2.1.1.1 Проведение горных выработок
Проведение горных выработок представляет собой совокупность работ по выемке, погрузке, транспортировке горной массы, возведению крепи, наращиванию транспортных устройств и коммуникаций, обеспечивающих подвигание подготовительного забоя.
При проведении горных выработок различают основные и вспомогательные процессы:
- основные - проведение и крепление выработки;
- вспомогательные - возведение временной крепи, навеска вентиляционных труб, наращивание конвейера или настилка рельсовых путей, прокладка труб, кабелей и др.
Классификация технологических схем проведения горных выработок
В зависимости от однородности пересекаемых пород выделяют:
- проведение выработок в однородных породах (в случае если забой выработки пересекает только один вид пород);
- проведение выработок в неоднородных породах (в случае если забой выработки пересекает два вида пород и более).
Проведение выработки в однородной породе осуществляется сплошным забоем (уголь и вмещающая порода вынимаются одновременно) при мощности пласта до 0,6 м или при большей мощности пласта, но низком качестве угля.
При неоднородных породах выработка проводится как сплошным забоем, так и уступным забоем, т.е. с раздельной выемкой угля и породы. При этом вначале проводят выемку угольного пласта на некоторую величину, а затем - вмещающих пород.
В зависимости от места размещения породы выделяют следующие способы проведения выработок:
- узким забоем;
- широким забоем.
При проведении выработок узким забоем уголь вынимается только в пределах поперечного сечения выработки, а порода, полученная от подрывки, выдается на поверхность шахты. При проведении выработок широким забоем уголь вынимается на ширину, превышающую изначальную ширину выработки. В образовавшемся пространстве (раскоске) размещаются породы от подрывки.
В зависимости от способа отделения горных пород от угольного массива выделяют следующие способы проведения горных выработок:
- механический (механизированный) способ. Осуществляется с помощью проходческих комбайнов, применяется по углю и породе средней крепости (коэффициент крепости f=5-6);
- буровзрывной способ - применяется в породах любой крепости;
- гидравлический способ - применяется крайне ограниченно, в частности для дегазации массива [33];
- ручной способ с использованием отбойного молотка - применяется в особых случаях (проведение водосточной канавки, на крутом падении пласта);
- комбинированные работы представляют собой комбинацию различных применяемых технологий.
2.1.1.2 Проведение горных выработок с помощью проходческих комбайнов
Проходческие комбайны предназначены для механизации проведения горизонтальных и наклонных подготовительных выработок различного назначения на угольных шахтах. Применение проходческих комбайнов дает возможность совместить во времени основные технологические операции проходческого цикла: отделение горной породы от массива, ее погрузку в транспортные средства, в отдельных случаях - крепление выработанного пространства.
Выделяются следующие основные технологические операции при комбайновом способе прохождения горных выработок:
- разрушение породы;
- удаление разрушенной породы от комбайна, ее погрузка и транспортирование;
- крепление горных выработок;
- вспомогательные операции по обеспечению функционирования забоя (проветривание, борьба с пылью и т.д.) [34].