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 |