Раздел 2. Вскрытие и подготовка шахтного поля

2.1 СУЩЕСТВУЮЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Вскрытие поля шахты «Владимирская» осуществлено тремя выработками, пройденными по пласту Владимировскому – вентиляционным, конвейерным и путевым наклонными стволами по «Проекту строительства шахты «Владимирская» ЗАО «Сибирские ресурсы», разработанному ОАО «Кузбассгипрошахт» в 2004 году.

Вентиляционный наклонный ствол (L=618 м, S_св=12, 2 м²) используется для подачи в шахту свежего воздуха и в качестве запасного выхода. Вблизи устья ствола находится главная вентиляторная установка, состоящая из четырех однотипных вентиляторов ВЦ-15, соединяемая непосредственно со стволом вентиляционным каналом.

Путевой наклонный ствол (L=810 м, S_св=12, 2 м²) предназначен для выпуска исходящей струи воздуха, осуществления транспортных операций по перевозке людей, доставке расходуемых материалов и оборудования и
используется в качестве запасного выхода. В стволе смонтирована подвесная монорельсовая дорога МПД-24Ф.

Конвейерный наклонный ствол (L=648 м, S_св=12, 2 м²) предназначен для выдачи угля из очистных и подготовительных забоев, а также для выпуска исходящей струи воздуха. Ствол оборудован ленточным конвейером KJIK-1000.

Все три наклонных ствола шахты имеют арочную форму сечения и закреплены металлической крепью из спецпрофиля СВП-22 с железобетонной (металлической решатчатой) затяжкой бортов и кровли. Устья и участки стволов, проходящие в зонах нарушенных и ослабленных пород, закреплены
металлобетонной крепью. Принятые форма и типы крепления стволов обеспечивают их безаварийную эксплуатацию на весь срок работы шахты.

Запасы пласта Владимировского подготовлены двумя двухсторонними панелями. Для оконтуривания запасов центральной части шахтного поля и подготовки запасов в южной части были пройдены вентиляционный и
конвейерный бремсберги №2 в створе с XX разведочной линией. Назначение бремсбергов определено их наименованиями.

Вентиляционный и конвейерный бремсберги №2 по форме, размерам сечения и параметрам применяемого крепления аналогичны шахтным стволам. Вентиляционный бремсберг №2 оборудован подвесной монорельсовой дорогой МПД-24Ф. Конвейерный бремсберг №2 оборудован ленточным конвейером 2ЛТ-1000А и предназначен для транспортировки горной массы на магистральный штрек 1. Конвейерный бремсберг №2 имеет выход на поверхность через шурф №4 у восточной границы шахтного поля и является запасным выходом из шахты.

К настоящему времени полностью отработаны лавы центральной части шахтного поля №2, 3, 4, 5, лавы южной части шахтного поля №8, 9, 10, 11. Очистные работы ведутся в лаве №1 бис. Подготовлены запасы лавы №12 в
северной части шахтного поля. Ведется подготовка запасов лавы №7 в южной части шахтного поля.

Для вскрытия и подготовки запасов пласта Лутугинского в 2011 году ОАО «НЦ ВостНИИ» разработан «Проект проведения выработок для подготовки опытной лавы пласта Лутугинского». В соответствии с указанным проектом вскрытие пласта Лутугинского предусматривается тремя наклонными квершлагами – вентиляционным, конвейерным и путевым. Квершлаги пройдены с наклонных стволов пласта Владимировского.

Вентиляционный квершлаг предназначен для подачи свежего воздуха в горные выработки пласта Лутугинского с вентиляционного ствола и в качестве запасного выхода.

Конвейерный квершлаг оборудован ленточным конвейером КЛК-1000 и служит для выдачи горной массы на конвейерный ствол и выдачи исходящей струи воздуха.

Путевой квершлаг предназначен для доставки материалов, оборудования и перевозки людей по монорельсовой подвесной дороге МПД-24Ф в горные выработки пласта Лутугинского.

Для реализации принятой на шахте системы разработки ДСО при отработке запасов пласта Лутугинского предусматривается проведение двух бремсбергов – конвейерного и путевого.

Путевой бремсберг предназначен для подачи свежего воздуха к подготовительным и очистным забоям, доставки материалов и оборудования.

Конвейерный бремсберг служит для выдачи горной массы ленточными конвейерами типа КЛК-1000 и выдачи исходящей струи воздуха.

Для обеспечения полноты выемки запасов все вскрывающие и подготавливающие выработки (квершлаги и бремсберги) предусматривается расположить в целике под наклонные стволы пласта Владимировского.

Кроме того, для уточнения условий залегания пласта Лутугинского в южной части шахтного поля, проведен с магистрального штрека 1 пласта Владимировского на пласт Лутугинский наклонный магистральный квершлаг. Далее по пласту Лутугинскому - магистральный штрек 1, вентиляционный квершлаг на пласт Владимировский, магистральный штрек 1 пласта Владимировского, который, в свою очередь, сбивается сбойкой с вентиляционным штреком 8 пласта Владимировского.

План горных работ пласта Владимировского представлен в графической части проекта на чертеже 97-2012/П-Г-ТХШ-109-2.

Схема вскрытия приведена на чертеже 97-2012/П-Г-ТХШ-109-1

2.2 ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ

Проектом предусматривается при подготовке и отработке запасов пласта Лутугинского использование существующих выработок пласта Владимировского: основных наклонных стволов, шурфа №4, группового вентиляционного штрека, вентиляционного штрека 8, магистрального штрека 1, вентиляционного штрека 12, выработок главного водоотлива пласта Владимировского.

Подготовка и отработка запасов пласта Лутугинского предусматривается односторонней панелью, выемочные столбы располагаются по простиранию пласта в направлении с северо-востока на юго-запад, за исключением
выемочных столбов 4Л и 5Л, расположенных в южной части шахтного поля и направленных с севера на юг.

План горных работ пласта Лутугинского представлен на рисунке 2.2-1 и в графической части проекта на чертеже 97-2012/П-Г-ТХШ-109-3.

Как было сказано выше, вскрытие пласта Лутугинского произведено тремя наклонными квершлагами – вентиляционным, конвейерным и путевым. Подготовка пласта осуществляется проведением путевого и конвейерного
бремсбергов, от которых ведется проходка всех оконтуривающих выемочные столбы выработок. Назначение выработок определено их названием. Все указанные наклонные выработки имеют арочную форму сечения и закреплены металлической крепью из спецпрофиля СВП-22 с перетяжкой бортов и кровли выработок металлической решатчатой затяжкой. Участки наклонных выработок, проходящие в зонах нарушенных и ослабленных пород,
предусматривается крепить металлической арочной крепью с железобетонной затяжкой.

Кроме того, предусматривается проведение двух наклонных выработок с пласта Лутугинского на пласт Владимировский: конвейерного квершлага 4-5Л и вентиляционного квершлага 7Л, а также фланговой сбойки по пласту Владимировскому.

Фланговая сбойка (L=20 м, S_св=12, 6 м²) проводится для снижения протяженности маршрута и времени выхода людей в аварийных ситуациях и передвижения отделений ВГСЧ, а также служит в качестве запасного выхода.

Конвейерный квершлаг 4-5 (L=100 м, S_св=12, 6 м²) предназначен для выдачи горной массы при проведении оконтуривающих горных выработок лав 4Л, 5Л и 6Л, а также выдачи угля и исходящей струи воздуха при отработке запасов в лавах 4Л и 5Л.

Вентиляционный квершлаг 7Л (L=120 м, S_св=12, 6 м²) предназначен для подачи свежего воздуха при подготовке и отработке запасов лавы 7Л, а также служит в качестве запасного выхода.

Рисунок 2.2-1 – План горных работ пласта Лутугинский

Вентиляционный штрек 1Л (L=780 м, S_св=12, 6 м²) служит для выдачи исходящей струи воздуха, доставки материалов и оборудования при отработке лавы 1Л.

Конвейерный штрек 1Л (L=785 м, S_св=12, 6 м²) предназначен для подачи свежего воздуха к очистному забою и выдачи горной массы ленточным конвейером при отработке лавы.

Крепление всех вскрывающих и подготавливающих выработок (квершлагов, бремсбергов и штреков), а также технологических сбоек предусматривается арочной рамной металлической податливой крепью с перетяжкой бортов и кровли выработок металлической решетчатой затяжкой. Принятые форма и типы крепления выработок обеспечивают их безаварийную эксплуатацию на весь срок работы шахты.

Полная длина бремсбергов составит: конвейерного – 585 м, путевого – 610 м. По мере проведения вышеуказанные бремсберги сбиваются между собой сбойками.

Количество межштрековых (межлавных) сбоек, сбоек между бремсбергами и уклонами, а также заездов и места заложения сбоек, определяются инженерно-технической службой шахты на основе фактических данных по гипсометрии, тектонике пласта, полученных в процессе ведения горных работ.

На сдачу пусковой лавы 1Л в эксплуатацию, с учетом принятых решений, проектируемые выработки будут иметь характеристики, приведенные в таблице 2.2-1.

На момент пуска лавы 1Л проводится часть конвейерного штрека 2Л (L=350 м, S_св=12, 6 м²) до сбойки с конвейерным штреком 1Л. Данный участок конвейерного штрека 2Л будет служить в качестве запасного выхода при отработке лавы 1Л. В процессе отработки лавы 1Л производится дальнейшая проходка конвейерного штрека 2Л со стороны конвейерного бремсберга для подготовки очередной лавы – 2Л.

Таблица 2.2-1
Характеристика проводимых выработок на сдачу лавы 1Л в эксплуатацию

Схемы горных выработок с расстановкой оборудования при подготовке лавы 1Л (1 период) и лавы 4Л (2 период) пласта Лутугинского представлены на чертежах 97-2012/П-Г-ТХШ-110-1 и 97-2012/П-Г-ТХШ-110-2.

В связи с расположением конвейерного бремсберга первым по отношению к выемочным столбам, с путевого бремсберга проводятся три кроссинга (над конвейерным бремсбергом) на:

· конвейерный штрек 1Л;

· вентиляционный штрек 2Л;

· конвейерный штрек 3Л,

которые предназначены для подачи свежей струи воздуха на выемочные участки, доставки (выдачи) оборудования и перевозки людей.

Лава 1Л нарезается от конвейерного бремсберга до границы борта автоотвала разреза «Кедровский» с отработкой предохранительного целика под водоотводную канаву ЦОФ разреза «Черниговский». Отработка целика лавой 1Л возможна в соответствии с заключением №86 от 01.04.2011 г. СФ ОАО ВНИМИ (Приложение 13), согласно которому безопасная глубина отработки составляет 90 метров.

Для организации запасного выхода из лавы 1Л конвейерный штрек 1Л сбивается двумя сбойками с конвейерным штреком лавы 2Л.

Лава 2Л нарезается от конвейерного бремсберга до границы предохранительного целика под магистральный штрек 1 пласта Владимировского с отработкой предохранительного целика под водоотводную канаву ЦОФ разреза «Черниговский». Безопасная отработка целика лавой 2Л возможна в соответствии с «Заключением о безопасных условиях ведения горных работ ЗАО «Сибирские ресурсы» по пластам Лутугинскому и Владимировскому», выполненном в 2013 году ООО «Сибгеопроект-недра» (Приложение 14).

При работе лавы 2Л запасный выход на фланг обеспечивается с вентиляционного штрека 2Л через сбойки на вентиляционный штрек лавы 3Л, далее через разрезную печь 3Л (монтажную камеру 3Л) на конвейерный штрек 3Л, вентиляционный штрек 5Л и через диагональную сбойку на фланговый магистральный штрек 1 со свежей струей воздуха.

Лава 3Л нарезается от конвейерного бремсберга на всю возможную длину шахтного поля (с учетом его раскройки) с отработкой
предохранительного целика под водоотводную канаву ЦОФ разреза «Черниговский». Безопасная отработка целика лавой 3Л возможна в соответствии с «Заключением о безопасных условиях ведения горных работ ЗАО «Сибирские ресурсы» по пластам Лутугинскому и Владимировскому», выполненном в 2013 году ООО «Сибгеопроект-недра» (Приложение 14) с соблюдением мероприятий, указанных в заключение. Лава 3Л отрабатывается с наросткой очистного комплекса. Данное решение вызвано необходимостью оставления охранного целика под магистральный штрек 1 пласта Владимирского с одной стороны лавы по падению и наличием крупного тектонического нарушения с другой стороны лавы, непереходимого механизированным комплексом.

До пуска лавы 3Л в эксплуатацию в районе оси синклинали «а» южнее конвейерного бремсберга проводятся выработки главного водоотлива пласта Лутугинского (ходок 1 и ходок 2, водосборники №1 и №2, насосная камера и водотрубный ходок) и его оборудование. Запасным выходом из насосной камеры является водотрубный ходок, ходок 1, путевой бремсберг со свежей струей воздуха.

Лавы 4Л и 5Л, расположенные за целиком под прудоотстойник ЦОФ разреза «Черниговский», нарезаются на всю возможную длину шахтного поля от вентиляционного и конвейерного уклонов 4-5Л. Конвейерный уклон 4-5Л проводится с конвейерного квершлага 4-5Л, пройденного на магистральный штрек 1 пласта Владимировского. Вентиляционный уклон 4-5Л проводится с конвейерного штрека 6Л до сопряжения с вентиляционным штреком 4Л.

Запасной выход на фланг обеспечивается:

· для лавы 4Л с конвейерного штрека 4Л через сбойки на конвейерный штрек 5Л, затем через монтажную камеру 5Л на магистральный штрек 1 пласта Лутугинского со свежей струей воздуха;

· для лавы 5Л с вентиляционного штрека 5Л через сбойки на магистральный штрек 1 пласта Лутугинского со свежей струей воздуха.

Лава 6Л нарезается от конвейерного бремсберга до границы предохранительного целика под прудоотстойник ЦОФ разреза «Черниговский».

Для организации запасного выхода из лавы 6Л проводится разрезная печь 6Л, с конвейерного штрека 6Л проводится сбойка на ходок 2 водоотлива пласта Лутугинского, далее по водотрубному ходку и ходку 1 осуществляется выход на путевой бремсберг со свежей струей воздуха.

Лава 1Л-бис нарезается от центра шахтного поля в юго-западном направлении до границы предохранительного целика под магистральный штрек 1 пласта Владимировского. Запасной выход обеспечивается проведением сбойки с вентиляционного штрека 1Л-бис на вентиляционный штрек 7Л, далее по вентиляционному уклону 7Л и вентиляционному квершлагу 7Л на групповой вентиляционный штрек пласта Владимировского со свежей струей воздуха.

Подготовка лавы 7Л начинается с проведения от конвейерного бремсберга конвейерного штрека 7Л протяженностью 680 м. Затем засекается и проводится вентиляционный уклон 7Л, который для организации проветривания дальнейшего проведения выработок лавы 7Л и обеспечения запасного выхода сбивается вентиляционным квершлагом 7Л с групповым вентиляционным штреком пласта Владимировского. Далее проводятся вентиляционный и конвейерный уклоны 7Л, в нижней части которых оборудуется участковый водоотлив лавы 7Л.

Лава 7Л нарезается от вентиляционного и конвейерного уклонов 7Л на всю возможную длину шахтного поля проведением вентиляционного штрека 7Л и конвейерного штрека 7Л, которые сбиваются между собой разрезной печью 7Л.

Для обеспечения соответствия времени выхода людей на свежую струю воздуха (при возникновении аварии) времени защитного действия самоспасателя и респиратора в выемочных столбах лав 2Л, 6Л и 7Л предусматривается проведение разрезных печей.

При вскрытии и подготовке пласта Лутугинского параметры межлавного целика, предохранительного угольного целика между капитальными выработками и охранного целика у капитальных выработок приняты согласно заключению СФ ОАО ВНИМИ №86 от 01.04.2011 г.
(Приложение 13) и «Заключению о безопасных условиях ведения горных
работ ЗАО «Сибирские ресурсы» по пластам Лутугинскому и Владимировскому», выполненному в 2013 году ООО «Сибгеопроект-недра» (Приложение 14). Величины описанных выше целиков представлены в таблицах 2.2-2 и 2.2-3.

Таблица 2.2-2
Расчетные и рекомендуемые параметры целиков различного назначения для выработок пласта Лутугинского (согласно Приложения 13)

Таблица 2.2-3
Ширина предохранительного угольного целика по пласту Лутугинскому (согласно Приложения 14)

Согласно заключению №25/9 от 04.04.2012 г., выданному ОАО «НЦ ВостНИИ», уголь пласта Лутугинского весьма склонен к самовозгоранию (Приложение 3). В соответствии с «Инструкцией по предупреждению и тушению подземных эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса», Кемерово, 2007 г., принимается подготовка выемочных столбов с оставлением противопожарных изолирующих межлавных целиков, шириной не менее 20 м. Так же, в соответствии с «Инструкцией по предупреждению…», определилась ширина целика между конвейерным и путевым бремсбергами – для выработок с разнонаправленными струями воздуха целик не менее 40 м.

Ширина целиков между лавами 1Л – 2Л и 2Л – 3Л определилась зоной влияния геологических нарушений «б» и «а» соответственно. Ширина целика между лавами 3Л–6Л определилась параметрами защиты от подработки магистрального штрека 1 пласта Владимировского.