8. Технологическая схема шахты

Технологическая схема шахты - совокупность горных выработок, поверхностных зданий и сооружений с размещенными в них машинами и механизмами, совместная работа которых должна обеспечивать эффективную и безопасную добычу угля.

Основа технологической схемы горнодобывающего предприятия - взаимосвязанное решение вопросов вскрытия, подготовки шахтного поля, системы разработки и механизации очистных работ, транспорта, подъёма, вентиляции, энергоснабжения, водоотлива. В связи с этим технологическая схема горнодобывающего предприятия реализуется в виде цепи последовательно осуществляемых процессов, которая включает ряд звеньев - основных, непосредственно создающих поток полезных ископаемых, и вспомогательных, обеспечивающих его функционирование в заданном режиме. Процессы (и их составляющие), а также звенья для ряда технологических схем горнодобывающего предприятия могут быть одинаковыми (способ отбойки, доставки, транспорт, подъём, аккумулирующие и перепускные выработки, системы канализации энергии и др.). Реализация вспомогательных процессов (вентиляции, энергоснабжения и водоотлива) в значительной мере связана с теми же выработками, в которых осуществляются основные процессы. Главные факторы, определяющие формирование технологической схемы горнодобывающего предприятия: форма, размеры и глубина залегания полезных толщ, наличие полезных ископаемых различных видов и сортов, производственная мощность рудника (шахты), параметры выемочной единицы, тип применяемого оборудования, очерёдность разработки отдельных участков месторождения, особенности использования выработанного пространства.

Основные элементы Т.С.Ш.:

- очистные забои;

- подготовительные забои;

- система транспортирования полезного ископаемого;

- система доставки людей, материалов и оборудования;

- система вентиляции;

- система водоотлива;

- система дегазации угольных пластов;

- шахтный подъем;

- поверхностный технологический комплекс;

Главным звеном всего производственного процесса добычи угля на шахте является очистная выемка, поэтому наряду со своевременным воссозданием необходимого фронта очистных забоев всеми технологическими звеньями шахты должна быть обеспечена непрерывная и ритмичная работа забоев на основе научной организации производства.

Вскрытие шахтных полей производится вертикальными и наклонными стволами или штольнями, а также их комбинацией. Подготовка к очистной выемке осуществляется проведением от главных штреков панельных откаточных и вентиляционных штреков, делящих шахтное поле на отдельные панели. Её непрерывность достигается использованием выемочных комбайнов в комплексе с телескопическими (или самоходными) ленточными конвейерами, а в лавах — очистных комплексов, включающих очистной комбайн, забойный конвейер и механизированную крепь, в сочетании с конвейерным транспортом по остальным выработкам (включая наклонный ствол).

Технологическая схема горнодобывающего предприятия реализуется и оценивается исходя из условия обеспечения установленной производственной мощности предприятия на основе решений, применяемых по основным и вспомогательным производственным процессам. Её обоснование в целом производится исходя из обеспечения: равномерной выдачи продукции; разделения всего производственного процесса на отдельные рабочие процессы, выполняемые специализированными звеньями, совмещёнными в той или иной мере во времени; возможности резервирования; работы всей технологической схемы в соответствии с заданным темпом как единой производственной единицы; эффективного функционирования всей технологической схемы путём ликвидации "узких мест" (даже за счёт мероприятий, не экономичных для каждого звена в отдельности).

Для формирования и оценки технологической схемы горнодобывающего предприятия определяют мощность технологических звеньев — количество и производительность очистных и подготовительных забоев, число и ёмкость транспортных единиц, типоразмеры оборудования подземного бункерного комплекса, производительность подъёма. При этом мощность каждого технологического звена понимается как наибольшая возможная его производительность при отсутствии помех со стороны других звеньев, а мощность действующей рудной шахты при данной технологической схеме горнодобывающего предприятия - как максимальная добыча полезных ископаемых установленного качества в единицу времени при наиболее полном использовании средств и возможностей организации производства.

На угольных шахтах технологическая схема горнодобывающего предприятия характеризуется высоким уровнем комплексной механизации очистных и подготовительных работ, широким применением конвейерного транспорта угля и производительных средств колёсного транспорта, эффективной вентиляцией выработок, использованием средств механизации и автоматизации на вспомогательных процессах и для обеспечения безопасных и комфортных условий труда. Доставка людей, материалов и оборудования к рабочим местам производится колёсным или монорельсовым транспортом.

В угольных шахтах России, КНР и стран Европы получили распространение технологические схемы горнодобывающего предприятия с длинными очистными забоями, оборудованными комбайнами флангового действия или стругами, механизированной или стоечной крепью, скребковыми конвейерами. Управление горным давлением осуществляется, как правило, полным обрушением пород кровли. Закладка выработанного пространства применяется при разработке мощных крутых пластов, представленных самовозгорающимися углями, и для охраны объектов на земной поверхности. Подготовка очистных забоев производится одиночными или спаренными выработками, погашаемыми вслед за очистным забоем или используемыми повторно при отработке соседней лавы. Горизонтальные магистральные выработки проводят также одиночными или спаренными, чаще полевыми, наклонные — по 2-3 на выемочное поле.