — людской служит для спуска-подъема людей. Последний должен иметь оборудование для механизированной перевозки людей и свободный проход шириной не менее 0,7 м на высоте 1,8 м, в котором сооружают в зависимости от угла наклона выработки перила, трапы с перилами и т. д.
На уровне границы кондиционного угля в обе стороны от стволов проводят этажные вентиляционные штреки, а у нижней границы этажа — этажные откаточные штреки. У пересечения откаточных штреков со стволами оборудуют околоствольный двор.
На расстоянии 40—50 м от стволов с откаточных штреков до пересечения с вентиляционными проводят разрезные печи, если этаж отрабатывается прямым ходом.
При отработке этажа обратным ходом этажные штреки проводят на всю длину шахтного поля, а разрезные печи — у его границ; забои очистных выработок перемещаются по направлению к стволу. Оставляемые целики угля между стволами, а также стволами и выработанным пространством предохраняют их от разрушения горным давлением.
Рис. 2.13. Схема вскрытия пологих пластов наклонными стволами:
1— главный ствол;2,3— вспомогательные стволы;4,5— этажные штреки;6— разрезные печи;7— вентиляционные двери;8— вентиляционный канал;9— шурф
Рис. 2.14. Вскрытие пласта наклонными стволами:
1 — наклонные стволы; 2 — штреки; 3 — очистные забои; 4 — обрушенные породы.
Чтобы обеспечить бесперебойную добычу угля, до окончания отработки запасов первого этажа заблаговременно подготовляют следующий этаж. Для этого стволы углубляют до горизонта откаточного штрека второго этажа. В обе стороны проводят этажные откаточные штреки и разрезные печи, сооружают новый околоствольный двор. Аналогично производится подготовка третьего, четвертого и последующих этажей.
При разработке второго этажа в качестве вентиляционного используют откаточный штрек первого этажа. Способ проветривания горных выработок — всасывающий, схема проветривания — центральная, возвратноточная.
Поскольку главный ствол оборудован ленточными конвейерами, то для предотвращения поступления в шахту угольной пыли, сдуваемой с ленты воздухом, его используют для отвода только исходящей струи.
Транспортирование полезного ископаемого на поверхность осуществляется следующим образом. Из очистных выработок уголь при помощи скребковых конвейеров доставляется в откаточный штрек, по которому транспортируется к стволу ленточными конвейерами или в вагонетках электровозами. По наклонному стволу уголь поднимается ленточными конвейерами.
Наклонными стволами может быть вскрыта и свита пологих пластов. В этом случае для уменьшения потерь угля в охранных целиках и улучшения условий поддержания стволов их проводят по нижнему пласту, а верхние пласты вскрывают этажными квершлагами или гезенками.
Достоинства вскрытия пластов наклонными стволами:
относительно небольшие первоначальные затраты, связанные со вскрытием шахтного поля и оборудованием поверхности;
быстрый ввод шахты в эксплуатацию. Исследования показывают, что срок строительства шахты с наклонными стволами примерно на 20—30% меньше, а затраты на 30% ниже, чем при сооружении в аналогичных условиях шахты с вертикальными стволами;
при проходке стволов по пласту имеется возможность получения дополнительных геологоразведочных данных и использования попутно добытого угля для нужд строительства, что особенно важно в условиях малообжитых безлесных районов;
проще схема подземного транспорта, его трудоемкость на 25% меньше, чем при вскрытии вертикальными стволами;
возможность полной конвейеризации транспортирования от забоя до поверхности горной массы.
К недостаткам рассматриваемого способа вскрытия относятся:
значительные расходы на поддержание наклонных стволов вследствие большей их длины по сравнению с вертикальными, пройденными на ту же глубину, а также более сильного проявления горного давления боковых пород;
большое сопротивление крепи наклонных стволов движению воздуха;
ограниченная пропускная способность вспомогательного канатного подъема по наклонным стволам по сравнению с вертикальными в связи с большей их длиной, меньшей допустимой скоростью движения подъемных сосудов.
Применять способ вскрытия наклонными стволами целесообразно в условиях, когда выход пласта прикрыт наносами незначительной мощности (до 50—70 м), в наносах отсутствуют плывуны, залегание пластов спокойное, угол наклона пластов до 18°.
Длина наклонных стволов не должна превышать 1500—1800 м, так как при больших размерах шахтного поля по падению осложняются проветривание и работа вспомогательного канатного подъема, который становится ступенчатым.
- Технология подземных горных работ
- 1. Основные понятия о шахте и терминология
- 1.1 Элементы залегания месторождений полезных ископаемых
- 1.2 Шахта. Шахтное поле
- 1.3 Деление шахт на категории по метану
- 1.4 Запасы шахтного поля. Потери
- 1.5 Основные параметры шахты
- 1.6 Стадии разработки месторождения
- 2 Вскрытие шахтных полей пластовых месторождений
- 2.1 Деление шахтных полей на части
- 2.2 Способы вскрытия шахтных полей
- 2.3 Расположение вертикальных стволов в шахтном поле
- 2.4 Одногоризонтное вскрытие пологих пластов вертикальными стволами
- 2.5 Многогоризонтное вскрытие пологих пластов
- 2.6 Вскрытие свиты крутонаклонных и крутых пластов
- 2.7 Вскрытие пластов наклонными стволами
- 2.8 Вскрытие месторождений штольнями
- 2.9 Комбинированные способы вскрытия
- 2.10 Проветривание горных выработок
- 3 Способы подготовки шахтного поля
- 3.1 Панельная подготовка
- 3.2 Этажная подготовка
- 3.3 Погоризонтная подготовка
- 3.4 Последовательность отработки отдельных частей шахтного поля
- 3.5 Порядок отработки этажей и ярусов
- 3.6 Число одновременно отрабатываемых пластов в свите
- 3.7 Очередность отработки пластов в свите
- 3.8 Подготовка пластов
- 4 Околоствольные дворы. Технологический комплекс поверхности шахты
- 4.1 Околоствольные дворы
- 4.2 Камеры околоствольного двора
- 4.3 Технологический комплекс поверхности шахты
- 5 Технология, механизация и организация очистных работ
- 5.1 Способы добычи полезных ископаемых
- 5.2 Классификация способов подземной выемки угля
- 5.3 Способы и средства выемки угля в очистных забоях
- 5.4 Горное давление в очистном забое
- 5.5 Крепь очистных выработок
- 5.6 Управление горным давлением в очистных забоях
- 5.7 Технология и организация очистных работ
- 6 Системы разработки угольных пластов
- 6.1 Общие понятия о системах разработки
- 6.1.1 Требования, предъявляемые к системам разработки
- 6.1.2 Классификация систем разработки
- 6.1.3 Факторы, влияющие на выбор системы разработки и ее параметры
- 6.2 Сплошная система разработки
- 6.3 Системы разработки длинными столбами
- 6.3.1 Система разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке шахтного поля
- 6.3.2 Система разработки длинными столбами по падению (восстанию) при погоризонтной подготовке шахтного поля
- 6.3.3 Система разработки длинными столбами с бесцеликовой охраной выработок
- 6.3.4 Система разработки длинными столбами по простиранию на пологих пластах при этажной подготовке шахтного поля
- 6.3.5 Столбовая система разработки по простиранию на крутых пластах
- 6.3.6 Система разработки длинными столбами по простиранию с выемкой угля полосами по падению под щитовым перекрытием
- 6.3.7 Поддержание и охрана горных выработок
- 6.3.8 Сравнительная оценка сплошных и столбовых систем разработки
- 6.3.9 Особенности разработки пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа
- 6.3.10 Разработка пластов, склонных к горным ударам
- 6.4 Системы разработки мощных пластов с разделением на слои
- 6.4.1 Способы деления пласта на слои
- 6.4.2 Разработка пологих пластов наклонными слоями с обрушением пород кровли
- 6.4.3 Комбинированная системе разработки с гибким перекрытием
- 6.4.4 Отработка мощных крутых пластов наклонными слоями полосами по простиранию с закладкой
- 6.4.5 Отработка крутого пласта горизонтальными полосами по восстанию с гидравлической закладкой
- 7 Подземная разработка рудных месторождений
- 7.1 Общие положения
- 7.2 Горно-геологические факторы, определяющие особенности технологии разработки рудных месторождений
- 7.3 Вскрытие и подготовка рудных месторождений
- 7.3.1 Вскрытие рудных месторождений
- 7.3.2 Способы подготовки рудных месторождений
- 7.4 Основные производственные процессы очистной выемки руды
- 7.4.1 Общие сведения
- 7.4.2 Отбойка руды
- 7.4.3 Вторичное дробление руды
- 7.4.4 Выпуск и доставка руды
- 7.4.5 Способы управления горным давлением
- 7.5 Системы разработки рудных месторождений
- 7.5.1 Классификация систем разработки рудных месторождений
- 7.5.2 Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства
- 7.5.3 Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород
- 7.5.4 Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства
- 7.5.5 Методика выбора систем разработки