Щитовая выемка

схема щитовой выемкиЩИТОВАЯ ВЫЕМКА (а. shield mining; н. Schildabbau; ф. exploitation sous bouclier, exploitation par boucliers; и. arranque por escudo) — ведение очистных работ на крутых пластах в столбе по падению под защитной самопередвигающейся щитовой крепью. Применяют при разработке мощных (и средней мощности) крутых пластов (ненарушенных, с выдержанными углами падения и мощностью) обычно без разделения их на слои. Щитовая выемка первоначально получила развитие в 30-40-гг. 20 в. в Кузнецком угольном бассейне и послужила основой создания технологии выемки полезных ископаемых пологих тонких и средней мощности пластов с помощью секционных механизированных крепей.

При разработке с применением щитовой выемки в одном столбе этажа ведётся подготовка, во втором — монтаж щита, в третьем — очистные работы (рис.).

В подготавливаемом столбе проходят углеспускные печи (по заранее пробуренным вентиляционным скважинам) и монтажную камеру (в вентиляционном штреке путём его расширения). Расстояние между углеспускными печами 8-10 м (расстояние между секциями щита). В очистном столбе граничащая с массивом углеспускная печь является одновременно ходовой. Она соединяется с соседней печью в монтажном столбе сбойками. Нерабочие сбойки перекрывают перемычками. В процессе монтажа секций щита под ним проводят канаву, соединяющую все печи и представляющую собой подщитовое пространство — очистной забой. Вокруг выходов печей формируют воронки. Над устьем каждой печи вешается предохранительный полок, являющийся одновременно площадкой для рабочего-бурильщика. Выемка полезных ископаемых под щитом осуществляется буровзрывным способом. Ведение щита (опускание в столбе) включает обуривание забоя с таким расчётом, чтобы щит под собственным весом и весом лежащих на нём обрушенных пород постепенно опускался в направлении откаточного горизонта. Отбиваемый под щитом уголь может на некоторое время до погрузки в вагоны (или на конвейер) аккумулироваться в нижней части углеспускной печи (бункере). При заторе в бункере его очистка осуществляется из параллельного штрека. Свежий воздух поступает в забой по углеспускным печам (или дополнительным гезенкам), затем по канаве и ходовой печи уходит на вентиляционный горизонт.

Щитовые выемки по сравнению с другими системами разработки мощных крутых пластов отличают лучшие технико-экономические показатели (что вызвано самотёчным транспортом угля в столбе и более эффективным проветриванием) — в 2-2,5 раза более высокая нагрузка на забой и производительность труда, на 50-70% меньший расход лесных материалов на 1000 т добычи и себестоимость 1 т угля. Вместе с тем щитовая выемка связана с большими потерями угля. Для повышения эффективности добычи и расширения области использования щитовой выемки разработаны и применяются её варианты с делением пласта на слои, механизацией отделения угля с помощью стругов и управлением кровлей полной закладкой выработанного пространства.