Обзор
При методе вторичной добычи, известном как длиннозабойная разработка, создается относительно длинный забой (обычно от 100 до 300 м, но может быть и длиннее) путем прокладки штрека под прямым углом между двумя штреками, образующими боковые стороны блока длиннозабойной разработки, при этом одно ребро этого нового штрека образует забой. После установки оборудования для длиннозабойной разработки уголь может добываться по всей длине забоя пластами заданной ширины (называемыми «сеткой» угля). Современный длиннозабойный забой поддерживается гидравлическими опорами, которые постепенно перемещаются для поддержки вновь добытого забоя по мере взятия пластов, позволяя обрушиться участку, где ранее был добыт и поддержан уголь (превращающемуся в выработанное пространство). Этот процесс повторяется непрерывно, слой за слоем, таким образом полностью удаляя прямоугольный блок угля, длина которого зависит от ряда факторов (см. дальнейшие примечания).
Поперечно в забое проложена система транспортировки угля, на современных забоях используется «бронированный забойный конвейер» (БЗК). Выработки, образующие боковые стороны блока, называются «забойными выработками». Выработка, в которой установлен главный панельный конвейер, называется «главным забоем» (или «главным забоем»), а выработка на противоположном конце называется «хвостовым забоем» (или «хвостовым забоем»).
Преимущества длиннозабойной разработки по сравнению с другими методами столбовой разработки заключаются в следующем:
• Стационарные опоры необходимы только на первом участке выработки, а также во время монтажных и восстановительных работ. Другие опоры кровли (забойные клинья или щиты на современных длиннозабойных выработках) перемещаются и переставляются вместе с забойным оборудованием.
• Коэффициент извлечения ресурсов очень высок — теоретически, добывается 100% угольного блока, хотя на практике всегда происходит некоторое проливание или утечка угля из системы транспортировки по забою в выработанное пространство, особенно если на забое много воды.
• Системы длиннозабойной добычи способны производить значительные объемы продукции с одного забоя – 8 миллионов тонн в год и более.
• При правильной эксплуатации добыча угля осуществляется систематическим, относительно непрерывным и повторяющимся процессом, что идеально подходит для контроля пластов и сопутствующих горных работ.
• Затраты на рабочую силу на тонну произведенной продукции относительно низкие.
Недостатки заключаются в следующем:
• Капитальные затраты на оборудование высоки, хотя, вероятно, не так высоки, как кажется на первый взгляд, если сравнивать их с количеством проходческих комбайнов, необходимых для получения того же объема продукции.
• Деятельность очень сконцентрирована («все яйца в одной корзине»)
• Длиннозабойные траншеи не очень гибкие и «не прощают ошибок» — они плохо справляются с разрывами пластов; штреки должны быть построены по высоким стандартам, иначе возникнут проблемы; хорошее состояние забоя часто зависит от более или менее непрерывного производства, поэтому проблемы, вызывающие задержки, могут перерасти в серьезные инциденты.
• Из-за сложных условий работы в траншейных выработках для успешного выполнения работ необходима опытная рабочая сила.
Одним из важных решений является размер блоков длиннозабойной выработки. Поскольку современные длиннозабойные выработки включают в себя большое количество оборудования (несколько сотен единиц, многие компоненты весят до 30 тонн и более), процесс извлечения оборудования из завершенного блока, его транспортировки на новый блок и последующей установки в новом блоке (часто с вывозом большей части оборудования из шахты для ремонта по пути) является очень масштабной операцией. Помимо прямых затрат, производство, а следовательно, и доход в этот период равны нулю. Более крупные блоки длиннозабойной выработки позволят минимизировать количество перемещений, однако существуют ограничивающие факторы для размера блоков длиннозабойной выработки:
• Чем длиннее забой, тем больше мощности требуется для системы транспортировки угля (см. примечания далее об автоматизированных системах транспортировки угля). Чем больше мощность, тем больше физические размеры приводных агрегатов (обычно приводной агрегат устанавливается на обоих концах забоя). Приводные агрегаты должны помещаться в выработку и обеспечивать пространство для доступа за ними, для вентиляции забоя и для некоторой степени перекрытия кровли и пола. Кроме того, чем больше мощность, тем больше (и, следовательно, тяжелее)цепочки добычиНа забойном конвейере – эти круглые стальные цепи иногда приходится перемещать вручную по забою, и существуют практические ограничения по размеру горных цепей.
• В некоторых установках для лавовой добычи тепло, выделяемое мощными приводами экскаваторов, может стать фактором, влияющим на качество работ.
• Ширина и длина забоя могут определяться ограничениями, создаваемыми границами арендованных участков, разрывами или изменениями пластов, уже существующей инфраструктурой шахты и/или вентиляционными мощностями.
• Способность шахты разрабатывать новые блоки длиннозабойной выработки таким образом, чтобы это не оказывало негативного влияния на непрерывность длиннозабойного производства.
• Состояние оборудования – замена некоторых элементов для капитального ремонта или замены в течение срока службы длиннозабойного блока может быть проблематичной, и лучше всего это делать во время перемещения.
Дата публикации: 27 сентября 2022 г.
