Мощные угольные пласты в некоторых горно-геологиче­ских условиях не представляется возможным отрабатывать на полную мощность. Их отработку осуществляют отдельными
частями — слоями. Слой — ограниченная двумя параллельны­ми плоскостями часть мощного угольного пласта, отрабаты­ваемая как пласт средней мощности.

Условные плоскости, разделяющие пласт на слои, могут рас­полагаться параллельно кровле и почве, горизонтально или на­клонно к плоскости напластования. В зависимости от этого различают деление мощных пластов на наклонные, горизонталь­ные и поперечно-наклонные слои (рис. 4.57).

Мощность слоя при индивидуальной крепи составляет не более 3—3,5 м, при механизированных крепях может достигать 4,5—5,0 м. Отработка слоев может осуществляться в нисходя­щем, восходящем и комбинированном порядке. При нисходя­щем порядке сначала вынимают самый верхний слой, а затем нижележащий, при восходящем — наоборот: сначала выни­мают самый нижележащий слой, а затем вышележащий.

Рис. 4.57. Схемы деления мощного пласта на наклонные (я), горизон­тальные (б) и поперечно-наклонные (в) слои

Выбор порядка отработки слоев зависит от свойств угля и вмещающих пород, мстаноносности пласта и способа управле­ния кровлей. При управлении кровлей полным обрушением при­меняется нисходящий порядок выемки слоев. Восходящий поря­док возможен только при применении полной закладки выра­ботанного пространства. При комбинированном порядке выем­ки слоев применяют полное обрушение и закладку.

Среди слоевых систем разработки наиболее распростране­ны наклонные слои. Отработку слоев, как правило, ведут стол­бовыми системами разработки с подвиганием очистного забоя по простиранию, падению или восстанию Пласта. В каждом слое для подготовки его к очистной выемке проводят необхо­димые подготовительно-нарезные выработки. Только откаточ­ный штрек проводят один на несколько слоев.

На мощных пологих пластах, где осуществляется комплек­сно-механизированная выемка, отработку слоев ведут в нисхо­дящем порядке с полным обрушением кровли. Отработка слоев может быть последовательной и одновременной. Для защиты призабойного пространства нижележащего слоя от проникно­вения обрушенных пород в верхнем слое применяют различные способы: используют породные прослойки в пласте сложного строения; оставляют угольные пачки или возводят межслоевые перекрытия.

Разделение на горизонтальные слои применяют при мощно­сти пласта не менее 5 м с углом падения более 30°, а также при отработке замковых частей складок мощных пластов. Мощ­ность слоя до 3—3,5 м. В зависимости от мощности пласта в каждом слое проводят один или два слоевых штрека. Обычно забой располагают вкрест простирания, с подвиганием по про­стиранию пласта. Система разработки в слое — столбовая. Дли­на забоя равна горизонтальной мощности пласта. Выемка угля может быть механизированной и взрывной. Управление кров­лей может осуществляться полным обрушением и полной за­кладкой.

В ряде случаев для обеспечения самотечной доставки угля в забое на слоевой скребковый конвейер и гидравлической за­кладки выработанного пространства пласт делят на поперечно­го

наклонные слои. Очистной забой располагается под углом 30— 45° к горизонтальной плоскости. Длина его равна или близка мощности пласта. Слои мощностью до 3,0 м отрабатывают в восходящем порядке. Особенность этой системы разработки за­ключается в том, что в слоях заблаговременно слоевые штреки по углю не проводят, а сооружают их в закладываемом про­странстве, что обусловливает снижение удельного объема про­ведения подготовительных выработок.

Система разработки наклонными слоями с выемкой короткими полосами по простиранию с гидравлической закладкой

Эта система разработки является одной из наиболее при­годных для ведения работ с гидравлической закладкой вырабо­танного пространства. Ее применение целесообразно на пла­стах мощностью более 3,5 м с углами падения до 65°. Размер выемочного поля по простиранию равен 300—400 м. Обычно его делят на два блока (рис. 4.58).

Подготовка выемочного поля начинается с проведения на откаточном и вентиляционном горизонтах участковых полевых (пластовых по топкому пласту) штреков. От них блоковыми квер­шлагами вскрывают пласт в пределах выемочного поля. На от­каточном горизонте квершлаги проводят в середине каждого блока, а на вентиляционном горизонте проводят три квершла­га: один в середине выемочного поля, а два на флангах. У поч­вы пласта на всю длину выемочного поля проводится пласто­вый штрек, от которого проводят закладочно-вентиляционные печи до пересечения с квершлагами вентиляционного горизон­та. Их крепят деревянной венцевой крепью и оборудуют двумя отделениями — ходовым и грузовым.

Выемку угля начинают с разрезки четырех очистных забоев (полос) из закладочно-вентиляционных печей с откаточного го­ризонта. Очистные забои в пределах блока подвигаются на­встречу друг другу. Длина очистного забоя не более 20 м. Мощ­ность слоя 3—3,5 м. Забой крепят деревянной призабойной крепью, состоящей из стоек, устанавливаемых на лежни и под­биваемых под верхняки. Рамы призабойной крепи устанавли­вают по падению пласта (параллельно забою). Расстояние меж­ду рамами и между стойками в раме — до 1 м.

По мере выемки полос на стойках призабойной крепи соо­ружают конвейерный и вентиляционный (бортовой) штреки путем отшивки от выработанного пространства досками. От­битый взрывными работами уголь самотеком поступает на скребковый конвейер, установленный в конвейерном штреке, и доставляется к углеспускному скату, возводимому в закладоч­ном массиве в середине блока. От ската по блоковому квершла­гу уголь доставляется на блоковый полевой штрек, где грузится в шахтные вагонетки.

После подвигания забоя на шаг закладки (10—15 м) очист­ные работы временно приостанавливают и готовят выработан­ное пространство к закладке: возводят органный ряд, усилива­ют его стропильной крепью и обшивают металлической сеткой, демонтируют скребковый конвейер в пределах шага закладки и переносят его в бортовой штрек. Гидравлическая закладка по­ступает с поверхности по металлическому трубопроводу диа­метром 150—200 мм, уложенному по выработкам вентиляцион­ного горизонта, вентиляционным печам и вентиляционным штрекам до подготовленной к закладке полосы. Дренируемая из закладочного массива вода по дренажным печам отводится на основной штрек. На штреке под угольным целиком с обеих сторон блокового квершлага возводят бетонные перемычки с отверстиями для труб, по которым вода стекает в водоотлив­ные канавки блокового квершлага.

После выемки полосы в блоке наращивают углеспускной скат и сооружают дренажные печи. Скат крепят деревянной сру­бовой крепью и оборудуют двумя отделениями: углеспускным и ходовым. В углеспускном отделении подвешиваются металличе­ские трубы, а в ходовом — наращивают лестницы для передви­жения людей. Дренажные печи сооружают по обе стороны уг­леспускного ската на расстоянии 3—5 м, которые представляют собой оставляемые в закладке один-два ряда призабойной кре­пи, усиленные дополнительными стойками и распорками меж­ду рядами у почвы и кровли слоя.

Крепежный лес в очистные забои доставляется в скипах до вентиляционного штрека вынимаемой полосы и по штреку вруч­ную к месту работы.

После отработки первого нижнего слоя осуществляют пол­ное забучивание выработок, не обслуживающих очередной слой. Закладочный массив за период отработки слоя слёживается, хо­рошо уплотняется, сохраняя высокую устойчивость, не требую­щую возведения межслоевого перекрытия при отработке очеред­ного слоя.

Систему разработки короткими полосами по простиранию с гидрозакладкой применяют также для отработки пластов сред­ней мощности. К недостаткам системы следует отнести: боль­шой расход лесных материалов, высокую трудоемкость работ по креплению очистных забоев, большую аварийность вследст­вие высыпаний и обрушений угля из нависающего массива.