Разработка месторождения

    На основании комплекса мер разрабатываются паспорта вскрытия пласта, а также мероприятия по борьбе с выбросами для включения в паспорт выемочного участка и паспорт проведения и крепления выработок.

    Паспорта на вскрытие выбросоопасных пластов, а также на отработку особо выбросоопасных пластов или участков, изменения и дополнения к ним согласовываются и утверждаются техническим руководителем организации. Паспорта на отработку выбросоопасных пластов и вскрытие угрожаемых пластов проходят экспертизу и утверждаются техническим руководителем организации.

    3. Технология вскрытия и подготовительных работ, способы предотвращения 
внезапных выбросов и горных ударов, оборудование, необходимое для этих целей, 
выбираются с учетом требований по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля (породы) и газа и склонных к горным ударам, установленных Госгортехнадзором России.

    Вскрытие пластов, ведение очистных и подготовительных работ на опасных и угрожаемых по внезапным выбросам и горным ударам пластах допускается в случае, когда забой находится или приведен в невыбросоопасное и неудароопасное состояние. Выполнение прогноза выбросоопасности перед вскрытием пласта, включая измерение необходимых параметров, должно осуществляться под методическим контролем представителя экспертной организации. 
 
 

3 ВЫБОР СПОСОБА И СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ ШАХТНОГО ПОЛЯ 
 

3.1 Выбор способа подготовки  шахтного поля 

После вскрытия шахтного поля приступают ко второй стадии разработки месторождения полезного  ископаемого, которая позволяет начать очистные работы в очистных забоях.

      Способ  подготовки шахтного поля – расположение подготовительных выработок в шахтном  поле или его части, относительно пласта и элементов его залегания.

      По  расположение подготовительных выработок  относительно пласта различают:

1. Пластовый способ;
2. Полевой способ;
3. Пластово-полевой способ (комбинированный).

      1. Пластовый способ подготовки  – это способ подготовки, при котором весь комплекс подготовительных выработок проводится по пласту.

      Достоинства способа: попутная добыча угля; получение дополнительной информации об элементах залегания угля; более высокая скорость проведения выработок, малая продолжительность подготовки.

      Недостатки  способа: дополнительные расходы на поддержание выработок; ограниченная область применения на пластах опасным по внезапным выбросам угля и газа, а так же пластах склонных к самовозгоранию.

      2. Полевой способ подготовки –  это способ подготовки, при которой весь комплекс подготовительных выработок проводится по породе.

      Достоинства способа: расположение выработки вне зоны влияния очистных работ; хорошие условия поддержания выработок; возможность применения на пластах склонных к самовозгоранию.

      Недостатки  способа: сложные условия проведения выработок в породах с твердостью 5-6 и более; низкие темпы проведения выработок и большая продолжительность подготовки пластов.

      3. Пластово-полевой способ – это  способ подготовки представляет  собой комбинацию двух вышеперечисленных способов.

      При подготовке пластов в свите различают  два способа подготовки:

1. Индивидуальный способ;
2. Групповой способ.

Индивидуальная  подготовка - это способ, при котором весь комплекс подготавливающих выработок проводится для каждого пласта. Индивидуальная подготовка может быть как полевой, так и пластовой. Способ применяется при мощности междупластий >50м.

Групповой - это способ подготовки, при котором комплекс подготавливающих выработок (групповые выработки) используется для одновременной отработки двух и более пластов.

            Принимается пластовый способ подготовки шахтного поля, т.к. это позволит увеличить скорость ведения подготовительных работ и обеспечит попутную добычу угля. При подготовке пластов в свите принимается индивидуальный способ подготовки. 
 

3.2 Выбор схемы подготовки  шахтного поля 

      Схема подготовки – характерное расположение подготовительных выработок, обеспечивающие деление шахтного поля на части удобные для отработки.

      Различают следующие схемы подготовки:

1. Погоризонтная схема;
2. Этажная схема;
3. Панельная схема;
4. Комбинированная схема.

      1. Погоризонтная схема подготовки – это пространственное расположение горных выработок, делящее шахтное поле транспортными горизонтами на выемочные ступени, отрабатываемые по падению и восстанию.

      Системы погоризонтной подготовки применяются  при разработке пластов с углами падения до 12˚. При создании эффективных средств выемки и транспорта для работы по падению (восстанию) системы погоризонтной подготовки могут применяться и с большими углами падения (до 18˚). Системы погоризонтной подготовки позволяют:

      - упростить подготовку шахтного  поля и схему транспорта угля в шахте;

      - уменьшить протяженность и объем  выработок по подготовке шахтного  поля;

      - обеспечить стабильность длины  лавы;

      - уменьшить вероятность встречи  нарушений, поскольку последние  в большинстве случаев располагаются в направлении падения пластов или близко к нему;

      - уменьшить поступление метана  из выработанного пространства  в лаву, исключить вывалы угля в призабойное пространство, повысить безопасность работ на пластах, опасных по выбросам угля и газа (при отработке выемочных, участков по падению);

      - сократить приток воды в призабойное  пространство (при отработке выемочных  участков по восстанию);

      Недостатки  погоризонтной системы подготовки, кроме ограничения области применения только пологими пластами, связаны с дополнительными трудностями, обусловленными проведением и перевозкой людей и материалов по длинным наклонным выработкам.

      2. Этажная схема подготовки –  это совокупность выработок делящих  шахтное поле на этажи, которые  делятся на выемочные столбы.

      Этажная подготовка применяется на пластах с углами падения более 18˚. Кроме того, в некоторых случаях она находит применение на пологих пластах; при вскрытии шахтных полей наклонными стволами, пройденными по пласту; при вскрытии шахтных полей вертикальными стволами с ограниченными размерами шахтного поля по простиранию; при разработке сильно газоносных пластов.

      Системы этажной подготовки для индивидуальной отработки пластов применяются, как правило, на наклонных пластах. Системы, предусматривающие подготовку для групповой отработки нескольких пластов, применяются на наклонных, круто-наклонных, и крутых пластах.

      Этажная подготовка применима при любых  вариантах вскрытия, допускает широкое варьирование в сочетании с системами разработки и пригодны для подготовки, как отдельных пластов, так и целой свиты их. В последнем случае всегда предпочтительнее объединять близкорасположенные пласты для групповой подготовки и отработки, которая уменьшает общий объем подготовительных работ, создает благоприятные условия для работы внутри шахтного транспорта и уменьшает затраты на поддержание выработок.

      3. Панельная схема подготовки –  это совокупность выработок, разделяющих  шахтное поле на панели, панели в свою очередь делятся на ярусы, ярусы на выемочные столбы.

      Панельные системы подготовки шахтных полей, как правило, применяются при разработке горизонтальных и пологих пластов с углами падения до 18˚. На пластах с углами падения более 18˚ для обеспечения конвейерной доставки угля по уклонам их проводят диагонально к линии падения пласта с таким расчетом, чтобы угол наклона конвейеров не превышал 18˚. Размер панели по падению 1200-1500м, по простиранию 3500-4000м.

      Панельная система подготовки, как правило, применяется на крупных шахтах, а  при полной конвейеризации шахты  и других благоприятных условиях позволяет создавать и очень крупные по мощности предприятия с годовой добычей угля 6 млн. т и более.

      Достоинства панельной системы подготовки:

      - возможность создания крупных  по мощности шахт за счет  одновременной работы в нескольких  панелях и обеспечения благоприятных условий для применения наиболее эффективного конвейерного транспорта;

      - использование откаточных выработок  одного горизонта для подготовки  и отработки, значительных по объему запасов уменьшает их удельную стоимость и сокращает число углубок стволов;

      - бесперегрузочная перевозка материалов  колесным транспортом от склада  до забоя и обратно;

      - сравнительно малый объем постоянно  поддерживаемых выработок;

      - большая нагрузка на отдельный  пласт и панель, способствующая  высокой концентрации горных работ.

      Недостатки панельной системы подготовки:

      - ограничение области применения  пологими и наклонными пластами;

      - сложность в обеспечении надежного  проветривания длинных бремсберговых  и особенно уклонных полей,  имеющих одновременно в работе  несколько подготовительных и очистных забоев;

      - трудности при эксплуатации длинных  наклонных выработок.

      Схема подготовки выбирается панельная, т.к. угол падения пластов 19˚, и размер шахтного поля по падению 3500м, по простиранию – 5200м. Эта схема позволит использование откаточных выработок одного горизонта для подготовки и отработки, значительных по объему запасов уменьшает их удельную стоимость и сократит число углубок стволов. 
 

    3.3 Безопасность ведения горных работ при подготовке шахтного поля 

    1. При проведении подготовительных выработок с подрывкой боковых пород 
отставание породного забоя от угольного должно быть не более 5м.

    При проведении выработок по углю широким забоем при ширине раскоски более 5м необходимо иметь соединенный со штреком закрепленный косовичник, служащий запасным выходом и вентиляционным ходком.

    В подготовительных выработках, проводимых вслед за очистным забоем, отставание породного забоя от угольного забоя лавы не должно превышать 5м, если в очистной выработке применяется индивидуальная крепь, 8м - при      механизированной крепи и 11м - при выемке угля стругами.

    2. Запрещается продолжение проходки вертикальной выработки после сооружения ее устья без предварительного перекрытия на нулевой отметке, а также проходка и углубка ствола (шурфа) без защиты полком рабочих, находящихся в забое от возможного падения предметов сверху.

    Кроме того, забой углубляемого ствола должен быть изолирован от действующих подъемов рабочего горизонта предохранительным устройством (полком или целиком).

Полки в стволе (шурфе) должны сооружаться по проектам, утвержденным техническим руководителем организации, выполняющей работу.

    Запрещается выемка предохранительного целика или разборка полка в углубляемом стволе без проекта, согласованного с техническим руководителем эксплуатирующей организации и утвержденного техническим руководителем организации, выполняющей работу.

    3. Подготовительные работы в установленных прогнозом опасных зонах необходимо проводить с применением способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа и контролем их эффективности или с помощью сотрясательного взрывания в порядке установленном Госгортехнадзором России.