Четвертый

5.3.3. Подготовка длинных столбов по простиранию

Подготовка столбов заключается в проведении выемочных выработок, которыми оконтуриваются столбы в массиве. Она содержит в себе решение следующих вопросов:

выбор способа проведения выработок (штреков);
выбор направления проведения выработок относительно элементов залегания пласта;
выбор способа подготовки столбов.
Применяются три способа проведения штреков (рис. 5.7): узким забоем (а), широким забоем (б, в, г) и спаренными забоями (е).
В подавляющем большинстве случаев при подготовке столбов штреки проводятся узким забоем, что позволяет применять высокопроизводительную проходческую технику и обеспечивать высокие скорости проведения. Однако при этом породу приходится выдавать на поверхность и, что еще хуже, часто выдавать вместе с углем горной массой, так как организационно трудно осуществлять раздельную транспортировку угля и породы при конвейерном транспорте, который сейчас в основном и применяется при проведении выработок.
На пластах мощностью 1,5-2,0 м иногда применяют проведение штреков с односторонней раскоской верхней (б) и нижней (в) или двусторонней (г). Ширина односторонней раскоски не должна превышать 5 м, так как при большей ширине необходимо проводить косовичник, который служил бы запасным выходом, а также для целей вентиляции, что усложняет проведение. Понятно, что двусторонняя раскоска может применяться на пластах мощностью меньшей, чем при односторонней.
Если вентиляционный штрек пройден с нижней раскоской или транспортный с верхней, то при отработке столба породу из раскоски приходится перебрасывать в выработанное пространство позади забоя лавы, как показано на рис. 5.7, д.

Рис. 5.7. Способы проведения штреков: а — узким забоем; б, в, г — широким забоем соответственно с нижней, верхней и двусторонней раскосками; д — схема перехода лавой бутовой полосы над штреком, пройденного с верхней раскоской; е — проведение спаренных штреков

При малой ширине раскоски и штрека горное давление проявляется незначительно, порода в раскоске не зажимается и может убираться вручную лопатами. Порода убирается с опережением забоя лавы с целью устройства ниши для заводки комбайна. Способ проведения штреков с раскоской применяется в отдельных случаях на шахтах, где имеются трудности с выдачей породы на поверхность.

Более прогрессивен способ проведения штреков спаренными забоями (рис. 5.7, е), при котором угольные забои обоих штреков объединяются в один общий забой; выемку угля возможно производить угледобывающими комплексами, а породу от проведения штреков с помощью, например, закладочных комплексов "Титан" размещать в выработанном пространстве. Расстояние между штреками (ширина раскоски) рассчитывается исходя из мощности пласта и площади поперечного сечения выработок с таким расчетом, чтобы разместить всю породу от их проведения. Расчет производится по формуле
(4.4)
где — суммарная площадь породных забоев обоих штреков, м; kр — коэффициент разрыхления пород, kр2; m — мощность пласта, м.
Один из штреков, проводимых спаренными забоями, будет использоваться в качестве транспортного, а другой — вентиляционного.
Способ, на первый взгляд имеющий много достоинств, тем не менее не нашел распространение на шахтах Донбасса по причинам, которые будут изложены при рассмотрении способов подготовки столбов.
Выбор направления проведения штреков относительно залегания пласта при подготовке длинных столбов по простиранию имеет важное значение. Здесь приходится учитывать такие факторы, как вид транспорта по штрекам, нагрузку на очистной забой, гипсометрию и обводненность пласта и др.
При применении ленточных конвейеров штрек по пласту должен проводиться прямолинейно, т.е. по направлению. Однако при сложной гипсометрии это возможно лишь при переменном профиле выработки, что не обеспечивает естественный сток воды. В таком случае в местах понижений приходится устанавливать водоотливные средства, что связано с неудобствами и дополнительными затратами.