Четвертый

Выбросоопасность. К системам разработки пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа, предъявляются повышенные требования, а именно: соблюдение прямолинейной формы очистного забоя, причем, на крутых пластах предпочтительнее с выемкой лавами по падению (с применением щитовых агрегатов); обособленное проветривание забоев с подсвежением исходящей струи; проведение выработок с углами падения более 10° сверху вниз и др.
Способы механизации очистных и подготовительных работ оказывают существенное влияние на выбор системы разработки, поскольку они тесно связаны между собой. В своё время переход от ручной выемки и доставки угля в очистных забоях к зарубке врубовыми машинами и доставке конвейерами позволил перейти на разработку пластов длинными лавами и широкому применению разновидности сплошной системы разработки лава-этаж вместо весьма распространенной при коротких лавах системы с разделением этажа на подэтажи. Применение щитовых крепей позволило внедрить эффективные системы разработки мощных угольных пластов с выемкой их сразу на полную мощность.
Создание высокопроизводительных горнопроходческих машин обе­спечило повышение темпов проведения выработок и во многих случаях переход от сплошных систем к более эффективным столбовым.
Все перечисленные выше факторы должны учитываться при выборе приемлемых вариантов систем разработки для конкретных горно-геоло­гических и горнотехнических условий. При этом следует иметь в виду, что влияние отдельных факторов в ряде случаев может оказаться противоположным. В конечном итоге окончательный выбор системы разработки производится путем экономического сравнения различных ее вариантов.


5.2. Сплошные системы разработки


5.2.1. Общие сведения

Класс сплошных систем разработки характеризуется тем, что очистные и подготовительные работы в выемочном участке ведутся одновременно, взаимосвязаны между собой и подвигаются, как правило, в одном направлении — от бремсберга, уклона или квершлага к границам шахтного поля, панели или блока; выемочные выработки, обслуживающие очистной забой, поддерживаются в выработанном пространстве, подвержены интенсивному проявлению горного давления, а транспортирование угля по ним производится в направлении, противоположном движению очистного забоя. Сплошные системы разработки могут применяться при любом способе подготовки шахтного поля.

Различают следующие разновидности сплошных систем разработки, геометрическая интерпретация которых представлена на рис.5.2:
при выемке лавами по простиранию: лава — этаж (ярус); лава-этаж (ярус) со средним вентиляционным штреком; со спаренными лавами в этаже (ярусе); с разделением этажа (яруса) на подэтажи (подъярусы);
при выемке лавами по восстанию (падению¹): с выемкой одинарными лавами и с выемкой спаренными лавами.
Общими достоинствами сплошных систем разработки являются:
- быстрый ввод очистных забоев в работу;
- небольшие первоначальные затраты на подготовку участка;
- отсутствие большой длины тупиковых выработок, что важно для их проветривания, особенно на газоносных пластах;
- возможность применения различных способов охраны выемочных выработок при слабых боковых породах пласта (особенно почвы).

Рис. 5.2. Разновидности сплошной системы разработки:
а — лава-этаж(ярус); б — лава-этаж (ярус) со средним вентиляционным штреком; в — со спаренными лавами в этаже (ярусе); г — с разделением этажа (яруса) на подэтажи (подъярусы); д, е — с выемкой лавами по восстанию соответственно одинарными и сдвоенными

Общие недостатки сплошных систем:

- в общем случае плохие условия поддержания выемочных выработок, подверженных влиянию очистных работ, и в этой связи большие затраты на их ремонт;
- отсутствие предварительной разведки пласта подготовительными выработками, а отсюда опасность неожиданной встречи непрогнозируемых геологических нарушений и выхода участка из строя;
- очистные и подготовительные работы не разделены во времени и пространстве, что приводит к взаимным организационным помехам;
- ограничение нагрузки на забой по газовому фактору, хотя она в аналогичных условиях и более высокая, чем, например, у столбовой системы разработки, однако значительно ниже, чем у комбинированных систем с подсвежающей струей воздуха.