При рассмотрении стадий разработки месторождений полезных ископаемых было отмечено, что система разработки определяет порядок подготовки и очистной выемки, принятый для разработки всего месторождения или его части.
К настоящему времени насчитываются сотни различных вариантов систем разработки только применительно к рудным месторождениям. Отсюда и значительные сложности в создании классификации систем разработки как основы для их изучения, сравнительной оценки и дальнейшего совершенствования. Акад. М. И. Агошков отмечает, что из большого числа известных в литературе классификаций систем разработки одни посвящены только пластовым месторождениям, другие - только рудным. Создать единую классификацию систем разработки для всех месторождений пока не удается. Поэтому существует так называемое отраслевое построение классификаций систем разработки.
Применительно к рудным месторождениям в разное время предлагалось немало различных классификаций систем разработки, однако подавляющее их большинство не получило признания и применения. И только классификацией систем разработки, предложенной акад. М. И. Агошковым, пользуются не только в нашей стране, но и за рубежом. В основу этой классификации положен единый отчетливо выраженный признак - состояние очистного (выработанного) пространства в период разработки месторождения.
Проведение выработок с помощью забивной крепи применяют в основном на талых россыпях при небольших водопритоках в забой выработки. Выработку проходят короткими заходками длиной 0,5 - 1,5 м в зависимости от устойчивости пород. Если в почве выработки залегают относительно устойчивые породы плотика, а кровля неустойчива, то забивную крепь, выполненную в виде деревянных шпунтов, забивают только со стороны кровли выработки, а неустойчивый забой затягивают досками или устанавливают деревянные щиты, чтобы порода не осыпалась.
Порядок возведения забивной крепи заключается в следующем. Шпунты длиной 1,4 - 2 м и толщиной 40 - 80 мм из досок укладывают так, чтобы они плотно прилегали один к другому и опирались на последнюю деревянную крепежную раму. Шпунты забивают вручную кувалдой на длину заходки. После забивки шпунтов забой раскрывают (убирают затяжку из досок) в верхней части и начинают выемку породы лопатой на толщину одной крепежной рамы. При неблагоприятных условиях подвигание забоя равно толщине одной рамы, а при благоприятных - выемку породы ведут на 2 - 3 крепежные рамы. Первоначально верхняки рам укладывают на две металлические подхватки (стержни), которые крепятся строительными скоба¬ми к стойкам крепи.
Различают обычные и специальные способы проходки. Обычные способы проходки применяют по мало обводненным и устойчивым породам, когда вода из забоя может быть удалена на поверхность в проходческих бадьях вместе с породой или насосами, а стенки ствола до возведения постоянной крепи остаются устойчивыми. Специальные способы проходки рекомендуется применять в рыхлых и неустойчивых породах при притоках воды более 8 метров кубических в час.
Проходка ствола включает три основных вида работ: выемку породы, возведение постоянной крепи и устройство армировки.
По неоднородным породам горизонтальные выработки проходят при разведке месторождений, представленных жилами небольшой мощности или тонкими пластами. Процесс проведения может осуществляться с одновременной выемкой пород, слагающих забой выработки, или с раздельной их выемкой. Первый способ применяется, когда породы на забое не представляют какой-либо ценности или когда попутной добычей пренебрегают.
В таких условиях вруб всегда располагают в наименее крепких породах, что позволяет получить хорошие показатели взрывных работ.
Целесообразность раздельной выемки полезного ископаемого и пустой породы предопределяется ценностью полезного ископаемого, необходимостью попутной его добычи и возможностью систематического валового опробования.
Выбор способа проведения горных выработок по неоднородным породам с раздельной выемкой определяется условиями залегания полезного ископаемого и вмещающих пород, а также ценностью полезного ископаемого.
В 1935 г. в СССР впервые в мировой практике была опробована в лаве передвижная механизированная крепь Журавлева, а в последующие довоенные годы - и другие, в частности, передвижная комплектная крепь для пластов пологого падения в Донецком бассейне.
Работы по созданию комплексов оборудования с механизированными передвижными крепями возобновились в СССР в 1946 г. Основное внимание было направлено на поиски новых технических решений в целях установления способов поддержания и управления кровлей, средств передвижки, управления крепью в процессе передвижки и т. д. Наряду с разработкой и испытанием крепей, изучались условия взаимодействия крепей с боковыми породами и проявления горного давления, определялась величина нагрузок на крепь, интенсивность опускания кровли и др.
Большую роль в активизации работы по созданию комплексов оборудования с механизированными крепями сыграл проведенный в 1949 - 1950 гг. Министерством угольной промышленности СССР совместно с Всесоюзным научным инженерно-техническим горным обществом конкурс на разработку проекта конструкций передвижной и щитовой крепей для очистных забоев.
На конкурс поступило более 100 проектов, часть из которых была в дальнейшем реализована. Изготовленные по этим проектам крепи прошли шахтные испытания.
Важную роль сыграла также проведенная в 1950-1951 гг. журналом «Уголь» дискуссия о направлениях конструирования передвижных механизированных крепей.
Внедрение комбайнов УКР и «Комсомолец» обеспечило значительное повышение уровня механизированной выемки на крутых пластах Донбасса, высвободило тысячи забойщиков от тяжелого физического труда, сделало их труд более квалифицированным, производительным и безопасным. Однако в комбайновой лаве крутого пласта по-прежнему остаются весьма сложными и трудоемкими работами: крепление забоя, управление горным давлением, нарезка магазина и другие работы, которые не дают возможности получить при машинной выемке угля резкого повышения добычи и производительности труда.
Дело в том, что механизация только одного, пусть даже самого важного производственного процесса, не может принести значительного-эффекта для производства в целом. Применение комбайнов УКР и «Комсомолец» могло быть успешным лишь при механизации смежных работ - крепление и управление кровлей в очистном забое.
Дальнейшая механизация очистных работ на крутых пластах осуществляется в двух основных направлениях:
Создание новой техники для очистных забоев, движущихся по простиранию пласта, обеспечивающей продвигание линии очистного забоя не менее 3-5 м в сутки. Сюда входят: агрегаты, комплексы оборудования на базе узкозахватных комбайнов или стругов в сочетании с передвижными механизированными крепями, комплексы оборудования с применением полной закладки выработанного пространства (комплекс КДЗ с крепью РГКД, крепь КГД для работы в комплексе с комбайнами типа УКР, комплексы УВК, КБС и КБК).
Создание новой техники для очистных забоев, движущихся по восстанию или падению пласта. Сюда входят: комплексы щитовой выемки для пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа; угольные пилы для блочной выемки; машины для выемки в условиях камерной системы разработки (2 ШКЭ-КСШ, АШ, КМД и др.).