Способ закладки выработанного пространства за очистным механизированным комплексом при выемке крутых пластов длинными столбами по простиранию

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 21 F 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,СО

0 (д!! Д

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4642782/03 (22) 30.01.89 (46) 23.01.93. Бюл. N 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт "КузНИУИ" (72) А.А.Каспирович (56) Авторское свидетельство СССР

N 662733, кл, Е 21 F 15/00, 1977. (54) СПОСОБ ЗАКЛАДКИ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА 3А ОЧИСТНЫМ МЕХАНИЗИРОВАННЫМ КОМПЛЕКСОМ ПРИ

ВЫЕМКЕ КРУТЫХ ПЛАСТОВ ДЛИННЫМИ

СТОЛБАМИ ПО ПРОСТИРАНИИЮ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутых угольных пластов механизированными комплексами мощностью 1,6 — 3,5 м, Известен способ закладки выработанного пространства при разработке мощных крутых угольных пластов наклонными слоями по простиранию с применением механизированных комплексов, включающий закладку выработанного пространства твердеющим материалом по мере выемки угля (1). Этот способ разработки реализуется при выемке угля агрегатами АКЗ с закладкой выработанного пространства на шахте

"Коксовая" НПО "Прокопьевскгидроуголь", который предусматривает последовательную организацию работ по добыче, закладке и твердению закладочного массива до устойчивого состояния за ограждением крепи не менее 6 ч. При передвижке секций

„„. Ж„„1789736 А1 (57) Использование; в горной промышленности. Сущность изобретения: способ включает формирование в выработанном пространстве в верхней части закрепленного очистного механизированного забоя бункера с переменосными стенкой и выпускным отверстием. Аккумулируют в бункере закладочный материал и осуществляют его последовательный выпуск. Емкость бункера принимают не менее объема выработанного пространства, образуемого при перемещении механизированной крепи на шаг передвижки. 1 ил. крепи предусматривается образование неподбученного пространства за комплексом до трех метров по простиранию по всей длине комплекса в течение трех часов. Возможно обрушение пород кровли и почвы в незабученном пространстве, что затрудняет работу по возведению закладочного массива, ослаблению его прочности и дальнейшую работу комплекса. Как видно из вышеописанного, указанный способ отработки не позволяет вести одновременно работы по добыче угля, передвижке секций и закладке выработанного пространства.

Известен также способ закладки выработанного пространства при выемке крутых пластов агрегатом АКЗ, при котором выработанное пространство за агрегатом заполняется сыпучим закладочным материалом, подаваемым пневматическим способом по трубопроводу с вентиляционного штрека (см., например, техническое задание на

1789736

25

"Комплекс оборудования АКЗ", утвержденное Минуглепром СССР, зарегистрировано в ИГД им. А.А,Скочинского от 28.01.83 г, N 335 и хранится в ИГД им, А,А.Скочинского КузНИУИ вЂ” арх. N 5157, ВНИМИ, Гипроуглемаш, Сибгипрогормаш, Техническое управление Минуглепрома СССР, ВПО "Союзуглемаш",.НПО "Прокопьевскгидроуголь", Киселевский машзавод им. И, С,Черных). Данное технйческое предложение нами принято за прото гйп .

Недостатком прототипа является то, что при передвижке механизированной крепи закладочный массив, будучи сыпучим (подвижным), сползает, обнажая кровлю пласта в верхней части лавы. Чем больше разница между производительностью закладочного трубопровода и объемами выработанного пространства, образующимися при передвижке механизированной крепи, тем больше при прочих равных условиях получается площадь обнаженной кровли.

Закладочные материалы в верхней зоне выработанногоо пространства, перемещаясь, образуют "призму сползания". В действительности поверхность сдвигающейся массы закладки носит криволинейный характер (см. Научный отчет ИГД им. А.А.Скочинского по работе "Разработать технологию и создать комплекс оборудования АКЗ (на базе

АК-3) для выемки крутых пластов средней мощности и наклонных слоев мощных пластов длинными столбами по простиранию с закладкой выработанного пространства.

Этап "Разработать техническое задание на комплекс оборудования АКЗ", N гос.регистрации 0126090100, инв. N 6748234,,Бирюков Р,А. и др.; М. 1979 г., с, 64).

Согласно указанным исследованиям (рис. 3.2) величина обнажения кровли у верхнего борта лавы в зависимости от длины лавы и угла падения пласта может достигать значительных размеров. Так, для пласта мощностью 2 м, угла падения пласта 80 и длине лавы 60 м обнаженные кровли у верхнего борта достигает 20 м, т,е. в этой зоне выработанного пространства кровля не поддерживается закладочным массивом.

Исследования ми Малахова Г. М, (вы пуск руды из обрушенных блоков. Металлургиздат, 1952) установлено, что при выпуске сыпучего материала в его массе образуется так называемый эллипсоид вращения — эллипсоид выпуска с вертикальной осью. При этом зона подвижного материала по малой оси эллипсоида вращения значительно меньше, чем величина обнаженной кровли при призме сползания.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности применения комплексно-механизированного очистного забоя с закладкой выработанного пространства на основе повышения устойчивости кровли в очистном забое путем улучшения условий поддержания кровли в выработанном пространстве.

Поставленная цель достигается тем, что закладку выработанного пространства за очистным механизированным комплексом при выемке крутых пластов длинными столбами по простиранию при подаче закладочного материала в выработанное пространство по трубопроводу ведут путем подачи закладочного материала в закрепленное пространство, расположенное выше очистного механизированного забоя, с возможностью перемещения закладочного материала в выработанное пространство за механизированную крепь по мере ее подвигания.

Проведенные патентные исследования показывают, что ни в патентной, ни в научно-технической литературе аналогичных технических решений не имеется. Поэтому заявляемое в качестве изобретения техническое решение соответствует критериям

"Новизна" и "Существенные отличия", поскольку приводит к положительному эффекту.

На чертеже показан способ закладки выработанного пространства, Крутой пласт угля отрабатывается длинными столбами по простиранию с закладкой выработанного пространства с применением очистного комплекса с механизированной крепыш 1. Очистной забой подготовлен вентиляционным штреком 2 и конвейерным на фиг. не показан). Верхняя часть очистного забоя (выше механизированной крепи 1) крепится деревянной стоечной крепыш 3 (по лавному). Выработанное пространство, закрепленное деревянной стоечной крепыш 3, отделяется от забоя механизированной крепи деревянными кострами 4, Закладочный материал в выработанное пространство, закрепленное деревянной крепыш 3, подается по закладочному трубопроводу 5.

Выработанное пространство (ниша), закрепленное деревянной крепыш 3, разделяется органными рядами 6 на своеобразные бункера, которые в нижней своей части соединяются с выработанным пространством, образующимся за механизированным очистным забоем, и закладочный материал, поступающий по трубопроводу 5 в бункер, имеет возможность из бункерной части перейти в выработанное пространство за механизированной крепыш.

При передвижке механизированной крепи 1 (посекционно или группами) снизу

1789736

35 вверх закладочный материал перемещается в выработанном пространстве за секциями механизированной крепи, образуя эллипсоид выпуска 7, ось которого располагается параллельно линии забоя. Эллипсоид выпуска 7 постоянно подпитывается закладочными породами, поступающими из бункерной части выработанного пространства, закрепленного деревянной крепыш 3. Эллипсоид выпуска 7 сохраняется в выработанном пространстве за механизированной крепыш 1 до тех пор, пока в бункерной части закрепленного выработанного пространства есть закладочный материал, подаваемый по трубопроводу 5. Емкость бункерной части должна быть такой, чтоб хватало закладочного материала не менее, чем на шаг передвижки механизированной крепи, Формула изобретения

Способ закладки выработанного пространства за очистным механизированным комплексом при выемке крутых пластов длинными столбами по простиранию, включающий аккумулирование в выработке над очистным забоем закладочного материала и самотечное транспортирование его за передвижное ограждение механизированной крепи, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности закладки за счет снижения степени обнажения кровли при регулировании транспортирования заклаПреимущество предлагаемого способа закладки выработанного пространства перед известным заключается в том, что при нормальной работе очистного забоя и сво5 евременной подаче закладочного материала в выработанном пространстве за механизированной крепыш не образуется обнаженной кровли, зона перемещения закладочного материала — эллипсоид выпуска

10 при передвижке механизированной крепи значительно меньше, чем при призме сползания, а по времени воздействия носит кратковременный характер. Все это способствует повышению устойчивости кровли как

15 в выработанном пространстве, так в очистном забое, что в конечном итоге приводит к повышению эффективности работы комплексно механизированного очистного забоя.

20 дачного материала, для аккумулирования последнего формируют в выработанном пространстве в верхней части закрепленного очистного механизированного забоя бункер с переносными стенкой и выпускным отверстием, осуществляют последовательный выпуск закладочного материала с подачей его по вертикали за механизированную крепь на ее границе, при этом емкость бункера принимает не менее объема выработанного пространства, образуемого при перемещении механизированной крепи на шаг передвижки.

° ° ° ° °

1789736

Составитель А. Каспирович

Техред М.Моргентал Корректор Н. Бучок

Редактор О. Стенина роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 101

Заказ 338 Тираж Подписное

ВНИИПИ Г

ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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