Поддержание подготовительных выработок в зоне влияния очистных работ на пластах средней мощности становится затруд­нительным. Поэтому целесообразнее применять такую систему разработки, при которой выработки располагаются в нетрону­том массиве полезного ископаемого.

Современные средства механизации очистных работ позво­ляют достигать высоких скоростей подвигания лав и, следова­тельно, высоких нагрузок на забой. Добычное и проходческое обо­рудование наиболее эффективно используется при независимом ведении очистных и подготовительных работ и опережающей подготовке выемочного поля. Этим условиям в большей мере отвечает более прогрессивная система разработки — столбовая.

Столбовая система разработки — это такая система, при которой часть пласта в пределах этажа или яруса до начала очистных работ оконтуривается подготовительными выработ­ками, в результате чего образуются столбы. В зависимости от ориентировки столба относительно элементов залегания пласта различают длинные столбы по простиранию, длинные столбы по падению (восстанию), диагональные столбы. Наиболее рас­пространенными являются разновидности системы разработки длинными столбами по простиранию: на пологих и наклонных пластах — лава-этаж или с разделением этажа на подэтажи при этажной подготовке, лава-ярус — при панельной подготовке; на крутонаклонных и крутых пластах — лава-этаж или с разде­лением этажа на подэтажи.

Для столбовых систем разработки характерны следующие особенности:

• обратный порядок отработки пласта в крыле шахтного поля (лава-этаж) или в пределах выемочного поля (к участко­вому или панельному бремсбергу, скату);

• разделение в пространстве и времени очистных и подго­товительных работ в пределах этажа (подэтажа) или яруса;

• подготовительные выработки поддерживаются в масси­ве, по мере подвигания очистного забоя они погашаются (или частично сохраняются при бесцеликовой подготовке).

Простейшим вариантом системы разработки длинными стол­бами по простиранию является лава-этаж, при котором этаж­ные откаточный и вентиляционные штреки проводят до границ шахтного поля, где их соединяют разрезной печью. В разрезной печи монтируют очистное оборудование и ведут выемку в на­правлении к стволу.

Система разработки длинными столбами по простиранию

Наиболее распространенными разновидностями столбовой системы разработки являются длинные столбы по простиранию при панельной подготовке (вариант лава-ярус) и с разделением этажа на подэтажи.

На пологих пластах средней мощности широко применяют систему разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке (рис. 4.53). Подготовка выемочных стол­бов в каждом ярусе заключается в проведении от бремсберга или уклона ярусных конвейерного и вентиляционного штреков до границ панели. На границе панели между этими штреками проводят разрезную печь, которую затем расширяют, образуя камеру для монтажа очистного оборудования. После этого на­чинают отработку столба обратным ходом. Для подготовки ни­жележащего яруса его вентиляционный штрек проводят совме­стно с конвейерным штреком вышележащего яруса. В классиче­ском варианте между конвейерным и вентиляционным штрека­ми смежных ярусов оставляют угольные целики шириной 8—12 м.

В целях снижения потерь угля и удельного объема проведе­ния подготовительных выработок широкое распространение по­лучила отработка без оставленных целиков между выемочными выработками в соседних ярусах. В этом случае, например, кон­вейерный штрек не погашают, а поддерживают, чтобы исполь­зовать в качестве вентиляционного при выемке нижележащего столба. Если конвейерный штрек погашают, то вентиляцион­ный штрек нижележащего яруса можно пройти вприсечку к вы­емочной выработке в отработанном столбе.

Отработку ярусов в панели осуществляют, как правило, в нисходящем порядке. В большинстве случаев в панели работает один очистной забой, редко — два. В отдельных случаях для повышения концентрации горных работ на пологих пластах в панели применяют отработку спаренными лавами. Спаренными лавами считаются такие, независимая отработка которых не­возможна. Опережение между лавами отсутствует или состав­ляет не более 3—4 м. Обе лавы работают на один конвейерный штрек.

Уголь от очистного забоя транспортируют по конвейерно­му штреку, затем по бремсбергу до погрузочного пункта на отка­точном штреке. Свежий воздух в очистной забой подают с отка­точного штрека по ходкам и конвейерным штрекам. Исходящая струя по вентиляционному штреку поступает в ходки и далее на вентиляционный горизонт шахты или по шурфу на поверхность.

На наклонных пластах средней мощности применяют сис­тему разработки длинными столбами по простиранию с разде­лением этажа на подэтажи (рис. 4.54). Подготовка выемочного поля заключается в проведении между этажными откаточным и вентиляционным штреками участкового бремсберга, промежу­точных штреков и разрезных печей. Отработка столбов осуще­ствляется в направлении к участковому бремсбергу. Обычно этаж делят на два, редко — на три подэтажа. Длина лавы 150— 200 м. Верхние этажи опережают нижние. Уголь из верхней ла­вы по промежуточному конвейерному штреку поступает на участковый бремсберг и далее на погрузочный пункт откаточ­ного штрека.

В представленном варианте системы разработки осуществ­ляется раздельное проветривание очистных забоев. Схемы про­ветривания забоев: нижний — откаточный штрек — печь — просек — очистной забой — промежуточный штрек — ходок — этажный вентиляционный штрек; верхний — откаточный штрек — ходок — конвейерный штрек — очистной забой — этажный вентиляционный штрек.

На крутонаклонных и крутых пластах средней мощности также нередко применяют длинные столбы по простиранию с разделением этажа на подэтажи.

5

В зависимости от угла падения наклонная высота этажа со­ставляет 120—150 м. Этаж делят на три-четыре подэтажа. Дли­на очистного забоя в основном не более 50 м. Выемка угля пре­имущественно буровзрывная.

Система разработки длинными столбами по простиранию характеризуется многообразием применяемых вариантов. Ино­гда применяют такие разновидности, у которых просматрива­ются признаки сплошных и столбовых систем разработки. Это комбинированные системы разработки.

Систему разработки длинными столбами по простиранию применяют при любых углах падения на пластах средней мощ­ности, а на пологих пластах при комплексно-механизированной выемке — до 5—6 м. Ее преимущество состоит в том, что сни­жаются затраты на поддержание подготовительных выработок, обеспечиваются доразведка условий залегания угольного пла­ста и независимое ведение подготовительных и очистных ра­бот. Недостатки: более поздний срок ввода в эксплуатацию вы­емочных полей и более сложная схема проветривания.