mikul_a (mikul_a) wrote,
mikul_a
mikul_a

Уголь Америки.

шахтер

Камерно-столбовая система разработки
(a. room-and-pillar mining; н. Kammer-Pfeilerbau; ф. exploitation par chambres et piliers; и. explotaciоn por cemaras y pilares) - система разработки твёрдых п. и. (руда, уголь и др.) камерами, отделёнными друг от друга целиками, поддерживающими кровлю. Применяется для выемки пологих и наклонных (до 40-45°) залежей п. и. при высокой устойчивости их и вмещающих пород.

На рудных шахтах отрабатываемую залежь делят на панели или блоки, разделяемые между собой ленточными или изолир. целиками. Расположение камер (по простиранию, восстанию) зависит от угла падения залежи и применяемого на очистных работах оборудования. При выемке пологих рудных тел с использованием на доставке руды скреперных установок  подготовительно-нарезные работы включают проведение в лежачем боку осн. откаточных, вентиляционных и, перпендикулярно им, панельных штреков.

К.-с. с. р. получила распространение в США (до 30% подземной добычи угля), Канаде и Австралии в осн. на пологих тонких и ср. мощности пластах. Выемку угля ведут комплексами самоходного оборудования. При буровзрывной отбойке угля в состав комплекса входит погрузочная машина с манипуляторами для бурения шпуров и установки анкерной крепи. Очистные забои проветриваются вентиляторами частичного проветривания. При выемке на пластах с высокой пылеобразующей способностью комбайны оборудуют пылеотсосами. При комплексной механизации горн. работ длина камер 100-150 м, ширина до 5-6 м; ширина междукамерных целиков до 15-18 м. Выемочные участки разделяют неизвлекаемыми барьерными целиками. В благоприятных условиях К.-с. с. р. обеспечивает интенсивное извлечение запасов при высоких технико-эконом. показателях: нагрузка на очистной забой до 1500-2000 т в сут., производительность труда рабочего по участку до 35-60 т/чел в смену. Потери угля в недрах 20-35% в зависимости от мощности пласта, устойчивости пород кровли и глубины разработки. Значит. потери п. и. и относительно сложный режим проветривания очистных забоев делают нецелесообразным применение К.-с. с. р. на пластах самовозгорающегося угля, в газообильных шахтах и на глуб. св. 500-600 м." Отсюда

"Камерно-столбовая разработка является самым древним способом добычи угля. Эта разработка оказалась самой правильной и точной в отношении предупреждения обвалов в шахтах. Этот способ остается эффективным до сих пор и приносит хорошие результаты. Этим способом добывают уголь в самых разных странах. Рентабельность добычи угля таким способом, может быть только в том случае, когда пласты залегают не слишком глубоко под землей. Это связано с тем, что чем глубже будет шахта, тем большее давление опоры должны выдержать. Однако у этого способа есть один существенный недостаток, извлечение угля таким методом, происходит не полностью, обычно до 60% всех залежей. Если использовать выемку в качестве второй стадии, то добычу можно поднять и до 90%. Такой способ может применяться вне зависимости от уровня.

Для транспортировки угля под землей применяют локомотивы на электрической тяге, которые работают либо от аккумуляторов, либо от энергии, преступаемой через силовой кабель. Для извлечения угля в камерно-столбовых шахтах, применяют специальных машин для выемки непрерывным способом. Однако иногда также применяют и метод взрыва. Из оборудования для транспортировки здесь применяется ленточный конвейер, либо автотранспорт. При таком способе важно применять металлические или деревянные опоры, таким образом, это удерживает кровлю штрека. Иногда также используются машины для постановки анкерной крепи, поскольку они способны одновременно и укреплять кровлю, защищая ее от обвалов в пустотах, и производит выемку ископаемого угля" Отсюда

Теперь попытаюсь это все умное обьяснить своими словам, снабдив схемами и фотографиями. И коментариями.


Ноги такого способа отработки угольных пластов идут с тех далеких времен, когда уголь добывали с поверхности. Есть такое дело и у нас. Только у нас это дело имеет название с местным колоритом. Это всем известные копанки.

Обьясняя человескеским языком, угольный пласт начинают разрабатывать с поверхности, или от ствола на неглубокой шахте и все выработки, длительного пользования или временные, разрабатывавются непосредственно по угольному пласту. И весь извлекаемый уголь при этом идет в зачет добычи.

камера
Вот схема такого способа, более - менее понятная. Разрабатывается весь пласт сплошняком, за исключением отдельных участков. Это как раз и есть те столбы, о которых идет речь. Столбы являются опорами кровли. Они остаются навсегда. И при таком способе пустота, остающаяся после выемки угля, может стоять достаточно долго. Лава не "схлопывается" как при нашей выемке. Таким способом можно разрабатывать очень мощные пласты, до двадцати метров. При этом отработка ведется ярусами. Кровля пи отработке первого яруса, крепиться анкерами. Затем отрабатывается второй ярус, третий и т. д. Таким способом добывают уголь в Кузбассе на мощных пластах..

Во всех источниках, где я читал о таком способе, в один голос пишут, что такой способ более затратный, чем тот, который применяется у нас. Я бы такого не сказал. Я например знаю, что от момента закладки ствола до пуска шахты проходит, как минимум, десять лет. С помощью камерно - столбового способа добычу можно наладить в течении года. Я например смотрю на это так. Потери угля на "столбы" с лихвой компенсирует скорость и производительность добычи.

угольсша2

Начинается это примерно так. Но это самый благоприятный момент. Заглубление в пласт начинается с глубины открытого угольного карьера. Вот тот цыганский шатер слева предохраняет от непогоды оборудование для продвижения в глубину пласта.

}

.А это такой же способ, но уже на большей глубине. Есть шахтный ствол. Но все равно, все работы идут в массиве угольного пласта. Можно заметить как отгружается уголь от мест добычи. С помощью дизелевозов. А потом уголь вагонетками выдается на гору.

угольсша1

Вот он дизелевоз,  красавец. Проходимость зверская. Обратите внимание на кровле торчат концы резьбы с гайками. Это виднеются концы анкеров анкерной крепи.  Нет у них арочных рам, как у нас. На этом значительно экономится  расход железа в шахте.

угольсша5

А так им управляют, полулежа. Вполне себе может вписаться и в метровый пласт. Если такой есть.

угольсша16

Вот еще.

угольсша18

Бывает и такой. И не надо смеяться и думать, что это сваяли кустарным способом американские умельцы. Такой пепелац поворачивает на девяносто градусов на очень узком пространстве. Или может на месте развернуться назад. Шахта, это ведь не танцплощадка.

угольсша20

А это на дизельном ходу комбайн, который непосредственно добывает уголь.

уцгольсша6

А это проходческий щит, с помощью которого строят основные выработки, по которым вывозят уголь и подают материалы. Исполнительный орган формирует одинаковое  сечение всех выработок. А не так как унас, с десяток сечений различных выработок. Квершлаги, бремсберги, штреки. И все разного сечения. И для проходки надо универсальный комбайн. А в данном случае сечение уже готово. И все что потом надо смонтировать в этой выработке, то же унифицировано под такой размер сечения. И поставляется уже на шахту готовым к употреблению.

На этой фотографии хорошо просматривается анкерная крепь. Торчащие вниз концы анкеров. И хорошо видна технология крепления. Забуриваются и устанавливаются анкера, одновременно закрепляя сетчатую затяжку (сетку). А потом ее покрывают набрызг бетоном.

Везде, на всех фотографиях, которые я просмотрел, везде все работы идут в угольном массиве. При нашей системе, капитальные выработки идут в породе. И для этого на шахте есть дополнительная породная цепочка. Транспортировка породы к породному бункеру вагонетками. Выдача на гору породным скипом. И транспортировка на террикон, где она лежит для будущих поколений. На американских шахтах такого нет. У них нет породной цепочки.

угольсша15

А это механизированная установка для монтажа анкеров.  Крепления анкерами предусматривает то, что верх выработки укрепляется специальными анкерами. Сначала буряться шпуры, отверстия диаметром три сантиметра. На глубину три метра .Потом в эти шпуры вставляются ампулы с полимерным составом. Три полуметровых, с медленно схватывающимся соcтавом. И одна двадцати пяти сантиметровая, с быстросхватывающимся сотавом. Для фиксации у них есть лепетсковые фиксаторы. Обьем полимерной смеси расчитан так, что он заполняет пространство между стенками шпуров и самим анкером полностью. Вдоль упаковки ампулы, по всей длине нанесена полоска отвердителя. Мы, когда начинали осваивать анкерную крепь, бурили ручными колонковыми пневмосверлами. Подача и вращение воздушное, а управление ручное. Китайские изделия разбалтывались после месяца эксплуатации. А во время бурения нужно осторожно играться подачей, иначе можно поломать бурильную штангу, или согнуть. А когда вставлены ампулы, надо анкер подавать со сноровкой. Надо включать вращение, что бы полимер смешался с отвердителем и надо постоянно прибавлять подачу. Потму что уже через несколько секунд нчинает схватываться быстросхвтываемая ампула. И нарастает сопротивление подаче и вращению .И если ты зазеваешься, то анкер можно и не загнать на нужную глубину. Будет торчать. И если такой торчок увидет начальник участка, то он позовет тебя и будет тебя учить, как составить сложное предложение, состоящее из матерных слов.

А если учесть еще, что высота выработки от почвы до кровли пять метров, а подача всего два метра, то вся эта свистопляска происходит с подмостей.  А их надо за смену смонтировать десятка два. А в данном случае все механизировано. Меняй штанги, забуривай на любую глубину, монтируй анкера как хочешь. Песня.

угольсша11

А это капитальная выработка. Капитальная, потому что ей пользуются на протяжении всей жизни шахты. Анкерная крепь и редкие деревянные стойки для страховки. У нас, когда идешь по капитальной выработке, создается впечатления, что ты идешь внутри динозавра. Рамы арочной крепи очень сильно напоминают его ребра изнутри. Сплошные рамы. Километры рам. Десятки тонн железа. И громадный обьем работы.

угольсша9

Угольный забой. Место, где добывается уголь. Обратите внимание на трубу. Слева вверху. Это вентиляция. Индивидуальное проветривание всех забоев. Шахта, если мелкая, это очень просто все делать. У нас проветривание шахт целая отдельная служба. Шахту изначально проектируют с прицелом на проветривание. Распределением воздушной струи занимается отдельная служба. Контроль за скоростью потока в контрольных точках проверяется ежедневно. Проветриванием, кроме всего прочего, определяется конфигурация и размер шахт. Когда шахта разростается в ширину, первоначального проветривания уже не хватает. И для лучшего проветривания строят фланговые стволы. Для проветривания всегда идут две выработки. Для свежей струи и для отработанной, прошедшей через забои и идущей на гору.

Можно любоваться, но увы. В наших условиях такой благодати создать нельзя. У нас глубокие шахты. Чем глубже шахта, тем сильней горное давление. И что бы добывать уголь таким способом, столбов должны быть намного больше и площадь их должна быть намного больше.. А тогда угля будет добываться намного меньше. Потому что на такие столбы воздействует горное давление и под воздействием его, уголь будет крошиться и высыпаться. И со временм такой столб разрушиться. А если разрушаться столбы на приличной площади? К примеру на участке двести на двести метров? Возможно мгновенное обрушение на такой площади. И такое обрушение будет равносильно небольшому землетрясению. Со всем последствиями. Поэтому наши шахты такие капитальные. И дополнительной работы там очень много, по сравнению с американскими шахтами. И, естественно, уголь дороже.

угольсша12

Западная Вирджиния. Памятник шахтерам.

Использовались материалы отсюда:

h.tps://www.cdc.gov/niosh/mining/statistics/coaloperators.html
h.tp://dailysignal.com/2016/02/01/how-west-virginia-is-leading-the-charge-against-obamas-environmental-power-grab/
h.tps://teeic.indianaffairs.gov/er/coal/restech/tech/
h.tp://blog.austree.com.au/dirty-jobs-with-high-pay/
h.tps://www.theconstantrambler.com/visiting-the-exhibition-coal-mine-in-beckley-wv/
h.tp://www.mining.com/consol-unloads-virginia-coal-mine-for-420-million/
h.tp://www.youthinnovative.org.zw/mining-infrastructure-development
h.tps://kids.britannica.com/students/assembly/view/125633
h.tps://www.chem.info/sites/chem.info/files/legacyimages/CHEM/News/2012/10/Coal.jpg?n=49
h.tps://www.wsj.com/articles/the-place-that-loves-donald-trump-most-1460917663
h.tps://www.pinterest.com/puentesrule/coal/
ttps://fineartamerica.com/featured/low-ceiling-mary-almond.html
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 11 comments