12. СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
12.1. ПОНЯТИЕ О СИСТЕМАХ РАЗРАБОТКИ
Система разработки — определенный, увязанный в пространстве и времени
порядок ведения очистных и подготовительных работ в пределах участка
шахтного поля. Таким участком может являться выемочная ступень, панель или
этаж.
Основные факторы, влияющие на выбор системы разработки: элементы, форма
залегания и строение угольных пластов; свойства угля и вмещающих пород;
газоносность и водоносность месторождения; склонность пластов к внезапным
выбросам угля и газа, горным ударам; склонность угля к самовозгоранию;
расстояние между разрабатываемыми пластами; глубина разработки; способы и
средства механизации производственных процессов в очистных и
подготовительных забоях. Элементы залегания пластов сохраняются на
значительных площадях или могут изменяться в пределах одного шахтного поля.
Поэтому при составлении программы развития горных работ на шахте
предусматривают возможность перехода от одной системы разработки к другой.
Переход должен быть произведен с минимальными затратами средств и времени на
базе существующего способа подготовки шахтного поля или применения нового.
Мощность пласта влияет на выбор способа проведения и поддержания
подготовительных выработок, управления горным давлением и технологию ведения
очистной выемки. С увеличением мощности пласта растет зона сдвижения пород
над выработанным пространством. Усложняются процессы крепления и управления
горным давлением в очистном забое. При мощности пластов менее 3,5—3,8 м их
разрабатывают на полную мощность, при большей мощности — их разделяют на
слои. Исключение составляют случаи разработки на полную мощность мощных
крутых пластов и пологого пласта (мощностью до 4,5 м) с использованием
механизированного комплекса 2УКП.
Угол падения пласта оказывает влияние на выбор средств механизации очистной
выемки и доставки угля по забою, способов крепления и управления горным
давлением, формы и длины очистного забоя. Так, на пластах с углом падения до
30° уголь в очистных забоях доставляют скребковыми конвейерами, с углом
падения 30—45° — самотеком по металлическим листам или рештакам, с углом
падения свыше 45° — самотеком по почве пласта.
Свойства вмещающих пород определяют выбор способов управления кровлей и
поддержания примыкающих к очистному забою выработок, их расположение
относительно элементов
залегания пласта. В зависимости от устойчивости пород
выбирают средства механизации основных производственных процессов в забое.
От газоносности пласта и вмещающих пород зависят количество воздуха,
подаваемое в очистные и подготовительные забои, и сечение подготавливающих
выработок. Так как скорость движения воздуха по горным выработкам
ограничена, то нагрузка на очистной забой во многом зависит от
метанообильности и схемы вентиляции выемочного участка.
При разработке обводненных месторождений применяют системы, которые
устраняют скопление воды в очистных забоях. На пластах с углем, склонным к
самовозгоранию, стремятся использовать системы, ограничивающие возможность
возникновения эндогенных пожаров.
Система разработки должна обеспечивать безопасность ведения работ, их
экономичность и высокую производительность труда, минимальные потери и
наибольшую добычу полезного ископаемого.
Системы разработки классифицируют по следующим признакам: без деления или с
делением пласта на слои; с длинными или короткими очистными забоями; по
порядку проведения подготавливающих выемочных выработок по отношению к
очистному забою.
По порядку проведения подготавливающих выемочных выработок относительно
очистного забоя различают системы разработки: столбовую, сплошную и
комбинированную.
Отдельно выделяют варианты систем разработки, характеризующиеся направлением
подвигания очистного забоя относительно элементов залегания пласта: по
простиранию, падению, восстанию, диагонально и вкрест простирания.