Принципы и методические положения разработки технологических схем

2.1.1 Основные принципы

В основу разработки новых технологических схем положены следующие принципы:

- взаимоувязанное, комплексное решение всех вопросов, связанных с ведением очистных и подготовительных работ в выемочном поле (панели), проветриванием, транспортном и т.д.);

- широкое использование средств механизации повышенного и нового технического уровня на очистных, подготовительных работах и транспорте;

- применение рациональных технологических решений и комплекса технических мероприятий для эффективного использования средств механизации нового технического уровня и повышения безопасности работ;

- интенсификация и концентрация горных работ в выемочном поле, панели, крыле шахтного поля;

- бесцеликовая технология выемки угольных пластов;

- комплексное воздействие на горный массив с целью повышения безопасности и эффективности горных работ: предварительная дегазация, разгрузка от горного давления, упрочнение и др.;

- своевременное воспроизводство очистного фронта на газообильных шахтах минимальным числом подготовительных забоев, находящихся в работе одновременно с очистным забоем в крыле панели или выемочном поле;

- широкое использование постоянного транспорта при проведении подготовительных выработок; применение технологий с раздельной выемкой и транспортировкой угля и породы, в том числе с оставлением породы в шахте;

- применение прогрессивных конструкций металлических податливых (арочных и с плоской потолочной) и анкерных крепей, их комбинаций;

- унификация площадей сечения подготовительных выработок; выбор рациональных площадей сечения с учётом безнишевой выемки; содержания выработок без перекрепления с обеспечением требований ПБ и ПТЭ в процессе их эксплуатации;

- модульное построение технологических схем, обеспечивающее возможность выбора из представленных модулей рациональных её элементов для широкого диапазона конкретных горно-геологических условий.

2.1.2 Горно-геологические условия

Для каждой технологической схемы приняты следующие горно-геологические характеристики, определяющие условия их применения: мощность и угол падения пласта, глубина разработки, устойчивость и управляемость кровли, прочность пород почвы, газообильность выемочного участка, опасность пласта по внезапным выбросам угля, газа и горным ударам, склонность его к самовозгоранию.

2.1.3 Способы подготовки шахтного поля

Для пластов с углом падения менее 10 град. любой мощности принят погоризонтный способ подготовки, обеспечивающий простые схемы транспорта угля и проветривания участков.

Для пластов с углом падения 11-25 град. и для горизонтальных со сложной конфигурацией шахтного поля принят панельный способ подготовки.

Для пластов с углом падения 26-35 град. может применяться как этажный способ подготовки, в основном с разделением этажа на подэтажи, так и панельный при диагональном расположении уклонов или бремсбергов в плоскости пласта по отношению к главным штрекам.

Для пластов с углом падения более 35 град. любой мощности принят этажный способ подготовки. С целью повышения безопасности работ по условиям вентиляции применяются следующие варианты схем подготовки:

- с проведением дополнительных обходных выработок по породе, исключающих пересечение горизонтальных и наклонных выработок в плоскости пласта и необходимость установки в них вентиляционных шлюзовых сооружений;

- с применением автоматизированных шлюзовых устройств;

- с рассосредоточенным расположением по ярусам очистных и подготовительных выработок.

Для безопасной отработки уклонных панелей на газообильных шахтах в качестве обязательного условия принято заблаговременное проведение центральных уклонов на проектную длину, исключающее их проходку одновременно с очистной выемкой. Уклонные панели должны быть одноступенчатыми.

2.1.4 Системы разработки пласта

В качестве основной принята столбовая система разработки: длинными столбами по простиранию на пластах с углом падения до 35 град., падению и восстанию на пластах с углом падения до 10 град. При условии создания специальных средств механизации выемка по падению может быть распространена на пласты с углом падения до 18 град. При отработке крутых пластов основной системой разработки является длинными столбами по простиранию и полосами по падению.

2.1.5 Способы управления кровлей

В качестве основного способа управления кровлей принято полное её обрушение. Плавное опускание кровли допускается только на тонких пластах.

Полная закладка выработанного пространства (гидравлическая, твердеющая, пневматическая и самотёчная) предусмотрена при разработке пластов под охраняемыми объектами и при необходимости оставления породы в шахте. Увеличение объёмов оставления породы в шахте должно предусматриваться с учётом экологических требований.

2.1.6 Технология выемки угля

Для различных горно-геологических условий предусмотрены следующие виды технологии выемки:

- узкозахватная комбайновая с механизированной крепью;

- узкозахватная комбайновая с индивидуальной крепью;

- струговая с механизированной и индивидуальной крепью;

- гидравлическая;

- буровзрывная со щитовой крепью и под гибким металлическим перекрытием (на крутых мощных пластах).

2.1.7 Средства механизации

В технологических схемах представлено серийно выпускаемое отечественное и импортное оборудование, а также оборудование, находящееся в стадии опытно-промышленных испытаний.

Предусмотренное в схемах применение средств узкозахватной техники в комплексе с др. техническими мероприятиями (увеличение ширины подготовительных выработок, специальная крепь и др.) направлено на обеспечение безнишевой выемки угля в очистных забоях.

Размещение маслостанций, энергопоездов и др. технологического оборудования предусмотрено в воздухоподающих и вентиляционных выработках. В необходимых случаях это оборудование может размещаться и в конвейерных выработках (в нишах или над конвейерами).

При отсутствии на шахте рекомендуемых типов очистного, проходческого и транспортного оборудования могут применяться и др. его типы, аналогичные по назначению и технологическим параметрам.

2.1.8 Крепь очистного забоя и сопряжения его с подготовительными выработками

В очистных забоях предусмотрено широкое применение механизированных крепей повышенного и нового технического уровня в комплексе с узкозахватными комбайнами и стругами, а также агрегатов при оптимальной длине очистного забоя.

Для крепления сопряжения очистного забоя с выемочными выработками в основном использованы механизированные крепи сопряжения, оправдавшие себя на практике, а также крепи сопряжения из индивидуальных гидростоек и металлических верхняков.

В качестве основного вида индивидуальной крепи при струговой и узкозахватной выемке приняты гидравлические стойки и шарнирные верхняки.

2.1.9 Параметры способов подготовки и систем разработки

В технологических схемах приняты оптимальные параметры способов подготовки и систем разработки. Длина по простиранию крыла панели и наклонная длина по падению панели или выемочного поля при погоризонтном способе подготовки: для I-ой группы схем рекомендуется 1500-2000 м, для II-ой группы – 1000-2000 м, для III-ей группы – 800-1500м. Длина лав, оборудованных мехкомплексами: для I-ой группы – 180-300 м; для II-ой группы – 180-250 м; для III-ей – 150-250 м.

2.1.10 Безопасность работ и улучшение условий труда

При выемке пластов, опасных по выделениям метана, внезапным выбросом угля и газа, по пыли, самовозгоранию угля и др. предусмотрена дегазация пластов, их спутников и выработанного пространства; подсвежение вентиляционной струи; автоматизирован-ная газовая защита; меры борьбы с газом в тупиках погашения при возвратноточных схемах проветривания участков; размещение средств самоспасания в горных выработках; нормализация тепловых условий в горных выработках на больших глубинах.

2.1.11 Организация, режим работы и нагрузка на очистной забой

Режим работы принят 4-х сменный: 3 шестичасовые смены по добыче и 1 подготовительная (ремонтная). На пластах, подверженных внезапным выбросам, – 4 шестичасовые смены с 2-мя сменами по добыче, 1-ой ремонтной и 1-ой для осуществления мероприятий по борьбе с выбросами, которая не должна совмещаться с др. сменами. Форма организации труда в забоях – суточная комплексная бригада. Допускается организация работ сменными комплексными бригадами.

Нагрузку на очистной забой следует определять по методике и новым нормативам, разработанных ИГД им. А.А.Скочинского.

2.1.12 Построение технологической схемы по модульному принципу

Сущность модульного построения технологической схемы заключается в следующем. Основой технологической схемы является одна или несколько идентичных вариантов способа подготовки и систем разработки, характерных для определённого диапазона горно-геологических и горнотехнических условий. При этом технологическая схема конструируется на базе различий как самих способов подготовки, так и на их подразделении по др. наиболее характерным техническим особенностям. Для панельного способа подготовки – это бремсберговые и уклонные панели, односторонние и двусторонние, с фланговыми вентиляционными выработками и без них; для этажного способа подготовки – этажи с делением и без деления на подэтажи.

Аналогично и системы разработки подразделяются на столбовые, сплошные, полосами, слоевые и др., но и по наиболее характерным элементам или признакам: направлению подвигания очистного забоя по простиранию, падению, восстанию, порядку и месту проведения выработок для подготовки выемочного участка (вприсечку к выработанному пространству, вслед за очистным забоем, сохранение в выработанном пространстве для повторного использования).

Сочетание различных модификаций способа подготовки и систем разработки образует остов технологической схемы, который необходимо оснастить разносторонними решениями по технике и технологии горных работ. С этой целью применительно к конкретным горно-геологическим условиям разработаны рациональные технические и технологические решения, которые представлены в альбоме набором следующих 8-ми модулей:

- проведение подготовительных выработок;

- площадь сечения подготовительной выработки в свету после осадки;

- очистного забоя;

- сопряжения очистного забоя с выемочными выработками;

- разгрузки выработок от горного давления;

- борьба с газом в тупиках погашения;

- дегазация пласта и спутников;

- упрочнение горного массива.

Возможность выбора соответствующих модулей для конкретных горно-геологических условий является не только отличительной особенностью технологических схем, но и значительно расширяет рациональную область их применения.

Одной из особенностей альбома технологических схем является их подразделение на 5 групп (3 группы для пологих и наклонных пластов и 2 для крутых) по уровню годовой добычи из одного очистного забоя:

I – 1 млн.т и более; II – 500 тыс.т и более; III – 300 тыс.т и более; IV – 150 тыс.т и более и V –менее 150 тыс.т. При этом в первых 2-х группах схем приняты ограничения по минимальной мощности пласта (соответственно 2 и 1 м) и максимальным углом его падения (12 и 25 град.). Представленные в группах I и II сочетания способов подготовки и систем разработки практически не повторяются в технологических схемах группы III, предназначенные для меньшего уровня добычи угля.

При отсутствии на шахте оборудования, необходимого для высокопроизводительной работы очистных забоев, схемы подготовки и систем разработки I и II групп могут использоваться при других мощности и углах падения пласта, а также при оборудовании, предназначенном для использования в группе III.

В альбом технологических схем включены модули очистных забоев для пологих и наклонных пластов с узкозахватными и широкозахватными комбайнами и струговыми установками с индивидуальной металлической крепью. Их применение предусматривается при способах подготовки и системе разработки, представленных в группе III при минимальной мощности пластов ниже предельной, указанной в схемах по условиям применения средств комплексной механизации.

Модули площади поперечного сечения выработок в свету после осадки, в отличие от др. модулей, дифференцированы по угольным бассейнам в связи с большими различиями применяемых в бассейнах форм и размеров площадей сечения выработок, видов и параметров их крепи и др. в соответствии с физико-механическими свойствами и условиями залегания пластов и вмещающих пород, специфичными для данного бассейна.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒