|
36 Отработку столбов производят отдельными камерами с оставлением между ними целиков. Крепление либо полностью отсутствует, либо выполняется анкерованием, проветривание осуществляется за счёт общешахтной депрессии. Схема применяется на пластах средней мощности с углами падения до 18 град, в весьма неустойчивых или трудно обрушаемых породах кровли, а также при погашении охранных целиков. История применения на шахтах СНГ камерно-столбовых технологий следующая. Ещё в начале 60-х годов на шахтах Советского Союза рассматривалась целесообразность внедрения камерно-столбовой системы. В те годы на шахтах США, где применяли таковую систему с комбайновой выемкой, производительность труда рабочего по добыче достигала 10 12 т./вых., что в 5 6 раз превосходило таковую на отечественных шахтах. В Соединенных Штатах были закуплены 5 комплектов оборудования фирмы "Джой" в составе бурового комбайна, 2-самоходных вагонов, бурового станка для крепления кровли и ленточного конвейера. В течение 19621964гг. на шахте «Томь-Усинская» 1/2 было добыто 400 тыс. т угля и пройдено свыше 20 км пластовых выработок с анкерной крепыо. Сравнение камерно-столбовой системы с разработкой длинными лавами на основании промышленных испытаний показало как преимущества, так и недостатки подобных систем. Группой специалистов в соответствие с требованиями к горногеологическим условиям были отобраны пласты па территории Российской Федерации, пригодные к разработке камерно-столбовыми системами. Ввиду отсутствия средств (на шахтах и в угольных компаниях) на закупку специализированного оборудования для короткозабойных систем за рубежом предполагается использовать отечественные проходческие комбайны со стреловидным исполнительным органом и дополнительным навесным оборудованием. Вопросами определения параметров камерных систем разработки полезных ископаемых занимались учёные Л.Д.Шевяков, А. Ч. Мусин, а также К.В. Руппенсит, В.Ф. Трумбачев, В.М. Илыитейн, Ю.Ф. Медестов, С.Г. Авершин, С.Г. Борисенко и многие другие. Шевяков Л. Д. изучал барьерные целики при разработке месторождений с оставляемыми опорными столбами с целью уменьшения размера последних и притом в такой степени, что могут сократиться общие потери полезного |
камерами оставляются целики угля шириной 4,0 м. Для доставки угля из камеры применяют скребковый конвейер, в связи, с чем длина камер ограничивается длиной одного става конвейера 107 м. Средняя производительность одного комбайна составляла 540 т/смену. Производительность труда рабочего на выход соответственно составляла до 100,0 т при обслуживании комбайна бригадой из 4-х чел. При системах разработки короткими столбами выемочное поле разбивается пятью нарезных выработок на прямоугольные участки с размерами сторон 10-15 м (короткие столбы) (см. рис 4.7). Отработку столбов производят отдельными камерами с оставлением между ними целиков. Крепление либо полностью отсутствует, либо выполняется анкерованием, проветривание осуществляется за счёт общешахтной депрессии. Схема вменяется на пластах средней мощности с углами падения до 18 градусов в весьма неустойчивых или трудно обрушаемых породах кровли, а также при погашении охранных целиков. На шахтах России (ранее СССР) короткозабойные технологии практически не использовались и безусловный приоритет имели системы разработки с длинными очистными забоями (за исключением гидрошахт). Это объясняется исторически сложившимся направлением в создании средств механизации очистной выемки и сложными горно-геологическими условиями залегания угольных пластов, часто вовсе не допускающими разработки короткими забоями. В большинстве угольных бассейнов бывшего СССР горные работы давно превысили трехсотметровый рубеж глубины. Разработка в большинстве случаев ведется по пластам с высокой газоносностью в сильно обводненных условиях с неустойчивыми вмещающими породами. Угли многих пластов склонны к самовозгоранию, опасны по внезапным выбросам и горным ударам. Становится ясно, что в подобных условиях применение систем с короткими забоями явно нецелесообразно. 204 Однако, в некоторых бассейнах особенно в Кузбассе, имеются пласты, горно-геологические условия залегания которых соответствуют требованиям, предъявляемым камерно-столбовыми системами разработки, в частности Центральном Кузбассе. Ещё в начале 60-х годов на шахтах Советского Союза рассматривалась целесообразность внедрения камерно-столбовой системы. В те годы на шахтах США, где применяли таковую систему с комбайновой выемкой, производительность труда рабочего по добыче достигала 10-12 т/вых., что в 5-6 раз превосходило таковую на отечественных шахтах. В Соединенных Штатах были закуплены 5 компле стов оборудования фирмы "Джой" в составе бурового комбайна, 2-самоходных вагонов, бурового станка для крепления кровли и ленточного конвейера. В течение 1962-1964гг. на шахте "Томь-Усинская" 1/2 было добыто 400 тыс. т угля пройдено свыше 20 км пластовых выработок с анкерной крепью. Сравнение камерно-столбовой системы с разработкой длинными лавами на основании промышленных испытаний показало как преимущества, так и недостатки подобных систем. Группой специалистов в соответствие с требованиями к горногеологическим условиям были отобраны пласты на территории Российской Федерации, пригодные к разработке камерно-столбовыми системами, (табл.4.4). Ввиду отсутствия средств (на шахтах и в угольных компаниях) на закупку специализированного оборудования для короткозабойных систем за рубежом предполагается использовать отечественные проходческие комбайны со стреловидным исполнительным органом и дополнительным навесным оборудованием. Вопросами определения параметров камерных систем разработки полезных ископаемых занимались учёные Л.Д.Шевяков, А. Ч. Мусин, а также К.В.Руппенсит, В.Ф. Трумбачев, В.М.Ильштейн, Ю.Ф.Медестов, С.Г.Авершин, С.Г.Борисенко и многие другие. 206 Шевяков Л. Д. изучал барьерные целики при разработке месторождений с покидаемыми опорными столбами с целью уменьшения размера последних и притом в такой степени, что могут сократиться общие потери полезного ископаемого, в основу которого положено давление на целики, равные весу всей толщи налегающих пород. Автором рассмотрен пример отработки горизонтального месторождения на глубине Н (м), которое разрабатывается камерами, шириной (Л с оставлением покидаемых ленточных целиков шириной X. Решалась плоская задача, в связи с предположением, что опорные столбы имеют ленточную форму и достаточно большую их длину. На рис. 4.8 показано вертикальное сечение, перпендикулярное к осям камер. Расчёт ширины целиков на прочность Л.Д.Шевяковым проводилась по допустимой нагрузке на среднее сечение, равной весу столба по формуле: где: X ширина целика; И~ высота целика; Нмощность покрывающих пород; (Л ширина камеры; I\ ширина панели; С[объёмный вес покрывающих пород; (]^ объёмный вес пород целика; У1 коэффициент запаса прочности; К предел прочности материала целика. 208 |