Проектирование шахты (стр. 3 из 6)
2. Устанавливается способ подготовки шахтного поля.
В зависимости от горно-геологических условий залегания угольных пластов и основных параметров шахты могут быть применены следующие способы подготовки шахтного поля: погоризонтный, панельный, этажный или комбинированный.
Согласно нормам технологического проектирования угольных шахт следует принимать:
А) погоризонтный способ – для необводненных пластов при углах падения от 0° до 10° с подвиганием очистного забоя в бремсберговых полях по падению, а в уклонных – по восстанию, для обводненных пластов при тех же углах падения – с подвиганием очистного забоя в бремсберговых и уклонных полях по восстанию;
Б) панельный способ – для пластов с углами падения от 0° до 5° и от 10° до 20° при любо их мощности и обводненности, а также для сильно обводненных пластов любой мощности с углами падения менее 10°;
В) этажный способ – для пластов с углами падения более 25°, а также при углах падения менее 25° при небольших размерах шахтного поля по простиранию (до 2-4 км), при разработке пластов опасных или угрожаемых по внезапным выбросам угля, газа и породы;
Г) комбинированный способ – обычно при изменяющихся углах падения пластов.
3. Выбираем способ подготовки угольных пластов.
Возможны следующие способы подготовки угольных пластов: самостоятельный (полевой или пластовый), групповой (полевой или пластовый) и комбинированный.
Способ подготовки пластов принимается на основании качественного сравнения возможных вариантов подготовки, опыта разработки пластов на шахтах, правил технической эксплуатации и основных направлений технологического проектирования угольных шахт.
Самостоятельная подготовка рекомендуется при расстоянии между пластами по нормали более 40 м; при меньшем расстоянии между пластами следует применять групповую подготовку при помощи промежуточных квершлагов. Группирование пластов при междупластии больше 40 м должно быть обосновано технико-экономическими расчетами.
Пластовую подготовку следует применять при разработке пластов неопасных по внезапным выбросам и самовозгоранию угля до глубины 100-400 м и породах не ниже средней устойчивости.
В остальных случаях следует ориентироваться на применение полевой подготовки угльных пластов.
В случае применения групповой подготовки пластов нустанавливаются число групп пластов в свите, число пластов в каждой группе и групповык выработки.
Устанавливается количество этажей (панелей, выемочных столбов) в шахтном поле и их размеры.
При этажном способе подготовки шахтного поля, в случае моноклинального залегания пластов, их выдержанности по мощности и разделении этажей на подэтажи наклонная высота всех этажей принимается одинаковой и определяется в следующей последовательности:
А)определяется приближенная наклонная высота этажа
,Где
- длина очистного забоя, м; 
- количество подэтажей в этаже; 
- суммарная ширина целиков, оставляемых около горизонтальных горных выработок в пределах наклонной высоты этажа, м; 
- суммарная ширина горизонтальных горных выработок, проводимых по простиранию в пределах наклонной высоты этажа, м; 
Б)определяется приближенное число этажей в шахтном поле
Где
- наклонная высота зоны выветривания угля на выходах пластов под наносы, м; 
В)округляется вычисленное значение
до ближайшего целого числа 
, которое и определит количество этажей в шахтном поле;Г)определяется скорректированная наклонная высота этажа
Д)находится скорректированная длина очистного забоя
Е) определяются промышленные запасы этажа
Ж) определяется срок службы этажа
З) производится сравнение срока службы этажа с нормативным сроком службы этажа. При этом должно выполняться неравенство
Нормативный срок службы этажа при разработке пологих пластов принимается равным не менее 20 лет, наклонных – не менее 15 лет, крутонаклонных и крутых – не менее 10 лет.
Вертикальная высота этажа определяется из выражения
Где
- угол падения пласта, град. 
1. Выбор системы разработки производится на основании опыта работы шахт с аналогичными горно-геологическими условиями, учета рекомендаций «Прогрессивных технологических схем разработки пластов на угольных шахтах», качественного анализа соответствия её основным геологическим и горнотехнологическим условиям месторождения и нормам технологического проектирования угольных шахт.
Бесцеликовая отработка пластов должна приниматься в следующих горно-геологических условиях:
При повторном использовании подготовительных выработок – в случаях разработки пластов мощностью до 2,5 м с породами любой обрушаемости и породами почвы не ниже средней устойчивлст;
При проведении выработок в присечку к выработанному пространству- в случаях разработки пластов мощностью более 2,5 м с породами любой обрушаемости и породами почвы любой устойчивости;
При проведении выработок вслед за лавой в выработанном пространстве в случаях разработки пластов до 2,5 м с породами кровли любой обрушаемости и неустойчивыми породами почвы.
На пластах пологого и наклонного падения мощностью до 3,5 м, а при наличии соответсвующих средств механизации – до 5,0 м, следует принимать при этажной и панельной подготовке шахтного поля длинные столбы по проектированию, при погоризонтной подготовке – длинные столбы по выветриванию, а на необводненных пластах – по падению.
Для пластов мощностью более 3,5-5,0 м следует принимать систему разработки наклонными слоями в нисходящем порядке с обрушением с выемкой угля в каждом слое длинными столбами, если нет возможности вести выемку пласта на полную мощность с применением механизированных комплектов.
Сплошная система разработки с проведением штреков за лавой допускается для весьма тонких и тонких пластов с углами падения до 15° на глубоких горизонтах.
На пластах крутонаклонного и крутого падения при мощности пласта до 1,5 м рекомендуются длинные столбы по простиранию (лава-этаж) с доставкой угля на передние промежуточные квершлаги; при мощности пласта от 0,1 до 1,5 м длинные столбы по падению, отрабатываемые щитовыми штрегатами.
При разработке мощных пластов с обрушением на пластах мощностью 4,1-14,0 м с углами падения 25-65° следует применять систему разработки наклонными слоями с обрушением под гибким металлическим перекрытием или его заменителями. При выдержанном залегании пластов мощностью 1,5-4,5 м и углами падения более 65° следует применять щитовую систему разработки с бессекционными щитами, а при мощности пласта 5,5-9,0 м – с несекционными. При необходимости применения закладки выработанного пространства на пластах мощностью 3,5-6,5 м с углами падения до 65° выемку угля следует производить наклонными слоями короткими полосами по простиранию в восходящем порядке с закладкой.
Управление кровлей при всех системах разработки на пластах пологого падения предусматривать полным обрушением пород кровли, а на пластах с углами падения более 15° - полным обрушением или плавным опусканием (при мощности пласта менее 0,5-1,0 м).
При разработке мощных крутонаклонных и крутых пластов предпочтение следует отдавать системам разработки с полной закладкой выработанного пространства.
В случаях, когда возникает необходимость охраны земной поверхности, способ управления кровлей следует принимать полной или частичной закладкой.
Поскольку уголь самовозгорающийся, мощностью 1,2-2,5 и угол падения пластов 23°, выемку угля следует производить слоями короткими полосами по простиранию в нисходящем порядке с закладкой.
Управление кровлей предусматривается полным обрушением пород кровли.