Вскрытие свиты крутопадающих пластов вертикальными стволами и этажными квершлагами

На крутом падении шахты разрабатывают до 30 и более пластов. Как правило, вскрытие свиты крутых пластов осуществляется вертикальными стволами и этажными квершлагами, т.е. имеет место многогоризонтная схема вскрытия шахтного поля (рис. 2.7).

Рисунок 2.7 – Вскрытие свиты крутопадающих пластов вертикальными

стволами и этажными квершлагами

Стволы располагаются на разрезе по падению за зоной сдвижения толщи горных пород, т.е. за линией, проведенной от нижней технической границы под углом b, и с учётом бермы безопасности шириной 30-50 м. При расположении стволов по середине свиты пластов отклонение стволов от вертикали за счет многократной подработки и надработки их в начале 70-х годов ХХ столетия составило более 1,5м. В связи с чем около 70% стволов шахт ЦРД было остановлено и проводилось их перекрепление. По простиранию стволы располагаются в центре шахтного поля.

Первоначально клетевой ствол 1 и скиповой 2 проводятся до отметки откаточного штрека первого этажа. У ВТГ сооружается околоствольный двор 3, а на уровне откаточного штрека первого этажа – околоствольный двор 4. От них проводятся вентиляционный 5 и откаточный 6 квершлаги. Они вскрывают необходимое количество угольных пластов, обеспечивающих добычу шахты. От этих квершлагов проводятся по простиранию вентиляционный пластовый 10 и откаточный пластовый 12 штреки. Между ними проводятся разрезные печи 11. Отработку запасов этажа производят от центра к границам шахтного поля по простиранию. Для охраны этажных квершлагов 6 и 5 оставляются целики угля. По мере отработки ближайших к стволам пластов производится вскрытие, подготовка и отработка более удаленных пластов.

По мере отработки запасов первого этажа осуществляется углубка стволов до отметки откаточного штрека второго этажа. По аналогии с первым этажом производится вскрытие, подготовка и отработка запасов угля второго этажа. Одновременно в работе находятся два этажа. На первом этаже ведется добыча большей части угля, на втором начинают вести добычу угля, т.е. происходит развитие горных работ. Бывший откаточный горизонт первого этажа становится вентиляционным при отработке второго этажа и т.д. Некоторое время в переходный период (2-4 года) исходящая струя воздуха со второго этажа по вентиляционным сбойкам передается на вентиляционный горизонт первого этажа, что значительно усложняет схему проветривания.

Для исключения этого недостатка необходимо проводить на каждом горизонте по два этажных квершлага и групповых штрека. По одному идет свежая, а по другому исходящая струя воздуха.

Согласно рекомендациям НТП время отработки горизонта на крутом падении должно быть более 10 лет. При малом количестве пластов и ограниченных запасах этажа время отработки будет меньше 10 лет. Время подготовки нового горизонта составляет 5-7 и более лет. Поэтому для обеспечения ритмичной работы шахты и недопущения снижения ее добычи при переходе очистных работ с одного горизонта на другой стволы проводятся сразу до отметки откаточного горизонта второго этажа. Углубку стволов производят сразу на два этажа. То есть, в том случае, когда запасов угля этажа не хватает на 10 лет отработки, производится объединение двух этажей в один транспортный горизонт. С этой целью проводится капитальный гезенк 13. Уголь с откаточного горизонта первого этажа по нему передаётся вниз на откаточный горизонт второго этажа, т.е. на транспортный горизонт.

В отличие от пологого и наклонного падения на крутом падении нет наклонных выработок. В связи с этим схема транспорта значительно проще. Постоянное ведение углубочных работ требует проведения стволов большим диаметром, чем это необходимо для размещения скипов или клетей. На современных шахтах, как правило, для обеспечения углубки стволов проводится третий ствол. Все это приводит к удорожанию стоимости строительства шахты.

Данная схема вскрытия является наиболее распространенной на шахтах ЦРД. Вертикальная высота этажа принимается 100-110 м. Для уменьшения затрат на поддержание пластовых штреков проводят полевые групповые штреки 7 и 8. В этом случае пластовые штреки поддерживаются только между промежуточными квершлагами, а не на всю длину крыла шахтного поля.

В центральном районе Донбасса с газоносностью пластов 20 м³/т и более при размерах шахтных полей по простиранию более 6 км нужно использовать фланговую, а с размерами более 8 км – секционную схемы проветривания шахт с проведением соответствующего количества одиночных или спаренных воздухоподающих и вентиляционных стволов или скважин большого диаметра.