Анализ мероприятий по повышению нагрузки на очистной забой *.

Студ. Рудской А. А., ДонНТУ, г.Донецк
Анализ заключается в выборе наиболее рациональной и экономически выгодной системы разработки с целью повышения нагрузки на очистной забой при доработке запасов пласта k₈ шахты «Кураховская» ОП «Селидовуголь».

Шахта «Кураховская» распложена в г.Горняк, Донецкой области. Шахта введена в эксплуатацию в 1943 году. Производственная мощность-600 тыс.т. На шахте применяется панельная система подготовки. Порядок отработки пластов – нисходящий. В северной части шахтного поля угол падения пластов равен 8-11 градусов, в южной части увеличивается до 25 градусов. Геологические нарушения встречаются редко. Суммарный приток воды по шахте составляет 600 м3/час. Шахта не газовая, но опасна по взрыву угольной пыли. Основными факторами, сдерживающим увеличение добычи угля, являются: ведение горных работ на значительной глубине и на большом расстоянии от основных тpанспоpтных и воздухоподающих выработок, сложность проветривания горных выработок, расположенных ниже горизонта минус 480м, наличие «ложной» кровли.

Наиболее важным фактором, необходимым для повышения нагрузки на очистной забой является система разработки. Необходимо выбрать оптимальное сочетание средств механизации выемки угля, порядок ведения подготовительных и очистных работ, спланировать во времени и пространстве с учетом работы других подразделений шахты: системы транспорта, вентиляции, обеспечения безопасности труда. При выемке запасов на всех пластах шахты «Кураховская» предусматривается применять в основном столбовую систему разработки, реже - сплошную. На шахте «Кураховская» пласт k8 имеет простое и сложное строение. При сложном пласт состоит из 2-3-х угольных пачек, разделенных прослоями слабого аргиллита, иногда углистого. Уголь пласта черный, полублестящий, слоистый, вязкий, средней крепости (f-1,5) с включениями и гнездами железного колчедана. Сопротивляемость угля резанию 189-255 кН/см. Мощность пласта 0,6 - 1,3 м. В настоящее время готовятся к отработке и забалансовые запасы.

Непосредственная кровля пласта представлена крепким (f-7) известняком, склонным к плавному прогибанию. Известняк является и основной кровлей. Его мощность 3-4 м. На отдельных участках непосредственно в кровле залегают аргиллиты мощностью до 1,5 м. Из-за плохого сцепления с вышележащим известняком при выемке угля они обрушаются, проявляют себя как «ложная» кровля. Непосредственная почва пласта сложена алевролитами, в верхней части комковатыми, средней устойчивости , мощность слоя до 12 м. На отдельных участках почва представлена крепким (f=5-6) мелкозернистым устойчивым песчаником.

Исходя из того, что пласт k8 имеет такое строение, столбовая система позволяет при проведении штреков произвести доразведку пласта и в какой-то степени сделать предварительный прогноз относительно устойчивости «ложной» кровли пласта на проектируемом участке. Она дает возможность производить раздельное ведение подготовительных и очистных работ, применить высокопроизводительную технику, поэтапно погашать выработки по мере отработки лавы, создает хорошие условия для работы участкового транспорта. Однако не исключается возможность применения сплошной системы разработки при условии выполнения эффективных мероприятий по охране выемочных выработок, поддерживаемых за лавой. Рассмотрим все рациональные виды систем разработок и из них выберем наиболее эффективную и экономически выгодную, для доработки запасов угля по пласту k8 последних трех ярусов.

Схема 1а - система разработки- комбинированная на базе столбовой с прямоточным проветриванием. Для этого пройдена полевая фланговая выработка по обрушенным породам 16 и 17сев.лавы пл.k8 ,затем по обрушенным породам 15сев.лавы пл.k8 и на вентиляционный штрек 16сев.лавы пл.k8.

Схема 1б - система разработки - комбинированная на базе столбовой с возвратноточным проветриванием.

Схема 2 - система разработки- комбинированная на базе столбовой с прямоточным проветриванием. Однако, в отличие от схемы 1а,откаточный штрек последней лавы проводится на длину 1050м.,затем проводится разрезная печь снизу вверх(запрещается проводить снизу вверх при угле больше 15 градусов на газовых шахтах) ,а затем вприсечку к откаточному штреку 17сев.лавы пл.k8 проводится вентиляционный штрек 18 сев. лавы пл.k8.

Схема 3 - система разработки - комбинированная на базе сплошной с возвратноточным проветриванием и откаточным штреком опережающим лаву, и существующим в течение всего времени отработки второй лавы. Предусматривается породу от проведения откаточного штрека закладывать в бутовую полосу с помощью пневмозакладочной установки «Титан».

Схема 4 - система разработки - комбинированная на базе сплошной с прямоточным проветриванием. Предусматривается проведение фланговой выработки.

Схемы указанных разработок изображены на рис.1 По методике ВНИМИ рассчитаны смещения в выемочных штреках за весь срок их существования. Проведено технико-экономическое сравнение вариантов рассматриваемых систем разработки.

При сравнении учитывались следующие затраты:
- затраты на проведение выработок;
- затраты на мероприятия по охране выработок;
- затраты на дополнительные мероприятия по усилению кровли (боков) выработки и по борьбе с пучением пород почвы выработки;
- затраты на транспортировку породы от перекрепления выработки или закладочного материала или угля из разгрузочной лавы;
- величина экономического ущерба от потерь угля в целиках.

Анализ результатов технико - экономического сравнения показывает, что система комбинированная на базе сплошной системы разработки с повторным использованием выработок и с опережением штрека лавы, комбинированная на базе столбовой и сплошная без опережения лавы в данных условиях равноценны с экономической точки зрения. Но с учетом выше указанных преимуществ столбовой при доработке запасов пласта k₈ в условиях шахты «Кураховская»,целесообразно применить комбинированную на базе столбовой систему разработки с возвратноточной схемой проветривания выемочного участка.

* Руководитель работы проф., к.т.н В.Л.Самойлов