Проведение горизонтальных выработок

Способы проведения (штреков).Если при проведении штрека по углю площадь забоя по углю меньше площади поперечного сечения штрека, то производят подрывку породы (кровли или почвы или одновременно породы кровли и почвы). Особенно много породы подрывается в выработках большого поперечного сечения, проводимых по тонким и весьма тонким пластам.

Рис. 126. Проведение штреков в неоднородных породах:

а — узким забоем; б — широким забоем; 1 — штрек; 2 — раскоска; 3 — косовичник (а — ширина штрека, м; b — ширина раскоски, м; с — ширина косовичника, м; т — мощность пласта угля, м; h — высота штрека, м.)

В таких условиях проведение штреков можно осуществлять сплошным забоем (без разделения выемки угля и породы) и сложным забоем (с раздельной выемкой угля и породы).

Преимуществом проведения штреков сплошным забоем является более простая организация труда, а недостатком — потеря угля.

При проведении штрека сложным забоем организация работ усложняется вследствие наличия двух самостоятельных забоев — по углю и по породе. Преимущество этой схемы — снижение потерь полезного ископаемого. Сначала вынимают уголь, как менее крепкую породу, а затем при наличии двух обнаженных плоскостей вынимают породу. Получаемая порода от подрывки может выдаваться на поверхность или помещаться в выработку, проводимую по углю сбоку штрека в так называемую раскоску. Поэтому различают два способа проведения штреков по углю с подрывкой породы:

узким забоем, при котором уголь вынимают на ширину штрека (рис. 126, а), а породу выдают на поверхность;

широким забоем, при котором ширину забоя по углю принимают больше ширины выработки (рис. 126, б) на величину, необходимую для размещения в раскоске породы от подрывки с учетом увеличения ее объема вследствие разрыхления.

При проведении штреков узким забоем с помощью комбайнов или буровзрывным способом с применением погрузочных машин по сравнению с широким забоем обеспечивается высокая скорость проведения, большая устойчивость выработки и при больших сроках службы меньшие затраты на поддержание выработки. Основным недостатком проведения штреков узким забоем является выдача породы на земную поверхность, которая на шахтах Донбасса составляет в среднем Vg от выдаваемого угля.

Выдача породы загружает шахтный транспорт и подъем, что занимает много рабочих на поверхности шахты и под землей, а это, в свою очередь, сдерживает скорость роста добычи угля и производительность труда.

Преимуществом проведения штреков широким забоем является то, что порода от подрывки оставляется в шахте. При этом получается большая попутная добыча угля. Недостатками проведения штреков широким забоем являются: меньшая скорость подвигания забоя (при существующей механизации); значительно более сложная организа­ция проходческих работ; большая трудоемкость укладки породы в раскоску; ухудшение условий поддержания штреков.

Вблизи очистных работ крепь штреков воспринимает неравномер­ное по контуру, большое по величине и во времени горное давление. Поэтому крепь штреков должна быть прочной, обладать необходимой податливостью (особенно при сплошной системе разработки) и быть легко извлекаемой для повторного использования при погашении штреков.

Учитывая значительную осадку кровли после выемки угля в лаве, высоту штреков при их проведении нужно принимать на 30—40% от мощности пласта большей по сравнению с необходимой. Эта допол­нительная высота будет поглощена при обрушении пород в лаве и осадке кровли на крепь штрека. В этом случае податливость крепи должна соответствовать возможной осадке кровли.

Для откаточных штреков наиболее целесообразной является ароч­ная податливая крепь из спецпрофиля и смешанная: железобетонные пустотелые податливые стойки прямоугольного сечения и металли­ческие верхняки.

Место расположения подрывки боковых пород определяется с учетом угла падения пласта, крепости пород почвы и кровли пласта и удобства погрузки угля в вагонетки или на конвейер из выработок, проводимых по пласту выше или ниже штрека. Уголь из этих выра­боток должен поступить в вагонетку или на конвейер без дополни­тельных подъемных или других приспособлений. Кроме того, жела­тельно, чтобы пласт полезного ископаемого, пересекаемый штреком, занимал в сечении его наибольшую площадь. С точки зрения удоб­ства погрузки угля наиболее благоприятной является подрывка пород почвы пласта (нижняя подрывка).

При углах падения пласта до 10—12° кровля обычно не подры­вается и верхняк крепежной рамы располагается параллельно ей (рис. 127, а).

При углах залегания пластов 12—25° угол падения не является решающим для выбора места подрывки породы. В этом случае может подрываться почва или кровля пласта или то и другое вместе (рис. 127, а и б). В большинстве случаев производят подрывку пород почвы пласта. При углах падения пласта 25—55° наиболее распро­страненной является подрывка почвы и кровли пласта (рис. 127, в), так как в данном случае пласт занимает в площади поперечного сече­ния штрека наибольшую площадь и объем подрываемой породы сокращается.

Рис. 127. Способы подрывки пород при проведении штреков:

а — подрывка почвы; бив — подрывка кровли и почвы; г — подрывка почвы при крутом падении пласта

При углах падения пластов более 55° наиболее целесообразна подрывка почвы пласта (рис. 127, г), потому что при этом способе подрывки устраняется нарушение пород кровли, и следовательно, получается наибольшая гарантия устойчивости выработки.