Групповая подготовка пластов на транспортном горизонте на пологом и наклонном падении

.

Рис. 3.16. Панельная схема подготовки с группированием пластов на горизонте ярусных штреков:

1 – ярусные квершлаги; 2 – групповые панельные бремсберги; 3 – отработанные части шахтного поля

При двух или большем числе пластов основные откаточные и вентиляционные штреки проходят и поддерживают в одном из разрабатываемых или нерабочих пластов, а также в боковых породах, соединяя их с пластовыми выработками промежуточными квершлагами или сбойкам. Групповая подготовка сокращает протяжённость проводимых и поддерживаемых выработок большого сечения, упрощает работу подземного транспорта, снижает потери полезного ископаемого в целиках.

При групповой отработке двух пластов главные откаточный и вентиляционный штреки (полевые или пластовые) проводят только по одному из них.

При группировании на горизонте ярусных штреков (рис. 3.16) на одном пласте (обычно на нижнем) в каждой панели проводят групповой панельный бремсберг, который соединяют с другим пластом откаточными и вентиляционными ярусными квершлагами. От ярусных квершлагов на верхнем пласте проводят в обе стороны откаточные и вентиляционные ярусные штреки.

 

Околоствольные дворы

Совокупность протяженных выработок и камер, расположенных около стволов, предназначенных для обслуживания подземного хозяйства шахт, называют околоствольным двором. Он предназначен для связи между стволами и выработками, вскрывающими угольные пласты. Выработки околоствольного двора относятся к капитальным.

Срок их службы исчисляется десятками лет, поэтому их крепят бетоном, металлом, железобетоном, не требующих существенного ремонта в течение всего срока службы. Протяженные выработки соединяют со стволами и используют для транспортирования угля, породы, материалов, а также для пропуска воздуха и передвижения людей. Для установки электрического и механического оборудования, ремонта электровозов, а также для обслуживания рабочих сооружают камеры, которые с протяженными выработками соединяют ходками.

Таким образом, околоствольный двор является своего рода станцией, на которую поступает груз, подлежащий выдаче па поверхность шахты, и с которой отправляются составы порожних вагонов, материалы, оборудование к рабочим участкам.

Кроме того околоствольный двор выполняет ряд других функций: подачу свежего и вывод отработанного воздуха, подвод, трансформацию и передачу на горные выработки электроэнергии, аккумуляцию и откачку на поверхность шахтных вод.

Околоствольные дворы классифицируются по следующим признакам:

по типу стволов — для вертикальных и наклонных;

по виду шахтного подъёма — для скипового, клетьевого, гидротранспортного;

по виду шахтного транспорта — для электровозного, конвейерного, гидравлического, комбинированного;

по типу вагонетки — для транспортирования глухими, саморазгружающимися (разгрузкой через дно, боковую стенку) вагонетками;

по типу прибывающих составов — с однородным грузом и смешанным (полезное ископаемое, порода);

по ориентировке транспортных ветвей — параллельные, перпендикулярные, диагональные;

по характеру манёвров электровозов — с обгоном, с поточным движением.

В зависимости от примыкания к главным откаточным выработкам и транспортной схемы различают О. д. кругового, петлевого и челнокового типа.

Околоствольные дворы шахт с конвейерным транспортом полезного ископаемого имеют упрощенную компоновку, более экономичны и производительны по сравнению с околоствольными дворами с рельсовым транспортом.

Кроме того, строятся водосборник, склад взрывчатых материалов и ходки разл. назначения. Для сохранности O. в. их располагают в устойчивых породах, a в условиях крутого залегания пластов ориентируют проведение O. в. по простиранию пластов либо вкрест им. Камеры располагают в непосредственной близости к стволам в соответствии c их назначением и c расчётом, чтобы они не ослабляли целиков между выработками. Обычно их размещают параллельно осн. выработкам - грузовой и порожняковой ветвям стволов.

O. в. проводят, как правило, сплошным забоем (постоянная крепь отстаёт от забоя на 15-25 м). Узкий забой (c последующим расширением сечения до проектных размеров) применяют в случае необходимости ускорить сбойку по условиям вентиляции, при наличии неустойчивых пород, a также большом сечении выработок. B период проведения O. в. породу выдают гл. обр. через клетевой ствол. Сначала работы ведут в двух забоях - в грузовой и порожняковой ветвях клетевого ствола. При этом форсируется проведение грузовой ветви как выработки, представляющей собой кратчайший путь к выходу за пределы околоствольного двора. Грузовую ветвь проходят c подъёмом от ствола, порожняковую - c уклоном от ствола. После соединения порожняковой и грузовой ветвей начинают проведение камер и водосборников; в первую очередь камеры насосной и электростанции.

Поперечные сечения камер околоствольного двора унифицированы, что позволяет сооружать выработки постоянного поперечного сечения c использованием средств комплексной механизации (погрузочных машин, металлич. опалубки, бетононасосов и др. оборудования). Площадь поперечного сечения камер принимают по габаритам размещаемого в них оборудования.

В круговых околоствольных дворах грузовые ветви по отношению к главному откаточному штреку могут располагаться параллельно (рис. 2.23, а), перпендикулярно (рис. 2.23, б) или под углом 45 и 60° (рис. 2.23, в). Основными преимуществами околоствольных дворов кругового и петлевого (рис. 2.23, г) типов являются сравнительная простота движения поездов, компактное расположение выработок, простая привязка к конкретным горно-геологическим условиям. Их недостатки: большое число закруглений пути и криволинейных выработок, сложность проведения и эксплуатации криволинейных выработок, недостаточное использование главной откаточной выработки. Характерный признак околоствольных дворов тупикового типа (рис. 2.23, д) – челноковая схема движения составов.

Локомотив протягивает груженый состав в тупик двора, а затем, изменив направление движения, заталкивает его на грузовую ветвь главного или вспомогательного ствола. Перейдя на порожняковую ветвь околоствольного двора, локомотив прицепляется к порожняковому составу и далее следует к пункту назначения.

Из-за существенных недостатков (необходимость обязательного проведения вентиляционной сбойки для проветривания тупиковой выработки; недостаточное использование главной откаточной выработки; невысокая пропускная способность) околоствольные дворы тупикового типа имеют ограниченное применение.

 

Рис. 2.23. Схемы привязки околоствольных дворов

 

Достоинствами челноковых околоствольных дворов (рис. 2.23, е) являются прямолинейность выработок, удобство расположения оборудования, максимальное использование главной откаточной выработки; недостатки – сложные маневры с составами, невысокая пропускная способность, сложность привязки к конкретным горно-геологическим условиям из-за большой длины выработок.

Рис.2.27. Схема кругового околоствольного двора с ветвями, параллельными главной откаточной выработке: 1, 2 – соответственно клетевой и скиповой стволы; 3, 4 – соответственно угольная и породная разгрузочные ямы; 5 – главная откаточная выработка

 

 

Рис. 2.28. Схема кругового околоствольного двора с ветвями, перпендикулярными к главной откаточной выработке: 1, 2 – соответственно скиповой и клетевой стволы; 3 – главная откаточная выработка

 

В круговом околоствольном дворе вагонетки поступают во двор и выходят из него одним и тем же торцом. Круговой околоствольныи двор с односторонним поступлением грузов называется петлевым. В челноковых околоствольных дворах груженые вагонетки поступают во двор и выходят порожними из него противоположными торцами

Наиболее распространены круговые околоствольные дворы. Их достоинствами являются: компактное расположение выработок; простые маневры с составами; простая привязка к конкретным горно-геологическим условиям.. Круговые околоствольные дворы обеспечивают отсутствие встречных потоков и большую пропускную способность.

Петлевые околоствольные дворы более компактны и имеют меньшую протяженность транспортных выработок, а также меньшее число сопряжений, но более сложные маневровые операции на выходных транспортных путях при сопряжении с квершлагом, вскрывающим свиту пластов

Камеры околоствольного двора: Аккумулирующие бункеры и разгрузочные ямы, депо локомотивов, зарядная камера для аккумулирующих электровозов, камера ожидания, камера медпункта, депо противопожарного поезда, склад взрывчатых веществ, насосная камера.

 

Рис. 2.34. Схема расположения камер в круговом околоствольном дворе: 1, 13 – соответственно клетевой и скиповой стволы; 2 – насосная камера; 3 – центральная электроподстанция; 4 – водосборник; 5 – осветляющие резервуары; 6 – водотрубный ходок; 7 – медпункт; 8 – камера ожидания; 9 – место стоянки пассажирского состава; 10, 14 – соответственно породная и угольная разгрузочные ямы; 11, 15 – преобразовательные подстанции; 12 – зарядная камера; 16 – место стоянки запасных электровозов; 17 – ремонтная мастерская; 18 – склад ВМ; 19 – депо противопожарного поезда

 

 

Техкомплекс

Поверхностный комплекс занимает территорию на земной поверхности, которую принято называть промышленной площадкой. Он выполняет следующие функции: проветривание шахты, подача в шахту электроэнергии (пневмоэнергии, гидроэнергии), подача в шахту тепла, спуск в шахту оборудования и материалов, спуск и подъем людей, приемка добытого полезного ископаемого, сортировка и обогащение полезного ископаемого, временное хранение и отправка потребителю добытого полезного ископаемого, отвалообразование пустых пород, подготовка закладочных материалов, подготовка технической воды (гидрошахты), ремонт горных машин и инструмента, складирование материалов и оборудования, обслуживание работников шахты (баня, ламповая, табельная и т.п.), обеспечение работы административно-управленческих и инженерно-технических служб и т.д.

В состав поверхности шахт входят следующие комплексы и службы: угольный и породный комплексы; стационарные установки (подъемные, вентиляторные, котельные и др.); комплекс обмена и откатки вагонеток в надшахтных зданиях; материальные склады и склады лесных крепежных материалов; службы ремонта оборудования и производственно-бытового обслуживания персонала.

Почти все здания основного и вспомогательного назначения сведены в три крупных блока: комплексы главного и вспомогательного стволов и административно-бытовой комбинат. Технологический комплекс главного (скипового) ствола предназначен для приемки выдаваемого из шахты угля, переработки его (удаление посторонних предметов, дробление, сортировка, обогащение), транспортирования к месту погрузки для отправки потребителям, а также для приемки и отправки в отвал породы.

Главной функцией технологического комплекса вспомогательного (клетевого) ствола является обмен вагонеток с материалами, выдаваемых и спускаемых в шахту, спуск и подъем людей.

Схемные и конструктивные решения технологических комплексов скипового и клетевого стволов определяются главным образом схемой вскрытия – вертикальными, наклонными стволами или штольнями.

Выбор компоновочной схемы тех­нологического комплекса поверхности зависит от ряда факторов (наличие на промплощадке обогатительной фабрики, взаиморасположение ствола и погрузочных путей, рельеф местности и др.) и при проектировании должен определяться технико-экономическим расчетом.