Способ разработки мощных крутых пластов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горнодобывающей промьшшенности и предназначено для использования при разработке мощных крутых пластов. Целью является сокращение потерь угля и повьшение производительности очистного забоя. Для этого в забоях у кровли и почвы пласта устанавливают спаренные секции механизированных крепей. Выемку угля под гибким перекрытием осуществляют слоями после каждой передвижки переднего ряда крепи на шаг передвижки заднего рядя крепи. Выемку угля и транспортировку осуществляют выемочно-доставочными средствами или буровзрывным способом. Выемочнодоставочные машины располагают во взаимно перпендикулярных направлениях о Выемочно-доставочные машины и средство для транспортировки угля под гибким перекрытием располагают на передних рядах крепи. Задние ряды крепи соединены с гибким перекрытием. Оба ряда крепи связаны гидроцилиндрами . В забое слоя формируют поперечные проходы и скреперную канаву,, а бурение и взрывание шпуров осуществляют в почве проходов, канавы и целиках между проходами. Выемочное средство .под гибким перекрытием выполнено в виде конвейероструга, а его направляющая балка выполнена в виде рамы, имеющей гидроопоры двухстороннего действия. Гидростойки установлены внутри рамы и связаны с ней посредством гидродомкратов. Представлено вьтолнение гибкого перекрытия . 2 с.п. и 3 з.п. ф-лы, 23 ил. с SS ю 00 О5 vj

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTYiA (21) 3891795/22-03 (22) 26.04.85 (46) 07.01.87. Бюл. Р 1 (71) Всесоюзныи научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт "КузНИУИ" (72) Й.M.ÑìoëHí, Н.С.Арсенов, В.M.Макридин, Н.И.Яковлев, А.В.Лебедев, Л.Д.Бочаров, К.П.Чалый, А.Т.Горин, А,Я.Устюжанин и В.В.Бороденко (53) 622.274(088.8) (56) Дмитриев С.И. и др. Основы технологии разработки угля с применением гибких перекрытий. — И,: Недра, 1967, с. 199-204.

Авторское свидетельство СССР

Р 1222846, кл. Е 21 D 23/00, 1983. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ

ПЛАСТОВ И МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ KOKIJIEKC

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для использования при разработке мощных крутых пластов. Целью является сокращение потерь угля и повышение производительности очистного забоя. Для этого в забоях у кровли и почвы пласта устанавливают спарен-SU ПВИП Л1

Qg 4 E 21 C 41/04, Е 21 В 23/00; 19/00 ные секции механизированных крепей.

Выемку угля под гибким перекрытием осуществляют слоями после каждой передвижки переднего ряда крепи на шаг передвижки заднего ряда крепи. Выемку угля и транспортировку осуществляют выемочно-доставочными средствами или буровзрывным способом. Выемочнодоставочные машины располагают во взаимно перпендикулярных направлениях. Выемочно-доставочные машины и средство для транспортировки угля под гибким перекрытием располагают на передних рядах крепи. Задние ряды крепи соединены с гибким перекрытием.

Оба ряда крепи связаны гидроцилиндра- щ с

mr. В забое слоя формируют поперечные проходы и скреперную канаву, а бурение и взрывание шпуров осуществляют в почве проходов, канавы и целиках между проходами. Выемочное средство .под гибким перекрытием выполнено в виде конвейероструга, а его направляющая балка выполнена в Ь виде рамы, имеющей гидроопоры двух- (,ф стороннего действия. Гидростойки ус- laeaL тановлены внутри рамы и связаны с ф ней посредством гидродомкратов. Пред- а 1 ставлено выполнение гибкого перекрытия. 2 с.п. и 3 з.п. ф-лы, 23 ил.

128167

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке мощных крутых угольных пластов.

Цель изобретения — сокращение потерь угля и повышение производительности очистного забоя.

На фиг.1 показан общий порядок подготовки и отработки пласта предлагаемым способом; на фиг. 2 — разрез 10

А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 — разрез Г-Д-Е-Ж-3И на фиг.1; на фиг.6 — очистной забой, общий вид; на фиг.7 — разрез вкрест простирания пласта;на фиг.8— разрез по простиранию, со схемой расположения шпуров для очередной отбойки угля в наклонно-поперечном слое; на фиг.9 и 10 — узлы сопряжений передвижных ограждающе-подцерживающих крепей с гибким перекрытием у почвы и кровли пласта, соответственно; на фиг.11 и 12 — порядок возведения

25 гибкого перекрытия и узел скрепления его частей; на фиг.13 и 14 — схемы размещения оборудования при доставке угля из-под гибкого перекры-, тия непосредственно в печи или с помощью скреперов, на фиг.15 — схема

ЗО размещения оборудования при выемке угля в наклонно-поперечном слое с помощью шагающего конвейероструга; на фиг ° 16 — принципиальная схема компоновки шагающего конвейеростру- 35 га; на фиг.17-23 — схемы выемки угля в наклонно-поперечном слое конвейеростругом (17 — исходное положение, 18 — выемка угля на очередной шаг в прямом направлении, 19 — под- 40 тягивание стоек с верхняками, 20 и

21 — перевод в очередной слой, 22 исходное положение перед выемкой угля в обратном направлении, 23 — выемка угля на очередной шаг в обратном направлении), I

Подготовка пласта к отработке осуществляется проведением двух основных 1 и двух вентиляционных 2 штреков у почвы и кровли пласта. На границах выемочных столбов эти штреки соединяются ортами 3, на которых пробуриваются сбоечные скважины 4.

По этим скважинам осуществляется со- 55 оружение разделяющих выемочные стол— бы полос 5 с одновременным сооружением печей 6 и сбоек 7. Печи сооружаются в угольном массиве на контак1 2 тах с разделительной полосой и крепятся тюбингами (например, из углепласта).

Разработка мощных крутых пластов предлагаемым способом может осуществляться и без сооружения искусствен ных разделяющих полос. В этом случае подготовка столбов к выемке осуществляется проведением спаренных печей, располагаемых у кровли и почвы пласта. Ниже почвы вентиляционных штреков у почвы и кровли пласта монтируются в два ряда оградительно-поддерживающие щитовые крепи 8. Крепи передних рядов оснащены выемочнодоставочными машинами, например конвейеростругами 9. Причем крепь переднего ряда, расположенная у лежачего бока пласта на задних ограждениях, несет, кроме того, конвейер 10, предназначенный для транспортировки угля, вынимаемого из средней части пласта.

После монтажа крепей 8 вынимается горизонтальный слой (фиг.3), по мере выемки которого на его почве возводится гибкое перекрытие 11, которое крепится к крепям заднего ряда.

Предусматривается в передних рядах испольэовать щитовые агрегаты типа 1АЩМ или 2АНЩ, а в задних рядах только механизированные крепи от этих агрегатов. Для силовой связи п реднего и заднего рядов крепей типа АЩМ предусмотрены гидроцилиндры 12, а в случае использования агрегатов типа АНЩ силовая связь заднего ряда крепей с передним может быть осуществлена через выдвижные вспомогательные секции.

В почве горизонтального слоя перед настилкой гибкого перекрытия через 6-8 м образуют поперечные проходы глубиной 1,5-2,0 м, в которые укладывают побудители 13 и соединяют их через гидроцилиндры 14 с крепыш

8 у почвы пласта.

Гибкое перекрытие 11 состоит из основания 15, сплетаемого из стальных лент 16 толщиной 3-4 мм, и покрытия 17, состоящего из стальных лент

18 толщиной 1-1 5 мм, сплетенных заблаговременно (фиг.12)> и скатанных в рулоны 19, В процессе монтажа рулоны 19 раскатываются внахлестку и скрепляются между собой и с основанием путем прошивки поперечными канатами 20. Кроме того, основание

1281671

15, покрытие 17 и канаты 20 скрепляются между собой хомутами 2!.

По мере монтажа гибкого перекрытия кровля горизонтального слоя обрушается. В случае разработки особо мощных пластов для увеличения производительности очистного забоя выгрузка угля из наклонно-поперечного слоя, как указано выше, может осуществляться непосредственно в печи или через продольную к".íàâó с помощью скреперов (фиг.!3 и 14). В последнем случае перед монтажем гибкого перекрытия напротив крайних секций крепей

8 заднего ряда на почве слоя укладываются балки 22, шарнирно скрепленные с секциями крепи, под балками проводятся выемки и на рамах 23 монтируются лебедки 24, канаты которых приводят в действие скрепы 25. Для 20 выпуска угля служат печи 26 °

При подготовке к разработке пласта с применением шагающего конвейероструга, т.е. при механической выемке угля под гибким перекрытием вместо

25 горизонтального слоя сразу проводят наклонно-поперечный слой, для чего вентиляционные штреки проводят соответственно на разных уровнях. Перед монтажем гибкого перекрытия на одной из границ проводят наклонную канаву и в ней монтируют шагающий конвейероструг 27 (фиг.l5), который состоит из направляющей балки 28, выполненной в виде рамы с гидравлически- 35 ми опорами 2". и стоек 30 с верхняками 31. Направляющая балка 28 связана со стойками 30 гидродомкратами 32.

По направляющей балке с помощью бесконечной тяговой цепи 33 двигаются "0

"по кругу" на роликах. 34 каретки 35, несущие резцы.36.

При буровзрывном способе разрушения угля под гибким перекрытием вы- 4 емку подготовленного столба начинают с приведения гибкого перекрытия из горизонтального в наклонное положение, обеспечивающее самотек угля.

Для этого после каждой очередной вы- 50 емки угля конвейеростругом 9 у почвы пласта углубляют на необходимой длине поперечные проходы и взрывают целики угля между проходами. Эти операции повторяют до тех пор, пока у гибкое перекрытие 11 полностью не займет наклонное положение. Уголь из-под гибкого перекрытия транспор тируют к конвейеру 10, непосредственно в печи или к скреперам побудителями 13, которые наращивают по мере удлинения наклонной части забоя под гибким перекрытием.

После того как гибкое перекрытие

1l полностью займет наклонное положение, работы ведутся циклами в следующей последовательности. В каждом очередном цикле вначале выемочно-доставочными машинами (конвейеростругами) вынимают уголь на шаг Ф (например, 0,7 м) у почвы и кровли пласта и на эту же величину опускают крепи 8 переднего ряда, раздвигая гидроцилиндры 12 (фиг.9 и 10), затем в почве проходов, а при скреперной доставке и в почве канавы со скреперами 25 и целиках между проходами бурят и взрывают шпуры с таким расчетом, чтобы толщина отбираемого слоя угля также была равна ц . Отбитый уголь самотеком, а при необходимости с помощью побудителей 13, доставляется по проходам к конвейеру 10, работающему у почвы пласта, или непосредственно в печи или к скреперам и, далее, в углеспускную печь 6 или 26.

После взрывания шпуров основная часть гибкого перекрытия под действием налегающих пород опускается на целики угля между проходами, а краевые

его части поддерживаются крепями 8 заднего ряда и после завершения выемки, опускаются передвижкой крепей

8 заднего ряда.

При механизированной выемке угля в наклонно-поперечном слое под гибким перекрытием, одновременно с выемкой угля конвейеростругами 9, работающими у почвы и кровли пласта, вступает в работу конвейероструг 27, который в начале цикла стойками 30 через верхняки 3! распирается между почвой слоя и гибким перекрытием II.

Затем приводятся в движение каретки

35 и включаются гидродомкраты 32 подачи рамы 28. После вырубки угля на очередной шаг, рама 28 опорами 29 опирается на почву слоя, распор стоек 30 снимается и гидродомкратами

32 подачи производится подтягивание на очередной шаг стоек 30 с верхняками 31. Далее цикл повторяется.

Отбитый уголь с помощью конвейероструга 27 и самотеком доставляется к конвейеру 10 работающему у почвы пласта. Рама конвейероструга для предотвращения сползания его имеет

1281671 опору на верхняки заднего ряда кре- по простиранию во взаимно противопопей 8 ширина этой опоры несколько ложных направлениях.

У

1 больше, чем суммарная ширина двух верхняков секции крепей 8, с тем, 2. Способ по п.1, о т л и ч а ючтобы при опускании верхняка крепи шийся тем, что выемку угля под

8 для пропуска угля от конвейеро- гибким перекрытием осуществляют буроструга 27 постоянно сохранялась опо- взрывными работами, при этом в забое ра на верхняк соседней секции. слоя формируют поперечные проходы и

По мере выемки угля конвейеро- скреперную канаву, а бурение и взрыстругом 27 секции заднего ряда кре- "" вание шпуров осуществляют в почве

10 пей 8, после прохода его, подтягива- проходов, канавы и целиках между .ются к крепям переднего ряда. После проходами. выемки очередного слоя осуществляет ся перевод конвейероструга 27 в ниже15 разработки мощных крутых пластов, лежащий слой, (фиг.20 и 21). При включающий расположенные по краям движущихся каретках 35 производится очистные агрегаты с конвейерами и втягивание опор 29 и стоек 30 и конконвейеростругами, закрепленными на вейероструг под давлением налегающих передних секциях щитовых механизиропород опускается, зарубаясь в почву, ванных крепей, гибкое перекрытие, затем производится распор стоек и расположенное с завальной стороны выемка угля с подвиганием рамы по агрегатов перпендикулярно их основап ости анию в ту или другую сторону, ниям и перекрытиям, установленное на дал е р р р алее распор рамы и перетягивание перекрытия„имеющие гидростойки и расстоек и верхняков и .т.д. пока кон25 положенный под гибким перекрытием вейе ост r не заглубится на,полную между агрегатами дополнительныи выеего высоту после чего начинается

Э мочный орган, направляющая балка ковыемка сле ующего слоя с движением выемка сл ду1 щ торого параллельна направляющим конга в об атном направлении. вейеростругов, о т л и ч а ю щ и й— величения п оизводительности

30 с я тем, что каждый агрегат снабжен очистного забоя под гибким перекрызадним рядом секций механизированных тием может бы р.. ет быть п именено несколько крепей, прикрепленным к гибкому ". ðeшагающих конвейеростругов. крытию и связанным с передним рядом посредством гидроцилиндров с ходом, Формула изобретения кратным шагу конвейеростругов агре1

1. Способ разработки мощных кру- гата, при этом дополнительный выемочтых пластов, включающий выемку угля ный орган выполнен в виде конвеиеростолбамипо падению, проведение отка- струга, его направляющая балка выполточных и вентиляционных штреков, ме- иена в виде рамы, имеющей гидроопоры ханическую выемку угля у кровли и QQ двухстороннего действия, а гидростоипочвы пласта под защитой секций меха- ки установлены внутри рамы и связаны низированных крепей, механическую с рамой посредством гидродомкратов с выемку средней части пласта под за- возможностью взаимного перемещения шитой гибкого перекрытия и транспор- рамы и гидростоек. тировку угля из забоев, о т л и — д5 4. Механизированный комплекс по ч а ю щ и и с я тем, что, с целью п.3 отличающийся тем, сокращения потерь угля и повьппения что гибкое перекрытие выполнено в производительности очистного забоя, виде верхнего слоя, состоящего из в забоях у кровли и почвы пласта ус- сплетенных всплошную лент, которыи танавливают спаренные секции меха- 50 скреплен с основанием перекрытия низированных крепей, выемку угля под посредством канатов и хомутов., пригибким перекрытием осуществляют слоя- чем последние образуют на нижнеи ломи после каждой передвижки переднего верхности перекрытия шипонидные высряда крепи на шаг передвижки заднего тупы для сцепления с угольным массиряда крепи, при этом выемку и транс- 55 вом. портировку угля под гибким перекры- 5. Механизированный комплекс по тием осуществляют выемочно-доставоч- п.3, о т л и ч а ю щ и и с я тем, ными средствами, которые располагают что он снабжен механическими побудипо падению слоя, с разработкой слоя телями, выполненными в виде става с консольными наклонныии и унругиии скребками, снязанными посредстном

1281671 гидроцилиндров с секциями крепи заднего ряда.

У Р /1

1281671

128167) l 281б71

Рис. /б

1281671

Фиг. /7 Риг. s3!

Составитель В. Пономарев

Техред М.Ходанич Корректор Л. Патай

Редактор Г.Волкова

Заказ 7232/25

Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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