Подготовка этажей

Подготовка горизонта. Отличительной особенностью этажной схемы подготовки является деление шахтного поля на этажи, вертикальная высота которых одинакова по всему простиранию пласта в шахтном поле. Разные по времени отработки этажи могут иметь различную вертикальную высоту.

В зависимости от мощности и газоносности пластов, склонности угля к самовозгоранию, устойчивости вмещающих пород, опасности в отношении горных ударов, геологической нарушенности, а также от производственной мощности шахты и других факторов вертикальная высота этажа принимается не менее 100--120 м.

При этажной схеме подготовки (рис.2, 3) от околоствольного двора или места пересечения пласта капитальным квершлагом проводят главный откаточный штрек (пластовый или полевой) обычно на длину до 150 м, а из него в середине шахтного поля -- капитальный бремсберг с одним-двумя ходками для доставки грузов и передвижения людей.

От капитального бремсберга в обе стороны проводят этажные откаточные и вентиляционные штреки с просеками (параллельными штреками), которые сбивают разрезными печами на расстоянии не менее 40 м от ходков (при прямом порядке отработки) или у границ этажа (при обратном порядке).

Если этаж делится ца выемочные поля, то до сдачи шахты в эксплуатацию подготовляют первые выемочные поля. Для этого этажные штреки проводят на длину 1000--1500 м, а для обслуживания верхних лав сооружают промежуточные бремсберги, ходки и штреки. В местах пересечения наклонных выработок со штреками оборудуют приемно-отправительные площадки.

Рис.2 Схема этажной подготовки:

I - IX - этажи; 1 - капитальный квершлаг; 2 - главный откаточный штрек; 3 - капитальный бремсберг; 4 - ходки; 5 - этажный откаточный штрек; 6 - параллельный штрек (просек); 7 - этажный вентиляционный штрек; 8 - шурф.

После отработки запасов в первом этаже ведут очистную выемку во втором.

При отработке запасов последнего этажа в бремсберговой. части шахтного поля приступают к подготовке этажей в его уклонной части. С этой целью на наклонную высоту этажа проводят капитальный уклон и два ходка, остальные подготовительные выработки проводятся по уже описанной схеме.

Проветривание. При выемке угля в выработки выделяются метан, углекислый газ, продукты взрыва взрывчатых веществ (ВВ), а также угольная и породная пыль. Для создания безопасных и гигиенических условий труда выработки необходимо проветривать, т. е. непрерывно подавать в шахту с поверхности свежий воздух, обеспечив при этом его движение в необходимом направлении и с требующейся интенсивностью. Это обеспечивается созданием перепада давления (депрессии) воздуха за счет механической энергии вентилятора. Вентилятор, установленный около ствола, называют главным, а депрессию, которую он создает, - общешахтной. Величина общешахтной депрессии в зависимости от условий колеблется от 2 до 4,5 кПа.

При центральной (возвратноточной) схеме проветривания (рис.3) по стволу свежая струя воздуха поступает в околоствольный двор, затем через участок квершлага выходит в главный откаточный штрек, в ходок и по нему доходит до этажного откаточного штрека. Здесь воздух разделяется на три потока, два из них поступают в крылья шахтного поля, а третий поднимается вверх для проветривания камер.

Рис.3 Схема подготовки бремсбергового горизонта при этажной подготовке шахтного поля:

1 и 2 - главные стволы; 3 - квершлаг; 4 - откаточный штрек; 5 - бремсберг; 6 и 7 - ходки; 8 - этажный откаточный штрек; 9 - промежуточный передний бремсберг; 10 - промежуточный ходок; 11 - вентиляционный штрек; 12 - транспортный штрек; 13 - этажный вентиляционный штрек; 14 - разрезные печи; 15 - вентиляционная сбойка.

Струя воздуха, поступившая на откаточный штрек, разделяется на три части: первая уходит через вентиляционную сбойку в нижнюю лаву, вторая через промежуточный бремсберг и промежуточный штрек поступает в верхнюю лаву, а третья используется для проветривания забоев откаточного штрека. Исходящая струя из нижней лавы через промежуточный вентиляционный штрек и ходок, а из верхней -- непосредственно поступает в этажный вентиляционный штрек, а по нему выходит к ходку. По ходку воздух спускается вниз до вентиляционной сбойки, проведенной по пласту полезного ископаемого на горизонте пересечения его скиповым стволом, по которому воздух выходит на поверхность.

Вентилятор установлен вблизи ствола, с которым он соединен специальным каналом. Закрытое со всех сторон надшахтное здание изолирует ствол от окружающей атмосферы, что существенно уменьшает подсос воздуха в канал вентилятора.

Для предотвращения коротких токов струи воздуха и больших утечек в ходке внизу установлены вентиляционные двери. Поскольку ходок оборудован механическими средствами для спуска и подъема людей, вагонетки останавливают выше горизонта откаточного штрека. Поэтому вентиляционные двери не будут служить помехой для транспортных операций. Если бремсберг оборудован ленточным конвейером, то его также используют для выдачи исходящей струи воздуха.

Транспортирование полезного ископаемого на поверхность осуществляется следующим образом. Добытый в нижних очистных забоях уголь поступает непосредственно в этажный откаточный штрек, а из верхних лав доставляется с помощью конвейеров, установленных в промежуточном штреке и бремсберге. По этажным штрекам электровозами уголь в вагонетках транспортируется к капитальному бремсбергу, а по нему ленточными конвейерами спускается в главный штрек, где вновь грузится в вагонетки и по квершлагу и выработкам околоствольного двора доставляется к скиповому стволу.

Для перегрузки угля из вагонеток на ленточный конвейер бремсберга ниже обходной выработки промежуточной приемной площадки сооружают специальный приемный бункер. Для загрузки угля в вагонетки на главном штреке под бремсбергом также сооружают специальное загрузочное устройство с бункером.

При длине шахтного поля по простиранию 3--4 км возможна полная конвейеризация доставки угля от забоя до ствола. Однако при конвейерном транспорте, обладающем высокой пропускной способностью, но только в одном направлении, необходимо применение совместно с ним других видов вспомогательного транспорта.