Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Многогоризонтное вскрытие пологих и наклонных пластов вертикальными стволами



Применяются следующие разновидности многогоризонтного вскрытия пологих и наклонных пластов вертикальными стволами в зависимости от наличия дополнительных вскрывающих выработок: вертикальными стволами и капитальными квершлагами на двух горизонтах, погоризонтными и этажными квершлагами, слепыми стволами и др.

Сущность вскрытия вертикальными стволами и капитальными квершлагами на двух горизонтах (рис.2.23) состоит в том, что при значительном удалении отдельных групп пластов в свите каждая из них вскрывается самостоятельным квершлагом с околоствольным двором. При этом возможна одновременная и последовательная разработка горизонтов. При последовательной разработке горизонтов стволы первоначально проходятся до уровня первого горизонта, а затем по мере его отработки углубляются до уровня 2-го горизонта.

При одновременной разработке горизонтов стволы сразу проходятся до отметки 2-го горизонта и на каждом из них сооружаются самостоятельные околоствольные дворы. В работе при этом одновременно находятся оба горизонта. Для их обслуживания необходимо оборудовать два самостоятельных подъема. При небольшой производственной мощности шахты оба подъема могут располагаться в одном стволе увеличенного сечения. Вспомогательный ствол в этом случае также может быть один, но он должен обслуживать два горизонта.

 

 

Рисунок 2.23 – Вскрытие свиты пластов вертикальными стволами и капитальными квершлагами на двух горизонтах

 

Достоинства вскрытия пластов вертикальными стволами и капитальными квершлагами на двух горизонтах:

- возможность достижения высокой концентрации работ (при последовательной разработке горизонтов);

- отсутствие дополнительных вскрывающих выработок;

- простота схем транспорта.

Недостатки вскрытия пластов вертикальными стволами и капитальными квершлагами на двух горизонтах:

- сохраняются длинные бремсберги и уклоны со всеми их недостатками;

- сложный режим работы подъемов при одновременной работе горизонтов;

- при последовательной разработке горизонтов переход на новый горизонт часто требует смены и реконструкции подъемной машины.



Область применения вскрытия вертикальными стволами и капитальными квершлагами на двух горизонтах:

- месторождение представлено свитой пластов, состоящей из двух групп на значительном удалении друг от друга (120 м и более);

- при реконструкции шахты, на которой вначале не предполагалось отрабатывать нижние пласты;

- угол падения пластов – 6-180;

- размер шахтного поля по падению – до 2500 м.

Сущность вскрытия вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами (рис.2.24) состоит в том, что шахтное поле по падению делится на 3-4 горизонта. Размер горизонта по падению не должен быть более 1000-1200 м, а его запасов для разработки должно хватать не менее чем на 15 лет. Стволы первоначально проходятся только до отметки первого откаточного горизонта, а пласты вскрываются откаточным квершлагом. По мере отработки запасов 1-го горизонта стволы заблаговременно углубляются до 2-го горизонта, а пласты вновь вскрываются откаточным квершлагом. При отработке пластов на второй погоризонтный квершлаг первый используется в качестве вентиляционного.

 

Рисунок 2.24 – Вскрытие свиты пластов вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами

Достоинства вскрытия вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами:

- отсутствие многоступенчатых уклонов;

- повышается пропускная способность бремсбергов и уклонов;



- уменьшается общая протяженность поддерживаемых выработок с соответствующим снижением расходов на поддержание;

- возможность оборудования каждого нового горизонта новой техникой, в результате чего шахта периодически «обновляется»;

- возможность отработки шахтных полей больших размеров по падению, а, следовательно, иметь шахты с большим сроком службы;

- улучшается проветривание шахты.

Недостатки вскрытия вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами:

- сохраняются бремсберги и уклоны, усложняющие вспомогательный транспорт;

- необходимость периодических углубок стволов и оборудования новых подъемных горизонтов, что трудно осуществимо в условиях действующей шахты;

- увеличиваются капитальные затраты в связи с углубкой стволов и сооружением околоствольных дворов.

Область применения вскрытия вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами:

- угол падения пластов – 8-18-200;

- размер шахтного поля по падению – 2500-4000 м;

- производственная мощность шахты – 1,8 млн.т в год и более.

Схема вскрытия свиты пластов вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами с околоствольными дворами, обслуживающими два горизонта, приведена на рис.2.25.

Рисунок 2.25 – Схема вскрытия свиты пластов вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами с околоствольными дворами, обслуживающими два горизонта

 

Основными недостатками вскрытия вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами с околоствольными дворами, обслуживающими два горизонта, является отработка нижнего горизонта как уклонного поля со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями (необходимость организации дополнительного водоотлива, сложность проветривания, организации вспомогательного транспорта и т.д.). Поэтому более прогрессивным следует считать вариант, при котором все горизонты, за исключением последнего, отрабатываются на соответствующие бремсберги.

Сущность многогоризонтного вскрытия вертикальными стволами и этажными квершлагами (рис.2.26) заключается в том, что для вскрытия свиты пологих и наклонных пластов проходятся стволы до откаточного горизонта первого этажа и оборудуется два околоствольных двора – на откаточном и вентиляционном горизонтах. От стволов проходятся этажные квершлаги – откаточный и вентиляционный. В отличие от аналогичного одногоризонтного способа вскрытия, этажные квершлаги имеют здесь непосредственный выход к стволам. К моменту окончания выемки запасов 1-го этажа должен быть подготовлен второй этаж, для чего стволы углубляются до откаточного горизонта 2-го этажа, а пласты вновь вскрываются этажным квершлагом и т.д. При этом откаточные квершлаги и штреки первого этажа используются в качестве вентиляционных для второго этажа.

Рисунок 2.26 – Многогоризонтное вскрытие свиты пластов вертикальными стволами и этажными квершлагами

 

Достоинства многогоризонтного вскрытия вертикальными стволами и этажными квершлагами:

- отсутствие капитальных бремсбергов и уклонов;

- бесступенчатость транспорта от участка до ствола;

- простая схема проветривания;

- небольшие первоначальные капитальные затраты и срок строительства шахты;

- периодическое обновление горного хозяйства шахты.

Недостатки многогоризонтного вскрытия пластов вертикальными стволами и этажными квершлагами:

- частая углубка стволов в условиях действующей шахты;

- большая длина этажных квершлагов, особенно на первых и последних этажах;

- необходимость сооружения и оборудования околоствольных дворов на каждом этаже;

- необходимость замены подъемных машин в связи с углубками стволов;

- одновременная работа двух – трех горизонтов;

- большие капитальные затраты за весь период работы шахты и небольшой срок службы горизонта.

Область применения многогоризонтного вскрытия вертикальными стволами и этажными квершлагами:

- угол падения пластов – 200 и более;

- большое число вскрываемых пластов;

- высокая угленасыщенность месторождения;

- размер шахтного поля по падению – 2500-4000 м;

- повышенная производственная мощность шахты (1,8 млн. т в год и более).

Многогоризонтное вскрытие свиты пластов вертикальными и слепыми стволами представлено на рис.2.27.

Достоинства многогоризонтного вскрытия вертикальными и слепыми стволами:

- небольшие затраты на поддержание выработок.

Недостатки многогоризонтного вскрытия вертикальными и слепыми стволами:

- большой объем выработок, проводимых по породе;

Рисунок 2.27 – Многогоризонтное вскрытие свиты пластов вертикальными и слепыми стволами

 

- многоступенчатость транспорта;

- значительный объем выработок около слепых стволов;

- сложность схемы и организации работы транспорта.

Область применения многогоризонтного вскрытия пластов вертикальными и слепыми стволами:

- большая угленасыщенность месторождения;

- сложная тектоника месторождения;

- неустойчивые боковые породы.

Вскрытие крутых пластов

Для вскрытия крутых пластов, как правило, используют многогоризонтные схемы с применением вертикальных стволов и этажных квершлагов. И только в порядке исключения применяют вскрытие наклонными стволами, пройденными по пласту угля (при небольших размерах шахтного поля по падению или отработке верхних горизонтов), и штольнями (при залегании пластов в гористой местности). При вскрытии крутых пластов вертикальными стволами и этажными квершлагами существует две разновидности: донецкий и немецкий способы.

При установлении вертикальной высоты этажа на крутом падении необходимо учитывать следующие противоречивые факторы: чем больше высота этажа, тем меньше будет проходиться квершлагов, околоствольных дворов, штреков и других выработок в пределах шахтного поля и, следовательно, сократятся расходы на их проведение и поддержание, отнесенные на 1 т добычи. Однако чрезмерное увеличение высоты этажа вызовет затруднения в передвижении людей по лаве, увеличит степень дробления угля, усложнит проветривание и т.д. Поэтому в соответствии с НТП при разработке тонких и средней мощности пластов вертикальная высота этажа принимается в пределах 120-130 м, а при разработке мощных пластов – не более 80-100 м.

Сущность Донецкого способа вскрытия (рис.2.28) заключается в том, что для вскрытия свиты крутых пластов стволы проходятся сразу до уровня откаточного горизонта 2-го этажа, а околоствольный двор и этажные квершлаги проводятся на уровне первого этажа. К моменту окончания выемки запасов первого этажа должен быть подготовлен 2-й этаж и т.д. При этом откаточные квершлаги и штреки первого этажа используются в качестве вентиляционных для второго этажа.

Рисунок 2.28 – Донецкий способ вскрытия крутых пластов

Сущность немецкого способа вскрытия (рис.2.29) состоит в уменьшении капитальных работ за счет увеличения вертикальной высоты этажей до 200 м с разделением их на подэтажи. Отдельные группы пластов разрабатываются при этом с проведением полевых штреков. По простиранию эти группы пластов делятся на участки-блоки, посредине каждого блока от полевого штрека проводится блоковый квершлаг, а от него – гезенк до вентиляционного горизонта. Для подготовки подэтажей от гезенков проходятся подэтажные квершлаги и штреки.

Рисунок 2.29 – Немецкий способ вскрытия крутых пластов

 

При немецком способе вскрытия сокращается количество углубок стволов со всеми вытекающими из него положительными моментами: уменьшается количество околоствольных дворов с большим объемом и сложной конфигурацией выработок, уменьшаются крупные капитальные работы по подготовке горизонтов и т.д. Однако при этом значительно увеличивается число других выработок, проводимых, в основном, по породе: гезенков, полевых штреков, блоковых и подэтажных квершлагов и штреков.

Для условий Донецкого бассейна более целесообразен донецкий способ вскрытия, так как в этом бассейне сравнительно простая тектоника и невысокая угленасыщенность месторождения.

Широкому применению немецкого способа в Рурском бассейне способствует создание промышленностью ФРГ высокопроизводительного серийного оборудования – винтовых углеспусков и малогабаритных клетевых подъемных установок.

При вскрытии мощных крутых пластов стволы проходятся в лежачем боку свиты (рис.2.30), а располагаются за пределами зоны сдвижения пород; закругления с квершлагов на вскрываемые пласты проводятся только по породе.

Рисунок 2.30 – Схема вскрытия мощных крутых пластов

 


Просмотров 609

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2020 год. Все права принадлежат их авторам!