Порядок отработки шахтного поля, панелей, блоков

Отработка панелей калийных рудников осуществляется двумя способами: от конца панели к ее началу — обратный и от начала панели к ее концу — прямой порядок отработки. С точки зрения вентиляции, обратный порядок отработки панели имеет существенное преимущество по отношению к прямому, пояснить которое можно на примере, приведенном на рис. 26.

При обратном порядке отработки панели воздух из главного транспортного штрека 1 подается в панельный транспортный штрек 2. Омывая рабочие камеры 4, отработанный воздух через панельные вентиляционные штреки 3 удаляется в главный вентиляционный штрек 6. Часть свежего воздуха подается в панельный конвейерный штрек 5 (рис. 26, а). Учитывая то, что направление движения воздуха будет определяться аэродинамическим сопротивлением, которое необходимо преодолеть шахтной депрессии на участке панели, схема, приведенная на рис. 1, а, является наиболее эффективной. Связано это с тем, что путь движения воздуха т.1 — т.2 — т.4 (т.5) — т.6 (т.7) будет иметь меньшее аэродинамическое сопротивление, чем участок т.1 — т.3 — т.6 (т.7), т. е. большая часть воздуха должна проходить через отрабатываемые камеры. По мере приближения фронта очистных работ к началу панели, путь движения воздуха, а, следовательно, и аэродинамическое сопротивление участка, будет уменьшаться.

При прямом порядке отработки, воздух в панель также подается из главного транспортного штрека 1 в панельный транспортный штрек 2 и панельный конвейерный штрек 5 (рис. 26, б). Омывая отрабатываемые камеры 4, воздух через панельный вентиляционный штрек 3 удаляется в главный вентиляционный штрек 6. Для того, чтобы воздух не удалялся в панельные вентиляционные штреки 3 напрямую через отработанные камеры 8, в них устанавливаются вентиляционные перемычки 7.

Существующие вентиляционные перемычки не способны полностью герметизировать отработанные камеры длительное время, и поэтому через них будут наблюдаться утечки воздуха. По величине возникающие утечки воздуха будут иметь небольшое значение, однако, учитывая, что отработанных камер может быть 100 и более, суммарный объем утечек также будет увеличиваться. Также возведение перемычек в отработанных камерах связано с материальными затратами.

Рис. 26. Упрощенные схемы проветривания панелей при обратном (а) и прямом (б) ходе отработки

Для исключения возможности возникновения подобной ситуации в панелях, отрабатываемых прямым ходом, была предложена схема проветривания.

При подобной схеме отработки панель разбивается на блоки разрезными камерами как показано на рис. 26. Отработка панели ведется от начала панели. Отличие данной схемы заключается в том, что ограждать необходимо не каждую камеру, а отработанный участок в вентиляционном штреке. В этом случае возникновение утечек воздуха практически исключается. Для изолирования отработанного участка в вентиляционном штреке необходимо предусмотреть передвижную перемычку, которая будет перемещаться к разрезной камере блока.

Настоящим проектом предусматривается как наиболее экономичный прямой порядок отработки шахтного поля, т.е. от центра к западной и восточной его границам.

Для обеспечения бóльшей устойчивости выработок и сокращения утечек воздуха, панели и выемочные блоки предусматривается отрабатывать обратным порядком, за исключением панелей 1-й очереди. Эти панели с целью ускорения ввода их в эксплуатацию отрабатываются прямым порядком – от выработок главных направлений к южным и северным их границам и, соответственно, подготавливаются под прямой порядок – т.е. с минимальными объемами по подготовке панели.

Вентиляция

10.1 Способ и схема проветривания

Способ проветривания рудника может быть нагнетательным, всасывающим, комбинированным (нагнетательно-всасывающим).

Наиболее широко распространен всасывающий способ проветривания, когда вся вентиляционная система рудника подключена к всасывающей стороне вентилятора, то есть в руднике создается разрежение (депрессия). На рудниках России примерно 85 % угольных и рудных шахт используют этот способ проветривания, в том числе и все калийные рудники ВКМКС, Старобинского (Республика Беларусь) и других месторождений калийных солей.

При нагнетательном способе проветривания вентиляционная система рудника подключена к нагнетательной стороне вентилятора, то есть в руднике создается избыточное давление (компрессия). Таким способом проветриваются многие негазовые рудники, имеющие аэродинамическую связь с дневной поверхностью, и рудники, расположенные в условиях многолетнемерзлых горных пород.

Комбинированный способ проветривания применяется на крупных рудниках, когда требуется подать большие объемы воздуха и преодолеть высокое аэродинамическое сопротивление. При этом способе должны работать как минимум две вентиляторные установки: одна – на всасывание, на вентиляционном стволе, другая – на нагнетание на воздухоподающем стволе. Учитывая многолетний положительный опыт работы калийных рудников ВКМКС при всасывающем способе проветривания, возможность обеспечить проветривание рабочих зон, блоков, панелей, закладочных работ и рудника в целом одной ГВУ, при двух вентиляторных агрегатах (рабочий и резервный), а также рекомендации ПГТУ, проектом для проветривания проектируемого рудника принимается всасывающий способ проветривания.

В работе калийных рудников встречаются примеры всех классических схем проветривания: центральная, фланговая и комбинированная. При центральной схеме проветривания вентиляционный и воздухоподающий стволы располагаются в центре шахтного поля, при фланговой схеме проветривания – свежий воздух подается по центральному стволу, а исходящая струя выдается на поверхность черезфланговый ствол, комбинированная схема построена на сочетании элементов центральной и фланговой схем.

Все действующие калийные рудники ВКМКС имеют центральную схему проветривания. Опыт их эксплуатации показал, что для калийных рудников, обладающих сравнительно небольшим аэродинамическим сопротивлением, центральная схема обладает рядом преимуществ, в том числе:

все промышленные здания и сооружения расположены (сгруппированы) на одной промплощадке, что упрощает подвод к ней инженерных сооружений, коммуникаций, дорог и т.д., а при фланговой схеме – коммуникации надо подводить еще и к фланговому стволу;

возможность сразу после проходки стволов начать отработку шахтного поля, что невозможно при фланговой схеме, так как необходимо еще пройти главные выработки от воздухоподающего до флангового ствола;

возможность создания вентиляционных сетей, содержащих только наиболее простые последовательные и параллельные соединения выработок.

С учетом изложенного и рекомендаций ПГТУ, проектом принимается центральная схема проветривания рудника с расположением стволов на центральнойпромплощадке.