Вскрытие свиты крутопадающих пластов вертикальными стволами и этажными квершлагами

На крутом падении шахты разрабатывают до 30 и более пластов. Как правило, вскрытие свиты крутых пластов осуществляется вертикальными стволами и этажными квершлагами, т.е. имеет место многогоризонтная схема вскрытия шахтного поля (рис. 2.7).

Рисунок 2.7 – Вскрытие свиты крутопадающих пластов вертикальными стволами и этажными квершлагами

Стволы располагаются на разрезе по падению за зоной сдвижения толщи горных пород, т.е. за линией, проведенной от нижней технической границы под углом b, и с учётом бермы безопасности шириной 30-50 м. При расположении стволов по середине свиты пластов отклонение стволов от вертикали за счет многократной подработки и надработки их в начале 70г. ХХ столетия составило более 1,5м. В связи с чем около 70% стволов шахт ЦРД было остановлено и проводилось их перекрепление. По простиранию стволы располагаются в центре шахтного поля.

Первоначально клетевой ствол 1 и скиповой 2 проводятся до отметки откаточного штрека первого этажа. У ВТГ сооружается околоствольный двор 3, а на уровне откаточного штрека первого этажа - околоствольный двор 4. От них проводятся вентиляционный 5 и откаточный 6 квершлаги. Они вскрывают необходимое количество угольных пластов, обеспечивающих добычу шахты. От этих квершлагов проводятся по простиранию вентиляционный пластовый 10 и откаточный пластовый 12 штреки. Между ними проводятся разрезные печи 11. Отработку запасов этажа производят от центра к границам шахтного поля по простиранию. Для охраны главных этажных квершлагов 6 и 5 оставляются целики угля. По мере отработки ближайших к стволам пластов производится вскрытие, подготовка и отработка более удаленных пластов.

По мере отработки запасов первого этажа осуществляется углубка стволов до отметки откаточного горизонта второго этажа. По аналогии с первым этажом производится вскрытие, подготовка и отработка запасов угля второго этажа. Одновременно в работе находятся три этажа. На первом этаже ведется погашение выработок: извлечение крепи, рельс, труб, оборудования. На втором этаже ведется добыча угля (большей части) и на третьем этаже начинают вести добычу угля, т.е. происходит развитие горных работ. Бывший откаточный горизонт первого этажа становится вентиляционным при отработке второго этажа и т.д. Некоторое время в переходный период (2-4 года) исходящая струя воздуха со второго горизонта (этажа) по вентиляционным сбойкам передается на вентиляционный горизонт первого этажа, что значительно усложняет схему проветривания.

Согласно рекомендациям НТП время отработки горизонта на крутом падении должно быть более 10 лет. При малом количестве пластов и ограниченных запасах этажа время отработки будет меньше 10 лет. Время подготовки нового горизонта составляет 5-7 и более лет. Поэтому для обеспечения ритмичной работы шахты и недопущения снижения ее добычи при переходе очистных работ с одного горизонта на другой стволы проводятся сразу до отметки откаточного горизонта второго этажа и углубку стволов производят сразу на два этажа. То есть, в том случае, когда запасов угля этажа не хватает на 10 лет отработки, производится объединение двух этажей в один транспортный горизонт. С этой целью проводится капитальный гезенк 13. Уголь с откаточного горизонта первого этажа по нему передаётся вниз на откаточный горизонт второго этажа, т.е. на транспортный горизонт.

В отличие от пологого и наклонного падения на крутом падении нет наклонных выработок, в связи с этим схема транспорта значительно проще. Постоянное ведение углубочных работ требует проведения стволов большим диаметром, чем это необходимо для размещения подъёмных сосудов (необходимо расположить проходческую бадью). На современных шахтах, как правило, для обеспечения углубки стволов проводится третий ствол. Все это приводит к удорожанию стоимости строительства шахты.

Данная схема вскрытия является наиболее распространенной на шахтах ЦРД. Вертикальная высота этажа принимается до 110 м. Для уменьшения затрат на поддержание пластовых штреков проводят полевые групповые штреки 7и 8.