Стовпова система розробки корисних копалин

Система розробки родовища стовпова — системи розробки родовища що характеризуються спершу оконтурюванням окремих ділянок в пласті що називаються стовпами, і тільки після цього виконанням очисної виїмки.

При підземній розробці вугільних родовищ ред.

При підземній розробці вугільних родовищ системи розробки родовища стовпові характеризуються тим, що до початку ведення очисних робіт по пласту раніше проводять підготочі виробки, якими в пласті оконтурюють окремі ділянки, що називаються стовпами, і тільки після цього приступають до очисної виїмки. Відрізняються такими ознаками: — очисні і підготовчі роботи розділені за часом і в просторі; — виймальні виробки підтримуються в незайманому масиві вугілля або ж в зоні сталого гірничого тиску і, як правило, гасяться позаду очисного вибою. Виїмкові стовпи довгою стороною можуть розташовуватися за простяганням пласта, за підняттям (падінням), а також діагонально до них. Стовпові системи розробки застосовуються при будь-яких способах підготовки шахтного поля, але частіше на пологих пластах при панельній підготовці, а на пластах з кутами падіння до 10° — при погоризонтній. Загальними перевагами стовпових систем розробки є: — добрий стан транспортних виїмкових виробок, що знаходяться в масиві вугілля, та малі витрати на їх підтримку; — ліквідація взаємних завад в роботі по проведенню виїмкових виробок і вийманню вугілля, що дозволяє ефективно використати високопродуктивну техніку для очисних і підготовчих вибоїв; — детальна розвідка пласта в період підготовки стовпів, що дає змогу своєчасно виявити геологічні порушення. Основні недоліки стовпових систем розробки: — значний обсяг проведення підготовчих виробок до початку ведення очисних робіт, що подовжує термін вводу лав в експлуатацію і обумовлює значні капітальні витрати; — складні умови провітрювання підготовчих виробок значної довжини в період їх проведення.

Рисунок 2 — Стовпова система розробки лава-ярус: 1 — панельний бремсберг; 2 — допоміжний бремсберг; 3 — вентиляційний хідник; 4 — ярусний транспортний штрек; 5 — те ж вентиляційний; 6 — розрізна піч.

Рисунок 3 — Стовпова система розробки крутих пластів: а — з транспортуванням вугілля на передній проміжний квершлаг; б — з транспортуванням вугілля на задній проміжний квершлаг; 1 — поверховий транспортний квершлаг; 2 — те ж вентиляційний; 3 — поверховий польовий транспортний штрек; 4 — те ж вентиляційний; 5 — пластовий транспортний штрек; 6 — те ж вентиляційний; 7 — транспортний проміжний квершлаг; 8 — те ж вентиляційний; 9 — вентиляційна піч (збійка); 10 — розрізна піч.

Різновиди стовпових систем розробки (рис. 1): • при вийманні лавами за простяганням: 1) лава-ярус (поверх); 2) зі спареними лавами в ярусі (на поверсі); 3) з розділенням поверху на підповерхи; • при вийманні за підняттям чи падінням: 1) з вийманням одиночними лавами; 2) з вийманням спареними лавами. Найбільше розповсюдження знайшла система лава-ярус (рис. 2) завдяки своїй конструктивній простоті: в ярусі чи на поверсі знаходиться лише одна лава. При цій системі розробки підготовка ярусу зводиться до спорудження приймальних майданчиків біля бремсберґу чи похилу і проведення транспортного та вентиляційного штреків до межі панелі. На межі проводять розрізну піч, розміщують в ній вибійне устаткування і починають вести очисні роботи в напрямку до бремсберґу чи похилу, гасячи обидва штреки позаду вибою лави. Довжина виймальних стовпів знаходиться в межах 800–1500 м, у сприятливих умовах до 2 км. В складних умовах залягання пластів потужністю понад 2 м при невеликій довжині лави, застосовується стовпова система розробки з розділенням поверху на підповерхи і транспортуванням вугілля на передній чи задній дільничний бремсберґ. На крутих пластах стовпова система розробки з відпрацюванням від меж шахтного поля зустрічається рідко через технологічні труднощі і малі темпи проведення вентиляційних штреків по завалу. В таких випадках поверх за простяганням розділяють на виїмкові поля довжиною 400–600 м (рис.3), в межах яких і проводять підготовку стовпів; відпрацювання їх ведуть прямим ходом з транспортуванням вугілля на передній проміжний квершлаґ (а), або ж на задній (б). У першому випадку перевага в тому, що очисний вибій рухається без зупинки від одного промквершлаґу до іншого, тобто не треба проводити розрізну піч в кожному виймальному полі, а в другому випадку (б) ці роботи треба виконувати. Але в першому (а) суттєво зростає довжина транспортування вугілля груповим (польовим) штреком. При потужності пластів понад 2 м поверх розділяють на підповерхи з транспортуванням вугілля з верхніх підповерхів на передній скат.

Рисунок 4 — Стовпова система розробки з виїмкою за підняттям: а — одинарними лавами; б — спареними лавами; 1 -головний (магістральний) вентиляційний штрек; 2 — те ж транспортний; 3 — те ж дренажний; 4 — виїмковий похил; 5 — вентиляційний хідник; 6 — розрізний просік; 7 — кросинг.

Системи розробки довгими стовпами за підняттям та падінням застосовуються при погоризонтній підготовці шахтного поля, тобто при кутах падіння до 10^о, і з такою регламентацією пластів за потужністю та обводненню: — для необводнених пластів — до 2 м з вийманням за підняттям (а) і необмеженою потужністю з вийманням лавами за падінням (б); — для обводнених пластів — до 2 м з вийманням за підняттям. Зустрічаються різновиди системи з вийманням одиночними лавами (рис. 4 а) та спареними лавами (б). Останні мають перевагу в зменшенні обсягу проведення виймальних виробок, але мають той недолік, що середня транспортна виробка на сполученні лав зазнає підвищеного гірничого тиску і потребує значних зусиль і витрат на підтримку її в робочому стані. Тому частіше, особливо на великій глибині, застосовується різновидність системи з вийманням одиночними лавами. Загальною перевагою стовпових систем з вийманням за підняттям чи падінням є: зменшення питомого обсягу проведення підготовчих виробок порівняно з вийманням за простяганням, постійність довжини лави, повна конвеєризація транспорту та можливість розробки значно обводнених пластів (з вийманням за підняттям).

У вугільній промисловості США, Канади, Австралії широко використовується система розробки короткими стовпами, при якій панель розбивається виробками на стовпи квадратної або близької до неї форми зі стороною 20-30 м. Виробки кріплять, як правило, анкерами. Відпрацювання стовпів проводиться заходками без кріплення виробленого простору.

При підземній розробці рудних родовищ ред.

При підземній розробці рудних родовищ С.р.р.с. — система з розділенням шахтного поля (або поверху) в плані на прямокутні ділянки-стовпи і відпрацюванням їх одним шаром на всю потужність рудного тіла (або двома шарами — при наявності безрудного пропластка) з обваленням покрівлі за виїмкою руди для заповнення обрушеними породами виробленого простору. Такі системи застосовують при слабих і середньої стійкості покривних породах для відпрацювання горизонтальних і пологих пластоподібних рудних покладів невеликої потужності. За способом виїмки стовпів системи розділяються на варіанти з виїмкою довгих стовпів лавами або заходками. При виїмці лавами руд з коеф. тривкості менше 4-5 застосовують механізовані комплекси і комбайни; довжина лави 50-80 м. При виїмці більш міцних руд з використанням буропідривних робіт довжина лави складає при скреперній доставці 20-40 м. Відпрацювання стовпів заходками застосовується в рудних покладах при слабкій покрівлі. Ширина заходок від 2,8-3,5 до 5-7,5 м. При стійких підстилаючих породах і сприятливій гіпсометрії порід рудного тіла застосовують самохідне обладнання для відбійки, навантаження і доставки руди. Кожний довгий стовп відпрацьовують від його меж до панельного штреку односторонніми або двосторонніми заходками. При значному гірничому тиску заходки на час виїмки захищають тимчасовими ціликами руди шир. 1,5-2 м. С.р.р.с. широко застосовують при видобутку манґанових (зокрема в Україні у Нікополь-Марганецькому басейні), залізних (підприємства Лотарингії, Франція) та інш. руд. Переваги цих систем: висока продуктивність при виїмці лавами і широкими заходками в умовах комплексної механізації робіт; можливість роздільної виїмки і сортування руди; відносно невеликі втрати і розубожування; недоліки — невеликий фронт робіт, труднощі провітрювання.

При підземній розробці розсипних талих родовищ ред.

При підземній розробці розсипних талих родовищ С.р.р.с. — система з розділенням поля на невеликі виймальні ділянки-стовпи з розмірами від 10Х10 м (короткі) до 20Х50 м (довгі стовпи), що залежать від розмірів поля і стійкості вмісних порід. Стовпи утворюються внаслідок проведення поздовжніх (штреків) і поперечних (просік) виробок. Відпрацьовують стовпи стрічками (заходками) шир. 3-4 м. Відпрацьовані стрічки закладають породою або обвалюють. Систему відрізняють висока трудомісткість робіт, велика к-ть діючих вибоїв, складності з їх механізацією. Використовується рідко.

При розробці розсипних багатолітньомерзлих родовищ ред.

При розробці розсипних багатолітньомерзлих родовищ С.р.р.с. — система з розподілом шахтного поля на стовпи з шир. до 50 м і макс. довжиною, що дорівнює довжині поля або панелі. Стовпи оконтурюють трансп. і вентиляц. штреками, а також розсічками, від яких починається очисна виробка. Відпрацювання ведеться лавами на всю ширину стовпа із застосуванням буропідривної відбійки. Підготовчі і нарізні виробки не кріплять. Кріплення привибійного простору — рядами стояків. Управління покрівлею — підтримкою з допомогою кріплення і ціликів або плавним опусканням на ряди стояків (кущів). На відміну від суцільної системи може застосовуватися при будь-якій глибині розробки, оскільки не вимагає проведення великої к-сті вентиляц. шурфів. Система забезпечує високу продуктивність праці.

Див. також ред.

Системи розробки родовищ корисних копалин

Література ред.

Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.

Це незавершена стаття з гірництва.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.