Разновидностью столбовой системы является щитовая система разработки, применяемая преимущественно на мощных крутых пластах (рис. 4.55). Она представляет собой систему длинных столбов по простиранию с выемкой пласта на полную мощность полосами по падению под перекрытием специальной щитовой крепи конструкции Н.А.Чинакала.
Рис. 4.55. Щитовая система разработки:
1 — промежуточный квершлаг; 2 — откаточный штрек; 3 — ходовая печь; 4 — углеспускная печь; 5 — специальная вентиляционная печь; 6 — вентиляционная печь (запасной выход); 7 — вентиляционный минусовый штрек
Подготовка выемочного поля заключается в проведении этажных откаточного и вентиляционного штреков от промежуточных квершлагов до его границ. Выемочное поле, отрабатываемое в направлении к промежуточному квершлагу, разделяют на выемочные щитовые столбы шириной 24–30 м с оставлением между ними целика шириной 2 м.
Подготовка щитового столба к очистной выемке заключается в проведении углеспускных, вентиляционной и ходовой печей, входных сбоек и специальной вентиляционной печи. Расстояние между печами 6 м. Щитовое перекрытие монтируют в специальной монтажной камере (рассечке) на горизонте вентиляционного штрека. Для проветривания очистного забоя после отбойки угля, когда нижние части печей заполнены углем, между первой и второй печами от выработанного пространства проводят специальную вентиляционную печь по восстанию пласта на 15–20 м.
Выемка угля под щитовым перекрытием осуществляется буровзрывным способом и сводится к углублению продольной канавы и разрушению опорных целиков, на которых держится щит. Шаг посадки щита зависит от мощности пласта и составляет 0,8–1,2 м.
Суточную добычу угля в щитовом забое, т, можно определить по формуле
Q c = m в l щ h п n п γ c
где m в — вынимаемая мощность пласта, м; l щ — длина щитового перекрытия, м; h п — шаг посадки щита, м; n п — число посадок щита в сутки; γ — плотность угля, т/м3; с — коэффициент извлечения угля в забое (принимают равным 0,95–0,98).
При щитовой системе разработки применяют различные технологические схемы очистной выемки в зависимости от горно-геологических условий и конструкции щитового перекрытия (та6л. 4.5).
Таблица 4.5 Технологические схемы очистных работ при щитовой системе разработки
| Тип щита | Условия применения | Характеристика технологического цикла | ||
| Мощность пласта, м | Угол падения, град | |||
| Секционный | 4—10 | 55—90 | При мощности пласта до 6 м углубление продольной канавы и посадка щита, при большой мощности — углубление канавы, ее расширение и посадка щита | |
| Бессекционный | 2—5 | 55—90 | Углубление продольной канавы и посадка щита | |
| Арочный | 1,2—2,6 | 60—90 | Проведение горизонтального прохода с одновременной посадкой щита | |
| ЩРП | 4—6 | 35—45 | Выемка в скреперной канаве, выемка опорных целиков с одновременной посадкой щита |
Для уменьшения объема проведения подготовительных выработок, снижения аварийности очистных забоев вследствие разрушения целиков угля между углеспускными печами применяют технологические схемы с двумя печами, проводимыми на флангах щитового столба, со скреперной доставкой к ним.
Достоинствами щитовой системы разработки являются: отсутствие в технологическом цикле работ по креплению забоя и управлению кровлей, использование крутого падения для доставки угля, сравнительно высокие технико-экономические показатели. Недостатки: значительные эксплуатационные потери, достигающие 25–30%; большой объем подготовительно-нарезных работ (40–45 м на 1000 т добычи), необходимость выдержанных элементов залегания пласта, забучивание печей, высокая пожароопасность.
