4.1 Околоствольные дворы

При вскрытии шахтного поля стволы проходят на заранее установленную глубину до откаточного горизонта, где проводят ряд горизонтальных протяженных выработок и камер. Протяженные выработки непосредственно соединяют со стволами и используют для транспортирования вагонеток с углем, породой и материалами, а также для пропуска воздуха и передвижения людей. Для установки электрического и механического оборудования, ремонта электровозов, а также для обслуживания рабочих сооружают камеры, которые соединяют с выработками ходками.

Совокупность протяженных выработок и камер, расположенных около стволов, предназначенных для обслуживания подземного хозяйства, называют околоствольным двором (рис. 4.1). Околоствольный двор предназначен для связи между шахтными стволами и горизонтальными выработками, вскрывающими угольные пласты. Он являются своего рода станцией, на которую поступает груз, подлежащий выдаче на поверхность и с которой отправляются составы порожних вагонеток, материалы и оборудование к рабочим участкам.

Выработки околоствольного двора относятся к капитальным. Срок их службы при способах вскрытия, не предусматривающих углубку стволов, равен сроку службы шахты. В случаях, когда стволы углубляют, околоствольный двор служит в течение времени отработки горизонта (один срок на откаточном, второй на вентиляционном). Закрепляют околоствольные дворы такими видами крепи, которые не требуют существенного ремонта в течение всего срока службы: бетоном, металлом, сборным железобетоном, а отдельные сопряжения — железобетоном.

Имеется много типов околоствольных дворов. Рациональным считается такой, пропускная способность которого обеспечивает выдачу добытого угля на поверхность соответственно принятой мощности шахты с резервом в 1,5 раза. Кроме того, они должны обеспечивать условия для целесообразной компоновки технологического комплекса шахты, простоту маневров с гружеными и порожними составами с применением средств механизации, а также иметь минимальное количество обслуживающего персонала.

За основное направление откаточных выработок околоствольного двора принимают ветвь клетевого ствола, которая совпадает с направлением оси клетей, а ветвь скипового ствола и обгонные выработки располагаются преимущественно параллельно клетевой ветви.

Основные отличительные признаки околоствольных дворов: расположение клетевой ветви по отношению к магистральной выработке (параллельные, перпендикулярные, диагональные); число направлений подхода грузов; характер движения вагонеток.

Различают околоствольные дворы круговые (вагонетки входят и выходят одной и той же своей лобовой стенкой), челноковые (вагонетки входят одной лобовой стенкой, выходят другой) и др.

В челноковых околоствольных дворах уголь может транспортироваться конвейерами непосредственно в бункер скипового подъема. Конвейерный транспорт целесообразно применять при полной конвейеризации транспорта угля от забоя до ствола шахты. Породы, материалы и другие грузы перевозят в вагонетках или монорельсовым транспортом.

Наибольшее распространение получили круговые околоствольные дворы с перпендикулярным (рис. 4.2, а) или параллельным (рис. 4.2,6) расположением транспортных выработок по отношению к главному магистральному штреку или квершлагу.

Околоствольные дворы с круговым движением вагонеток могут быть с двусторонним (см. рис. 4.1) или односторонним поступлением составов. В последнем случае околоствольный двор, в котором грузовая ветвь главного ствола является продолжением квершлага, называется петлевым (рис. 4.2, в).

При наклонных стволах выработки околоствольного двора располагаются иначе, чем при вертикальных.

Выбор типа околоствольного двора определяется рядом факторов, в том числе: углом падения пластов, их числом и расстоянием между ними, способом вскрытия шахтного поля, а также устойчивостью горных пород, в которых предполагается сооружать околоствольный двор. Кроме того, учитывается экономичность привязки того или иного типа околоствольного двора к конкретной схеме вскрытия. Минимальный его объем достигается в том случае, если клетевая ветвь является одновременно частью магистральной выработки.

Рис. 4.1. Круговой околоствольный двор шахты:

1 — скиповой ствол; 2 — клетевой ствол; 3 — угольная погрузочная яма; 4 — породная погрузочная яма; 5 — камера ожидания; 6 -— камера медпункта; 7— камера центральной электроподстанции; 8 — камера главного водоотлива; 9 — трубный ходок; 10 — водосборник; 11 — камера осветляющих резервуаров; 12 — камера обезвоживающей установки; 13 — депо противопожарного поезда; 14— гараж-зарядная; 15 — ремонтная мастерская; 16 — камера выпрямительной подстанции; 17 — склад ВМ; 18 — путь для стоянки пассажирских составов; 19 — санузел

Рис. 4.2. Типы околоствольных дворов:

а, б— круговой соответственно перпендикулярный и параллельный;в— петлевой

Объем околоствольных дворов составляет всего лишь 7—15% общего объема подземных выработок, а продолжительность их сооружения превышает 60°/о общего срока строительства шахты. Это в основном обусловлено сложностью конфигурации и многообразием сечений выработок, большим числом сопряжений, закруглений, камер. Поэтому конфигурация его должна быть такой, при которой обеспечивалось бы правильное разрешение всех транспортных вопросов, возможность применения простых технологических схем сооружения выработок и сокращения сроков строительства.