также специфическими, обусловленными периодом строительства, осо-
бенностями, совокупность которых формируется на основе ряда следую-
щих технологических, геомеханических и геотехнических требований:
• частичность отработки запасов (регламентируется необходимостью
возведения околоствольных дворов и вскрывающих выработок,
проведения выработок главных направлений и их охраной);
• необходимость применения в определенных горно-геологических и
горнотехнических условиях закладки выработанных пространств с
целью обеспечения полноты извлечения полезного ископаемого,
снижения степени пожароопасности, уменьшения вредного влия-
ния очистных работ на капитальные выработки;
• соответствие оборудования, применяемого на очистных и подгото-
вительных работах при отработке целиков, номенклатуре техниче-
ских средств, используемых на стадии строительства шахты и вво-
да ее в эксплуатацию;
• обеспечение высоких технико-экономических показателей.
Выполнение данных требований невозможно при использовании
традиционных столбовых систем разработки, базирующихся на длинных
комплексно-механизированных очистных забоях. На основании обзора и
анализа существующих систем разработки угольных пластов с короткоза-
бойной технологией из их числа были выделены камерные, камерно-
столбовые и системы разработки короткими столбами, как наиболее соот-
ветствующие требованиям частичной отработки с элементами гармонич-
ной выемки околоствольных целиков. Ниже приведены результаты их ана-
лиза.
Камерная система позволяет обеспечить высокие технико-экономи-
ческие показатели в тех случаях, когда непосредственно над пластом зале-
гают устойчивые и весьма устойчивые породы. Это позволяет снизить по-
тери угля за счет увеличения пролетов камер и уменьшения ширины меж-
дукамерных целиков. При менее устойчивых породах эффективность ка-
мерной системы снижается.
Камерно-столбовую систему разработки обычно применяют при по-
родах кровли средней устойчивости. Система предопределяет высокую
эффективность очистных работ в тех случаях, когда отработка межкамер-
ных столбов происходит без крепления кровли в заходках.
При склонности к пучению пород почвы применение короткозабой-
ных технологий является затруднительным из-за нарушения эксплуатации
нарезных выработок. Эффективность их в таких ситуациях напрямую за-
висит от темпов ведения очистных работ в камерах и погашения целиков.
В то же время, хорошие результаты могут быть получены при сокращении
длины очистных выработок и ширины междукамерных целиков.
Прочностные свойства угля в значительной степени предопределяют
размеры целиков. При низкой крепости углей камерная и камерно-
столбовая системы разработки, с одной стороны, являются малоэффектив-
58
ными ввиду больших размеров целиков или усложнения технологии работ,
а с другой – небезопасными из-за интенсификации отжима и разрушения
краевых частей целиков. Более безопасные условия могут быть обеспече-
ны при использовании системы разработки короткими столбами.
Выбор той или иной системы разработки короткими забоями, а так-
же технологии очистных работ, зависит от ряда горно-геологических и
горнотехнических факторов, к основным из которых следует отнести: ус-
тойчивость пород кровли и склонность к пучению почвы пласта, прочно-
стные свойства угля, глубина разработки, газоносность, мощность и угол
падения пласта. Мировой опыт эксплуатации короткозабойных технологий
для отработки угольных пластов в различных условиях, накопленный к на-
стоящему времени, позволяет на основании классификационных призна-
ков, характеризующих данные факторы, с высокой степенью корректности
устанавливать рациональную область применения камерных, камерно-
столбовых систем и систем короткими столбами.
С точки зрения устойчивости пород наибольшее распространение
имеет система разработки короткими столбами, так как их погашение про-
изводится с нарезных выработок небольшого сечения. При этом сущест-
венную роль имеет и сам способ погашения коротких столбов. Так, напри-
мер, наиболее эффективной в условиях неустойчивых и слабоустойчивых
кровель является отработка столбов закрытыми заходками.
Увеличение глубины разработки приводит к росту проявлений гор-
ного давления, в результате чего усиливается напряженное состояние це-
ликов. В таких условиях безопасность работ обеспечивается увеличением
ширины целиков или уменьшением пролетов камер. Опыт разработки по-
казывает, что системы разработки короткими забоями целесообразно при-
менять до определенных глубин: камерную – до 250-300 м; камерно-
столбовую – до 500-600 м; короткими столбами – 600-700 м.
Необходимо отметить, что как по прочности углей, так и по условию
глубины залегания, системы разработки короткими забоями могут иметь
большее распространение за счет изменения способа управления горным
давлением, которыжерй должен сочетать поддержание кровли целиками и
закладку выработанных пространств. При таком подходе данные факторы
практически не ограничивают область применения короткозабойных тех-
нологий.
К настоящему времени, при современном развитии техники, мощ-
ность пласта практически не является ограничивающим фактором для рас-
пространения систем разработки короткими забоями. Однако, ввиду упро-
щения технологии очистных работ, наилучшие показатели достигаются
при разработке пластов с вынимаемой мощностью от 0,9 до 4,5 м. К тому
же, при таком диапазоне целики имеют сравнительно высокую сопротив-
ляемость нарушению, так как их прочность зависит также и отношения
ширины к высоте.
Анализ технических характеристик применяемого в коротких забоях
добычного и транспортного оборудования показывает, что эффективное
59
|
