Способ разработки пластов полезного ископаемого и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для безлюдной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых (ПИ). Цель - снижение потерь, повышение безопасности и производительности работ при разработке разнопластичных ПИ 19. До начала разработки пласта ПИ 19 на определенном участке шахтного поля проводят вентиляционную 20 и транспортную 21 выработки (В) и формируют плоскость 22 обнажения. Из В 21 до В 20 параллельно плоскости 22 пробуривают ряды параллельных скважин 23 и разделяют выемочный участок на блоки 27. Разрушение и отделение ПИ 19 начинают с первой от плоскости 22 обнажения и ведут последовательно от В 21 до В 20 по всей ширине блока 27. Для этого посредством лебедки 24 и тягового каната 18 протягивают через скважину 23 устройство для разработки пластов ПИ 19 с одновременным вибро-и пневмовоздействием на массив ПИ 19. Транспортирование ПИ 19 осуществляют обратным ходом выемочного устройства. После полного извлечения отделенного ПИ цикл работ повторяют последовательно в следующих скважинах. В устройстве на раме 1 за рабочим органом установлены съемная надувная нерастяжимая пневматическая камера с автономной системой подачи воздуха и пневмопробойники с упором их в носовой части в рабочий орган и поджатием их хвостовой части к раме 1 посредством реглирования пружины. При внедрении устройства в массив ПИ 19 камеру заполняют сжатым воздухом до величины давления, превышающей предел прочности ПИ 19, и производят окончательное разрушение ПИ 19 и отделение его от массива ПИ 19 на всю ширину блока 27. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОВХОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Е 21 С 41/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

27 7

21 Г5

Рог. Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4463118/31-03 . (22) 20. 07. 88 (46) 07.03.90. Бюп. ?"- 9 (71) Днепропетровский горный институт им. Артема (72) А.И. Зильберман, П. И. Пономаренко, И.А. Мирошниченко, В.Ф. Турик, А.С. Боков, A. Б. Грецингер, Н. Г. Ива-. щенко, Г.В, Крылова и А.В. Глуханюк (53) 622. 271 (088.8) (56) Бидэинашвили L". Справочник горного мастера. — Донецк: Донбасс, 1980, с. 12.

Авторское свидетельство СССР

Р 1296720, кл . Е 21 C 41/04, 1985. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для безлюдной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых (ПИ).Цель— снижение потерь, повышение безопас25 20 18

2 ности и производительности работ при разработке разнопластичных ПИ 19.

До начала разработки пласта ПИ 19 на определенном участке шахтного Поля проводят вентиляционную 20 и транспортную 21 выработки (В) и формируют плоскость 22 обнажения ° Из В 2f до В 20 параллельно плоскости 22 пробуривают ряды параллельных скважин

23 и разделяют выемочный участок на блоки 27. Разрушение и отделение ПИ

f9 начинают с первой от плоскости

22 обнажения и ведут последовательно от В 21 до В 2Q по всей ширине блока 27, Для этого посредством лебедки

24 и тягового каната 18 протягивают через скважину 23 устр-во для разработки пластов ПИ 19 с одновременным вибро- и пневмовоэдействием на массив ПИ 19. Транспортирование ПИ

19 осуществляют обратным ходом выемочного устр-аа. После полного извлечения отделенного ПИ цикл работ повторяют последовательно в следующих

1548442

Ь вЂ” f(k9 Р, S)9 скважинах. В устр-ве на раме 1 за рабочим органом установлены съемная надувная нерастяжимая пневматическая камера с автономной системой подачи воздуха и пневмопробойники с упором их в носовой части в рабочий орган и поджатием их хвостовой части к раме 1 посредством регулируемой

Изобретение относится к горной промышленности и может быть исполь" зовано для безлюдной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых.

Цель изобретения — снижение потерь9 повышение безопасности и производительности работ при разработке разнопластичных полезных ископаемых.

На фиг. 1 изображена схема устройства для разработки пластов полезного ископаемого; на фиг. 2 — разрез 25

А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез

Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 — схема первого этапа разработки пласта; на фиг. 5 — схема второго этапа разработки пласта; на фиг, 6 — схема тран- 30 спортировки отбитого полезного ископаемого на транспортную выработку.

Устройство содержит раму 1, рабочий орган 2, ребро 3 для резания, ребро 4, съемные рыхлящие зубцы 5, ребро 6, съемную ограничительную планку 7, направляющую 8, хомут 9, пневмопробойник 10, пружину 11, пневматическую камеру 12, лист 13, планку 14, кронштейн 15, шпильку 16, трубопровод 17, канат 18, пласт 19 полезного ископаемого, вентиляционную выработку 20, транспортную выработку 21, плоскость 22 обнажения, сква.жины 23, лебедку 24 вентиляционной выработки, направляющие блоки 25, ле- бедку 26 откаточной выработки и блоки 27 °

Способ и работу устройства осуществляют следующим образом.

До начала разработки пласта 19 полезного ископаемого на определенном участке шахтного поля проводят вентиляционную 20, транспортную 21 выработки и формируют плоскость 22 об,5S нажения. Затем из транспортной выработки 21 до вентиляционной выработки 20 параллельно плоскости 22 обнажения пробуривают ряды параллельных пружины. При внедрении устр-ва в массив ПИ 19 камеру заполняют сжатым воздухом до величины давления, превышающей предел прочности ПИ 19, и производят окончательное разрушение ПИ 19 и отделение его от массива ПИ l9 на всю ширину блока 27.

2с. и 2 з и. флы, бил. между собой скважин 23, расстояние между которыми ., определяющее ширину захвата вынимаемого пласта 19, определяется, как где k — показатель, определяющий физико-механические свойства полезного ископаемого;

P — - величина рабочего давления внутри пневматического приспособления;

S — площадь опорного давления пневматического приспособле9 и делят выемочный участок на блоки.

В дальнейшем скважины 23 выполня1 ют роль направляющих при движении выемочного устройства.

Через скважину, ближайшую к плоскости 22 обнажения и определяющую границу выемочного столба, пропускают тяговый канат 18 лебедки 24 вентиляционной выработки 20, конец которого через направляющие блоки 25 прикрепляют к рабочему органу 2 устройства. К раме 1 выемочного устройства закрепляют тяговый канат 18 лебедки 26 откаточной выработки. Устройство размещают в устье скважины и включают в работу пневмопробойники

10, одновременно натягивая канат 18 лебедки 24. За счет сложения усилий, развиваемых самим устройством, и тяговых усилий,. создаваемых лебедкой

24, устройство начинает перемещаться вдоль направляющей скважины 23.

Пневмопробойники 10 расположены на жестко соединенной с режущим ножом 2 раме 1, при этом из-за отсутст-, вия поступательного движения пневмо,пробойников 10 относительно рамы 1 ,,трение отсутствует и энергетические потери на преодоление сил трения равны нулю.

5 15

При работе устройства упругие деформации грунта выбираются при воздействии на него режущего ножа 2, тяговое усилие которому придает лебедка, соединенная с ножом 2 канатом, При этом пневмопробойники 10 воздей. ствуют через режущий нож 2 на уже деформированный грунт, что значительно повышает эффективность импульсного воздействия на разрушаемое полезное ископаемое 19.

При ударе пневмопробойника 10 о нож 2 и возврате ударника в исходное положение реакцию воспринимает регули руемая пружина 11, что способствует эффективной передаче импульсного воздействия пневмопробойника 10 на режущий нож 2, и далее вибрирующего .ножа 2 на пласт 19 полезного ископаемого, в результате чего эффективность разрушения полезного ископаемого резко повышается.

При внедрении установки в пласт 19 полезного ископаемого происходит частичное его разрушение. По мере продвижения устройства по направляющей скважине 23 и внедрении его в пласт

19 на всю длину, пневматическую камеру 12, расположенную со стороны плоскости 22 обнажения, заполняют сжатым воздухом до величины удельного давления, превышающей предел прочности полезного ископаемого, и производят окончательное разрушение полезного ископаемого и отделение его от пласта 19 на всю ширину блока 27.

Указанные операции производят в течение всего периода прохождения устройства с транспортной выработки 21 на вентиляционную выработку

:20.

После выхода устройства на вентиляционную выработку 20 пневматическую камеру 12 снимают, пневмокоммуникации отсоединяют, со стороны плоскости 22 обнажения на ноже 2 устанавливают рыхлящие зубцы 5, с противоположной — ограничительную планку 7 и начинают тянуть за канат, закреп-. ленный за задний конец рамы 1 ° По мере движения устройства обратным ходом ограничительная планка 7 занимает крайнее верхнее положение, что увеличивает объем транспортируемой горной массы, а зубцы 5 производят рыхление разрушенной горной массы, При подтягивании устройства к транспортной выработке 21 произвоФормула изобретения

25 1. Способ разработки пластов полезного ископаемого, включающий проведение вентиляционной и транспортной выработок, бурение скважин перед разрушением полезного ископаемого, З0 формирование между выработками плоскости обнажения, разрушения массива полезного ископаемого выемочным устройством и транспортирование его из очистного пространства, о т л и— ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью

35 снижения потерь, повышения безопасности и производительности работ при разработке разнопластичных полезных ископаемых скважины бурят парал40 лельно плоскости обнажения и разделяют выемочный участок на блоки, а разрушение и ОтделенИе полезного ископаемого начинают с первой от плоскости обнажения скважины и ведут

45 последовательно от транспортного до вентиляционного штреков по всей ширине блока протягиванием выемочного, устройства через скважину с одновременным вибро- и пневмовоздействием

50 на массив полезного ископаемого, при этом транспортирование полезного ископаемого осуществляют обратным ходом выемочного устройства, затем после полного извлечения отделенного пОлезнОго искОпаемОГО Цикл рабОт повторяют последовательно в следующих скважинах.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что разрушение и

48442 6 дят выгрузку отбитого полезного ископаемого на конвейер. Затем включают лебедку 24, устройство подтягивают к вентиляционной выработке 20 и, 5 цикл по транспортировке повторяют, причем при каждом последующем проходе устройство все более отклоняется от вертикального положения и при последующем проходе занимает горизонтальное положение, что свидетельствует о полном извлечении отбитой .горной массы из очистного пространства.

Далее цикл повторяют, установив устройство в устье соседней скважины, при этом управление кровлей осуществляют путем цикличного передви-жения пневмооболочки или пневмокост20 ров по мере продвижения очистного забоя °

1548442 отделение полезного ископаемого ве дут одновременно после полного внед- рения выемочного устройства в скважину.

3. Устройство для разработки плас5 тов полезных ископаемых, включающее раму с установленным на ней рабочим органЬм и тяговые канаты с лебедками, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь, повьпдения безопасности и производительности работ при разработке разнопластичных полезных ископаемых, на раме за рабочим органом установлены съемная надув,15 ная нерастяжимая пневматическая каме- ра и пневмопробойники с упором их носовой части в рабочий орган и поджатием их хвостовой части к раме посредством регулируемой пружины, при этом рабочий орган выполнен в виде трехгранной полой призмы, одно. ребро которой выполнено режущим, а второе и третье выполнены с возможностью установки на них съемных рыхлящих зубков и ограничительной планки соответственно.

4. Устройство по п. 3 о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что съемная . надувная нерастяжимая пневматическая камера имеет автономную систему подачи воздуха.

1548442

27

1548442

Составитель В. Тычина

Техред А.Кравчук

Редактор М. Бланар

Корректор М. Самборская

Заказ 125

Тираж 402

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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