ЛЕКЦИЯ 8. Многогоризонтное вскрытие шахтных полей.

Рассматриваются общие принципы применения многогоризонтного вскрытия запасов при различных горно-геологичес-ких условиях залегания угольных пластов и расположении главных вскрывающих выработок в шахтном поле

Цель – формирование умений принятия рациональных решений при многоригонтных схемах вскрытия пологих и наклонных пластов

8.1. Общие сведения

Определение. Многогоризонтными схемами вскрытия шахтных полей называются схемы, при которых запасы вскрываются несколько раз по глубине залегания при меньшем сроке службы горизонта, чем время отработки запасов в шахтном поле.

Область применения. Вскрытие пологих, наклонных, крутонаклонных и крутых угольных пластов при любых горно-геологических условиях и способах подготовки шахтного поля. Могут вскрывать одновременно несколько горизонтов на всю глубину и последовательно, один за другим, в нисходящем порядке. В первом случае обходятся без углубки стволов, а во втором - стволы углубляют.

Производственная мощность шахты до 1,5 млн. т в год без деления шахтного поля на блоки. Она может быть большей при увеличении числа вскрывающих выработок. Срок службы шахты до 60 лет. Протяженность вскрывающих выработок зависит от глубины наносов и нижней технической границы шахтного поля, а также от угла залегания пластов, их числа и расстояния между ними.

Восходящий порядок отработки запасов на горизонтах применяется крайне редко.

Схема вскрытия шахтного поля включает все те же элементы, что и при одногоризонтном вскрытия. Исключением являются дополнительные элементы, составляющие технологию углубки стволов для вскрытия запасов следующего горизонта. В дальнейшем вскрытие увеличивает количество рабочих горизонтов, периодически повторяя цикл работ по вскрытию запасов, и получают развитие до предельной глубины ведения горных работ.

При пологом залегании пластов шахтное поле по падению делят на три-четыре горизонта (ступени). Наклонная длина горизонта должна быть не более 1000-1200 м. Рекомендуется первоначально вести разработку бремсберговой части первого горизонта. Затем произвести вскрытие угольных пластов на глубине заложения второго горизонта и разрабатывать бремсберговую часть второй ступени. В последнюю очередь разрабатывать запасы уклонной части второй ступени (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Многогоризонтная схема вскрытия свиты пластов

При наклонном, крутонаклонном и крутом залегании пластов шахтное поле по падению делят на этажи. Высота этажа не должна превышать 80-110 м. Запасы горизонта должны обеспечивать производственную мощность шахты более чем на 15 лет эксплуатации. По нему дают оценку эффективности и безопасности разработки месторождения. Размер шахтного поля по падению до 4,2 км и по простиранию до 4-6 км.

Технология вскрытия пластов несколькими откаточными горизонтами. Центрально-сдвоенные стволы закладывают приблизительно по центру на пересечении диагоналей параллелепипеда, который образуют крайние рабочие пласты со стороны лежачего и висячего боков свиты, а также верхняя и нижняя техническая граница шахтного поля.

При вскрытии наклонными стволами их располагают по нижнему пласту свиты или проводят полевыми.

При одновременном вскрытии нескольких горизонтов вертикальные стволы проводят сразу на всю глубину, откаточные горизонты располагают на двух-трех уровнях и выдают полезное ископаемое самостоятельными подъемами.

При последовательном вскрытии откаточных горизонтов первоначально главные вскрывающие выработки проводят до глубины первого откаточного горизонта и вскрывают пласты капитальным квершлагом. В дальнейшем повторяются все те же этапы, что и при одногоризонтных схемах вскрытия. По истечении времени отработки запасов первого горизонта параллельно с добычей полезного ископаемого на шахте выполняют работы по углубке главного и вспомогательного ствола на шаг вскрытия второго горизонта (этажа).

Вентиляция. Для вентиляции верхней бремсберговой части шахтного поля сооружают вентиляционный горизонт. Второй горизонт и его уклонная часть проветривается по одному из вариантов, которые рассмотрены при одногоризонтной схеме вскрытия.

Транспорт. Полезное ископаемое и породу транспортируют и поднимают с откаточного горизонта аналогично одногоризонтной схеме вскрытия шахтных полей.