Требования к системам разработки

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ

Общие сведения

После завершения этапа подготовки шахтного поля переходят к следующему этапу — эксплуатации месторождения, то есть собственно к добыче полезного ископаемого.

Работы, связанные с извлечением полезного ископаемого, называются очистными работами, а выработки, в которых непосредственно добывается полезное ископаемое, — очистными выработками. На практике чаще употребляется термин "очистной забой". В качестве очистных забоев могут быть лавы, камеры, полосыизаходки.

Каждый очистной забой обслуживается выработками, которые предназначены для транспорта, вентиляции, передвижения людей и др. целей, и носят общее название подготовительные выработки. Однако, поскольку к подготовительным относятся также и выработки, подготавливающие шахтное поле, удобнее выработки, обслуживающие очистные забои, называть выемочными.

На рис. 1.1 схематически показаны виды очистных забоев и непосредственно обслуживающие их выработки.

Рисунок 1.1 – Виды очистных забоев:

а – лава; б – полоса; в – заходка; г – камера

Например, лаву (рис. 1.1, а) обслуживают транспортный и вентиля­ционный штреки, полосу (б) — углеспускная и вентиляционная печи, заходку (в) — выемочная печь, а забой камеры (г) обслуживается собственной выработкой — камерой.

Характерной особенностью ведения очистных работ является постоянное перемещение очистного забоя в пространстве, вследствие чего особое значение приобретает своевременное проведение выработок, обслуживающих этот забой. В одном случае выработки могут проводиться до начала ведения очистных работ, в другом — одновременно с очистными работами, в третьем — часть выработок проводится до начала отработки участка, а остальные — во время ведения очистных работ.

Установленный для данных условий порядок ведения очистных и подготовительных работ во времени и пространстве называется системой разработки пласта.

Систему разработки можно также определять как комплекс очистных и подготовительных выработок, проводимых в определенной последовательности во времени и пространстве.

Требования к системам разработки

Выбранная для конкретных условий залегания пласта система разработки должна удовлетворять следующим основным требованиям: безопасности ведения очистных и подготовительных работ, комфортным условиям труда, экономичности разработки, минимальным потерям полезного ископаемого в недрах и обеспечению охраны окружающей среды.

Безопасность работ определяется исключением возможности завалов очистных забоев, взрывов газов и пыли, пожаров, предотвращением падения людей на крутонаклонных пластах и их травмирования падающими кусками породы и полезного ископаемого. Так, например, система разработки полосами по восстанию с временным маганизированием угля является высокопроизводительной системой, однако она не исключает завалы очистных забоев. По этой причине от ее применения в последние годы отказались. По причине высокой пожароопасности также отказались от применения камерной системы разработки на мощных крутых пластах, хотя во время войны при нехватке рабочей силы она применялась на шахтах Кузбасса, обеспечивая высокую производительность труда. Обязательным условием безопасности работ является наличие не менее двух свободных выходов из очистного забоя, а также надежное его проветривание.

Комфортные условия труда определяются в основном удобствами работы, допустимым содержанием пыли и влаги в вентиляционной струе, и его температурой.

Экономичность системы разработки определяется уровнем производительности труда и себестоимости 1 т полезного ископаемого при высоком его качестве. Система разработки должна обеспечивать возможность применения высокопроизводительной забойной техники для достижения высокой нагрузки на забой, минимальный расход материалов на единицу добываемого ископаемого, а также иметь минимальный объем проведения выемочных выработок, простую и надежную транспортную сеть.

Правильно выбранная система разработки должна обеспечивать минимальные потери полезного ископаемого, поскольку, с одной стороны, запасы невосполнимы, а с другой — уменьшение потерь снижает удельные капитальные затраты на строительство горного предприятия, а также косвенные затраты на геологическую разведку месторождения. В отдельных случаях допустимо увеличение эксплуатационных потерь угля с целью достижения высокой производительности труда, меньшего расхода материалов, снижения себестоимости 1 т добычи. Например, камерная система разработки пологих пластов характеризуется в целом высокими потерями полезного ископаемого, однако отличается высокими технико-экономическими показателями. В отдельных случаях, например, при значительной нарушенности пластов и невысокой ценности полезного ископаемого она может оказаться экономически целесообразной даже при относительно высоких потерях.

Требования к системам разработки с точки зрения охраны окружающей среды сводятся к необходимости оставления породы в шахте, не допуская ее выдачи на поверхность, а также исключению образования провалов на дневной поверхности и подработки зданий и сооружений, для чего необходимо применять системы разработки с закладкой выработанного пространства.