Способ подготовки и разработки пологих пластов полезных ископаемых из открытой горной выработки

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подготовки и разработки полезного ископаемого (ПИ) при одновременной выемке нескольких столбов в блоке. -Цель изобретения - повышение безопас-. ности разработки ПИ при одновременной и независимой выемке нескольких стол1 Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разработки пологих пластов полезных ископаемых из открытой горной выработки или разреза. Цель изобретения - повыгаенйе бе-- зопасности разработки полезного ископаемого при одновременной и независимой выемке нескольких столбов в бов в блоке за счет обособленного проветривания выемочных участков и распирения области применения способа в результате обеспечения разработки пожароопасных пластов. Из открытой горной выработки (В) проходят наклонные и горизонтальные выемочные и вентиляционные В. Выемку ПИ осуществляют блоками, а блоков - столбами, оконтуривание столбов - выемочными В. Блоки дополнительно делят на секторы проведением по пласту их открытой В радиальных спаренных В до выемочных В нижнего столба. Вен- , тиляционную В проходят на выходах пласта на дневную поверхность по его /простиранию от границы крыла блока до радиальных спаренных выемочных В на противоположном крыле блока. Выемку ПИ в столбах осу1дествляют из открытой В по падению, простиранию и восстанию механизированными комплексами с выходом их на поверхность, j Отработку столбов осуществляют от периферии блока к его центру с переходом очистными забоями наклонных В. 3 ил . 2 блоке за счет обособленного проветривания выемочных участков и расширения области применения способа в результате обеспечения разработки пожароопасных пластов. На фиг.1 показана схема вскрытия, подготовки и разработки угольного пласта с проведением наклонных и выемочных выработок из разреза; на S (Л bfi О) 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А1 1) 4 Е 21 С 41/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕ ИЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4273688/23-03 (22) 01,07.87 (46) 23.03.89,Бюл. У 11 (71) Производственное объединение

"Южкузбассуголь" (72) М.П.Попков, В.Д. Ялевский, 19.Н Лалышев и Б.Г.Никишичев (53) 622,273 (088,8) (56) Самойлов Н.Ф. и др. Опыт монтажа механизированных комплексов на дневной поверхности. — Технология до бычи угля подземным способом. M.„

ЦНИЦЭИуголь, 1971, Р 4, с,l5-17, Авторское свидетельство СССР

11 934006, кл. Е 21 С 41/04, 1980. (54) СПОСОБ, ПОДГОТОВКИ И РАЗРАБОТКИ

ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ HCKOIIAENbIX

ИЗ ОТКРЫТОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подготовки и разработки полезного ископаемого (ПИ) при одновременной выемке нескольких столбов в блоке.

-Цель изобретения — повышение безопас-. ности разработки ПИ при одновременной и независимой выемке нескольких столЪ

Изобретение относится к горной промышленности и преДназначено для разработки пологих пластов полезных ископаемых из открытой горной выработки или разреза.

Цель изобретения — повышение бе эопасности разработки полезного ископаемого при одновременной и независимой выемке нескольких столбов в бов в блоке за счет обособленного проветривания выемочных участков и расширения области применения способа в результате обеспечения разработки пожароопасных пластов. Иэ открытой горной выработки (В) проходят наклонные и горизонтальные выемочные и вентиляционные В, Выемку ПИ осуществляют блоками, а блоков— столбами, оконтуривание столбов выемочными В. Блоки дополнительно делят на секторы проведением по пласту их открытой В радиальных спаренных В до выемочных В нижнего столба ° Вен-, тиляционную В проходят на выходах пласта на дневную поверхность по его простиранию QT границы крыла блока до радиальных спаренных выемочных В на противоположном крыле блока. Выемку ПИ в столбах осуществляют из открытой В по падению, простиранию и восстанию механизированными комплексами с выходом их на поверхность. . Отработку столбов осуществляют от периферии блока к его центру с переходом очистными забоями наклонных В. 3 ил. блоке за счет обособленного проветривания выемочных участков и расширения области применения способа в результате обеспечения разработки пожароопасных пластов, На фиг.l показана схема вскрытия, подготовки и разработки угольного пласта с проведением наклонных и выемочных выработок из разреза; на

1467187

3, фиг,2 — то же, при иснольэовании прямоточной схемы вентиляции для проветривания вкемочных участков; на . фиг.3 — расчетная схема. На схеме принятые следующие обозначения: секторы 1-3, разделяющие выемочный . блок на три части, разрез 4, конвейерные 5 и 6, вспомогательные 7 и 8 уклоны наклонных выработок, выемоч- fQ ные столбы 9-13, выемочные выработки 14-)8, воздухоподающая выработ— ка 19, выработка 20, предназначенная для подачи свежего воздуха в .шахту от вентилятора 2),.-магистральные кон- 5 вейеры 22, камеры 23 — 25 подъема, шлюзовые перемычки 26, очистные забои

27-30, оборудованные механизированными комплексами, присекаемая выемочная выработка 31, оС вЂ” угол падения 20 разрабатываемого пласта, град., о -12 - угол наклона выемочных выра-, боток, проводимых по падению и восстанию к горизонтальной плоскости пласта, (>- угол между осью 32 падения пласта и осью 33 заложения вые,мочной выработки со стороны разреза

4, (90 — P — угол валоиения выемочных выработок со стороны paspeэа 4 к направлению простирания ЗО пласта 34. 1., — наклонная длина выемочного блока по падению пласта, м, L — наклонная длина крайней вые2. мочкой выработки, м, Н вЂ” вертикальная высота выемочного блока, м, на- 35 сосная камера 35.

Кроме того, на чертеже обозначены: 1 — направление свежей струи воздуха; II -. то же отработанной струи; III — направление транспорти- 40 руемого угля; IV — направление движения очистного забоя.

Способ осуществляют следующим образом.

Блок нарезают на три самостоятель- $5 иых сектора I — 3 путем проведения из разреза 4 спаренных наклонных выработок, включающих конвейерные 5и

6 и вспомогательные 7 и 8 уклоны, и на пять выемочных столбов 9 " 13, расположенных по падению (1-й сектор), по простиранию (2-й сектор) и по восстанию (3-й сектор). Выемоч-, ные столбы 9 — 13 готовят путем проведения выемочных выработок 14 — )8.

Вблизи выхода пласта на дневную поверхность по простиранию пласта в одном из крыльев блока проходят вен-. тиляционную воздухоподающую выработку 19, которую соединяют с вспомогательными уклонами 7 и 8 и выемочными, выработками 15 — 18, располагаемыми по восстанию пласта. Воздухоподающую выработку 19 также соединяют с выработкой 20, предназначен= ной для подачи свежего воздуха в шахту от вентилятора.21, оборудованного калорифером.

В зависимости от принятой схемы транспортировки угля от очистных и подготовительных забоев до места его складирования или погрузки в железнодорожные вагоны в разрезе 4 .уста-,-. навливают магистральный конвейер 22 или уголь вывозят.самосвалами. Для доставки материалов, оборудования и людей в шахту на устьях вспомога— тельных уклонов 7 и 8 и выемочной выработки 15 оборудуют камеры 23-25 подъема. Вспомогательные уклоны и вы емочные выработки оборудуют рельсовыми путями или монорельсовой дорогой.

При разработке пластов с углом

0 падения более 12 (при большем угле

1 падения пласта при работе механизированных комплексов по падению и восстанию резко снижается нагрузка на очистной забой) выемочные выработки 16 — 18, оконтуривающие столбы 9 — 12 на крыльях блока проходят

1 к горизонтальной плоскости пласта

О под углом )) 12 . Тогда угол заложения виемочных выработок 14 - 17 со стороны разреза 4 к простиранию пласта, например, составит

90 — р = 49, где Pr — угол между осью 32 надения пласта ф и осью 33 заложения выемочных выработок 14—

17, град1, определяется по формуле

sin sin 12

P т т р

sing sin 16

0 2079

Π- - — — = 0 7543 Р= 41

0,2756 — угол наклона выемочных выработок )4 †.17, .проводимых по падению и восстанию к горизонтальной плоскости.пласта; о — угол падения разрабатываемого пласта, град.

Отработку выемочных столбов 9 "

l3 в блоке ведут один за другим с опережением каждого нижнего столба

-по отношению к вышележащему смежному столбу иа один сектор. Например, при от

-работке крайнего столба 9 после перехода его очистным забоем, оборудован1467187 ным механизированным комплексом 27 конвейерного уклона 6, комплекс pasворачивают и заводят в сектор 3. При этом выемочный столб 9 после разворо.5 та механизированного комплекса 27 ограбатывают по восстанию пласта.

Столб 10 в это время находится в секторе 2. При этом столб !О отрабатывают по простиранию пласта механизиро- 10 ванным комплексом 28. Очистной забой,. оборудованный:механизированным комп-.. лексом 29 (столб 11), в зто время находится в секторе 1 и отрабатывается по падению пласта. l5

Во время ведения очистных работ одновременно в трех столбах, напри-.— мер в 9,10 и ll, независимо друг от друга продолжают вести подготовительные и монтажно-демонтажные работы в 20 блоке. Ведут проходку выемочных выработок 16 — 18. Производят присечку бока погашенных выработок 31 с отставанием от очистных забоев 27 — 29, оборудованных механизированными комплексами на расстоянии не менее, 150-200 м. Зто расстояние обусловлено тем, что между очистным и подготовительным забоями давление кровли на забой присекаемой выработки ста- 30 билизируется и принимает спокойный характер. Осуществляют монтаж механизированного комплекса 30 для столба 12, При этом механизированный комплекс 30 монтируют на дневной. поверхности в разрезе 4.Проветривание очистных и подготовительных забоев в блоке осуществляется за счет общешахтной компрессии 40 путем подачи свежего воздуха в шахту вентилятором 21. В холодное время года воздух подогревается до допустимых норм с помощью калорифера. Воздух вначале направляют по выработке 4r

20, которую формируют в почве разре» за 4, и тщательно уплотняют воздухонепроницаемым материалоМ для снижеиия утечек воздуха. Затем свежий воздух поступает в воздухоподающую выработку В0

19, откуда часть воздуха направляют в выемочную выработку 15 для проветривания очистного забоя выемочного столба 9. Другую часть воздуха направляют к вспомогательным уклонам 7 и 8, по которым свежий воздух доставляют к выемочным выработкам 16 — 18 и очистным забоям, оборудованным мехкомплексами 28 и 29.

Для проветривания выемочных столбов применяют возвратноточную (фиг.l) и прямоточную (фиг.2) схемы вентиляции. При бесцеликовой технологии отработки блока с погашением выемочных выработок 15 — 17 позади очистного забоя на расстоянии не менее 150200 м производят присечку бока пога-. шенной выемочной выработки. Сечение присекаемой выработки принимают по проекту. При отработке газоносных угольных пластов для проветривания выемочных столбов применяют прямоточную схему вентиляции (фиг.2), При этом выемочные выработки 15 — 18 позади очистного забоя сохраняют на полное сечение.

Отработанный воздух в первом сек- . торе направляют по сохраняемым выработкам непосредственно на дневную поверхность, При отработке второго и третьего секторов отработанный воздух на дневную поверхность направс ляют по конвейерным уклонам 5 и 6.

Шахтную воду направляют в выработанное пространство нижнего столба

9 и заполняют ei.о до насосной камеры

35, откуда очищенную от шлама воду откачивают на дневную поверхность, Принятый восходящий порядок отработки выемочных столбов создает наиболее благоприятные условия ведения горных работ, так как весь поступающий приток загрязненной шахтной воды в лаву уходит в выработанное пространство, где она очищается от шлама и уже очищенная поступает к насосной камере 35.

При отработке пластов угля, склонного к самовозгоранию, выработанное пространство дополнительно обрабатывают антипирогенами. Обработку выработанного пространства антипироге— нами осуществляют со стороны сохраняемых выемочных выработок. Отработка столбов от периферии к центру блока при разработке пожароопасных угольных пластов повышает безопасность и позволяет применять эффективные методы борьбы с эндогенными пожарами. формула изобретения

Способ подготовки и разработки пологих пластов полезных ископаемых из открытой горной выработки, включающий разработку пластов блоками, проведение из открытой горной выра—

1467187 ботки наклонных и горизонтальных подземных выемочных и вентиляционных выработок, отработку,полезного ископаемого в блоках столбами, оконтуривание столбов выемочными выработками, выемку полезного ископаемого в столбах от открытой выработки по паде нию, lIpocTHpGHHlo и восстанию механизированными комплексами с выходом их на поверхность, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения безопасности разработки полезного ископаемого при одновременной,и независимой выемке нескольких столбов в 15 .блОке за счет. обособленного проветривания выемочных участков и расширения области применения способа путем обеспечения разработки пожароопасных пластов, блок делят на секторы проведением по пласту из открытой выработки радиальных спаренных выработок до выемочных выработок нижнего столба, вентиляционную выработку проводят на выходах пласта на дневную поверхность по его простиранию от гра-., ницы крыла блока до радиальных спаренных выемочных выработок на проти-, воположном крыле блока, а отработку столбов осуществляют от периферии блока к его центру с переходом. очистными забоями наклонных вырабо ток.

1467187

Составитель В.Черкашенинов

Редактор А.111андор Техред ;Л.Олийнык Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1122/26 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101