На разрабатываемых шахтой пластах принята система разработки длинными столбами по простиранию. Главной особенностью которых является отсутствие взаимного влияния подготовительных и очистных работ. На шахте сохраняется существующая система разработки - длинными столбами по простиранию за исключением участка запасов между нарушениями в забросовой части пласта l3, где применяются длинные столбы по восстанию. Проектом принята возвратноточная схема проветривания выемочных участков с погашением выработок вслед за лавой, что обусловлено опасностью самовозгорания пластов. На участках с возвратноточной схемой проветривания достижение высоких нагрузок по газовому фактору обеспечивается при помощи газоотсоса из выработанного пространства и дегазации.
Подготовка выемочных столбов предусматривается ярусными вентиляционными и конвейерными штреками. На протяжении 50м впереди лавы и 40м за лавой в ярусном штреке и бортовой выработке устанавливаются стойки усиления крепи типа ГСК. Длина выемочных столбов 1200-2000м, длина лавы составляет 170-320м. В качестве основного способа управления кровлей принято полное обрушение. Для поддержания сопряжений лав с ярусными штреками используются механизированные крепи сопряжений.
Краткую характеристику системы разработки на пласте, принятом к проектированию привожу в таблице 3.
Таблица 3 - Характеристика системы разработки на пласте, принятом к проектированию
| Наименование системы | Параметры системы | Подготовительные выработки участка | |||||||
| Высота этажа (яруса) или ширина столба, м | Длина выемочного поля, м | Длина лавы, м | Наличие и размер целиков | Наименование | Длина, м | Сечение | Материал крепи | ||
| форма | площадь, м2 | ||||||||
| Длинными столбами по простиранию | 170-320 | 1200-2000 | 170-320 | без целиков между соседними столбами | Вентиляционный штрек Конвейерный штрек | 1380 1380 | арка арка | 8,5 8,5 | КМП-А3/11,2 КМП-А3/11,2 |
Очистные работы на участке №1, отрабатывающего 4-ю северную лаву уклона 1”бис” пласта k5 и очистные работы на остальных добычных участках проводятся по следующим технологическим схемам.
Схема подготовки лавы – панельная, система разработки – длинными столбами по простиранию. Краткие технико-экономические показатели участка приведены в таблице 4.
Для подготовки выемочного участка пройдены конвейерный, вентиляционный штреки и разрез. Штреки и разрез проводились комбайном ГПКС.
Конвейерный штрек предназначен для транспортировки горной массы и подачи свежего воздуха к очистному забою, размещения конвейерной линии для выдачи горной массы из очистного забоя, передвижения людей. Площадь поперечного сечения выработки в свету – 8,5 м2. Конвейерный штрек оборудован конвейерами: 1Л-100К, 1Л-100, СП-202. По конвейерному штреку проложены: пожарно-оросительный трубопровод, рельсовый путь колеей 600 мм, силовые и сигнальные кабели. Призабойный конвейер СП-202 настилается с нижней стороны конвейерного штрека.
Вентиляционный штрек служит для выпуска исходящей струи воздуха, доставки материалов и оборудования к очистному забою, передвижения людей. Для доставки материалов и оборудования к лаве настлан рельсовый путь из рельс Р-24 колеей 900 мм. Доставка ведется в вагонах, "козах", площадках с помощью лебедок ЛВ-25.
Вентиляционный и конвейерный штреки погашаются вслед за подвиганием очистного забоя.
На конвейерном штреке, впереди очистного забоя, на расстоянии 80-30 метров, монтируется энергопоезд, состоящий из магнитной станции СУВ-350А, трех маслостанций СНТ-32 и других "площадок" с оборудованием.
Разрез служит для монтажа в нем механизированной крепи 1КМ-88, забойного конвейера СП-87ПМ, комбайна РКУ-10, кабелей электропитания комбайна и приводов конвейера лавы, трубопровода орошения, кабелей сигнализации, связи и управления забойным оборудованием.
Проветривание лавы возвратноточное, согласно классификации "Руководства по проектированию вентиляции угольных шахт", Макеевка-Донбасс, 1989 г.
В лаве предусматривается применение комплекса 1КМ-88 с комбайном РКУ-10 и конвейером СП-87ПМ.
Управление кровлей производится полным обрушением.
Использование комбайна РКУ-10 обеспечивает без нишевую выемку угля. На сопряжениях с конвейерным и вентиляционным штреками производится выемка угля по берме вручную при помощи отбойного молотка. Крепление бермы производится шпальным брусом длиной 3,9 м, заведенным за ножки арочной крепи под кровлю пласта, и пробитыми под него деревянными стойками.
Крепление сопряжений вентиляционного и конвейерного штреков осуществляется инвентарной крепью сопряжения, состоящей из трех швеллеров №18 длиной по 6,0м и устанавливаемых под них деревянных стоек. Стойки устанавливаются в местах пересечения швеллеров с верхняками штрековой крепи.
Для уменьшения сползания швеллера по верхнякам штрекового крепления, в швеллер заводится брус и производится крепление швеллера по его длине к верхнякам штрекового крепления специальными хомутами жесткости.
Таблица 4 - Технико-экономические показатели участка
| Наименование показателей | Значение |
Мощность пласта, мУгол падения пласта, градусОбъемная масса угля, т/м3Длина лавы, мДлина ниш, мТип выемочного механизмаСхема работывыемочного механизмаШирина захвата, мЧисло циклов в сутки, цикловДобыча угля за цикл, тДобыча угля за сутки, мДобыча угля за месяц, мШтат рабочих явочный, человекШтат рабочих списочный, человек | 1,30 16 1,30 210 - РКУ-10 Односторонняя: снизу вверх – выемка; сверху вниз – зачистка 0,63 3 212 848 25440 92 175 |
Работы в очистном забое, оборудованном комплексом КМ-88, выполняются в следующей последовательности:
1. Выемка угля комбайном РКУ-10;
2. Передвижка секций крепи КМ-88;
3. Концевые операции;
4. Зачистка лавы комбайном РКУ-10;
5. Задвижка конвейера СП-87ПМ к забою.
Работы по ремонту и подготовке комплекса к работе, как правило, производятся в ремонтно-подготовительную смену.
В штате участка числится 184 человека. Из них: 12 – ИТР, 119 – ГРОЗ, 31 – электрослесарь, 11 – горнорабочих по ремонту горных выработок, 5 – машинистов подземных установок, 6 – горнорабочих подземных. Явочный состав составляет 50 - 60% от списочного.
Изучив технологию и организацию работ на участке, прихожу к выводу, что имеются резервы и возможности для увеличения нагрузки на очистной забой, снижению материальных и трудовых затрат.
Применяемый на участке комплекс 1КМ-88 морально устарел. Коэффициент затяжки кровли составляет 72%. В связи с боковым расположением домкрата передвижки секции и узким основанием, данный комплекс подвержен, так называемому “сползанию” основания и крену секций крепи.
Крепление сопряжений производится вручную при помощи швеллеров и деревянных стоек. Крепление бермы производится шпальным брусом, для заведения которого, требуется предварительно произвести отбойку угля отбойным молотком или «на обушок».
При передвижке трех верхних и нижних секций крепи, на них заводится шпальный брус, под который, между верхняками и под конец, пробивается три деревянных стойки. При погашении тупиков конвейерного и вентиляционного штреков, брусья остаются в завале.
Выемочный комбайн РКУ-10, применяемый на участке, зарекомендовал себя положительно. Он прост в обслуживании, обладает высокой энерговооруженностью и, на данный момент, наиболее подходит для данных условий.
Выемка угля на участке осуществляется по односторонней схеме:снизу вверх – выемка; сверху вниз – зачистка.
Проанализировав существующую технологию очистных работ, предлагаю следующее:
а) заменить морально устаревший механизированный комплекс 1КМ-88 на новый, более производительный, обеспечивающий безопасность при ведении горных работ комплекс 2МКД90;
б) для обеспечения безопасности рабочих, обслуживающих верхнее и нижнее сопряжения лавы, для экономии лесоматериалов предлагаю использовать крепи сопряжения КСШ5К;
в) для обеспечения безопасности рабочих, обслуживающих верхнее и нижнее сопряжения лавы, для экономии лесоматериалов предлагаю использовать в качестве четырех первых и четырех последних секций крепи концевые комплекты 2КК;
г) отказаться от односторонней схемы выемки угля и использовать челноковую схему;
д) заменить конвейер лавы СП-87ПМ на более мощный, модернизированный конвейер СПЦ163, который рекомендуется использовать в составе комплекса 2МКД90.
Исходные данные для проектирования свожу в таблицу 5.
Таблица 5 – Исходные данные для проектирования
| Показатели | Значение |
| Мощность пласта, м | 1,3 |
| Угол залегания пласта, град | 16 |
| Плотность угля, т/м3 | 1,30 |
| Колебание пласта по мощности, м | Dm=0,05 |
| Относительная газообильность участка, м3/т | 16 |
| Абсолютная газообильность участка, м3/мин | 4,3 |
| Размер выемочного участка, м | 210 |
| Пласт по выбросамсамовозгораниюугольной пылигорным ударам | не опасен опасен опасен не опасен |
| Обводненность участка | не обводнен |
| Непосредственная кровлямощность, мплотность пород, т/м3удельный вес, кН/м | песчаный сланец 9,2 23,05 2,35 |
| Основная кровля | песчаник, песчаный сланец |
| Непосредственная почва | глинистый сланец |
| Основная почва | песчаник |
| Сопротивляемость угля резанию, кН/м | 270 |
Подготовкой шахтного поля называют проведение после вскрытия шахтного поля системы подготавливающих выработок, обеспечивающих условия для эффективной и безопасной выемки полезного ископаемого. Подготовку шахтного поля обычно ведут частями и по мере их отработки подготавливают следующие части.