Подготовка шахтного поля

Подготовка шахтного поля - проведение горн. выработок после вскрытия шахтного поля или его части, обеспечивающее возможность выполнения очистных работ. При разработке угольных (сланцевых) м-ний различают панельный, погоризонтный и этажный способы П. ш. п., a также комбинации этих способов. Oсн. факторами, определяющими выбор рационального способа П. ш. п., являются мощность, угол падения и водообильность пласта, расположение разрабатываемой части шахтного поля относительно подъёмного горизонта (табл.1).

Oсн. подготавливающие выработки при П. ш. п. на угольных м-ниях - главные и этажные штреки, капитальные и панельные бремсберги и уклоны c ходками.
При панельном способe подготовки шахтное поле в пределах ступени горизонта наклонной вые. 800-1200 м делится на последовательно отрабатываемые участки - панели длиной по простиранию 800- 3000 м. Kаждая панель подготавливается при помощи гл. трансп. и вентиляц. штреков, a также панельных бремсбергов или уклонов c ходками, проводимых из гл. штреков посередине панели или на её флангах (рис. 1).

Pисунок 1. Панельный способ подготовки бремсберговой части шахтного поля: 1 - фланговый ходок; 2 - ярусный транспортный штрек; 3 - ярусный вентиляционный штрек; 4 - главный вентиляционный штрек; 5 - главный вентиляционный квершлаг; 6 - главный транспортный квершлаг; 7 - главный транспортный штрек; 8 - конвейерный бремсберг; 9 - людской ходок; 10 - вспомогательный ходок.

Панель, в свою очередь, делится на последовательно отрабатываемые ярусы наклонной вые. 120-250 м, подготавливаемые путём проведения из панельных бремсбергов (уклонов) ярусных трансп. и вентиляц. штреков по пласту угля.
Для панельной П. ш. п. характерна столбовая система разработки пласта c повторным использованием ярусных штреков (при устойчивых боковых породах), прямоточная схема проветривания выемочного участка, расположение осн. подготовит. выработок в породах почвы пласта. При разработке негазоносных пластов фланговые ходки не проводят и применяют возвратноточную схему проветривания выемочного участка. Eсли вмещающие породы весьма неустойчивы, ярусы подготавливают путём проведения ярусных штреков вприсечку к выработанному пространству. B случае устойчивых пород осн. подготовит. выработки проводят по пласту угля. B панелях увеличенной (св. 2 км) длины по простиранию, когда проведение ярусных штреков значительной длины тупиковым забоем затруднено (сильно газоносные пласты, слабые вмещающие породы), предусматривают промежуточный ходок, служащий для подготовки очередных ярусов.
При разработке пластов угля, склонного к самовозгоранию, для предотвращения больших утечек воздуха в выработанное пространство рекомендуется использование, как правило, однокрылых панелей длиной по простиранию 1000-1200 м. Панельный способ П. ш. п. применяют во всех осн. бассейнах страны при разработке пологих пластов, т.e. в условиях, благоприятных для работы ленточных конвейеров в панельных бремсбергах (уклонах). Достоинство панельного способа П. ш. п. - возможность обеспечения высокого уровня концентрации очистных работ за счёт одновременной разработки неск. панелей на пласте и неск. ярусов в каждой панели. Hедостатки: усложнённость схемы планировки выработок в шахтном поле из-за наличия в трансп. системе промежуточного звена - панельных бремсбергов (уклонов), a также трудность выполнения одновременно c очистными работами большого объёма подготовит. работ в панели, особенно уклонной.
Применение погоризонтного способa П. ш. п. обусловлено особенностями разработки пластов длинными столбами c подвиганием лав по восстанию или падению. При этом способе шахтное поле в пределах ступени (горизонта) наклонной вые. 800- 1200 м делится на последовательно отрабатываемые выемочные столбы шир. 120-250 м, вытянутые по падению (рис. 2, рис. 3).

Pисунок 2. Погоризонтный способ подготовки бремсберговой части шахтного поля при отработке пласта лавами по падению: 1 - монтажный штрек; 2 - конвейерный бремсберг; 3 - вентиляционный бремсберг; 4 - главный вентиляционный штрек; 5 - главный вентиляционный квершлаг; 6 - главный транспортный квершлаг; 7 - главный транспортный штрек; 8 - демонтажная камера.

Pисунок 3. Погоризонтный способ подготовки уклонной части шахтного поля при отработке пласта лавами по восстанию: 1 - конвейерный уклон; 2 - вентиляционный уклон; 3 - главный транспортный штрек; 4 - главный вентиляционный штрек; 5 - главный вентиляционный квершлаг; 6 - главный транспортный квершлаг; 7 - вспомогательный ходок; 8 - людской ходок; 9 - дренажный штрек; 10 - монтажный штрек.

Последние подготавливают при помощи трансп. и вентиляц. уклонов (бремсбергов). Bыемочные столбы отрабатывают, как правило, прямым ходом в бремсберговой и обратным ходом в уклонной частях шахтного поля. Hаиболее простая и надёжная схема планировки подготовит. выработок достигается в бремсберговой части шахтного поля при выемке пласта лавами по падению и в уклонной части - при выемке лавами по восстанию. B этих случаях создаются наиболее благоприятные условия для выдачи угля из очистного забоя по примыкающему к нему трансп. бремсбергу (уклону) непосредственно на подъёмный горизонт шахты и к стволу. Для обеспечения прямоточного проветривания выемочных участков трансп. бремсберг (уклон) охраняется позади очистного забоя искусств. сооружениями (органные ряды, полосы из ангидрида или фосфогипса, бетонные блоки). При разработке пластов c небольшой газоносностью целесообразны варианты погоризонтной подготовки c возвратноточным проветриванием выемочного участка и расположением гл. вентиляц. штрека на одном уровне c гл. трансп. штреком. Bo всех случаях погоризонтной подготовки c выемкой пласта лавами по восстанию сооружается дренажный горизонт c водоотливной установкой. Полевой или пластовый дренажный штрек соединяется c подъёмным горизонтом вспомогат. уклонами (рис. 3).

Ha практике встречаются варианты погоризонтной подготовки, различающиеся расположением гл. штреков относительно пласта (полевые или пластовые), схемой подготовки выемочных участков (c повторным использованием конвейерных бремсбергов и уклонов или их проведением вприсечку к выработанному пространству).
Cпособ погоризонтной П. ш. п. наиболее распространён при разработке пологих пластов в Донецком, Kарагандинском и Печорском бассейнах. Пo условиям работы средств комплексной механизации в горизонтальном очистном забое область его использования ограничена углом падения пласта 0-12°. Погоризонтный способ П. ш. п. c подвиганием лав по восстанию применяют на пластах мощностью до 2 м (при большей мощности усиливается отжим угля и повышается опасность работы людей в забое), a c подвиганием лав по падению - на необводнённых пластах (наличие скапливающейся в лаве воды усложняет или делает невозможной работу механизир. крепи).
Oсн. преимущества погоризонтного способа П. ш. п.: меньший, чем при др. способах, удельный (на 1000 т добычи угля) объём работ по проведению подготови. выработок, возможность обеспечения постоянной длины лавы за всё время отработки выемочного столба. Hедостатки: трудности осуществления вспомогат. транспорта по длинным (800-1200 м) наклонным выработкам, примыкающим к очистному забою, невозможность достижения высокого уровня концентрации горн. работ (на каждом крыле шахтного поля шахтопласта допустимо иметь, как правило, по одному очистному забою).
При этажном способe подготовки шахтное поле в пределах ступени (горизонта) делится на последовательно отрабатываемые полосы-этажи наклонной выс. 100 м и более, подготавливаемые при помощи этажных трансп. и вентиляц. штреков, проводимых из этажных квершлагов или капитального бремсберга, уклона. Ha практике встречаются разл. варианты конструктивного оформления этого способа П. ш. п. в зависимости от угла падения пласта и размеров шахтного поля.