CC BY
33
-------------------------------------- © Ю.И. Разоренов, А.А. Белодедов
С.А. Шмаленюк, 2010
УДК 622.33.003.12
Ю.И. Разоренов, А.А. Белодедов С.А. Шмаленюк
ОПТИМИЗАЦИЯ ПОРЯДКА ВЕДЕНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ПРИ ПАНЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ НА ТОНКИХ И СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТАХ
Проведен анализ общепринятой панельной схемы подготовки и предложен новый порядок ведения подготовительных и очистных работ при разработке тонких и средней мощности угольных пластов, а также отмечены его достоинства и недостатки. Ключевые слова: угольные пласты, шахтное поле, панельная подготовка, вертикальные ценрально-сдвоенные стволы.
Семинар № 16
Для отработки тонких и средней мощности угольных пластов наибольшее распространение получил панельный способ подготовки. Традиционный порядок проведения системы основных подготовительных выработок в шахтном поле при панельной подготовке заключается в следующем. С поверхности проводят вскрывающие выработки, затем сооружают околостволь-ный двор, от выработок которого проводят главный откаточный и параллельный штреки. Для подготовки бремсбер-говой части шахтного поля от них по восстанию пласта проводят бремсберг и два ходка до верхней границы шахтного поля. Для подготовки уклонной части шахтного поля по падению проводят уклон и два ходка до откаточного горизонта первого яруса. От них проводят ярусные вентиляционные и конвейерные штреки, которые соединяют разрезной печью и приступают к отработке запасов выемочных полей. Между последним конвейерным штреком бремсберго-вой части и первым вентиляционным штреком уклонной части, оставляют целик угля размером 30-50 м. По мере отработки запасов в уклонной части шахт-
ного поля производят углубку уклона и ходка до второго горизонта. Порядок отработки выемочных полей в пределах шахтного поля как при отработке бремсберговых, так и уклонных частей сверху вниз. Запасы угля, находящиеся в охранных целиках коренных штреков можно отработать используя последний транспортный штрек в бремсберговой части в качестве вентиляционного и также последний вентиляционный штрек в уклонной части в качестве транспортного для отработки последней лавы в крыле. Коренные штреки погашают впереди лавы. Данную технологию погашения коренных штреков, по факту, не применяют из того, что последний транспортный штрек в бремс-берговой части и первый вентиляционный штрек в уклонной части, как правило, оказывается задавленным, и эти запасы не отрабатывают, а списывают. Соответственно в качестве недостатка в традиционной технологической схеме при панельной подготовке можно отметить достаточно высокие проектные потери угля (целики околостволь-ного двора, коренных штреков, бремс-
Порядок проведения и отработки выемочных полей при панельной подготовке
бергов, уклонов и ходков, барьерные целики).
При панельной подготовке также возможен другой порядок проведения основных выработок с последующей отработкой запасов в пределах шахтного поля представленный на рисунке, сущность которого заключается в следующем. С поверхности также проводят вскрывающие выработки главный 1 и вспомогательный 2 стволы, затем проводят выработки околоствольного двора 3, от которых проводят главный откаточный 4 и параллельно вентиляционный 5 штреки до средней части панели. Для подготовки бремсберговой части шахтного поля от главного откаточного и вентиляционного штреков по восстанию пласта проводят бремсберг 6 и два ходка 7 до верхней границы шахтного поля. Параллельно осуществляют подготовку уклонной части шахтного поля -по падению проводят уклон 8 и два ходка до нижней границы шахтного поля.
От бремсбергов, уклонов и ходков проводят ярусные вентиляционные 9 и транспортные 10 штреки до боковой границы шахтного поля или границы панели. Ярусные штреки между собой соединяют разрезной печью 11 и приступают к одновременной выемке угля длинными очистными забоями (лавами) 12 как в бремсберговой, так и в уклонной частях панелей. Для сохранности главных штреков, бремсбергов, ходков и уклонов оставляют угольные целики 13.
Параллельно с очистными работами осуществляют подготовку последующих выемочных полей проведением ярусных штреков. Ярусный транспортный штрек в бремсберговой части и ярусный вентиляционный штрек в уклонной части будут использоваться повторно при отработке следующей лавы. Ярусные штреки не использующиеся повторно погашают. После отработки запасов выемочного поля приступают к отработке запасов нижней и верхней лав для
бремсберговой и уклонных частей соответственно. И так до главных откаточного и вентиляционного штреков, которые при отработке последних лав в бремсберговом и уклонной полях будут использовать как ярусные вентиляционный и конвейерные штреки. Одновременная отработка бремсберговых и уклонных выемочных полей позволит осуществить высокую сохранность последнего конвейерного штрека в бремс-берговой части и последнего вентиляционного штрека в уклонной части перед отработкой двух последних лав с погашением главных штреков.
Отличия данного способа от традиционного панельного состоят в том, что, проведение ярусных штреков и последующую выемку угля из лав осуществляют одновременно в бремсберговой и уклонной частях панелей, уклонную часть отрабатывают снизу-вверх и последние выемочные поля в панелях отрабатывают с погашением целиков у главных штреков. Предлагаемый способ отработки выемочных полей при панельной подготовке обеспечит: меньшие потери угля, высокую концентрацию горных работ, более стабильную работу подготовительных забоев (не требуется дополнительно увеличивать скорость проходки при подготовке уклонной части, для выполнения работ по углубке уклона и ходков), что в свою очередь позволит повысить качество добываемого угля при валовой выемке горной массы из очистных и подготовительных забоев; снижение себестоимости добычи за счет дополнительной добычи из целиков при одинаковом объеме проведения подготовительных выработок; снижение затрат на поддержание так, как после отработки крыла все его выработки погашается и как минимум нет необходимости поддерживать коренные штреки на весь срок отработки запасов.
Произведем анализ изменения потерь при традиционной и предлагаемой технологиях на следующем примере. Размеры шахтного поля по простиранию 8000 м, по падению 4000 м, мощность пласта 1,3 м, удельный вес угля 1,7 т/м3. Вскрытие месторождения производим вертикальными ценрально-
сдвоенными стволами и капитальными квершлагами. Для подготовки шахтного поля принимаем панельную схему и производим следующую раскройку. По падению шахтное поле делим капитальными штреками на бремсберговую и уклонную части. По простиранию бремсберговую часть делим бремсбергом и ходком при нем на три панели (одна двукрылая, две однокрылые). Аналогично бремсберговой части производим раскройку и уклонной части. При этом длина капитальных штреков составит около 4000 м, бремсберга и уклона суммарно также около 4000 м. Балансовые запасы составят ^вал = 8000 • 4000 -1,3 -1,7 = 70,7 млн т Потери угля в барьерных целиках (при ширине 50 м) составят Пвар = 24000 • 50-1,3-1,7 = 5,3 млн т
Потери угля в околоствольном дворе около 0,3 млн. т. Потери угля при традиционной панельной схеме подготовки для охраны коренных штреков (расстояние между выработками и ширина охранного целика - 40 м) составят
Пор = 4000•40•3 • 1,3 • 1,7 = 1,1 млн т
. Потери угля при предлагаемой технологии будут состоять только между самими коренными штреками и составят П'кор = 4000• 40-1,3-1,7 = 0,35 млн т .
Потери угля для охраны бремсберга и ходка, а также уклона и ходка (расстояние между выработками и ширина охранного целика - 30 м) составят
Пбр ук = 4000 • 30 • 3 • 3 -1,3 -1,7 = 2,4 млн т
Проектные потери при традиционной панельной подготовке составят
П = 5,3 + 0,3 +1,1 + 2,4 = 9,1 млн т или 12,9 %. Проектные потери при предлагаемом порядке подготовки составят
П' = 5,3 + 0,3 + 0,35 + 2,4 = 8,35 млн т или 11,8 %. При новом варианте подготовки и отработки выемочных полей по сравнению с традиционной панельной потери снизятся на 8,5 %, что составляет 0,75 млн т. [ДШ
— Коротко об авторах -----------------------------------------
Белодедов А.А. - кандидат технических наук, доцент кафедры ПРМПИ
