Установленную на основе проведённого анализа закономерность (рис. 4.6), что фактическая добыча меньше проектной, рекомендуется использовать при выборе рациональной мощности шахты. Предлагается проектную мощность устанавливать как сумму добычи из очистных КМЗ, осуществляющих выборочную отработку запасов угля по высокоинтенсивным технологиям, подготовительных забоев и добычи из участков пластов со сложными природно-техногенными условиями по нетрадиционным технологиям.
Для реализации этого метода обоснования проектной мощности необходимо провести анализ схем формирования сложных природно-техногенных условий при выборочной отработке участков угольных пластов.
На рис. 4.7 показан один из вариантов формирования клинообразной формы выемочных участков.
При отработке участков угольных пластов на малых глубинах не возникает проблем с поддержанием горных выработок в пределах выемочного участка при любом пространственном положении подготовительных выработок выемочного участка, так как вертикальные напряжения σв в боках выработок не превышают прочность угля при одноосном сжатии σсж. При глубине более 300 м это условие нарушается, то есть σв≥ σсж, начинается интенсивный отжим угля с боков выработок (шахты «Есаульская», «Полосухинская» в Кузбассе) и их устойчивость резко снижается.
По результатам шахтных исследований выявляется, что угол между продольной осью горной выработки и линией простирания основных кливажных трещин меньше 20о. По заключению специализированной научной организации (например, ВНИМИ) разрабатываются рекомендации, а по ним проектная документация в виде корректировки проекта строительства предприятия. В корректировке подготовительные выработки нижележащего выемочного столба располагаются таким образом, чтобы угол между осью выработки и линией простирания основных кливажных трещин был равным 35-55о.
Другой причиной формирования выемочных участков клинообразной формы являются непереходимые очистным механизированным дизъюнктивные нарушения (рис. 4.7). Сложность проблемы состоит в том, что в Западно-Сибирском регионе, в том числе и в Кузбассе, 6-8 балльная опасная сейсмическая ситуация.
Рис. 4.7. Схема формирования сложных техногенных условий:
1 – путевой ствол; 2 – воздухоподающий ствол; 3 – конвейерный ствол;
4 – конвейерный штрек; 5 – вентиляционный штрек; 6 – перемычки;7 – выработанное пространство отрабатываемого участка; 8 – выработанное пространство с очагом эндогенного пожара; 9 – очистной забой; 10 – геологическое нарушение разрывного типа; 11 – фланговый ствол; 12, 13 – подготовительные забои; 14 – граница
По результатам геологической разведки с сеткой скважин 200-300 м удается установить только крупные нарушения. Как правило, в окрестности крупных дизъюнктивов формируются более мелкие разрывные и пликативные нарушения. Из-за отсутствия достоверных данных о локальной тектонике в пределах выемочного участка или блока проектная организация по согласованию с заказчиком относит запасы угля вблизи крупных дизъюнктивных нарушений к забалансовым (рис. 4.8). Учитывая юридическую сложность перевода запасов из балансовых в забалансовые, в проектах планируется отработка этих запасов в будущие периоды по специальным проектам. На практике за весь период работы предприятия эти запасы со сложными природно-техногенными условиями не отрабатываются, даже в проектах ликвидации предприятия (шахты «Юбилейная», «Тагарышская», «Шушталепская» и др. в Кузбассе).
Третьей причиной формирования выемочных участков неправильной геометрической формы является изменение мощности и зольности угольного пласта. Типичным примером такой ситуации является шахта «Кушеяковская» в Кузбассе. Угленосная толща шахты содержит 16 пластов, которые характеризуются склонностью к расщеплению (слиянию), сложным строением и, в связи с этим, повышенной пластовой зольностью.
Рис. 4.8. Схема формирования участков со сложными
природно-техногенными условиями (Байдаевское месторождение Кузбасса)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.