Охрана полевых наклонных выработок в зоне разгрузки, создаваемой последующей их надработкой

На действующих шахтах в панелях или в бремсберговых частях при этажном способе подготовки, подготавливаемых шахтостроителями, возможно применение только лишь последующей надработки.

В зонах разгрузки величина напряжения в 2,5-4,5 раза меньше, чем в нетронутом массиве, а поэтому и давление на крепь выработки будет меньше примерно в 2-3 раза (рис.6.2).

Рисунок 6.2 – Охрана полевых наклонных выработок в зоне разгрузки, создаваемой последующей отработкой разгрузочной лавы

В результате последующей надработки полевые наклонные выработки, по которым прокатывается волна опорного давления, необходимо перекрепить. Т.к. выработки служат десятки лет, то суммарные затраты за весь срок их службы будут в 2-2,5раза меньше, чем при охране пластовых выработок целиками угля. Для того, чтобы после перекрепления все оставшееся время службы полевые выработки требовали минимум затрат на их поддержание, необходимо сохранить зону разгрузки. Для этого необходимо предотвратить объединение сводов полных сдвижений разгрузочной лавы и лав, отрабатываемых по простиранию. С этой целью между выработанными пространствами этих лав оставляют барьерный целик размером l_бц (0,1-0,15)Н (как показано на рис.6.2) или при отработке разгрузочной лавы по её бокам возводить бутовые полосы длинной L_бп 30-60м с помощью пневмозакладочных установок «ТИТАН» (как будет показано в следующем варианте охраны).

На действующих шахтах при подготовке новых панелей, блоков или последующих ступеней шахтного поля (вторая бремсберговая и уклонные части) есть возможность применения предварительной надработки полевых выработок.

Предварительная надработка полевых наклонных выработок

В отличие от последующей надработки в данном случае полевые выработки проводятся в уже сформировавшейся зоне разгрузки (рис.6.3).

Рисунок 6.3 – Охрана полевых наклонных выработок в зоне разгрузки, создаваемой предварительной отработкой разгрузочной лавы

Для того, чтобы забои полевых выработок находились уже в образовавшейся зоне разгрузки l_отс (0,6-0,8) l_рл. Чтобы бутовые полосы сохранили зону разгрузки, их длина должна быть l_бп 30-60м, они должны возводиться с помощью пневмозакладочных установок. При мощности пласта до 1-1,2м можно проводить выемочные ходки разгрузочной лавы завышенным сечением (15-20м² в проходке) и породу от их проведения закладывать в бутовые полосы. При мощности пласта до 1,5м породу необходимо будет доставлять извне, что резко усложняет схему транспорта. При мощности более 1,5м возводить бутовые полосы не рекомендуется, т.к. резко возрастает объем транспортируемой и закладываемой породы и кроме того усадка бутовых полос составляет 0,2-0,25мощности пласта. В связи с этим очень сложно обеспечить эксплуатационное состояние выемочных ходков разгрузочной лавы.

При выборе длины разгрузочной лавы необходимо принимать ее с учетом длины бутовых полос такой, чтобы после уплотнения бутовых полос полевые наклонные выработки оставались во вторичной зоне разгрузке (см.сплошную линию на рис.6.3).

При предварительной надработке h_н 5м, а при последующей h_н 10м, для того, чтобы опорное давление не продавило породы в полевые выработки.

При сохранении зоны разгрузки бутовыми полосами у границ разгрузочной лавы оставляются технологические целики размером lтц 10-30м. Они нужны для обеспечения безопасных условий монтажа оборудования (при отработке лав прямым ходом) или демонтажа (при отработке лав обратным ходом) в лавах, отрабатываемых по простиранию. При обратном порядке отработки лав размер целиков больше, чем при прямом.

Предварительная надработка лучше последующей, т.к. при ней нет необходимости перекрепления выработок. Как последующая, так и предварительная надработки имеют следующие недостатки по сравнению с расположением выработок в плоскости пласта:

1) необходимо проводить сбойки, соединяющие пластовые и полевые выработки, что приводит к увеличению затрат на проведение и поддержание горных выработок;

2) усложняются схема транспорта и вентиляции;

3)необходимо оставлять барьерные целики или возводить бутовые полосы в разгрузочной лаве для сохранения зоны разгрузки.

Этих недостатков можно избежать при проведении выработок по обрушенным и уплотненным породам (в плоскости пласта).