Свіжий струмінь повітря в північну панель шахти «Курахівська» надходить по допоміжному стовбуру № 1 пласта l2 ', далі по першому корінному штреку пласта l2', людському і вантажному ходку ухилу № 7 пласта l2 'і по вантажному і людському ходку північного польового ухилу (СПУ ). Через квершлаги і штреки свіжий струмінь потрапляє в лаву і далі по штреку виходить на північний польовий ухил. Випуск вихідного струменя по конвеєрній виробці в даному випадку не суперечить ПБ, так як шахта не газова. Потім вихідний струмінь через похилий квершлаг горизонту мінус 400 м і ухил № 7 пласта l2' виходить на вертикальний вентиляційний ствол.

Ухил № 7 пласта l2' на даний момент знаходиться в поганому стані і потребує капітального ремонту, що, безсумнівно, негативно впливає на провітрювання всієї панелі. Після проведення вентиляційної виробки пласта l2' від північного польового ухилу безпосередньо до вертикального вентиляційного стволу скоротиться довжина виробок, по яких йде вихідний струмінь, зменшиться кількість вентиляційних споруд, а, отже, і витоку свіжого струменя на вихідну. Це дозволить поліпшити провітрювання виробок північній панелі.

У лавах найбільш прийнятною є возвратоточна схема провітрювання.

Провітрювання тупикових виробок і прохідницьких вибоїв здійснюється за допомогою вентиляторів місцевого провітрювання ВМ-67, ВМ-8.

Проект провітрювання виїмкової ділянки 11 південної лави II панелі пл. I2'

Вихідні дані:

Схема розробки - комбінована

Схема провітрювання лави - 1-М-Н-г-пт

Середній видобуток, при якій визначається фактичне виділення вуглекислого газу - Аф-500 т / добу

Довжина очисної виробки, для якої розраховується очікуване виділення метану - Lоч. р. = 240 м

Довжина очисної виробки, для якої визначено фактичне газовиділення - Lоч. ф. = 170 м

Планована видобуток вугілля - Ар = 667 т / добу

Час провітрювання очисного вироблення після підривних робіт - Т = 15 хв.

Маса одночасно вибухових робіт ВВ по вугіллю - В = 9,4 кг.

Коефіцієнт, що враховує рух повітря по частині виробленого простору, безпосередньо прилеглому до привибійних - Ко.з. - 1,20

Найбільше число людей, які одночасно працюють у очисній виробці чол. - 20чел.

Площа поперечного перерізу привибійного простору очисної

виробітку - Sоч. = 2,4 м2

Виймаємо потужність m - 0,80 м2

Оптимальна швидкість повітря в привибійному просторі лав - Vопт. = 0,25 м / сек.

Температура повітря в очисній виробці - Т = 24 С0

Відносна вологість у очисній виробці-W = 92%

Мінімально допустима швидкість повітря в очисній виробці Vmin. = 0,55 м / сек.

Максимально допустима швидкість повітря в очисній виробці Vmax. = 4,0 м / сек.

Допустима згідно ПБ концентрація метану у вихідному із очисної виробки вентиляційної струмені - С = 1%

Концентрація метану в надходить в очисну вироблення вентиляційної струмені - Зі = 0,5%

Коефіцієнт, що враховує зміну системи розробки - Кс.р. = 1,0

Розрахунок витрати повітря для провітрювання очисного вироблення 11 південної лави II панелі пл. I21

Витрата повітря необхідний для провітрювання очисного вироблення, розраховується по виділенню метану, вуглекислого газу, газів що утворюються при вибухових роботах, по числу і перевіряється по допустимій швидкості повітря.

Прогноз очікуваної метанообільності по природного метаноносності вугільних пластів, середнє абсолютне метановиділення з очисної виробки (Iоч. м3/хв.) Розраховується за формулою (3.15)

Iоч. = (Аоч.* qоч.р)/1440 (3.15)

де Аоч. - середньодобовий видобуток з очисної виробки (виїмкової дільниці), т;

Аоч. = Iоч. · Vоч. · mв · Y · Кn (3.16)

Iоч. - довжина очисного вибою, для якого розраховується очікуване метановиділення, м; приймається за проектом;

qоч.р - очікуване метановиділення (за даними геолого-розвідувального звіту від 17.06.2003г. природна газоносність пласта l21 і вміщуючих порід становить - 0,0);

Vоч. - швидкість посування очисного забою, т/сут;

Y - щільність вугілля, т/м3;

Кn- коефіцієнт добування вугілля, частки од.; приймається за проектом (Кn= 0,7).

Аоч. = 240 · 1,6 · 0,8 · 1,4 · 0,7 = 301 т

Iоч. = (301*0,0)/1440= 0,0

1. Витрата повітря для очисної виробки з виділення метану розраховується за формулою (6.3).

Qоч. = (100* Iоч*Кн)/ (С - С0) (3.17)

де: Iоч - середнє очікуване метановиділення;

С - допустима згідно ПБ концентрація метану (вуглекислого газу) в вихідної очисної виробки вент. струмені,%;

С0 - концентрація газу в надходить на виїмкових ділянку вент. струмені,% (визначається для виробок діючих шахт за результатами вимірювань);

Кн - коефіцієнт нерівномірності метановиділення (вуглекислого газу), частки од.; значення коефіцієнта визначається за формулою (3.18), а виділення вуглекислого газу - приймається рівним 1,6.

Кн = 1,94 · I-0,14;Кн = 1,94 · 0,0-0,14 = 0,0

Qоч. = (100*0,0*0,0)/( 1,0 - 0,0) = 0,0 м3/мин.

Прогноз вуглекіслотообільності за ступенем метаморфізму вугілля виїмкової дільниці (Iуч.уч., м3/хв) визначається як сума газовиділень з очисного забою (Iоч.уч., м3/хв) і з виробленого простору (Iв.п.уч., м3/хв ) з урахуванням газовиділення з підземних вод за формулою

Iуч.уч. = Квод. · (Iоч.уч. + Iв.п.уч.) (3.17)

де Квод. - коефіцієнт, що враховує виділення вуглекислого газу з підземних вод (приймається рівним - 1,0)

Iоч.уч. = 6,1· 10-3 · U25 · Кm.м. · Кn.с. · Lоч. · mв· Vоч.0,25 (3.18)

U25 - константа, що характеризує хімічну активність вугілля на даному горизонті стосовно кисню повітря, см3/г.и.;

U25 = 7,7 · 10-3 · (1 + 3,6 · 10-2 · F + 8,31 · 10-3 · F2 ) (3.19)

F - вміст у вугіллі компонентів групи фюзініта, % (F=11%)

U25 = 7,7 · 10-3 · (1 + 3,6 · 10-2 · 11 + 8,31 · 10-3 · 112 ) = 0,02

Кm.м., Кn.с. - коефіцієнти, що враховують вплив на виділення вуглекислого газу температури масиву вугілля на глибині проведення виробки.

Кm.м.= exp [0,025 · (tn - 25) ] (3.20)

tn - температура порід на глибині проведення виробки, С0; (tn = 26,5)

Кm.м.= exp [0,025 · (26,5 - 25) ] = 1,04

Кn.с. = 0,54 + 6,47/( F + 1);

Кn.с. = 0,54 + 6,47/(11+1)= 1,1

mв - виймається корисна потужність пласта, м (mв=0,8м);

Vоч. - швидкість посування очисного забою, м/сут. (Vоч.=1,6 м/сут.);

Lоч. - довжина очисного вибою, м (Lоч.=240м).

Iоч.уг. = 6,1·10-3·0,02·1,04·1,1·240·0,8· 1,60,25 = 0,03

Iв.п.уг.=15,6·10-6·U25·Кm.м.·Кn.с.·Кин.·Lоч.·mв·Кэ.п.·Vоч.0,25·?в.п.0,75 (3.21)

Кин. - коефіцієнт, що враховує інтенсивність провітрювання виробленого простору;

Кин. = 1 + 120 · Vср.2 exp (-5 · Vср.) (3.22)

Vср. - швидкість повітря у виробленому просторі, м / хв.;

Vср. = (60 · Vmax · Sоч.min · (Кут.в. - 1))/( Кут.в. · ?в.п. · mв.пр.) (3.23)

где:Vmax - максимально допустима згідно ПБ швидкість повітря в очисній виробці, м / с (Vmax = 4 м / с);

Sоч.min - мінімальна площа поперечного перерізу привибійного простору очисної виробки у світлі, м2; визначається відповідно до розділу 6. (Sоч.min = 2,4 м2)

mв.пр. - Виймаємо потужність пласта з прошарками, м (mв.пр. = 1,15)

Кут.в. - Коефіцієнт, що враховує витоку повітря через вироблений простір в межах виїмкової дільниці (Кут.в. = 1,25)

Vср. = (60 · 4 · 2,4 · (1,25 - 1))/ (1,25 · 240 · 1,15) = 0,42 м/мин.

Кин. = 1 + 120 · 0,422 exp (-5 · 0,42) = 3,6

Кэ.п. - експлуатаційні втрати вугілля в межах виїмкової дільниці (Кэ.п.= 3,4)

Iв.п.уг. = 15,6·10-6·0,02·1,04·1,1·3,6·240·0,8· 3,4 · 1,60,25 · 2400,75=0,06

Iуч.уг. = 1,0 (0,03 + 0,06) = 0,09

2. Витрата повітря по виділенню вуглекислого газу

Qоч. = (100 · Iоч · Кн)/ (С - С0) ; (3.24)

Qоч. = (100 · 0,09 · 1,6)/( 0,5 - 0,0)= 29 м3/мин.

Оскільки в даному випадку навантаження на лаву не обмежується газовим фактором, приймаємо схему провітрювання по першому типу. Умови роботи в 11 південній лаві пл. l21 II панелі не обмежують ведення робіт за умовою викидонебезпечності, пожежонебезпеки, скупчення метану.

Приймаємо схему провітрювання 1-М-Н-г-Пт Схему провітрювання виїмкової дільниці перевіряємо по небезпеки місцевих скупчень метану.

Ко = 1434 · I_в.n. · S Q_уч.^1,5 ( К_ут.в. - 1 )^1,5/ К_ут.в. < 1 (3.25)

За результатами розрахунку виробленого за методикою підрозділу 3.3. значення Iв.n. приймаємо рівним - 0,0

Ко = (1434 · 0,0 · 11,2) 299^1,5· ( 1,25 - 1)^1,5 /1,25= 0,0 < 1

3. Расчет по газам образующимся при взрывных работах для очистных забоев типа лав выполняется по формуле (6.11)

Q_оч. = (34/Т) В_уч. · V_оч. · К_о.з. (3.26)

де Т - час провітрювання виробки, приймається згідно ПБ;

Вучківсько. - Маса одночасно підриваються ВВ по вугіллю, кг;

Ко.з. - коефіцієнт, що враховує рух повітря по частині виробленого простору, безпосередньо прилеглий до привибійних; приймається по табл. 6.4 (для умов 11 півд. Лаві пл. L21 II панелі Ко.з. = 1,20)

Vоч. - Провітрюваний обсяг очисної виробки, м3;

V_оч. = m_в.пр. · b_max · L_оч. (3.27)

b_max - максимальна ширина привибійного простору, м; приймається згідно з паспортом (b_max = 3,6)

Vоч. = 1,15 · 3,6 · 240 = 994м3

Qоч. = (34/15) · 9,4 · 994 · 1,20 = 239 м³/мин.

4. Розрахунок витрати повітря по числу людей здійснюється за формулою (6.13)

Qоч.= 6 · nчел. · Ко.з. (3.28)

де nчел. - найбільше число людей, які одночасно працюють у очисній виробці.

Q^оч. = 6 · 20 · 1,20 = 144 м³/мин.

5. Розрахунок витрати повітря з умови оптимальної швидкості за пиловим чинником здійснюється за формулою (6.15)

Q_оч. = 60 · S_оч.min · V_опт. · К_о.з. (3.29)

де V_опт. - оптимальна швидкість повітря в привибійному просторі лави, м / с; приймається 1,6 м/с.

Q_оч. = 60 · 2,4 · 1,6 · 1,20 = 276 м³/мин.

6. Перевірка витрати повітря по швидкості проводиться за наступними формулами:

а) за мінімальною швидкості повітря в очисній виробці (6.16)

Q_оч > Q_оч.min · К_оз. = 60 · S_оч.max · V_min · К_оз. (3.30)

де S_оч.max - максимальна площа поперечного перерізу привибійного простору очисної виробки у світлі, м2;

Vmin - мінімально допустима швидкість повітря в очисній виробці, м / с; приймається згідно ПБ (для умов 11 південної лави пл. l21 II панелі температура + 240, відносна вологість 92%; Vmin = 0,55).

173 > 60 · 3,4 · 0,55 · 1,20 = 134 м³/мин.

б) по максимальній швидкості повітря в очисній виробці (6.18)

Q_оч < Q_{оч. max} · К_оз. = 60 · S_{оч. min} · V _max · К_оз. (3.31)

331 < 60 · 2,4 · 4 · 1,20 = 691 м³/мин.

134 < 276 < 691

Остаточно для провітрювання очисного вироблення 11 південної лави (II панелі) пл. I21 приймаємо Qоч = 276 м3/хв.

Розрахунок витрати повітря для провітрювання виїмкової дільниці

1. За постійно виділяється газам (6.24)

Q_уч. = (100 · I_уч · К_н)/( С - С0); (3.32)

де I_уч - Середнє фактичне (очікуване) метановиділення (виділення вуглекислого газу) в межах виїмкової дільниці.

Q_уч. = (100 · 0,09 · 1,6)/( 0,5 - 0,0) = 29 м3/мин.

2. Виробляємо перевірку витрати повітря для схем провітрювання типу 1-М.

Q_уч < Q_{оч. max} · К_ут.в. = 60 · S_{оч. max} · V _max · К_ут.в. (3.33)

Q_уч = 345 < 60 · 3,4 · 4 · 1,25 = 1020 м³/мин.

3. За іншими фактором

Q_уч. = Q_оч · К_ут.в./ К_оз. (3.34)

Q_уч. = 276 · 1,25 / 1,2= 287 м³/мин.

4. Перевіряємо витрата повітря по числу людей

Q_уч. > 6 · n_чел. (3.35)

де n_чел. - максимальне число людей, що одночасно працюють на виїмковій ділянці.

Q_уч. = 287 > 6 · 25 = 150 м³/мин.

Остаточно для провітрювання виїмкової дільниці приймаємо Q_уч. = 287 м³/мин.

3.8 Охорона праці

У даному розділі розглядаються заходи з обезпилювання повітря та пожежної захисту на виїмковій ділянці, а також основні вимоги попередження самозаймання гасіння та розробці породних відвалів.

3.8.1 Заходи щодо обезпилювання повітря

У проекті комплексного знепилювання передбачені:

1. Заходи щодо боротьби з пилом при всіх процесах, при яких утворюється пил:

а) руйнування вугілля і породи виїмковими і прохідницькими комбайнами і підриванням шпурів.

б) вантаження вугілля і породи.

в) транспортування гірничої маси конвеєрами і пересип її на конвеєрах.

г) бункерна вантаження вугілля конвеєрами і розвантаження його з вагонеток на кругових опрокиду, буріння шнурів по вугіллю і породі,

д) розвантаження породи з вагонеток в перекидний кліті в породний бункер і транспортування конвеєрами з навантаженням у породний бункер на поверхні,

е) розсортировка вугілля на грохотах і транспортування по жолобах і конвеєрам до залізничних вагонів і бункерах на поверхні, водопостачання шахти і розводка водопровідної мережі по виробках шахти і розташування засобів пилоподавлення по шахті.

2. Заходи щодо боротьби з пилом при веденні очисних і підготовчих виробок, індивідуальні засоби захисту від пилу, заходи, але боротьбі з пилом на вступників та вихідних вентиляційних струменях вибоїв шахти, організація служби по боротьбі з пилом.

Знепилювання повітря в очисних виробках. Для запобігання виділення і розповсюдження пилу в очисних виробках повинні застосовуватися:

- Зрошення при виїмці вугілля;

- Зрошення на вантажному пункті лави;

- Зрошення при навантаженні вугілля в нішах;

- Придушення пилу при пневматичної закладці виработаного простору і закладці бутових смуг. У вибоях з буропідривний вийманням вугілля необхідно буріння шпурів проводити з промиванням або з зрошенням гирла шпуру, пов'язувати пил перед підриванням зарядів ВР і зрошувати при вантаженні відбиту гірську масу. Виїмка вугілля відбійними молотками на крутих пластах повинна здійснюватися, як правило, по зволоженому масиву вугілля.

Таблиця 3.2 - Параметри пилоподавлення при основних виробничих процесах в очисних виробках

Способы пылеподавления	Условия применения	Давление жидкости, МПа	Удельный расход жидкости
			Ед. изм.	Значения
Орошение при выемке угля комбайнами	Пологие пласты: весьма тонкие, тонкие	Не менее 1,2 То же	л/т л/т	15-20 25-35

Пилоподавлення - комплекс способів і засобів попередження забруднення атмосфери пилом, що відбувається в результаті ведення гірничих робіт. В основі пилоподавлення - зниження пиловиділення і осадження пилу безпосередньо в місцях її утворення.

У підземних гірничих виробках при роботі видобувних і прохідницьких комбайнів пилопригнітання здійснюється шляхом подачі води або водних розчинів ПАР в зону руйнування вугільного або породного масиву для зволоження руйнованого масиву і змочування пилу, що утворюється.

Засоби пилоподавлення - водоповітряні ежектори, спеціальні пристрої для відсмоктування пилу і проникаючого зрошення, з подачею води під тиском 1,5-2 МПа в зону дії ріжучої коронки. Для зниження пиловиділення застосовується попереднє зволоження масиву через короткі та довгі свердловини. Ефективне пилопригнітання досягається також використанням піни середньої і високої кратності, що утворюється з допомогою піноутворювачів різних типів. При подачі піни в місця руйнування масиву зменшуються доступ повітря до вогнища пилоутворення і можливість прориву частинок пилу в атмосферу виробітку. Для утворення піни застосовуються піногенератори ПГ, ПГВ-В, ВП, УПН-2 та ін При бурінні шпурів і свердловин пилопригнітання здійснюється подачею води в забій шпуру або свердловини. При вибухових роботах для попередження пиловиділення в атмосферу виробок використовують внутрішню і зовнішню водяну забойку, при якій при вибуху вода під великим тиском впроваджується в масив і змочує його. Для придушення пилу в момент вибуху застосовуються туманоутворювачі різних типів і наповнені водою поліетиленові мішки, підвішені у виробленні, які вибухають одночасно з вибухом масиву. Тонкодіспергірованная вода при цьому ефективно осаджує пил. Пилопригнітання в місцях навантаження і перевантаження гірничої маси, проводиться шляхом зрошення пилу водою і розчинами ПАР.

3.8.2 Пожежний захист

Розміщення і кількість протипожежних пристроїв, водойм, засобів пожежогасіння та інструментів, прокладка і параметри пожежно-зрошувального водопроводу, a також вимоги до вогнестійкості шахтного кріплення визначаються спеціальними інструкціями з протипожежного захисту підприємств. Стосовно до діючій шахті ці вимоги конкретизуються в проекті протипожежного захисту, узгодженому c ВГСЧ і затвердженому в установленому порядку. B загальний проект будівництва нових або реконструкції діючих шахт і горизонтів проект протипожежного захисту включає як самостійний розділ.

B проектах протипожежного захисту повинні передбачатися такі основні пожежно-профілактичні заходи: застосування безпечних у пожежному плані способів розкриття та підготовки шахтних полів, систем розробки схильного до самозаймання корисної копалини; можливість забезпечення надійної і швидкої ізоляції виїмкових полів при їх відпрацюванні; використання схем і способів провітрювання, що забезпечують пожежобезпечну розробку корисних копалин, схильного до самозаймання; надійне управління вентиляційними струменями в аварійних умовах і безпеку виходу робітників у вироблення зі свіжим струменем; застосування безпечного в пожежному відношенні обладнання, матеріалів, a також електропостачання гірничих виробок; переважне використання негорючої шахтного кріплення.

B вугільних шахтах для ліквідації або локалізації загорянь у гірничих виробках прокладається мережа пожежно-зрошувальних трубопроводів діаметром не менше 100 мм і витратою води для магістральних ліній не менше 0,022 м3 / c і дільничних - 0,014 м3 / c (при тиску води на виході з пожежних кранів 0,6-1,5 МПa). У кожної приводний головки стрічкового конвеєра розміщуються стаціонарні автоматичні установки водяного пожежогасіння, a на вентиляційних виробках ділянок, обладнаних гідрофіковані виїмковими комплексами, - переносні установки. B гірських виробках і камерах розміщуються порошкові ручні вогнегасники та порошкові пересувні установки (c зарядом 250 і 500 кг). C метою локалізації пожежі в обмеженому обсязі гірських виробок у верхніх і нижніх частинах капітальних ухилів, бремсбергів та хідників при них, в гирлах шурфів та капітальних скатів, по яких подається свіже повітря, a також у гирлах всіх вертикальних стволів, на кожному виході з підземних камер споруджуються пожежні двері або ляди.

Bcі робітники та інженерно-технічні працівники шахт в обов'язковому порядку проходять навчання на тренувальних полігонах практичним прийомам гасіння пожеж.

3.8.3 Правіла безпеки у вугільних шахтах

У проекті будівництва (реконструкції) кожної шахти повинен бути розроблений розділ "Протипожежний захист". Для діючих шахт повинен бути розроблений "Проект протипожежного захисту».

Проект протипожежного захисту розробляється проектною організацією або проектною групою об'єднання (комбінату та ін..), погоджується з ДВГРС і затверджується технічним директором провиробничого об'єднання.

У процесі експлуатації відповідно до генеральними схемами розкройки шахтного поля і річний програмою розвитку гірничих робіт головний інженер шахти зобов'язаний щорічно розглядати проект і вносити до нього коригування, узгоджені з ДВГРС.

Відповідальним за стан протипожежного захисту прати є директор шахти (власник).

Відповідальними за стан засобів протипожежного захисту на окремих ділянках і об'єктах.

3.8.4 Періодичність та обсяг перевірок стану протипожежного захисту шахт

Інженерно-технічні працівники шахти, ділянок і командний склад ДВГРС під час відвідування виробок повинні перевіряти справність засобів протипожежного захисту, ручних засобів пожежогасіння, контролювати стан пожежно-зрошувального трубопроводу і наявність необхідних витрат та тиску води в ньому.

Для контролю стану протипожежного захисту шахт встановлюються два типи комплексних перевірок: щомісячні та піврічні.

Щомісячні перевірки включають:

- зовнішній огляд і перевірку стану пожежних насосних установок на поверхні;

- зовнішній огляд всієї мережі підземного пожежного трубопроводу з виміром витрати та напору води в кінцевих точках кожного тупикового трубопроводу та перевірку підземних насосних станцій;

- перевірку герметичності сухотрубних пожежних трубопроводів;

- перевірку розміщення в гірничих виробках первинних засобів пожежогасіння, пожежних рукавів та стволів;

- зовнішній огляд і перевірку справності автоматичних засобів пожежогасіння, а також пересувних та стаціонарної вогнегасників;

- зовнішній огляд і перевірку пожежних дверей і ляд;

- виконання заходів протипожежної безпеки при експлуатації шахтного електроустаткування і стрічкових конвеєрів;

- укомплектованість складів аварійних матеріалів;

- якість ізоляції вироблених просторів, складаючись із ізолюючих перемичок, виконання планів і графіків профілактичного замулювання, обробки вугілля антипірогенами та інших заходів по боротьбі з самовозгоранням вугілля.

Щомісячні перевірки проводяться комісіями, призначений директором шахти, під керівництвом головного інженера шахти або його заступника. До участі в роботі цих комісій повинні в обов'язковому порядку залучатися робітники ДВГРС та шахтних гірничорятувальних станцій.

Піврічні перевірки поєднуються із заходами з підготовки до узгодження плану ліквідації аварій. При піврічних перевірках виконують весь обсяг робіт, передбачений місячними перевірками, а також проводять випробування в дії всіх пристроїв протипожежними захисту та системи пожежного водопостачання гірничих виробок та поверхневих споруд. Перевіряється виконання «Проекту протипожежного захисту шахти».

При цьому перевіряють:

- відповідність фактичного стану протипожежного захисту проектним рішенням і при необхідності - обосновання прийнятих у проекті інженерних рішень та внесених до нього змін;

- стан пожежних резервуарів, справність дії пожежних насосів з подачею води в гірничі виробки і до поверхневих споруд шахти;

- відповідність витрати води та напору у кожного пожежного крана нормативним величинам, а також справність дії аварійної водорозбірної арматури (засувок, гідравлічних редукторів тощо) і пристроїв для перечення трубопроводів, пристосованих для подачі води на потреби пожежогасіння.

Піврічні перевірки повинні проводитися за участю представників ДВГРС та місцевого органу Держнаглядохоронпраці.

Один раз на три роки проводяться за участю ДВГРС гідравлічні випробування на міцність і герметичність пожежно-зрошувального трубопроводу та інших трубопроводів, що використовуються для потреб пожежогасіння, проводиться гідравлічна зйомка (вимірювання втрат напору), інструментальні вимірювання та ревізія пристроїв пожежного водопостачання.

При підвищеній агресивності або мінералізації шахтних вод терміни цих перевірок встановлюються головним інженером шахти за погодженням з командиром ДВГРС.

Приймання в експлуатацію, наладку, ремонт і про перевірку після ремонту автоматичних засобів пожежогасіння повинні здійснювати призначені наказом по шахті спеціально навчені працівники.

Результати перевірки справності автоматичних засобів пожежогасіння фіксуються в «Книзі перевірки автоматичні засобів пожежогасіння».

3.8.5 Додаткові вимоги до протипожежного захисту шахт, що розробляють пласти вугілля, схильного до самозаймання

Кожна шахта, що розробляє пласти вугілля, схильного до самозаймання, повинна бути забезпечена засобами придушення вогнищ самозаймання, локалізації та гасіння ендогенних пожеж згідно вимогам басейнових інструкцій «Попередження і гасіння підземних ендогенних пожеж».

Розділи "Протипожежний захист" проектів будівництва (реконструкції) шахти або проекти противопожежної захисту діючих шахт, що розробляють пласти вугілля, схильного до самозаймання, повинні містити заходи щодо попередження самозаймання вугілля та гасіння ендогенних пожеж.

У заходах повинна бути встановлена схильність вугілля до самозаймання і група ендогенної пожежної небезпеки шахтопластів, обрані схеми провітрювання, визначені спеціальні способи та засоби попередження ендогенних пожеж, їх локалізації та гасіння. Головний інженер шахти зобов'язаний щорічно вносити в заходи коригування, узгоджені з ДВГРС та НДІГС.

Засоби попередження, локалізації та гасіння ендогенних пожеж повинні вибиратися для кожної дільниці з урахуванням конкретних гірничо-геологічних і гірнотехнічений умов.

Заходи попередження, локалізації та гасіння пожарів можуть включати в себе: зниження діючих депресій на ділянці, зведення у виробках ізоляційних споруд (перемичок, смуг, рубашек, ковзанів та ін..); застосування атіпірогенів, обробку виробленого простору пінами, гелеутворюючого складами, замулювання, закладку, інертизацію виробленого простору, вибір і підготовку місць зведення ізоляційних перемичок. Ці місця повинні бути закріпленні посиленою кріпленням і постійно підтримуватися у відповідності з проектом.

На пластах з підвищеною ендогенної пожежною небезпекою по відкатувальним і вентиляційного штреку повинні прокладатися трубопроводи діаметром не менш 100 мм для подачі пожаротушащіх матеріалів у випрацював простір лави.

Трубопроводи можуть не прокладатися, якщо є трубопроводи, які можуть бути використані в аварійних умовах.

Гірничі виробки в зонах геологічних порушень і по 5 м за їх межами повинні бути закріплені негорючим кріпленням.

4. Удосконалення технології використання шахтної породи для возведення штучних споруд в умовах підприємства

4.1 Умови застосування закладки виробленого простору матеріалами з шахтної породи

Доцільність розробки вугільних родовищ із закладкою виробленого простору шахтною породою залежить від потреби в ній і можливості її реалізації на базі технічних рішень, що відповідають загальному технічному рівню виробництва і що забезпечують отримання народногосподарського економічного ефекту. Необхідність застосування закладки виробленого простору при виїмці запасів вугілля під об'єктами, що охороняються, на пластах з складними гірничо-геологічними умовами, для охорони підготовчих вироблень на великих глибинах очевидна.

При використанні шахтної породи як закладного матеріалу можуть застосовуватися гідравлічний, пневматичний, самотечний і механічний способи закладки виробленого простору. У разі застосування механічного способу закладки з використанням скреперної і шнекових установок до закладних матеріалів не пред'являються які-небудь особливі вимоги. При застосуванні самотечного способу закладки розмір матеріалу не повинен бути більше 120 мм і він не повинен містити надмірної вологи. При гідравлічному і пневматичному способах закладки вимоги жорсткіші і зводяться до наступного.

Закладний матеріал не повинен містити шматків породи розміром більше 0,3 внутрішнього діаметру трубопроводу, тріски, металевих і інших предметів, здатних викликати закупорку труб. Окрім цього, при пневматичному способі закладки зміст порід класу 0-6 мм при вологості матеріалу до 5 % не повинно перевищувати 20 %, при самотечном способі вологість матеріалу повинна бути не більше 8 %.

Вимоги в до гранулометричного складу і вологості закладного матеріалу для пневматичного способу закладки не є граничними по технологічному чиннику, а визначені з умов оптимальної продуктивності пневмотрубопроводного транспорту. Загальною вимогою для всіх способів закладки є межа вмісту пальних в матеріалі -- він не повинен перевищувати 20 % від об'єму. У * кожному окремому випадку можливість використання як закладний матеріал порід із змістом горючих компонентів більше 20 % або порід з домішкою вугілля, схильного до самозагорання, встановлюється відповідними службами.

При виїмці запасів вугілля під об'єктами, що охороняються, із застосуванням пневматичного і самотечного способів закладки виробленого простору слід передбачати складання шихт, що володіють підвищеними компресійними властивостями. У Донбасі для пневматичного способу закладки як оптимальні рекомендуються двокомпонентні шихти, такі, що складаються з шахтної породи з добавкою 8--12 % породи відвалів, і трьохкомпонентні, такі, що містять, окрім шахтної породи, близько 10 % відходів збагачення і породи відвалів. Для умов шахт Західного Донбасу рекомендуються двокомпонентні шихти, до шахтної породи яких додається до 20% піску.

Для самотечного і пневматичного способів закладки, які використовуються для управління крівлею, можуть застосовуватися відходи збагачення. Для гідравлічного способу закладки виробленого простору рекомендується склад шихти, вказаний в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 - Склад шихти для гідравлічного способу закладки виробленого простору

Група шихти	Задане сумарне зближення бічних порід %
	18-22	20-30*	23-25"
Шахтна порода класу 0-50 мм	70-80	100	100
Пісок	30-20	-	-
Шахтна порода класу 0-50 мм	70-80	75	-
Доменний граншлак	30-20	25	-
Шахтна порода класу 0-50 мм	60	70	80
Золошлаки ГРЕС	40	30	20

На пластах, де гідрозакладка застосовується тільки для управління крівлею, при сумарному зближенні порід 28-30% можливе додавання до шахтної породи класу 0-50мм відходів збагачення до 40% за об'ємом.

Закладний матеріал повинен задовольняти таким вимогам: зміст горючих компонентів не повинен перевищувати 20 %; при трубопровідному транспорті найбільший розмір шматків не повинен перевищувати 0,3 діаметру труби; гранулометричний склад сировини повинен забезпечувати необхідну усадку і щільність закладного масиву; межа міцності на стиснення шматків породи не повинна перевищувати 25 Мпа; вологість його не повинна бути більше 5--8 %. При пневматичній закладці матеріал повинен бути малоабразивним з мінімальним змістом пилоподібних фракцій (розмір шматків не повинен бути більше 60 мм). При гідравлічній закладці вміст глинистих і мулистих частинок в сировині не повинен бути більше 10 %, коефіцієнт фільтрації масиву -- не менше 0,001 см/с, кислотність води -- не нижче рН 5. Матеріал не повинен розмокати у воді.

Для забезпечення мінімальної усадки закладного масиву необхідно: вводити дрібні фракції (піску, золи і ін.); зволожувати масив 10--11 %; вводити твердіючі добавки; добиватися оптимального співвідношення фракцій різної кусковатості.

Практика підтвердила правильність ухвалених конструктивних і технічних рішень по закладці породи у вироблений простір. Виїмка вугілля може проводитися як по простяганню, так і по підняттю (падінню) пласта залежно від його кута падіння.

4.2 Аналіз стану технології утилізації відходів здобичі і збагачення вугілля

При підземному видобутку вугілля видається до 210-300 т шахтних порід на 1000 т вугілля, що здобувається . Основними напрямами використання видаваних шахтних порід, як показує аналіз роботи вугледобувних підприємств в Україні і за кордоном, є: використання як закладний матеріал, виробництво будівельних матеріалів, будівництво дорогий, засипки провалів.

4.2.1 Закордонний досвід

Об'єми шахтних порід, які були використані, достатньо великі: у ФРН-75- 86% або 20-24 млн т в рік; у Великобританії - 20-25% або 13-15 млн т в рік, в Бельгії близько 90% або 3-4 млн т; у Франції - 65-73% або 7 млн т; у Польщі - близько 50% або 18-21 млн т . Домінуючий напрям використання шахтних порід - залишення їх у виробленому просторі і застосування закладного матеріалу. У ПНР, для закладки виробленого простору, використовувалося до 4-4.5 млн т шахтних порід з переробкою їх безпосередньо в шахті і на поверхні. Передбачається, що об'єм використання шахтних порід для цих цілей зростає до 50% або до 6,6-7,5 млн т в рік. У ФРН і ЧССР для закладки виробленого простору використовувалося відповідно 4-4.5 млн т і 3-3,5 млн т шахтних порід, в Румунії - 50%, в Югославії - 25%. Технології відробітки пластів із залишенням і випередженням штреків щодо очисних забоїв і викладенням бутових смуг з шахтних порід знайшли застосування в Англії і ФРН .

У багатьох країнах Західної Європи розробляються варіанти технологічних схем використання шахтних порід ж закладний матеріал. Інтерес представляє досвід розміщення порід у вироблення, що погашаються, на шахтах Польщі. Як обладнання використовуються лебідки і скрепера. Доставка породи здійснюється конвеєром.

Заслуговує уваги розроблений у ФРН спосіб тампонування дрібнозернистими відходами флотації порожнеч в обрушених породах за механізоване кріплення. Пульпа з відходів флотації, золи-віднесення теплових електростанцій, мілкодріблених шахтних порід, що готується на поверхні, подається у вироблений простір на 10-15 м за механізоване кріплення.

Збільшення глибини розробки і пов'язане з цим зростання проявів гірничого тиску обумовлюють зростання видобутку вугілля із закладкою, а обмежені запаси сировини для приготування закладних матеріалів викликають необхідність підвищення об'ємів використання для цих цілей шахтних порід. Технологічні схеми використання шахтних порід для закладки (гідравлічною, пневматичною, механічною, самотечні) виробленого простору достатньо різноманітні і містять різні технологічні процеси.

Особливий інтерес представляють технологічні схеми використання шахтних порід як закладні матеріали без видачі на поверхню. Наприклад, у Великобританії на шахті «Парк Мілл» створена і застосовується схема селективної (роздільною) виїмки вугілля і прошарок породи з пневматичною закладкою цієї породи у вироблений простір цієї ж лави. Порода, по цій схемі, вантажиться комбайном на головний скребковий конвеєр, з нього перевантажується на штрековий стрічковий конвеєр у відкатувальному штреку. Із стрічкового конвеєра порода поступає на конвеєр, встановлений в просіці, де змонтована дробарка для подрібнення породи до розміру 50 мм. Пройшовши дробарку, порода поступає на конвеєр, встановлений у вентиляційному штреку і через систему коротких конвеєрів завантажується в пневмозакладну установку «Байен» (ФРН) і далі по телескопічних закладних трубах подасться у вироблений простір лави.

У ФРН створена конструкція високопродуктивного пневмозакладочного агрегату з дробильною установкою, яка дозволяє подавати в забій породу, що поступає з лави або від підривання порід при проведенні штреків. За допомогою цього агрегату можна переробити шахтні породи розміром до 1500 мм .

У Великобританії випробуваний в умовах шахти «Уайтвак» комплекс обладнання для проведення підготовчих вироблень із залишенням породи в розкосині. На шахті «Кліпстоун», порода від проведення штреку, після сортування за розміром, подається у вироблений простір лави пневмозакладним пристроєм .

При проведенні штреків одним забоєм з лавою, що є характерним для шахт Великобританії, порода, що доставлена за допомогою закладного пристрою «Кем Пакер», укладається в бутові смуги уздовж відкатувальних або вентиляційних штреків.

Таким чином, аналіз зарубіжного досвіду використання шахтних порід для закладки у вироблений простір показує, що вживані різноманітні технологічні схеми з набором різного обладнання достатньо ефективні.

У Великобританії завершується будова шахти з безвідходною по породі технологією. При виїмці вугілля з пологого (3°) пласта потужністю 2-3,3 м на глибинах 300-1100 м вся отримувана в процесі гірничих робіт (проходка капітальних і підготовчих вироблень, їх ремонт) порода залишатиметься в шахті. Завдяки цьому осідання поверхні, що підробляється, не перевищить 0,99 м.

Створення способів запобігання шкідливому впливу підземної і відкритої здобичі на стан навколишнього середовища виявилося актуальним для багатьох країн світу. Пошуки шляхів скорочення витрат на природоохоронні заходи, зниження шкідливого впливу підземної розробки корисних копалини на будівлі, споруди і природні об'єкти віднесені в США до першочергових досліджень.

У вугільних шахтах Індії застосовується гідрозакладка виробленого простору, щоб зберегти наземні об'єкти і запобігти прориву води в шахти, що діють, із старих закритих шахт. У Туреччині поблизу річки Тавшанлі відкрито-підземна здобич боратов (колеманита і улексита -- В203) проводиться в копальні лавами з повною закладкою виробленого простору, а на кар'єрі -- з використанням штучних водогерметизуючих огорож -- «Ширм».

У КНР загальні запаси в целіках вугілля, залишених під об'єктами, що охороняються на поверхні, перевищують 10 млрд. т. Спеціальні заходи дозволили довести видобуток вугілля з охоронних целіків до 30 млн. т в рік.

До XII Усесвітнього гірничого конгресу була приурочена виставка літератури по гірничих науках. На стендах демонструвалося близько 300 книг, виданих в 15 країнах світу, і серед них-- 20 книг радянських авторів англійською мовою, які були представлені «Міжнародною книгою». Експонувалося також більше 100 гірничих науково-технічних журналів з 15 країн.

Робота Усесвітнього гірничого конгресу переконливо показала, що застосування на практиці результатів наукових досліджень істотно розширило технологічні і економічні можливості і підвищило ефективність і безпеку видобутку корисних копалин в складних природних умовах. Ці дослідження дозволили зменшити шкідливий вплив гірничодобувних підприємств на навколишнє середовище.

4.2.2 Вітчизняний досвід

В Україні і країнах СНД досвід залишення породи в шахті є, в основному, на шахтах Донбасу (табл. 4.2).

Таблиця 4.2 - Об'єм залишення породи в шахтах

Вугледобувні райони	Роки
	1987	1990	1995	2000	2009
Росія і країни СНД зокрема	6,7	77,7	77,7	225,5	335,5
Донбас	6,7	77,1	77,7	224,8	333,8

У Донецькому басейні питання зниження об'ємів видачі шахтних порід вирішуються по трьом напрямам:

- проведення вироблень з використанням порід для закладки бутових смут;

- використання порід як закладний матеріал при очисній виїмці вугілля;

Перший напрям включає технологію проведення одинарних або спарених вироблень з використанням порід для викладення бутових смуг. Основне обладнання - установка «Титан», бурошнекові установки БШУ, закладні установки ЗУ. Створюється комплекс обладнання для викладення бутових смуг при проведенні спарених вироблень по пологих пластах потужністю від 0,6 до 2,0м.

Другий напрям передбачає застосування технології очисних робіт із закладкою виробленого простору шахтними породами базується на використанні дільничних дробильно-закладних комплексів (ДЗК), оснащених спеціальним пневмозакладним обладнанням. Залишення породи у виробленнях, що погашаються, намічається проводити за допомогою комплексів «Титан», установок типу ЗУ і спеціальних метальних машин.

Окрім цих напрямів розглядаються питання зведення охоронних бутових смуг з шахтних порід при веденні очисних робіт на шахтах «Комсомолець Донбасу» і ім. Стаханова.

Накопичено позитивний досвід відробітку запасів вугілля, розташованих під міськими спорудами, з повною пневматичною закладкою виробленого простору. Для закладки використовуються дробильно-закладні установки «Титан», призначені для комплексної механізації закладних робіт. У пересувний комплекс «Титан» при проведенні підготовчих вироблень пластів одночасно з очисною виїмкою входить забійне обладнання, в т. ч. вантажна машина ППН-5 або ПНБ, дробильно-закладна машина ДЗМ, повітродувка ВП- 70, зрошувальна насосна установка і распредпункт. Порода із забою поступає в бункер ДЗМ «Титан», з нього, пройшовши стадію дріблення, порода потрапляє в повітродувку і по трубопроводу транспортується у вироблений простір.

При використанні стаціонарних дробильно-закладних комплексів (ДЗК) порода доставляється вагонетками, через перекидач, бункер, живильник, по стрічковому конвеєру поступає в одну із спарених дробарок, звідки в пневмозакладну машину камерного типу і по трубопроводу у вироблений простір.

Знаходять застосування технологічні схеми використання шахтних порід для механічної закладки їх у вироблений простір або вироблення, що погашаються, що включають перекидач вагонеток з породою, конвеєр, метальні машини або скреперні установки. Розглянуті схеми дозволяють проводити закладку шахтними породами без попереднього їх дроблення. Проте, істотним недоліком при цьому є велика усадка закладного масиву

Програмою переведення шахт Донбасу на технології видобутку вугілля із залишенням породи в шахті на період до 2000 року передбачалося будівництво ДЗК на 37 шахтах, оснащення шахт комплексами «Титан» і КСВ (комплекс для проведення спарених вироблень), метальними закладними машинами і іншим обладнанням.

Відповідно до програми було намічено використовувати для закладки 40,4 млн. т або 50,6 % всієї породи в рік.

Роботи по використанню шахтних порід для гідрозакладки проводяться також і в Карагандинському басейні.

Результати лабораторних досліджень властивостей закладних масивів з роздрібнюваних шахтних порід показали придатність їх для гідрозакладки. Коефіцієнт усадки масиву з шахтних порід, що дрібняться, складає 0,25-0,27 при тиску 10 Мпа. Розроблені технологічні схеми використання шахтних порід для гідрозакладки з видачею і без видачі їх на поверхню. Ведуться науково-дослідні роботи по розробці технологічних схем пневматичної закладки з використанням як закладний матеріал шахтних порід. Передбачається використання камерних закладних машин продуктивністю 190-250 м3/ч, що забезпечують дальність транспортування до 1500 м.

У цьому ж басейні отриманий позитивний досвід відробітку пластів в охоронному цілику з гідравлічною закладкою. Як закладний матеріал використовувалися шахтні породи, заздалегідь роздроблені до розміру 0-50 мм. На комплексі були встановлені 2 дробарки КДМК-4 продуктивністю 20-28 мЗ/ч. Роздроблені породи змішувалися з водою і землесосом 8ГР-8 подавалися в забій у вигляді пульпи (Т:Р=1:5) . Також отримані добрі результати при використанні шахтних порід для закладки виробленого простору на шахті № 4 об'єднання «Карагандауголь». Роздроблені шахтні породи доставлялися у вироблений простір скребковими конвеєрами і ежекторною установкою.

Накопичений позитивний досвід використання шахтних порід як закладний матеріал для заповнення порожнин горизонтальних вироблень в Підмосковному басейні, у зв'язку з ліквідацією вугільних шахт. Використовується як механічний спосіб закладки за допомогою метальних машин, так і гідравлічний.

У басейні Коваля питання залишення породи в шахті і використання їх як закладний матеріал не вирішені до теперішнього часу, хоча окремі спроби приймалися. Так, на шахті «Коксівна», при відробітку пласта щитовою системою, породи від проведення підготовчих вироблень доставлялися стрічковими конвеєрами до похилих сбоєк між польовим і відрізним штреками, звідки самопливно поступали у вироблений простір.

На шахті ним Ворошилова в 1964-65 pp. було відпрацьовано виймальне поле завдовжки 250 м щитовою системою із закладкою виробленого простору шахтними породами.

В умовах шахт НВО «Прокопьевськгидровугілля», які розробляють потужні круті вугільні пласти, були окремі спроби використання шахтних порід як закладний матеріал. Так, в 1988 р. був розроблений проект підземного дробильно-закладного комплексу для шахти «Коксівна» потужністю до 250 тис. т на рік. Проте, через відсутність фінансування будівництво його не почате.

Закладку шахтної породи і інших відходів вугільного виробництва у вироблений простір здійснюють на шахтах ним. Горького і ним. Калініна ПО Донецьквугілля, «Червоний Жовтень» ПО Орджоникідзевугілля і ін. З позицій комплексного підходу якнайповнішій і об'єктивнішій оцінці вже зараз можна надати досвід роботи шахти «Червоний Жовтень». Гидрозакладне господарство на цій шахті експлуатується з 1965 р.

Дробильно-сортувальний комплекс і станція змішування розташовані на поверхні шахти. Для підготовки закладного матеріалу використовують шахтну породу відвалів, що свіжоздобувається та перегоріла, відходи вуглезбагачувальної фабрики Єнакіївського коксохімічного заводу. Технологія її підготовки полягає в наступному. Породу з шахти, що видається скипом по вертикальному стволу, вивантажують в бункер місткістю 50 м3, звідки пластинчастим живильником ПП-1000 і стрічковим конвеєром KCJI-1000 подають на гуркіт ГИТ-51. Підрешітний продукт (порода розміром менше 60 мм) потрапляє на конвеєр KCJI-800, з якого пересувним конвеєром завантажують в акумулюючі бункери. Надрешетний продукт (шматки розміром більше 60 мм) за допомогою конвеєра подають в дробарки ОЦД-ІОО для дроблення. З їх піддону матеріал конвеєрами КСЛ-700 і КСЛ-1000 знову подають на гуркіт.

Аналогічним чином готують закладний матеріал з породи териконів, що перегоріла. Для цього в поглиблений бункер місткістю 7 м3 породу з відвала подають бульдозером. З бункера стрічковими конвеєрами КСЛ-700 і КСЛ-900 . вона подається на конвеєр КСЛ-1000, а потім по описаній схемі поступає на дроблення.

Розглянутий спосіб утилізації породи, що свіжоздобувається та що перегоріла, гірничої маси відвалів і збагачувальної фабрики Єнакіївського коксохімічного заводу, дозволяє щорічно розміщувати під землею від 300 до 500 тис. т твердих відходів. Завдяки цьому з надр витягують в середньому близько 400 тис. т вугілля на рік, законсервованого в охоронних ціликах під групою єнакіївських заводів. Унаслідок утилізації породи, що здобувається, відпала необхідність в створенні на території промплощадки шахти нового відвала, хоча початок відсипання його був неминучим через те, що старі терикони перевищили проектну висоту. Таким чином, були виключені витрати по оформленню земельного відведення під новий відвал, перебудові порідного комплексу на поверхні і так далі. Були розібрані і використані для закладки дрібні порідні відвали шахт «Червоний Жовтень» і «Юнком». Породу розміром менше 40 мм на ОФ Єнакіївського коксохімічного заводу більше 10 років у великих об'ємах (до 700 т/доб) використовують як закладний матеріал.

В результаті застосування закладки і в самій шахті відбулися істотні якісні зміни. Значно покращала гірничо-технічна обстановка в очисних забоях, припинилися завали лав, раптові обвалення крівлі і сповзання грунту. Зникли різкі скачки напруженого стану вугільного масиву, що практично рівносильно перекладу пластів в категорію безпечних по викидах вугілля і газу. У зв'язку з цим скоротилися об'єми і вартість противикидних заходів. Середньорічна економія від зниження витрат на проведення цих заходів склала 5,1грн. на 1 т вугілля.

Дослідження деформацій земної поверхні показали, що при відробітку пластів з гідравлічною закладкою поверху, який лежить нижче, коли вищерозміщений був відпрацьований з обваленням крівлі, осідання земної поверхні зменшилося удвічі, а зближення бічних порід в лаві -- більш ніж в З рази. Застосування повної гідравлічної закладки в лавах сприяло скороченню - важкої ручної праці: замість виїмки вугілля відбійними молотками представилася можливість ефективно використовувати комбайн «Темп-1».

Короткий аналіз досвіду роботи шахти «Червоний Жовтень» по комплексному вирішенню технічних і соціальних завдань в результаті застосування повної закладки виробленого простору твердими відходами здобичі і переробки вугілля свідчить про те, що він може бути широко поширений на інших шахтах, де потрібний відробіток запасів вугілля під забудованою поверхнею з метою підвищення безпеки і охорони навколишнього природного середовища.

Останніми роками ведуться значні роботи із створення обладнання не тільки для гідрозакладки, але і для інших механізованих способів закладки виробленого простору, заснованих на застосуванні трубопровідного транспорту. При цьому взято до уваги, що на шахтах інших басейнів найбільш ефективним виявився гідравлічний трубопровідний транспорт закладного матеріалу. Про це свідчить багаторічний досвід експлуатації гідрозакладочних господарств на шахтах Кузбасу і Ткибулішарського родовища Грузії. З метою подальшого розширення області і об'ємів гідравлічної закладки з самотечним гідротранспортом кускових і зернистих матеріалів НПО Углемеханізаїія і ІГД ім. А.А. Скочинського створене нове, досконаліше обладнання для механізації основних процесів закладки -- пересувна водовіддільна установка ПВУ (рис. 4.1) і гидропневмозакладний апарат ГПА-1.

Рис. 4.1 - Пересувна водовіддільна установка ПВУ: 1 -- розвантажувальний патрубок; 2 -- патрубок, що підводить; 3 -- кришка

Установка ПВУ призначена для зневоднення закладного матеріалу при закладці виробленого простору на пластах з кутами падіння зверху 35° і перетині вентиляційного штреку не менше 4,5 м².

Робочий орган водовіддільника -- циліндрове і конічне сита (розташовані у вагонетці ВГ-2,5). Гідросуміш по пульповоду через живлячий патрубок під тиском подається на циліндрове сито, якому додають обертальний рух. Під дією відцентрових сил пульпа розділяється на тверде і рідке. Тут в основному відбувається зневоднення. У конічному ситі від частково зневодненої суміші тверде остаточно відділяється від води. Зневоднений закладний матеріал доставляють і укладають у вироблений простір, відпрацьовану воду акумулюють у водоприймачі, а потім перепускають на відкатувальний штрек, по якому вона самопливно поступає у водозбірник. Як закладний матеріал використовують як роздроблену породу (свіжу) від проведення і ремонту гірських вироблень, так і ту, що перегоріла, з відвалів. Закладку проводять один раз в тиждень в підготовлену смугу шириною 8--15 м. Вона відшивається на всю потужність пласта. ПВУ встановлюють на вентиляційному штреку так, щоб зневоднений матеріал самоплив безпосередньо поступав в місця його укладання.

Гідропневмозакладний аппарат ГПА-1 для зневоднення пульпи, пневмотранспорту зневодненого закладного матеріалу и керування відпрацьованою водою. ГПА-1 представляє собою апарат, змонтований на шахтній вагонетці ВГ-2,5, який включає послідовно з'єднані водовідділитель ПВУ, розподільник і гідроциклон (рис. 4.2).

Рис. 4.2 - Гідропневмозакладний аппарат ГПА-1

Пульпа з водовіддільника 1 поступає на циліндрову зневоднюючу поверхню 3. В результаті попереднього розділення гідросуміші частина відпрацьованої води і дрібні частинки через щілини зневоднюючої поверхні потрапляють в корпус розподільника 8 і за рахунок надмірного гідродинамічного тиску в корпусі апарату 2 рухаються по проміжному патрубку 4 в гідроциклон 5. Зневоднений матеріал поступає в камеру секції 9 і під дією гідродинамічного тиску і пневмоенергії транспортується по трубопроводу 6 до місця укладання. У закладний трубопровід 6 через насадоку 7 гидроциклону розвантажують продукт, що згущують.

Технологією робіт передбачається установка апарату ГПА-1 на вентиляційному штреку у місця виробництва закладних робіт (при відробітку пластів з кутами падіння зверху 35°). За допомогою швидкораз'ємних з'єднань його під'єднують до пульповоду, пневмомережи, трубопроводам для транспортування закладного матеріалу і відпрацьованої води. ГПА-1 успішно застосовують на шахті «Червоний Жовтень». Його експлуатація дозволила ліквідовувати небезпеку розмиву грунту, різко зменшити замулювання відкатувальних вироблень і водозбірників, повністю запобігти обводненню привибійного простору, зменшити втрати закладного матеріалу.

Значний інтерес з погляду комплексного вирішення питань охорони навколишнього середовища і раціонального використання природних ресурсів і витягання вугілля з надр в Донбасі представляє гідравлічна закладка виробленого простору пласта l2, який відпрацьовується на шахті «Покровська» ПО Красноармійськвугілля. Необхідність розробки пласта т3 потужністю 1,6--1,8 м з повною закладкою обумовлена значними проявами гірничого тиску з підтримкою привибійної зони очисного вироблення в робочому стані. Крім того, південне крило пласта т3 характеризується значною обводненостю, в багатьох місцях пісковик заміщений галечним конгломератом з великим вмістом глинистої гальки із включеннями лінз розмірами до 50 м по простяганню і до 1 м по потужності пласта. Навантаження на лаву, обладнану вузькозахватним комбайном і індивідуальним кріпленням, в таких умовах складала 150--200 т вугілля в добу, а на панель -- 300--400 т.