Способ гидромеханической выемки крутых угольных пластов столбами по падению и устройство для его осуществления

 

-1 . Способ гидромеханической выемки крутых угольных пластов столбами по падению, включающий проведение углеспускной выработки, формирование очистной линии забоя, перекрытие призабойной части пласта гидромеханическим щитом, нарезку параллельно породам почвы и кровли пласта щелей и расчленение ими призабойной части пласта с последующим механическим разрушением целиков угля при подаче щита на забой и транспортирование отбитого угля, отличающийся, тем, что, с целью повьшения эффективности выемки пласта за счет снижения энергозатрат на отбойку угля и упрощен)1я технологии очистных работ путем исключения процессов пс поддержанию и сохранению призабойного рабочего пространства для размещения щитового перекрытия и средств выемки угля, щитовое перекрытие подмывают под его основанием, щели у кровли и почвы пласта нарезают с опережением очистного забоя, образуя опережаншще (ПОЛОСТИ, в полости по мере их размыва опускают щитовое перекрытие и накрывают им образованный межполостевой угольный целик, который разрушают щитовым перекрытием, начиная от кровли пласта, а отбитьй уголь транспортируют по полости, Образованной у почвы пласта. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что образование полостей и разрушение межполостевого угольного целика осуществляют одновременно по всей длине очистного забоя 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что, с целью обеспечения самотечного транспортирования угля, линию очистного забоя формируют с прогибом в сторону углеспускной выработки, а последнюю проводят посредине выемочного столба, при этом в полости со-стороны почвы .пласта размещают углеспускной желоб. 4.Устройство для гидромеханической выемки крутых угольных пластов столбами по падению, включающее щитов(е перекрытие, снабженное гидравлическими резаками со струеформирующими насадками, углеразрушающим элементом и углеспускным желобом, о т л ичающе еся тем, что щитовое перекрытие выполнено в виде раздвижных П-образных секций, состоящих из погружных стенок, одна из которых выполнена в виде клина, а противоположная стенка, которая расположена ниже уровня вершины клина, снабжена дополнительным углеспускным желобом. 5.Устройство по п. 4, о т л ичающееся тем, что секции соединены мелоду собой с возможностью перемещения их одна относительно другой. СО С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 Е 21 С 41/04, 27/00

КВ;рй)3н4Я

13,", ...,, 13

В1(ЬЛЫОТИМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3696618/22-03 (22) 27.01.84 (46) 15,07.86 . Бюл. ((26 (72) В.Г.Кочетов (53) 622.275(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)(727835, кл. Е 21 С 41/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

В 894168, кл. Е 21 В T/18, 1980. (54) СПОСОБ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ВЫЕМКИ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ СТОЛБАМИ ПО

ПАДЕНИЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ гидромеханической выемки крутых угольных пластов столбами по падению, включающий проведение углеспускной выработки, формирование очистной линии забоя, перекрытие призабойной части пласта гидромеханическим щитом, нарезку параллельно породам почвы и кровли пласта щелей и расчленение ими призабойной части пласта с последующим механическим разрушением целиков угля при подаче щита на забой и транспортирование отбитого угля, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности выемки пласта за счет снижения энергозатрат на отбойку угля и упрощения технологии очистных работ путем исключения процессов пц поддержанию и сохранению призабойного рабочего пространства для размещения щитового перекрытия и средств выемки угля, щитовое перекрытие подмывают под его основанием, щели у кровли и почвы пласта нарезают с опережением очистного забоя, образуя опережающие ,полости, в полости по мере их размыва опускают щитовое перекрытие и накрывают им образованный межполостевой угольный целик, который разрушают щитовым перекрытием, начиная от кровли пласта, а отбитый уголь транспортируют по полости, образованной у почвы пласта.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что образование полостей и разрушение межполостевого угольного целика осуществляют одновременно по всей длине очистного забоя.

3. Способ по пп. i и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения самотечного транспорти рования угля, линию очистного забоя ст формируют с прогибом в сторону углеспускной выработки, а последнюю проводят посредине выемочного столба, при этом в полости со стороны почвы С ,пласта размещают углеспускной желоб.

4. Устройство для гидромеханической выемки крутых угольных пластов столбами по падению, включакщее щитовое перекрытие, снабженное гидравлическими резаками со струеформирующими насадками, углеразрушающим элементом и углеспускным желобом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что щитовое перекрытие выполнено в виде раздвижных П-образных секций, состоящих иэ погружных стенок, одна из которых выполнена в виде клина, а противоположная стенка, которая расположена :В ниже уровня вершины клина, снабжена дополнительным углеспускным желобом.

5. Устройство по п. 4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что секции соединены между собой с возможностью перемещения их одна относительно другой.

1244315

Изобретение относится к горной промьш ленности и предназначено для гидромаханической выемки крутых угольных пластов столбами по падению.

Цель изобретения — повышение эф- 5 фективности выемки пласта за счет снижения энергозатрат на отбойку угля и упрощения технологии очистных работ путем исключения процессов по поддержанию и сохранению призабойно- 1О

ro рабочего пространства для разме" щения щитового перекрытия и средств выемки угля, а также обеспечение самотечного транспортирования угля.

На фиг. 1 представлена схема безлюдной выемки пласта гидромеханическим щитом, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема гидромеханического выемочного щита, на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3.

Способ осуществляется следующим ,образом.

Гидромеханический углевыемочный щит 1 состоит из ряда секций 2, которые соединены между собой шарнирными соединениями 3 и имеют возможность перемещаться одна относительно другой в вертикальной плоскости..Каждая секцня щита состоит из двух боковых стенок 4, которые заканчиваются в ЗО верхней части перекрытиями 5 и соединены между собой направляющими 6 типа ласточкин хвост. С нижней торцовой части боковые стенки 4 .заканчиваются многоструйными подмывными резаками 7 со струеформирующими насадками 8. Резаки 7 в поперечном сечении имеют клинообразную форму, а насадки 8 размещены на боковых поверхностях клина.. Боковая стенка 4, обращен- 40 ная к кровле пласта, в верхней части ниже перекрытия в поперечном сечении выполнена в форме прямоугольного клина, который своей вершиной обращен вниз.

Клин 9 выполняет функции разрушающего элемента. Противоположная боковая стенка 4 ниже уровня вершины клина 9 снабжена дополнительным расширительным резаком 7 и углеспускным желобом 10. Желоб 10 выполнен из эластичного материала, но достаточно гибкого, например из прорезиновых лент или полимерных материалов. Одной стороной желоб 10 крепится к боковой стенке 4 и размещается на полукруг-. лых скобах, равномерно расположенных по ширине стенок 4. На той же стенке 4 под перекрытием 5 размещена гидромагистраль 11 с отводами 12, которая соединена ими с резаками 7.

К перекрытиям 5 крепятся элементы раздвижности 13, взаимодействующие с боковыми стенками 4.

На нижнем и верхнем горизонтах проводят вентиляционный 14 и транспортный 15 штреки, которыми оконтуривают по простиранию выемочный столб.

Посредине столба проводят углеспускную выработку 16 ° Забой по всей очистной линии оснащают секциями щита, которыми перекрывают призабойную часть пласта. В первый момент после монтажа секций щита положение его остается горизонтальным. От насосной установки 17 к щиту по центральной гидромагистрали 18 подают рабочую жидкость. Струи жидкости, вырываясь иэ насадок, нарезают параллельно боковым породам щели, межщелевые целики при этом разрушают клиновидным корпусом резаков 7, в результате чего со стороны почвы и кровли образуются полости 18 и 19. Струеформирующие насадки 8 резаков 7 соориентированы так, что полости образуются шире, чем поперечное сечение клина резаков 7. Дополнительным резаком 7 одновременно расширяют полость 18 со стороны почвы пласта. Прогиб линии забоя формируют путем повышенной подачи жидкости и центральным секциям щита и ограничения ее подачи к фланговым секциям. Прогиб формируют по величине, исходя из условий транспортирования отбитого угля и управления горным давлением. При образовании полостей происходит своего рода подмывание со стороны забоя каждой секции самой себя, в результате чего щит 1 под весом своей тяжести и обрушенной породы, удерживаемой перекрытием щита, начинает скользить вниз по падению по мере размыва полостей, чем и осуществляют подачу его на забой, При движении щита вниз клин 9 заходит в полость 19 со стороны кровли и создает в ней распор, разрушая тем самым межполостевой целик 20. Разрушенный уголь целика тем же клином 9 сдвигают в полость со стороны почвы на желоб 10, а далее струями воды смывают с него в углеспускную выработку 16.

Выемку пласта осуществляют оеэ крепления.

1244315 4 тельный отвод газа в дегазационную систему шахты. Для этих целей в угольной выработке 16 монтируют став труб, перфорированных по поверхности, ко торый подключают к дегазационной системе.

Транспортирование отбитого угла от нарезки щелей и образования полостей осуществляют по тем же полостям самотеком в виде пульпы к выработке 16, а от разрушения межполостевого целика 20 уголь транспортируют по.желобу .10. Выемку угля осуществляют в изолированном и непроветриваемом забое, что также снижает затраты энергии на разрушение угля. При 10 выемке угля углеспускная выработка 16 всегда остается заполненной пульпой в результате чего создается гидрозатвор, препятствующий поступлению газа в выработку. При выемке высокогазо- 15 носных пластов осуществляют принудиПосле того, как щит своим прогибом дойдет до транспортного штрека 15, к центральным .Секциям щита подачу рабочей жидкости ограничивают, а к фланговым — увеличивают. В результате щит. 1 выравнивают в горизонтальное положение и демонтируют. Последующий столб отрабатывают таким же образом.

1244315! 244315

Составитель В.Пушкарский

Техред О.Сопко Корректор Л.Патай

Редактор M.Òoâòèí

Заказ 3791/34 Тираж 470

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4