Взаимное расположение стволов в шахтном поле

Правильный выбор места заложения стволов в ш.п. является одним из основных факторов, т.к. от этого зависят суммарная длина главных выработок (стоимость их проведения и поддержания), расходы на транспорт груза и проветривание выработок, потери ПИ в охранных целиках около стволов.

Место заложения стволов определяется принятым способом. вскрытия и корректируется в соответствии с рельефом местности, свойствами пересекаемых пород, наличием старых горных выработок и геологических нарушений.

Главный ствол (воздухоподающий) может быть расположен у верхней границы ш.п., у нижней границы или в любом другом месте по падению пласта, например, в центре ш.п.

 Шахтное поле делится на две равные части - бремсберговую и уклонную.

И по простиранию расположение главного ствола целесообраз­нее в центре ш.п., т.е. два равных крыла.

Взаимное расположение главного и вспомогательного ствола может быть:

а) центральное (центрально-сдвоенное),

б) центрально-отнесенное,

в) фланговое (диагональное),

г) комбинированное,

д) секционное (блоковое).

 Комбинированное и секционное расположение главного и вспо­могательного стволов сочетает в себе преимущества центрально-сдвоенного, центрально-отнесенного и флангового и применяются при строительстве современных крупных шахт.

Первые: три - основные - рассмотрим подробнее.

Вскрытие пологих пластов.

6.I. Вскрытие пологих пластов наклонными стволами.

При вскрытии пласта, наклонными стволами с поверхности до нижней границы первого этажа по падению пласта примерно в цент­ре ш.п. проходят три ствола - главный и два вспомогательных с расстоянием между ними не менее 30 м. Главный служит для подъе­ма ПИ, один вспомогательный - для спусков грузов, другой - для спуска и подъема людей. Он оборудован: механическим подъемом и лестницами или сходнями с перилами. Три ствола - необходимость обеспечения высокой производительности шахты. На уровне грани­цы годного угля (верхняя техническая граница) проходит вентиля­ционный этажный штрек, а у нижней границы этажа - откаточный этажный штрек. Между ними проводят разрезную печь и начинают очистную выемку.

Для обеспечения бесперебойной добычи угля во время отработ­ки I этажа углубляют наклонные стволы и проводят этажный отка­точный штрек. Откаточный этажный штрек I этажа служит вентиля­ционным для II этажа.

Для подъема ПИ по главному стволу чаще используются лен­точные конвейеры, обеспечивающие полную конвейеризацию обще­шахтного транспорта. При углах падения, больших 18°, применяет­ся рельсовый транспорт с использованием в качестве подъемных сосудов вагонеток или скипов. При современном техническом уров­не одноступенчатый канатный подъев можно осуществить по длине наклонных стволов до 1000 м. При большей длине - многоступен­чатый, что сложнее и менее выгодно.

Угольные пласты залегают, как правило, свитами, состоящими из нескольких пластов. Поэтому встает вопрос об их совместном рациональном, вскрытии, т.е. не проходить стволы по каждому из пластов, а найти способы их совместной подготовки и разработки.

Возможные способы вскрытия пологих пластов наклонными стволами:

наклонными стволами и этажными квершлагами, наклонными стволами и этажными скатами, наклонными стволами и капитальными квершлагами, наклонными стволами, пройденными под углом к линии простирания и капитальным квершлагом.

6.1.5. Достоинства вскрытия наклонными стволами

Простота, малый объем горных работ и малая стоимость проход­ки стволов, малые сроки ввода шахты в эксплуатацию, небольшие капиталовложения; простота поверхностного комплекса: и около­ствольных дворов и др.

Недостатки;

Большая длина стволов, большая стоимость их поддержания -особенно в неустойчивых породах (наносах), невысокая производи­тельность канатного подъема, утечки воздуха через целики между главными выработками (стволами), трудность обслуживания тран­спорта по наклонным стволам и др.

Способы вскрытия наклонными стволами применяются:

- при углах падения пласта до 18°- 20 при конвейерном транспорте;

- при углах падения до 30 при ребристых лентах;

- при мощности наносов 30~40м;

- при отсутствии крупных геологических нарушений, резких изменений углов падения, при отсутствии плывунов в зоне проходки стволов.

Вскрытие пологих пластов вертикальными стволами и квершлагами

Рассмотрим два основных способа вскрытия:

- вертикальными стволами и капитальными квершлагами;

- вертикальными стволами и этажными квершлагами.

 Главные вертикальные стволы проходятся до горизонта капи­тального квершлага 2. Квершлагом вскрывают остальные пласты, свиты. По каждому из пластов проходят бремсберги 3,4,5 (капиталь­ные - при этажном способе подготовки, панельные - при панельном). Проветривание через общий шурф 6 и вентиляционный квершлаг 10, или с помощью шурфов на каждом пласте - 6.

К моменту окончания отработки бремсберговых полей готовят уклонные поля капитальными (панельными) уклонами ~ 7,8,9.

этот способ вскрытия широко распространен, но в современных условиях его рекомендуют для шахт с годовой мощностью около 1,8 млн.т в год, при суммарной мощности междупластий вскрываемой свиты до 250-300 м; при числе пластов 4-7 и сроке службы 50 -60 лет.

При большей угленосности и мощности междупластий рациональ­ными могут оказаться другие способы (блоковый и т.д.).

 От главных вертикальных стволов - I проходят капитальный 2, или панельный бремсберги. Остальные пласты свиты вскрываются этажными (ярусными) квершлагами 4 (вентиляционный), 3, 6, 8, 9, 10 Квершлаги 8, 9 и 10 проходят от уклона 7, который проходится на высоту одного этажа после отработки бремсбергового поля. Отка­точный этажный квершлаг служит для нижележащего этажа - вентиляционным.

Этот способ экономически выгоден, когда затраты на проведе­ние квершлагов 4,3,6,8 меньше затрат на проведение вместо них бремсбергов и уклонов, т.е. при меньшем междупластьи.

Достоинства способов вскрытия вертикальными стволами и квершлагами:

 Одногоризонтные способы вскрытия, в отличие от многогоризонтных, не требуют углубки стволов, установки новых подъем­ных машин и переоборудования поверхности при подготовке нового горизонта.

В связи с этим объем капиталовложений на действующей шахте значительно меньше, чем при многогоризонтных способах вскрытия..

Недостатки:

Необходимость углубки уклонов, что уменьшает их пропускную способность. Для обеспечения запланированной добычи приходится проходить фланговые уклоны.

По условиям подъема длина уклона ограничена, приходится проходить уклоны второй ступени, что ухудшает показатели рабо­ты транспорта, вентиляцию, увеличивается время передвижения людей к рабочим местам.

Для исключения этих недостатков длину ш.п. по падению умень­шают до 2000-2200 м. С развитием техники этот размер может быть увеличен.

6.3. Вскрытие пологих пластов вертикальными стволами .и гезенками.

       Вскрытие с применением квершлагов становится невыгодным

при весьма пологих пластах (a = 3° - 8-9°), т.к. имеют место

квершлаги большой длины. В таких случаях применяют вместо квершлагов - гезенки.

Гезенки, как и квершлаги, могут быть капитальными, этажным и участковыми.