Способ выемки выбросоопасных пластов и устройство для его осуществления

 

1. Способ выемки выбросоопасных пластов, включающий проведение разгрузочной щели по длине очистного забоя , подрезающей угольньй пласт на ширину вынимаемой полосы, отбойку подрезанной части угольного пласта, о т л .и чающийся тем, что, с целью повышения скорости и безопасности выемки выбросоопасных пластов путем совмещения в едином технологическом процессе операций по разгрузке призабойной части пласта и отбойке угля, разгрузочную щель проводят на всю длину очистного забоя, подрезанную щелью полису пласта расчленяют наклоненными в сторону выработанного пространства щелями, расположенными под углом к плоскости разгрузочной щели одновременно на всю ширину вынимаемой полосы, при этом отбойку подрезанной части угольного пласта производят путем создания в наклонных щелях гидродинамического давления при их нарезке. 2.Способ по П.1, отличающийся тем, что проведение раз-, грузочной щели и наклонных щелей производят единым щеленарезным механизмом , который перемещают в разгрузочной щели по мере ее подвигагия вдоль оси выработки. 3.Устройство для выемки выбросоОпасных пластов, включающее исполнительные органы, выполненные в виде многоструйных гидравлических резаков с линейным .располо кением струеформирующих насадок на высоконапорных патрубках , соединенных с гидромагистралью , орган размещения гидравлических резаков и привод подачи, отличающееся том, что, с цепью повьшения скорости в едином технологическом процессе операции по разгрузке пркзабойной части пласта и отбойке угля, высоконапорные патрубки со струеформирующиыи насадками укреплены шарнирно на фронтальной и верхней стенках гидравлических резаков, а орган размещения гидравлических резаков выполнен в виде гибкого тягового каната, который соедиьген с приводом подачи и траверсами с гидромагистралыо , при этом высоконапорные патрубки расположены под углом к тяговому канат, а струеформируюш.ие насадки направлены нормально относительно фронтальной стенки и наклонно относительно верхней стенки резаков.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) 111) 3@1) E 21 Г 5/00.; Ч, !!",хЧ

ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, .-,:,:.:,:," !

ОПИСАН

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 i ) 3491497/22-03 (22) 16.09.82 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) В. Г. Кочетов, В.И. Кучер, А.П. Калфакчиян и Е.С, Яблоков (53) 622.832(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

- 655839, кл. Е 21 Р 5/00, 1977.

2. Никонов Г.П., Кузьмин А.И. и др.

Научные основы гидравлического разрушения углей. H., "Наука", 1973, с. 96.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 947418, кл. Е 21 С 25/60, 1981. (54) СПОСОБ BbIEMKH ВЫБРОСООПАСНЫХ

ПЛАСТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯа. (57) 1. Способ выемки выбросоопасных пластов, включающий проведение разгрузочной щели по длине очистного забоя, подрезающей угольный пласт на ширину вынимаемой полосы, отбойку подрезанной части угольного пласта, о т л.и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения скорости и безопасности выемки выбросоопасных пластов путем совмещения в едином технологическом процессе операций по разгрузке призабойной части пласта и отбойке угля, разгрузочную щель проводят на всю длину очистного забоя, поцрезанную щелью пол су пласта расчленяют наклоненными в сторону выработанного пространства щелями, расположенными под углом к плоскости разгрузочной щели одновременно на всю ширину вынимаемой полосы, при этом отбойку подрезанной части угольного пласта производят путем создания в наклонных щелях гидродинамического давления при их нарезке.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что проведение раз-, грузочной щели и наклонных щелей производят единым щеленарезным механизмом, который перемещают в разгрузочной щели по мере ее подвига ия вдоль оси выработки.

3. Устройство для выемки выбросоОпасных пластов, включающее исполнительные органы, выполненные в виде многоструйных гидравлич:..ских резаков с линейным расположением струеформирующих насадок на высоконапорных патрубках, соединенных с гидромагистралью. орган размещения гидравлических резаков и привод подачи, с т л и ч ающе ее я тсм, что, с целью повышения скорости в едином технологическом процессе операции по разгруз ке прнзабойной части пласта и отбойке угля, высоконапорные патрубки со струеформирующими насадками укреплены шарнирно на фронтальной и верхней стенках гидравлических резаков, а орган размещения гидравлических резаков выполнен в виде гибкого тягового каната, который соединен с приводом подачи и траверсами с гидромагистралью, прп этом высоконапорные патрубки расположены под углом к тягсвому канату, а струеформирующие насадки направлены нормально относи-. тельно фронтальной стенки и наклонно относительно верхней стенки резаков.

1090887

Изобретение относится к горному делу, и может быть использовано при разработке выбросоопасных угольных пластов преимущественно крутого и наклонного падения. 5

Известен способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа перед их выемкой, включающий бурение скважин в горном массиве, размещение и герметизацию в ней инъектора, нагнетание жидкости в режиме гидроотжима„ многократного гицроотжима, выполнение в скважине ряда полостей, при этом инъектор размещают и герметизируют в скважине последовательно за каждой 15 полостью, начиная с последней от устья скважины (1 .

Недостатком этого способа является то, что технология выполнения способа разгрузки пласта не содержит опера- 20 ций, направленных на осуществление выемки угля, которая проводится после проведения всех операций по разгрузке пласта, что приводит к непроизводительным затратам рабочего времени 25 и не обеспечивает необходимые технико-экономические показатели, предъявляемые к очистным забоям, разрабаты в".,ощим выбросоопасные пласты, а наличие в лаве двух обособленных меха- 5р низмов для нодрезки пласта и отбойки угля значительно осложняет ведение очистных работ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ гидравлической выемки пласта комоайном с тонкими струями, включающий проведение разгрузочной щели по длине очистного забоя на ширину вынимаемцй О полосы и отбойку подрезанной части угольного пласта (2) .

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет

45 цроизводить нарезку разгрузочнои щели 5 на в сю длину очист í or о заб оя с оп ережением не менее чем на ширину вынимаемой полосы при одновременной отбойке угля и непрерывности процессов нарезки разгрузочных щелей и выемки пласта основным забоем, хотя и содержит в одном технологическом процессе эти операции, что приводит к снижению технико-экономических показателей разработки выбросоопасных пластов и повышает опасность проведения работ из-за полученной неравномерности разгрузки массива.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство, включающее исполнительные органы, выполненные в виде многоструйных гидравлических резаков с линейным расположением струеформирующих насадок на высоконапорных патрубках, соединенных с гидромагистралью и приводом подачи, орган размещения гидравлических резаков (31 .

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности работать одновременно в пределах двух вынимаемых полос и совмещать процессы проведения резгрузочной щели и выемки пласта.

Целью изобретения является повышение скорости и безопасности выемки выбросоопасных пластов путем совмещения в едином технологическом процессе операций по разгрузке призабойной части пласта и отбойке угля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему проведение разгрузочной щели по длине очистного забоя подрезающей угольный пласт на ширину вынимаемой полосы, отбойку подрезанной части угольного пласта, разгрузочную щель проводят. на всю длину очистного забоя, подрезанную щелью полосу пласта расчленяют наклоненными в сторону выработанного пространства щелями, расположенными под углом к плоскости разгрузочной щели одновременно на всю ширину вынимаемой полосы, при этом отбойку подрезанной части угольного пласта производят путем созда" ния в наклонных щелях гидродинамического давления при их нарезке, Кроме того, проведение разгрузочной щели и наклонных щелей производят; единым щеленарезным механизмом, который перемешают в разгрузочной щели . по мере ее подвергания вдоль оси вырабртки.

При этом в устройстве для выемки выбросоопасных пластов, включающем исполнительные органы, выполненные в виде многоструйных гидравлических резаков с линейным расположением струеформируемых насадок на высоконапорных патрубках, соединенных с гидромагистралью, орган размещения гидравлических резаков и привод подачи, высоконапорные патрубки со струеформирующими насадками укреплены шарнирно на фронтальной и верх1090887 ней стенках гидравлических резаков, а орган размещения гидравлических резаков выполнен в виде гибкого тягового каната, который соединен с приводом подачи и траверсами с гид- 5 ромагистралью, при ртом высоконапорные патрубки расположены под углом к тяговому канату, а струеформирую:цие насадки направлены нормально относительно фронтальной стенки и l0 наклочно относительно верхней стенки резаков.

На фиг. 1 изображена схема выемки пласта, путем гидрорезания угля щеленарезным механизмом и расположения 15 оборудования в выработках; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 щеленарезной механизм, общий вид; на фиг. 4 — вид С на фиг. 3; нафиг.5разрез Б-Б.на фиг. 3. 20

Способ осуществляется следующим образом.

В положении при отходе от разрезной печи вначале щеленарезным меха- 25 низмом 1 подрезают пласт на всю длину

I очистного забоя, образуя разгрузочную щель 2. После чего в разгрузочной щели 2 в нижней части лавы размещают щеленарезной механизм 1, присое- З0 диненный тросами 3 к лебедкам 4 и 5.

С помощью лебедки 4, установленной на верхнем штреке 6, щеленарезной ме.ханизм 1 перемещают в разгрузочной щели 2. При перемещении щеленарезно- о35

ro механизма из насадок 7 гидравлических резаков 8 и 9 с большой скоростью вырываются струи 10 воды, которые, разрушая уголь, нарезают в пласте одновременно опережающую 4 разгрузочную щель 2 и продольно-наклонные щели 11. Продольно-наклонными. щелями 11 расчленяют ранее подрезан-. ную полосу пласта 12 на отдельные полоски 13 заданной толщины. Создаваемым при этом в щелях 11 гидродинамическим давлением ослабленные полоски 13 угля отбивают от массива. После выемки раэгруже. ной полосы пласта

12 щеленарезной механизм 1 с помощью лебедки 5 через направляющие блоки

14 перемещают в нижнюю часть лавы и выемочный цикл повторяется. Воду с необходимым темпом для гидрорезания угля к щеленарезному механизму 1

4 подают по гибкому высоконапорному трубопроводу 15, а давление создают насосом 16 высокого давления.

Щеленарезной механизм 1 включает в себя монтажную металлическую плиту

i7, на которой размещены многоструйные гидравлические резаки 8 и 9 с линейным перемещением насадок 7, предназначенные соответственно для подреэки призабойной части пласта, для нарезки продольно-наклонных щелей 11 и отбойки полосок ослабленного угля 13. Гидравлический резак 8 жестко соединен по диагонали с боковой поверхностью 18 плиты 17, а резак 9 расположен на верхней поверхности 19 плиты 17 и соединен с ней шарнирно. При этом на резаке 8 насадки 7 расположены нормально, а на резаке 9 — наклонно.

Щеленарезной механизм работает следующим образом.

К перемещаемому с помощью лебедки

4 щеленареэному механизму 1 по трубопроводу 15 НВсосоМ 16 высокого давления нагнетают воду. Вода вырываясь из насадок 7 с большой скоростью разрушает уголь, нарезая таким образом разгрузочную щель 1 и продольнонаклонные щели 11 и одновременно отбивает полоски 13 ослабленного угля.

Преимущество предлагаемого способа и устройства для его осуществления заключается в том, что использование изобретения позволяет за счет совмещения процессов нарезки разгрузочной цели, разгрузки массива и отбойки угля в едином технологическом процессе повысить технико-экбномические показатели разработки выбросоопасных пластов и безопасность работ. Кроме того, предлагаемый способ создает предпосылки для разработки принципиально новой технологии выемки пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое во время отбойки угля и без использования металлоемкого и дорогостоящего выемочного оборудования.

1090887

У4 Ю 4 д

1090887 Рог. Х

ВНИИПО Заказ 3035/31 Тираж 427 По сыре

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4