Размеры шахтных полей, этажей и порядок их отработки

На результаты работы горного предприятия при разработке месторождений подземным способом влияют размеры шахтного поля. Так, при отработке месторождений со слабыми вмещающими породами и рудами увеличивать длину шахтного поля нецелесооб­разно из-за больших затрат на поддержание откаточных выработок. В практике длина шахтного поля по простиранию колеблется от 0,5 до 2 км и более.

При увеличении длины шахтного поля можно сократить капиталь­ные затраты, отказавшись от проходки дополнительных стволов и других капитальных выработок, строительства поверхностных комплексов, подъездных путей и различных сооружений. Однако необходимо учитывать, что при этом увеличиваются затраты на под­земный транспорт, проветривание и- ремонт выработок, протяжен­ность которых возрастает.

Поэтому в каждом конкретном случае рациональные размеры шахтного поля принимают после технико-экономического сравнения нескольких вариантов. Оптимальными экономически являются такие размеры шахтного поля, при которых затраты на 1 т добытой руды минимальны.

Высоту этажа при разработке рудных месторождений принимают от 30 до 100 м, обычно она находится в пределах 40— 60 м. В Кривбассе высота этажа достигает 70—80м. Высоту этажа в 25—30 м применяют при отработке пологих месторождений или в сложных горно-геологических условиях.

На выбор высоты этажа влияет много факторов. Основными из них являются: мощность, угол падения;, и длина месторождения, физико-механические свойства руды и вмещающих пород, приме­няемые системы разработки, разведанность месторождения, время, необходимое на вскрытие и подготовку нижележащего горизонта, срок отработки этажа.

Увеличение высоты этажа позволяет сократить объем капиталь­ных и подготовительных работ на 1 т подготовленных запасов руды, так как для подготовки этажа независимо от его высоты необходимо пройти одни и те же выработки основного горизонта, околостволь­ные выработки, квершлаги и другие, между тем как запас руды в этаже растет пропорционально его высоте.

Вместе с тем увеличение высоты этажа имеет ряд недостатков: возрастают расходы на доставку материалов и оборудования в очист­ные забои, по проходке и ремонту восстающих, увеличиваются за­траты времени на ходьбу рабочих к месту работы, снижается произ­водительность их труда. В связи с этим при разработке мощных месторождений в Кривбассе (рудоуправления им. Дзержинского

и им. Кирова) для облегчения проходки восстающих, доставки мате­риалов и передвижения рабочих, а также уменьшения горного давле­ния этаж в 75—80 м отрабатывают двумя подэтажами.

Для очистной выемки этаж по простиранию залежи разделяют на отдельные блоки откаточными выработками (ортами) и восста­ющими, а при отработке горизонтальных или пологих месторождений - выемочными штреками на столбы. В зависимости от горнотехниче­ских условий, расположения главного и вспомогательных стволов, применяемых систем разработки, а также сроков начала отработки этажа различают четыре основные схемы выемки блоков в этаже.

Наступающая выемка блоков (рис. 44, а) за­ключается в отработке блоков от центра шахтного поля к его грани­цам. При этом главный откаточный штрек, а при отработке мощных месторождений и откаточные орты на флангах месторождения могут проходиться одновременно с очистной выемкой, несколько опережая ее. Такое направление очистной выемки целесообразно применять при отработке шахтных полей большой протяженности с устойчивыми

вмещающими породами и рудами, когда необходимо после вскрытия в короткий срок начать очистную выемку.

Отступающая выемка блоков от границ шахтного поля к центру (рис. 44, б) применяется при отработке шахтных полей небольшой протяженности и в неустойчивых породах. При подготов­ке горизонта откаточный штрек проводят на всю длину шахтного поля. В большинстве случаев расположение вспомогательных стволов центральное.

При отступающей выемке отпадает необходимость сохранять этажные вентиляционные выработки при центральном расположении стволов, но увеличиваются затраты на поддержание главного отка­точного штрека, а также объем подготовительных работ и время до начала отработки этажа.

Комбинированная выемка блоков предста­вляет сочетание двух предыдущих схем очистной выемки. Ее приме­нение позволяет использовать в определенных условиях достоинства наступающей и отступающей выемки. Однако крыло шахтного поля (например, более длинное) можно отрабатывать наступающей выем­кой (рис. 44, в), а другое (короткое или с менее устойчивыми поро­дами) — отступающей.

Выемку блоков по всему простиранию од­новременно применяют в тех случаях, когда при низкой ин­тенсивности отработки блоков необходимо достичь максимальной добычи руды. Данную схему применяют при отработке месторождения системами слоевого обрушения. При этом центральную часть шахт­ного поля отрабатывают с некоторым опережением, по сравнению с участками на флангах.

В направлении падения (восстания) залежи блоки в пределах этажа можно вынимать снизу вверх, сверху вниз и комбинированно.