Технологическая схема горнодобывающего предприятия

Технологическая схема горнодобывающего предприятия
        (a. flowsheet of a mine; н. technologisches Schema eines Bergwerk; ф. schema technologique de l'entreprise miniere; и. esquema technologica de empresa minera) - совокупность осн. и вспомогат. производств. процессов в сочетании с необходимыми для их выполнения выработками, средствами механизации и автоматизации, обеспечивающая при рациональной организации работ безопасную и эффективную разработку м-ния.         
Основа Т. с. г. п. - взаимосвязанное решение вопросов вскрытия, подготовки шахтного поля, системы разработки и механизации очистных работ, транспорта, подъёма, вентиляции, энергоснабжения, водоотлива. В связи с этим Т. с. г. п. реализуется в виде цепи последовательно осуществляемых процессов, к-рая включает ряд звеньев - основных, непосредственно создающих поток п. и., и вспомогат., обеспечивающих его функционирование в заданном режиме. Процессы (и их составляющие), а также звенья для ряда Т. с. г. п. могут быть одинаковыми (способ отбойки, доставки, транспорт, подъём, аккумулирующие и перепускные выработки, системы канализации энергии и др.). Реализация вспомогат. процессов (вентиляции, энергоснабжения и водоотлива) в значит. мере связана с теми же выработками, в к-рых осуществляются осн. процессы. Главные факторы, определяющие формирование Т. с. г. п.: форма, размеры и глубина залегания полезных толщ, наличие п. и. различных видов и сортов, производств. мощность рудника (шахты), параметры выемочной единицы, тип применяемого оборудования, очерёдность разработки отд. участков м-ния, особенности использования выработанного пространства. Остальные факторы влияют на формирование технол. схемы через основные. Напр., крепость и устойчивость руды - через тип применяемого оборудования и параметры выемочной единицы (комбайновая или взрывная отбойка, высота отбиваемого слоя и т.д.), запасы м-ния - через производств. мощность горн. предприятия и т.д.         
На рудных шахтах горизонтальные маломощные залежи предопределяют площадное развитие горн. работ (как бы в объёме одной ступени) с горизонтальными рудопотоками в пределах всей рабочей площади м-ния по извлечению и воспроиз-ву запасов выемочных единиц. С увеличением угла наклона либо мощности залежи в рудопотоках начинает расти вертикальная составляющая и они приобретают ступенчатую форму. Для крутых, а также для пологих мощных и особенно сверхмощных залежей рудопотоки становятся многоступенчатыми.         
Вид рудопотоков, преобладающее направление их развития - один из гл. отличит. признаков (характеристик) технол. схемы рудной шахты. Другой важный признак - способ отбойки п. и., третий - способ механизации осн. производств. процессов эксплуатации м-ния. В связи с этим технол. схемы рудных шахт можно систематизировать по следующим признакам: генеральное направление развития рудопотоков - одноступенчатые (горизонтальные) и многоступенчатые; способы отбойки и механизации осн. производств. процессов - с механич. отбойкой и техникой непрерывного действия; с механич. отбойкой и техникой цикличного действия; со взрывной отбойкой и техникой цикличного действия; со взрывной отбойкой, последующим механич. дроблением и конвейерной доставкой.         
Кроме основных, могут быть выделены и дополнит. признаки: число рудопотоков и горизонтов для транспортирования руды, наличие закладочных работ, расположение мест произ-ва буровых, поставочных работ по отношению к трансп. горизонту и т.п.         
Одноступенчатые (горизонтальные) Т. с. г. п. (рис. 1, рис. 2, рис. 3) характерны для рудных шахт, разрабатывающих пластовые и пластообразные горизонтальные м-ния, а также пологие рудные залежи с небольшой глубиной распространения.
 Рис. 1. Одноступенчатая (горизонтальная) технологическая схема с автотранспортом руды на поверхность: 1 - наклонный ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - воздуховыдающий ствол; 4 - <a href=буровая установка; 5 - погрузочная машина; 6 - автосамосвал; 7 - направление движения грузопотока; 8 - направление движения свежего воздуха; 9 - направление движения загрязнённого воздуха. ">
Рис. 1. Одноступенчатая (горизонтальная) технологическая схема с автотранспортом руды на поверхность: 1 - наклонный ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - воздуховыдающий ствол; 4 - буровая установка; 5 - погрузочная машина; 6 - автосамосвал; 7 - направление движения грузопотока; 8 - направление движения свежего воздуха; 9 - направление движения загрязнённого воздуха.

 Рис. 2. Одноступенчатая (горизонтальная) технологическая схема с конвейерным транспортом руды на поверхность: 1 - наклонный конвейерный ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - главный транспортный <a href=штрек, оборудованный конвейером; 4 - комбайн; 5 - забойный конвейер. ">
Рис. 2. Одноступенчатая (горизонтальная) технологическая схема с конвейерным транспортом руды на поверхность: 1 - наклонный конвейерный ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - главный транспортный штрек, оборудованный конвейером; 4 - комбайн; 5 - забойный конвейер.

 Рис. 3. Одноступенчатые (горизонтальные) технологические схемы с двумя транспортными горизонтами: 1 - стволы для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - вентиляционный ствол; 4 - главный транспортный штрек; 5 - комбайн в камере; 6 - панельный конвейер; 7 - комбайн в лаве; 8 - забойный конвейер.
Рис. 3. Одноступенчатые (горизонтальные) технологические схемы с двумя транспортными горизонтами: 1 - стволы для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - вентиляционный ствол; 4 - главный транспортный штрек; 5 - комбайн в камере; 6 - панельный конвейер; 7 - комбайн в лаве; 8 - забойный конвейер.
        Гл. отличит. признак этих схем - продолжительный (на всё время отработки запасов м-ния или его части) срок службы гл. трансп. и вентиляц. горизонтальных выработок, развитие фронта горн. работ и преобладающее перемещение горн. массы и грузов по горизонтали. В первую очередь, сюда относятся схемы разработки большинства м-ний калийных и марганцевых руд, отличающиеся большими площадями распространения, относительно выдержанными элементами залегания, значит. запасами п. и. в пределах одного горизонта.         
Многоступенчатые схемы (рис. 4, рис. 5, рис. 6, рис. 7, рис. 8) характерны для рудных шахт, разрабатывающих крутопадающие, наклонные, а также пологие с большой глубиной распространения рудные тела.
 Рис. 4. Многоступенчатая (горизонтально-вертикальная) технологическая схема с концентрационным горизонтом: 1 - ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - наклонный ствол для перемещения самоходного оборудования; 4 - вентиляционный ствол; 5 - подземная <a href=дробилка; 6 - концентрационный горизонт; 7 - безрельсовые промежуточные горизонты под самоходное оборудование; 8 - участковые рудоспуски; 9 - погрузочно-доставочная машина. ">
Рис. 4. Многоступенчатая (горизонтально-вертикальная) технологическая схема с концентрационным горизонтом: 1 - ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - наклонный ствол для перемещения самоходного оборудования; 4 - вентиляционный ствол; 5 - подземная дробилка; 6 - концентрационный горизонт; 7 - безрельсовые промежуточные горизонты под самоходное оборудование; 8 - участковые рудоспуски; 9 - погрузочно-доставочная машина.

 Рис. 5. Вертикальная технологическая схема с несколькими транспортными горизонтами и закладкой выработанного пространства: 1 - ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - грузовой ствол для спуска и подъёма оборудования; 4 - вентиляционный ствол; 5 - подземная дробилка; 6 - участковый <a href=рудоспуск; 7 - электровозная откатка; 8 - закладка; 9 - закладочно-вентиляционный горизонт; 10 - наклонный заезд в блок. ">
Рис. 5. Вертикальная технологическая схема с несколькими транспортными горизонтами и закладкой выработанного пространства: 1 - ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - грузовой ствол для спуска и подъёма оборудования; 4 - вентиляционный ствол; 5 - подземная дробилка; 6 - участковый рудоспуск; 7 - электровозная откатка; 8 - закладка; 9 - закладочно-вентиляционный горизонт; 10 - наклонный заезд в блок.

 Рис. 6. Вертикальная технологическая схема с промежуточными доставочными горизонтами (наклонные месторождения): 1 - ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - наклонный вентиляционный ствол; 4 - капитальный рудоспуск; 5 - полевой откаточный штрек; 6 - орты-заезды под рудоспуски; 7 - откаточный штрек; 8 - рудоспуски с подэтажей; 9 - шпуры для отбойки руды; 10 - камера, заполненная закладкой; 11 - наклонный <a href=съезд; 12 - рудоспуски в варианте с самоходным оборудованием. ">
Рис. 6. Вертикальная технологическая схема с промежуточными доставочными горизонтами (наклонные месторождения): 1 - ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - наклонный вентиляционный ствол; 4 - капитальный рудоспуск; 5 - полевой откаточный штрек; 6 - орты-заезды под рудоспуски; 7 - откаточный штрек; 8 - рудоспуски с подэтажей; 9 - шпуры для отбойки руды; 10 - камера, заполненная закладкой; 11 - наклонный съезд; 12 - рудоспуски в варианте с самоходным оборудованием.

 Рис. 7. Вертикальная технологическая схема с совмещённым потрузочно-транспорт-ным горизонтом: 1 - ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - вентиляционный ствол; 4 - капитальный рудоспуск; 5 - скважины для отбойки руды; 6 - вибропитатели; 7 - блоковый восстающий; 8 - вентиляционный восстающий; 9 - ходовой восстающий.
Рис. 7. Вертикальная технологическая схема с совмещённым потрузочно-транспорт-ным горизонтом: 1 - ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - вентиляционный ствол; 4 - капитальный рудоспуск; 5 - скважины для отбойки руды; 6 - вибропитатели; 7 - блоковый восстающий; 8 - вентиляционный восстающий; 9 - ходовой восстающий.

 Рис. 8. Вертикальная технологическая схема с промежуточными доставочными горизонтами (крутопадающие месторождения): 1 - ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - вентиляционный ствол; 4 - капитальный рудоспуск; 5 - материально-ходовой восстающий; 6 - вентиляционный восстающий; 7 - блоковый рудоспуск; 8 - <a href=орт скреперования; 9 - скважины для отбойки руды; 10 - вентиляционный штрек; 11 - подэтажные орты; 12 - полки для безлюковой погрузки руды на транспортном горизонте; 13 - наклонный съезд в варианте с самоходным оборудованием. ">
Рис. 8. Вертикальная технологическая схема с промежуточными доставочными горизонтами (крутопадающие месторождения): 1 - ствол для выдачи руды; 2 - вспомогательный ствол; 3 - вентиляционный ствол; 4 - капитальный рудоспуск; 5 - материально-ходовой восстающий; 6 - вентиляционный восстающий; 7 - блоковый рудоспуск; 8 - орт скреперования; 9 - скважины для отбойки руды; 10 - вентиляционный штрек; 11 - подэтажные орты; 12 - полки для безлюковой погрузки руды на транспортном горизонте; 13 - наклонный съезд в варианте с самоходным оборудованием.
        Гл. отличит. признак этих Т. с. г. п. - постоянное понижение уровня горн. работ, относительно небольшие запасы п. и. в пределах одного горизонта. Очистная выемка, как правило, ведётся одновременно на 2-3 горизонтах и более.         
Как при одноступенчатых, так и при многоступенчатых Т. с. г. п. может быть применена техника непрерывного и цикличного действия. Т. с. г. п. с оборудованием непрерывного действия наиболее широко распространены при разработке горизонтальных м-ний руд небольшой крепости, в частности калийных и марганцевых. Вскрытие шахтных полей производится вертикальными и наклонными стволами или штольнями, а также их комбинацией. Подготовка к очистной выемке осуществляется проведением от гл. штреков панельных откаточных и вентиляц. штреков, делящих шахтное поле на отд. панели. Выемка руды в панелях производится камерами, лавами или заходками. Её непрерывность достигается использованием выемочных комбайнов в комплексе с телескопич. (или самоходными) ленточными конвейерами, а в лавах - очистных комплексов, включающих очистной комбайн, забойный конвейер и механизир. крепь, в сочетании с конвейерным транспортом по остальным выработкам (включая наклонный ствол). Возможна комбинация техники непрерывного и цикличного действия: на калийных шахтах при комбайновой выемке камер доставка руды до панельного конвейера или рудоспуска осуществляется самоходными вагонами, а при буровзрывной выемке на погрузке и доставке руды используются погрузочно-доставочные машины, погрузочные машины с самоходными вагонами, скреперные установки в сочетании с скребковыми конвейерами.         
При добыче крепких руд с буровзрывной отбойкой в большинстве случаев применяют Т. с. г. п. с использованием техники цикличного действия. На погрузке и доставке используются экскаваторы, вибропитатели, погрузочные машины, погрузочно-доставочные машины на пневмошинном ходу, автосамосвалы, скреперные установки, транспорт руды - электровозный или автомобильный. Последний эффективен при глубине разработки не более 300 м, когда руда без перегрузок транспортируется непосредственно на поверхность.         
Применение самоходного оборудования в Т. с. г. п. требует в первую очередь решения вопроса его доставки к очистным забоям. Наиболее целесообразный вариант - сооружение в этих целях спец. грузового ствола, к-рый одновременно используется для спуска-подъёма крупногабаритного оборудования и в качестве осн. воздухоподающей выработки или наклонного съезда, к-рый обеспечивает сообщение между горизонтами и поверхностью, в т.ч. для выезда машины своим ходом на поверхность для периодич. техобслуживания. Наклонный съезд может также использоваться для доставки людей, материалов, оборудования.         
Как при одноступенчатых, так и многоступенчатых Т. с. г. п. очистная выемка может быть или сосредоточена на одном горизонте, или рассредоточена по вертикали. Погрузочно-доставочные выработки, предна- значенные для перемещения п. и. в пределах выемочного участка, могут проводиться на одном уровне с трансп. горизонтом или выше его. В первом случае руда, поступающая из очистных забоев, напрямую грузится непосредственно на конвейер или в вагоны, во втором - через систему рудоспусков. Наличие системы аккумулирующих рудоспусков сокращает простои оборудования из-за перерывов в работе соответственно очистного оборудования или транспорта. С этой целью в высокопроизводит. схемах с прямой погрузкой при разработке пластовых м-ний создают промежуточные участковые подземные склады, с к-рых руда перегружается на магистральный транспорт. При многоступенчатых Т. с. г. п. возможны варианты с совмещённым буро-погрузочно-транспортным, с совмещённым погрузочно-транспортным и с промежуточными буровыми и доставочными горизонтами.         
При необходимости разделения рудопритоков по сортам и видам руд предусматриваются отд. рудоспуски в р-не рудных тел, раздельные транспорт и подъём.         
В Т. с. г. п. с закладкой выработанного пространства и утилизацией отходов произ-ва может быть применён механич. ("машинный") или гидравлич. способы транспорта закладки и отходов. Подачу сухой закладки или отходов с поверхности осуществляют или непосредственно в выработанное пространство по скважинам и восстающим, или по трубопроводу, проложенному в одном из стволов, с последующей доставкой сухой закладки (отходов) конвейерами или электровозным транспортом. Прокладку рабочего и резервного трубопроводов для подачи в шахту гидравлич. или твердеющей закладки также осуществляют по скважинам или одному из стволов. В исключит. случаях проводится спец. закладочный ствол, к-рый одновременно используют в целях вентиляции.         
Т. с. г. п. реализуется и оценивается исходя из условия обеспечения установленной производств. мощности предприятия на основе решений, применяемых по осн. и вспомогат. производств. процессам. Её обоснование в целом производится исходя из обеспечения: равномерной выдачи продукции; разделения всего производств. процесса на отд. рабочие процессы, выполняемые специализир. звеньями, совмещёнными в той или иной мере во времени; возможности резервирования; работы всей технол. схемы в соответствии с заданным темпом как единой производств. единицы; эффективного функционирования всей технол. схемы путём ликвидации "узких мест" (даже за счёт мероприятий, не экономичных для каждого звена в отдельности).         
Построение и расчёты Т. с. г. п. базируются на результатах разносторонних исследований вопросов отбойки, выпуска и вторичного дробления руды, конструкций днищ блоков, схем вскрытия и подготовки, параметров применения циклично-поточной и поточной технологий с использованием самоходного оборудования, виброустановок и конвейерных систем. В основе расчёта технол. схем рудных шахт лежат зависимости занятости пунктов выпуска руды от соотношения затрат времени на погрузку трансп. единицы ко времени её движения и разгрузки, от соотношения вида, характеристики и числа трансп. средств к числу пунктов выпуска и кусковатости рудной массы, от соотношения простоев транспорта к числу очистных забоев и ёмкости аккумулирующих выработок. Для формирования и оценки Т. с. г. п. как системы рудопотоков определяют мощность технол. звеньев - кол-во и производительность очистных и подготовит. забоев, число и ёмкость трансп. единиц, типоразмеры оборудования подземного дробильно-бункерного комплекса, произ- водительность подъёма. При этом мощность каждого технол. звена понимается как наибольшая возможная его производительность при отсутствии помех со стороны других звеньев, а мощность действующей рудной шахты при данной Т. с. г. п. - как макс. добыча п. и. установленного качества в единицу времени при наиболее полном использовании средств и возможностей организации произ-ва. Перспективы Т. с. г. п. в первую очередь связываются со схемами с вертикальными рудоподъёмными и вспомогат. стволами, расположенными в центре на общей площадке, и вентиляционными - на флангах шахтного поля. При освоении м-ний, залегающих на глуб. до 500-600 м, наиболее целесообразна схема с вертикальным рудоподъёмным стволом в сочетании с наклонным съездом для самоходного оборудования, а при больших глубинах - в сочетании с грузовым вертикальным стволом, оборудованным кабель-краном для спуска самоходного и крупногабаритного стационарного оборудования без разборки. Эффективной может оказаться схема с конвейерным транспортом руды по наклонному стволу прямо на обогатит. ф-ку. Одно из возможных направлений - развитие Т. с. г. п. с выдачей горн. массы на поверхность по наклонному стволу троллейвозами грузоподъёмностью 40-50 т, а также схем с предварит. обогащением рудной массы под землёй. Широкое распространение получают Т. с. г. п. с твердеющей и гидравлич. закладкой выработанного пространства, в т.ч. отходами горн. произ-ва, обогатит. и металлургич. переделов. Снижение стоимости закладки расширяет область эффективного применения этих схем на отработку рядовых по стоимости и бедных руд. В вертикальных технол. схемах складывается тенденция к переходу на плоские днища и торцевой выпуск. При комбинир. (открыто-подземной) отработке м-ний возможно использование единых Т. с. г. п. Для отбойки применяют карьерные буровые станки, на погрузке - гидравлич. экскаваторы, конвейерный подъём по общему стволу, заполнение пустот вскрышными породами.         
На угольных шахтах Т. с. г. п. характеризуется высоким уровнем комплексной механизации очистных и подготовит. работ, широким применением конвейерного транспорта угля и производит, средств колёсного транспорта, эффективной вентиляцией выработок, использованием средств механизации и автоматизации на вспомогат. процессах и для обеспечения безопасных и комфортных условий труда. Доставка людей, материалов и оборудования к рабочим местам производится колёсным или монорельсовым транспортом.         
В угольных шахтах СССР, КНР и стран Европы получили распространение Т. с. г. п. с длинными очистными забоями, оборудованными комбайнами флангового действия или стругами, механизир. или стоечной крепью, скребковыми конвейерами. Управление горн. давлением осуществляется, как правило, полным обрушением пород кровли. Закладка выработанного пространства применяется при разработке мощных крутых пластов, представленных самовозгорающимися углями, и для охраны объектов на земной поверхности. Подготовка очистных забоев производится одиночными или спаренными выработками, погашаемыми вслед за очистным забоем или используемыми повторно при отработке соседней лавы. Горизонтальные магистральные выработки проводят также одиночными или спаренными, чаще полевыми, наклонные - по 2-3 на выемочное поле (рис. 9).
 Рис. 9. Технологическая схема шахты с длинными очистными забоями (центрально отнесённая схема вскрытия, панельная подготовка, <a href=система разработки длинными столбами по простиранию). ">
Рис. 9. Технологическая схема шахты с длинными очистными забоями (центрально отнесённая схема вскрытия, панельная подготовка, система разработки длинными столбами по простиранию).
        В шахтах США, Канады и Австралии широко применяют Т. с. г. п. с короткими очистными забоями. При очистной выемке угля и при проведении выработок используется самоходное оборудование, телескопич. ленточные конвейеры; очистные и подготовит. выработки крепят анкерами. Управление горн. давлением осуществляется путём регулярного оставления целиков угля. Общешахтный транспорт конвейерный или колёсный. При подготовке к эксплуатации выемочные поля оконтуривают группами выработок (по 4-6 в группе), проводимых, как правило, без подрывки пород и используемых обособленно для технол. целей: вентиляции, транспорта угля, доставки материалов и оборудования, перемещения людей (рис. 10).
 Рис. 10. Технологическая схема шахты с короткими очистными забоями (<a href=камерная система разработки). ">
Рис. 10. Технологическая схема шахты с короткими очистными забоями (камерная система разработки).
        Т. с. г. п. с короткими очистными забоями характеризуются высоким уровнем производительности труда и низким извлечением угля из недр. Область наиболее эффективного применения этих схем - пологие и горизонтальные пласты средней мощности.         
Помимо технологии очистных работ к наиболее характерным признакам технол. схем угольной шахты, определяющим конструктивное воплощение схемы и генеральное направление формирования углепотока, относятся схемы вскрытия и подготовки. По этим признакам выделяются Т. с. г. п. с разделением шахтного поля на блоки и без разделения, одногоризонтные (одноступенчатые) и многогоризонтные (многоступенчатые) в сочетании с этажной, панельной и погоризонтной подготовкой. При переменных углах падения пластов применяют комбинир. подготовку, напр. этажную в бремсберговой части поля и погоризонтную или панельную - в уклонной.         
Т. с. г. п. с разделением шахтного поля на блоки используется при значит. размерах шахтного поля по простиранию (до 10-16 км). Размеры блоков по простиранию от 2,5-3 км при выемке пластов по простиранию и до 4-4,5 км при выемке по падению или восстанию. Оптимальное число блоков 4-6 при одном горизонте и 3-4 при разделении шахтного поля на два горизонта. Каждый блок вскрывается двумя стволами, предпочтительно центрально-сдвоенными. На откаточном горизонте блоки соединяют общей трансп. магистралью (как правило, полевым штреком) с гл. стволом, пройденным в центре шахтного поля (рис. 11).
 Рис. 11. Технологическая схема шахты, разрабатывающей шахтное поле с разделением его на блоки.
Рис. 11. Технологическая схема шахты, разрабатывающей шахтное поле с разделением его на блоки.
        Т. с. г. п. характеризуется независимой и, как правило, одновременной отработкой блоков, их обособленным проветриванием и объединённой трансп. системой. Применение технол. схем с разделением на блоки позволяет обеспечить интенсивную разработку запасов, хорошие технико-экономич. показатели, повышение безопасности труда при значит. масштабах произ-ва.         
Одногоризонтные схемы характерны для шахт, разрабатывающих одиночные горизонтальные и пологие пласты угля и горючего сланца или свиты из 2-4 пластов при размерах шахтных полей по падению до 3 км. Основные трансп. и вентиляц. выработки имеют продолжит. срок службы (на всё время отработки запасов шахтного поля или на период отработки крупных его частей - бремсберговой, уклонной или крыла поля). Углепотоки из всех участков шахтного поля сосредоточиваются на едином трансп. горизонте и направляются к гл. стволу для выдачи на поверхность (рис. 12).
 Рис. 12. Одногоризонтная технологическая схема шахты, разрабатывающей два пологих пласта угля (фланговая схема вскрытия, погоризонтная подготовка, длинные <a href=столбы по падению пласта с выемкой угля по падению). ">
Рис. 12. Одногоризонтная технологическая схема шахты, разрабатывающей два пологих пласта угля (фланговая схема вскрытия, погоризонтная подготовка, длинные столбы по падению пласта с выемкой угля по падению).
        Шахтное поле вскрывается вертикальными стволами, а при малой глубине залегания пластов - наклонными. Грузовой ствол размещается, как правило, в центре шахтного поля, вентиляц. стволы имеют центр. расположение, центрально-отнесённое или фланговое. Последние две схемы расположения вентиляц. стволов характерны для газообильных шахт и для случаев отработки протяжённых по простиранию шахтных полей. При разработке шахтой одного пласта осн. вскрывающие выработки примыкают непосредственно к гл. выработкам транспортного и вентиляционного горизонта (рис. 9). При одноврем. отработке 2-4 пластов осн. вскрывающие выработки могут примыкать и к квершлагам, вскрывающим пласты на трансп. и вентиляц. горизонтах (рис. 12). При одногоризонтных Т. с. г. п. наибольшее распространение получили панельная схема подготовки и система разработки длинными столбами по простиранию, а на пластах с углами падения до 10° - погоризонтная схема подготовки и система длинных столбов по падению с выемкой угля по падению или восстанию. В очистных забоях выемка угля производится комбайнами или стругами, доставка угля - скребковыми конвейерами. Широко применяются механизир. крепи. Управление горн. давлением в большинстве случаев осуществляется путём полного обрушения пород кровли. Закладка выработанного пространства используется только для предотвращения опасных деформаций земной поверхности.         
Многогоризонтные технол. схемы характерны для шахт, разрабатывающих свиты крутых и наклонных пластов (рис. 13), а также пологие пласты при размерах шахтных полей по падению св. 2,5-3 км и при значит. мощности междупластья в случае залегания пластов, близкого к горизонтальному.
 Рис. 13. Технологическая схема шахты, разрабатывающей свиту тонких крутых пластов.
Рис. 13. Технологическая схема шахты, разрабатывающей свиту тонких крутых пластов.
        Многогоризонтные Т. с. г. п. применяются также при разработке пологих одиночных или свиты пластов, разбитых в пределах шахтного поля крупными тектонич. нарушениями с амплитудами в десятки метров на блоки со значит. запасами угля. При многогоризонтных Т. с. г. п. разрабатываемые пласты вскрывают вертикальными стволами и капитальными квершлагами, разделяющими шахтное поле на этажи (при крутом падении пластов) или ступени (при пологом и наклонном залегании пластов). Вертикальные стволы проходят с поверхности, как правило, до первого рабочего горизонта, а затем по мере исчерпания запасов в этаже или ступени их углубляют до следующего рабочего горизонта. При пологом и наклонном залегании пластов нередко вместо углубки действующих стволов проходят с поверхности новые стволы, отнесённые вниз по падению пластов. На крутом падении применяют этажную схему подготовки с разделением свиты разрабатываемых пластов на группы и проведением групповых трансп. и вентиляц. штреков, как правило, по породам лежачего бока ниж. пласта в группе. Пласты в группе вскрывают промежуточными квершлагами, разбивающими этаж на выемочные участки, что позволяет не поддерживать пластовые выработки по всей длине этажа. В работе находятся одновременно 2-3 этажа, один из к-рых готовится к эксплуатации. Тонкие и средней мощности крутые пласты разрабатывают по системе "лава-этаж" или длинными столбами по простиранию с выемкой угля отбойными молотками в потолкоуступном забое (тонкие пласты), комбайнами в прямолинейном забое с магазинным уступом или реже без такового. Применяется также система разработки полосами по падению с выемкой угля агрегатами с гидрофицир. крепью. В пределах очистного забоя отбитый уголь транспортируется самотёком, по горизонтальным выработкам - колёсным транспортом. Мощные крутые пласты разрабатывают как с разделением на слои (горизонтальные, наклонные и поперечно-наклонные) с применением стоечных, щитовых и гидрофицир. крепей, а также ограждающей сетки при системе разработки подэтажным обрушением, так и без разделения на слои с использованием щитовой крепи. Отбойка угля производится преим. буровзрывным способом, управление горн. давлением - полным обрушением пород кровли или закладкой выработанного пространства. От выемочного участка до ствола уголь доставляется колёсным транспортом. На пологих пластах при многогоризонтных Т. с. г. п. применяют панельную или погоризонтную подготовку и системы разработки преим. длинными столбами по простиранию или падению. Сплошная система и комбинированная имеют огранич. распространение.         
Важный параметр Т. с. г. п. - порядок отработки пластов в свите, выемочных полей и участков в пределах пласта. Решающую роль в его выборе играет геомеханич. фактор.         
В большинстве технол. схем угольных шахт предусматривается нисходящий порядок отработки взаимозависимых пластов в свите, за исключением случаев опережающей в пределах этажа отработки защитных пластов, в т.ч. залегающих стратиграфически выше выбросоопасных или в середине группы одновременно разрабатываемых пластов.         
На пологих пластах панели в бремсберговой части поля разрабатывают в направлении от ствола к границам шахтного поля, в уклонной - от границ к стволу. В пределах панели ярусы отрабатывают в нисходящем порядке, последовательно или через один ярус с последующей выемкой промежуточных. На сильно обводнённых пластах практикуется предварит. отработка нижнего в панели яруса для частичного осушения вышележащих. На тонких крутых пластах выемочные участки в этаже отрабатывают в направлении от ствола (гл. квершлага) к границам шахтного поля. На пластах ср. мощности и мощных предпочтителен обратный порядок отработки выемочных участков, при к-ром в случае самовозгорания или опасного нагрева угля можно обеспечить более надёжную изоляцию выработанного пространства от сети действующих горн. выработок.         
Особое место в практике разработки угольных м-ний занимают технол. схемы с гидравлич. добычей угля. При сходном в конструктивном отношении с обычными Т. с. г. п. схемы Гидрошахт отличаются расположением трансп. выработок относительно элементов залегания пласта, обеспечивающим самотёчное перемещение смеси "уголь - вода" в пределах выемочного поля или всей шахты.         
Существуют разновидности Т. с. г. п. гидрошахт: с короткими очистными забоями при разрушении и отбойке угля гидравлич., механо-гидравлич. и взрывогидравлич. способами и с длинными очистными забоями, где отбойка угля производится механо-гидравлич. способом.         
В очистных и подготовит. забоях применяют спец. комбайны типов К56МГ и "Урал-38". Общешахтный транспорт - гидравлич. самотёчный и напорный, а также конвейерный (обезвоженного угля). Для подъёма гидросмеси по стволу используют углесосы и эрлифты.

Д. Р. Каплунов, В. И. Левин, Г. Г. Ломоносов, А. В. Стариков.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1984—1991.

Смотреть что такое "Технологическая схема горнодобывающего предприятия" в других словарях:

  • Технология горная —         (от греч. techne искусство, мастерство и logos слово, учение * a. mining technology; н. Bergbautechnik, Bergbautechnology; ф. technologie miniere; и. tecnologia minera) совокупность приёмов и способов изменения природного состояния недр… …   Геологическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»