Способ разработки крутого угольного пласта

 

Использование: горная промышленность разработка тонких и средней мощности п зоносных угольных пластов. Сущность изобретения: шахтопласт 3 делят на два уголь ых столба 4 и 5. Оконтуривают их этажными штреками 6 и 7. В них нарезают лавы 8,9,10Л1. Подготавливают лавы к отработке в направлении к квершлагам 1 и 2. Размеры блоков И и 12 по простиранию, отрабатываемых каждой левой в крыле, определяют из выражения Н h -Vi , где Vi и V2 - скорости fj подвигания лав, отрабатывающих блоки размерами по простиранию соответственно h и 12. Участок блока 12, в сторону которого отрабатывают смежный, начиная от разреза , отрабатывают с полной закладкой выработанного пространства. Выемку угля в каждой смене осуществляют в двух лавах по одной в каждом крыле, располагают их симметрично по отношению к квершлагам 1 и 2. Свежую струю воздуха 13 к лавам подводят по квершлагу 1, штреку 6. Исходящую 14 отводят по штреку 7 и фланговым квершлагам 15. Количество воздуха, поступающего в каждую лаву; определяют и регулируют с учетом эжектирующего действия, потока отбитого угля 16. Расход подсвежающей струи рассчитывают по формуле. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (я)ю Е 21 С 41/18

APCTBEHHOE ПАТЕНТНОЕ

СТВО СССР

ТЕНТ СССР) ГОС Д

BE М (ГО А

КА Т (21) 8 (22) 3 (46) 7 (71) угол н (72) Е Т (56) .Д ний о лите а

308ских

90, р (54)

УГОЛ (57) ность сти r изоб уголь ными

8,9,10

ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

56906/03 ,05.90 .02.93. Бюл. ¹ 5 онецкий научно-исследовательский

ый институт . Проявкин, А.Г, Лепихов и В.А. Лепихов . Шевяков. Разработка месторожделезных ископаемых. Изд, 4-е, ГНТИ туры по горному делу. M., 1963. с.

9, рчаков A.C. и др, Выбор технологичехем угольных шахт, М.: Недра, 1975, с. с. 12а, подвариант 6-1".

ПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТОГО

НОГО ПЛАСТА спользование: горная промышлен.разработка тонких и средней мощнозоносных угольных пластов, Сущность етения: шахтопласт 3 делят на два

ых столба 4 и 5. Оконтуривают их этажтреками 6 и 7. В них нарезают лавы

11. Подготавливают лавы к отработке

s направлении к квершлагам 1 и 2. Размеры блоков 11 и l2 по простиранию, отрабатываемых каждой левой в.крыле, определяют из

12 У1 выражения 11=, где V> и V2 — скорости

2 подвигания лав, отрабатывающих блоки размерами по простиранию соответственно

11 и f2. Участок блока 12, в сторону которого отрабатывают смежный, начиная от разреза, отрабатывают с полной закладкой выработанного пространства. Выемку угля в . каждой смене осуществляют в двух лавах по одной в каждом крыле, располагают их симметрично по отношению к квершлагам

1 и 2. Свежую струю воздуха 13 к лавам подводят по квершлагу 1, штреку 6. Исходящую 14. отводят по штреку 7 и фланговым квершлагам 15, Количество воздуха, поступающего в каждую лаву; определяют и регулируют с учетом эжектирующего действия, потока отбитого угля t6. Расход подсвежа ющей струи рассчитывают по формуле. 1 ил.

1793052

0,005 — Сл

46

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке тонких и средней мощности крутых газоносных угольных пластов.

Известен способ разработки крутого пласта, включающий проведение выработок, оконтуривающих два угольных столба по одному на каждом крыле шахтйого поля и отработку каждого крыла отдельной лавой.

Недостатком этого способа является низкая концентрация горных работ в связи с незначительной нагрузкой на очистной забой при сплошной системе разработки и возможностью одновременной отработки не более двух очистных забоев в блоке.

Известен также способ разработки, предусматривающий вскрытие этажными квершлагами, проведение выработок, оконтуривающих два угольных столба по одному на каждом крыле шахтного поля, отработку каждого из них отдельной лавой от границ шахтного поля с подачей свежего воздуха по фланговым шурфам, восходящим проветриванием лав, отводом исходящих струй по центральным квершлагам и погашением вентиляционных штреков вслед зэ подвиганием лав, Способ более близок по технологическому содержанию предлагаемому, и принимается в качестве прототйпа, позволяет существенно повысить нагрузку нэ очи.стной забой за счет заблаговременной подготовки столбов, создания за счет этого благоприятных условий для комбайновой выемки угля в лаве, исключает совмещение очистных работ с работами по проведению штреков, последовательное их проветривание, Однако и этому способу присущи недостатки, снижающие эффективность и безопасность работ: — из-за низкой нагрузки на очистной забой ограниченной остается нагрузка на крыло, шахтопласт; низкая концентрация горных работ; — восходящее проветривание очистного забоя, особенно при комбайновой, а тем более — комплексно-механизированной выемке; из-за отрицательного взаимодействия воздушной струи и потока отбитого. угля не может исключить нарушений пылегазового реЖима на выемочном участке; — способ неприемлем для больших глубин из-за сложности проведения и эксплуатации фланговых шурфов для подачи свежей струи воздуха.

Цель изобретения — устранение недо. статков прототипа и за счет этого — повышение эффективности и безопасности отработки тонких и средней мощности крутых газоносных угольных пластов за счет концентрации горныхработииспользовэния эффектасамо5

35 регулирования расхода воздуха в соответствии с технологическими изменениями газовыделения в лаве.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем вскрытие пласта этажными квершлагами, проведение выработок оконтуривающих два угольных столба по одному в каждом крыле шахтного поля, отработку их лавами по простиранию с погашением верхнего штрека вслед за лавой, каждый столб разделяют на два блока, нарезают в каждом из них по одной лаве и отрабатывают их догоняющими забоями, имеющими вентиляционную связь между собой, а выемку угля в каждой смене ведут только в одной из двух лав, отрабатывающих столб, при этом первоначальные размеры блоков столба по простиранию

12 V определяют из выражения !1 —,где I и Iz размеры блоков по простираниа; V1 и Vz — скорости подвигания лав соответственно в первом и втором блоках, причем, по крайней мере участок блока, в сторону которого отрабатывают смежный, начиная от разреза, вынимают с полной закладкой выработанного . пространства, свежую воздушную струю к лавам подводят по верхним, а исходящую из лав отводят по нижним штрекам, при этом количество воздуха, поступающего в каждую лаву отрабатываемого столба определяют и регулируют с учетом эжектирующего действия потока отбитого угля, перемещающегося по лаве, расход подсвежающей струи Gn определяют из уравнения где Qvcx1 и. Оисй — расходы исходящих струй первой и второй лэв по ходу движения воздуха, м /с; Сп, Сисх1 и Сисхг — концентрация з метана в подсвежающей струе, исходящих струях первой и второй лав соответственно, объемные доли единицы, а возможность одновременной выемки угля в другой лаве столба исключают с помощью электрической (пневматической) блокировки выемочных машин.

Разделение столба на части размерами по простиранию обратно пропорциональными скорости подвигания очистных забоев при их отработки обеспечивает одновременное завершение отработки обеих частей крыла и исключает деконцентрацию работ, а закладка выработанного пространства в

1793052 — С и,01 — Сд

5 6 части второго блока крыла, прилегающей к гам 1 и 2, причем размеры блоков по первому блоку, обеспечивает нормальные простиранию, отрабатываемых каждой условия работы очистного комплекса при лавой в крыле определяют иэ выражения доработке первого блока на границе его c b Ч1 выработанным пространством второго. По- 5 = Ч,гДе Ч1 и Ч2 — скоРости поДвиганиЯ дача свежего воздуха к лавам по верхним, а лав, отрабатывающих блоки размерами по о вод исходящих струй по нижним этажным простиранию соответственно 11 и b — при ш рекам позволяет использовать эффект этом участок блока 12, в сторону которого с морегулирования дебита воздуха под отрабатывают смежный, начиная от разд йствием эжектирующего влияния потока 10 реза, отрабатывают с полной закладкой о,битого угля на интенсивность движения выработанного пространства . При четыв здухавдользабоялавы,обеспечивающий рехсменном режиме работ выемку угля в у личениеегодебита,адекватноеповыше- каждой смене осуществляют в двух лавах, н е газовыделения в приэабойное про- по одной в каждом крыле, и всякий раз одст анство, вызываемому отбойкой угля в 15 новременно в фланговыхлавах или в лавах, ла е. Дополнительное искусственное регу- примыкающих к центральным квершлагам л рование распределения воздуха между 1,2, свежую струю воздуха 13 к эвам подс ежными лавами крыла обеспечивает под- водят по квершлагу 1 штреку 6. э исходящую де >кание содержания газа в исходящих 14 из лав отводят по.штреку . фланговым сТ уях лав на уровне ПДК с учетом возмож- 20 квершлагам 15, причем количество воздуха, нь х дополнительных гэзовыделений из за- поступающего в каждую лаву определяют и ст йных зон выработанного пространства. регулируют с учетом эжектирующего дейстИсключение возможности одновременной вия потока отбитого угля t6, расход подсве вы мки угля вобеихлавах крыла предотв- жающей струи (Ол) 17 определяют из ра ит возможность нарушения газового 25 уравнения: ре има из-за превышения общего газоВЫ ЕЛЕНИя На КРЫЛЕ ПО ОТНОШЕНИЮ К ВОЗ- Q 1 CU x1 — 0,005 мо настям по подаче воздуха для его 0,005 ра бавления до ПДК.

При использовании предлагаемого спо- 30 Q, С вЂ” 0 01 — О С,, — 0,0 со а разработки крутого угольного пласта

> cx1 исх1 исх2 с<. 2 0,01 бу ет достигнута цель изобретения — повыше ие эффективности отработки тонких и ГДЕ Qècx1 И Оисх2 — РаСХОД ИСХОДЯЩИХ СтРУй ней мощности крутых газоносных пласто и обеспечение безопасности работ за 35 ха мз c C первой и второй лав по ход движения возду д жения возДУХа, М /С, Сл, Сисх1 И С гх2 — КОНЦЕНтРаЦИЯ онцентрации в крыле и б метана в подсвежающей струе, исходящих струях первой и второй лав соответственно, на ласте путем одновременной отра отки обьемные доли единицы, а возможность оддву лав в каждом крыле пласта, а также за сче максимального использования воз столба исключают с помощью электрической или пневматической блокировки выеции путем использования эжектирующего дей твия потока отбитого угля для усиления нис одящей вентиляционной струи в лаве реали еалиэация изобретения по описанной во ремя выемки угля в ней и подачи для под вежения исходящих струй обеих лав 45 высокую концентрацию производсгва, осуществлять в пределах шахтопластэ выемку кры а такого количества воздуха, чтобы в стр е, поступающей на подсвежение исхо- угля в течение 8 лавосмен на протяжении суток, обеспечив при этом высокий уровень дящ и второй по ходу движения лавы, конезопасности по фактору вентиляции и гацен рация метана не превышала 0,5 . а чертеже представлена схема отра- 50 зовсго ежима с ст

6or крутого угольнсгс плэ а р д-- пользовать фактические возможности одн го этажа при одновременной разработвыемочного и вентиляционного участка по ке ч тырех лав. поссб осущес посс осуществляют следующим обвоздуху, исключить возможность создания аварийных ситуаций, связанных с тех1 2

55 нологической неравномерностью газоЗдеятна ва г б 4 5, тажными квершлагами 1 и шахтопласт выделения и отрицательным вл::янием технологических воздействий на обсспечеде ят на два угольных столба 4 и 5, которые ние обьектов проветривания необхсдимым окон уривэют этажными штреками 6 и? и в них ареэают лавы 8,9,10,11 и подготавливают к стр б количеством воздуха, использовать явление вают к стра отке в направлении к квершла1793052 8 саморегулирования дебита воздуха в лаве с нисходящим движением воздуха, для повышения эффективности и надежности ее проветриванйя во время выемки угля.

Преимущества предлагаемого способа разработки крутого угольного пласта заключаются в том, что он обеспечивает: — повышение концентрации работ s шахтоплзсте не менее, чем в 2 раза; — повышение надежности проветривания лав и выемочных участков в целом за счет применения нисходящего проветривайия с подсвежением исходящих струй воз30

0,005 — Сл

Составитель А.Лепихое

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Н.Слободяник

Редактор С.Кулакова

Заказ 486 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула иэобре гения

Способ разработки- крутого угольного пласта, включающий вскрытие пласта этажными квершлагами, проведение выработок, оконтуривающих два угольных столба по одному на каждом крыле шахтного поля, отработку их лавами по простиранию с погашением верхнего штрека вслед за лавой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности в работе за счет их концентрации и использования эффекта сзморегулирования расхо.да воздуха в соответствии с технологическими изменениями газовыделения е лаве, каждый столб разделяют на два блока, нарезают в каждом из них по одной лаве, отрабатывают их догоняющими забоями, а выемку угля ведут только в одной из двух лав отрабатывающих столб, при этом первоначальные размеры блоков столба по простиранию определяют из выражения I > = Ч1Ь/Vz, где l> и

l2 размеры блоков по простиранию; Ч1и Vg — скорости подвигания лав, отрабатывающих соответственно первый и второй блоки, причем участок блока, в сторону которого отрабатывают смежный, начиная от разреза, отрабатйвают с полной закладкой выработанного пространства, духа при одновременной работе двух лав в одном крыле шахтопласта; — снятие ограничений на возможность выемочного участка nv фактору вентиляции

5 за счет использования эффекта саморегулирования расхода воздуха в соответствии с неравномерностью газовыделения в результате выемки угля в лаве и регулирующей способности схем проветривания с шунти10 рующими вентиляционными ветвями;

Подсчет экономического эффекта производится при выполнении проектов для условий конкретной шахты.. свежую воздушную струю к лавам подводят

20 по верхним, а исходящую из лав струю отводят по нижним штрекам, при этом количество воздуха, поступающего в каждую лаву отрабатываемого столба, определяют и регулируют с учетом эжектирующего действия

25 потока отбитого угля, перемещающегося по лаве, а расход подсвежающей струи определяют из выражения

35 где 0«х1 — расход исходящей струи первой лавы по ходу движения воздуха, м /с;

Q«xa-. расход исходящей струи второй лавы по ходу движения воздуха, м /с;

Сл — концентрация метана в подсвежа40 ющей струе, обьемные доли единицы;

Сны — концентрация метана в исходящей струе первой лавы, объемные доли единицы;

С«а — концентрация метана в исходя45 щей струе второй лавы, объемные доли единицы.