Способ разработки мощных самовозгорающихся угольных пластов

 

Использование: изобретение позволяет отрабатывать мощные самовозгорающиеся угольные пласты наклонными слоями с применением механизированного комплекса путем подвигания его только по почве пласта . Сущность изобретения: после прохода очистного забоя извлекают затяжку из кровли выработок и заполняют их обрушающимся углем, при этом заполнение углом производят последовательно чередующимися участками, на сохраняемых участках выработку заполняют льдом, обрушенный уголь пропитывают антипирогеном и замораживают , в качестве антипирогена применяют морскую воду, а при отработке второго и последующих слоев производят оттаивание смороженного угля и льда. 3 ил, ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 41/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4931407/03 (22) 26.04,91 (46) 30,04.93, Бюл. М 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) М,A.àoçåíáàóì, Н.И.Красько, А.И.Украинский и B.È.Àíäðèåíêo (56) Громов Ю.B. и др. Управление горным давлением при разработке мощных и пологих пластов угля, М.: Недра, 1985, с, 238.

Авторское свидетельство СССР

N 623970, кл, Е 21 С 41/18, 1978. (54) CflOCOE PA3PA5OTKM МО@НЫХ CAМ О В 03 ГО РАЮ ЩИХСЯ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке мощных самовозгорающихся угольных пластов механизированными комплексами в условиях вечной мерзлоты.

Целью изобретения является сохранение рам крепи от повреждения и снижения пожароопасности при разработке в условиях многолетней мерзлоты, На фиг. 1 изображена схема отработки мощного пласта предлагаемым способом; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3— сечение Б-Б на фиг, 1.

Разработку мощного пласта предлагаемым способом осуществляют следующим образом, Для подготовки к выемке мощного пласта 1 проводят у его почвы пластовый конвейерный и вентиляционный штрек 2, после Ы 1812369 А1 (57) Использование: изобретение позволяет отрабатывать мощные самовозгорающиеся угольные пласты наклонными слоями с применением механизирован ного комплекса путем подвигания его только по почве пласта. Сущность изобретения; после прохода очистного забоя извлекают затяжку из кровли выработок и заполняют их обрушающимся углем, при этом заполнение углом производят последовательно чередующимися участками, на сохраняемых участках выработку заполняют льдом, обрушенный уголь пропитывают антипирогеном и замораживают, в качестве антипирогена применяют морскую воду, а при отработке второго и последующих слоев производят оттаивание смороженного угля и льда. 3 ил, этого начинают выемку первого слоя очистным забоем 3, который подвигают по почве пласта, толщину слоев принимают в зависимости от общей вынимаемой мощности пласта с таким расчетом, чтобы она без остатка делилась на части, равные высоте применяемого серийного механизированного комплекса, при этом допустимы колебания вынимаемой мощности слоев в пределах верхнего и нижнего параметров высоты механизированной крепи.

По мере подвигания очистного забоя в подготовительных выработках последовательно чередующимися по длине выработки участками 4 и 5 производят; на участках 4 извлечение затяжки ив кровли и обрушение между рамами крепи угольного массива над выработкой, полностью заполняя все сачение последней обрушенным углем, на участках 5 выработку закладывают ледяными блоками заранее подготовленными на дневной поверхности и доставленными к месту производства работ. 3аполненные углем участки выработки поливают антипирогенами (морской водой). В условиях отрицательных температур пропитанный морской водой влажный уголь замерзает и образует плотный закладочный массив. По мере выемки первого слоя и подвигания очистного забоя по почве подработанная часть пласта опускается на почву и пригружается вышележащими породами. Отработку второго 6 и последующих слоев проводят также с подвиганием механизированного комплекса по почве пласта. Для их подготовки с помощью установки местного подогрева размораживают уголь и плавят лед, заполняющий выработку, отгружают уголь и восстанавливают крепь в выработке.

В конкретных условиях, например шахты "Анадырская", предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом, Шахтой подготавливается к отработке пласт

"Анадырский" мощностью 12 м. Кровля пласта — аркозовый песчаник, почва — серый, мелкозернистый песчаник, работы ведутся в зоне многолетней мерзлоты, температура вмещающих пород -3 ... -4 С. Для подготовки к выемке пласта предлагаемым способом проводят по почве пласта конвейерный и вентиляционный штреки. Сечение выработок 8 м, крепление — металлические арки, г устанавливаемые через 0,8 м. Затяжка кровли и блоков сплошная. Пласт намечается отрабатывать механизированным комплексом ЖМ-81, Мощность каждого слоя в соответствии с типоразмером комплекса принимается равной 3 м. Тогда количество слоев составит 12: 3 = 4, т.е. пласт необходимо отрабатывать в 4 слоя, После монтажа механизированного комплекса начинают отработку первого слоя с подвиганием механизированного комплекса по почве пласта. По мере подвигания забоя пластовые выработки позади лавы заполняют углем и льдом. Осуществляют зто следующим образом. На расстоянии 2 м по длине выработки закладывают ее ледяными блоками, Ледяные блоки размерами 0,8 х 0,90,5 подготавливают на поверхности путем заливки воды в формы и замораживании ее при температуре -(30 — 40) С (средняя зимняя т-ра воздуха, изготовленные таким образом ледяные блоки складируют в горных выработках и хранят при температуре в них -(2 — 4) С, После закладки выработки льдом на длине 2 м (4 рамы), следующие 2 м выработки заполняют углем путем извлечения затяжки из кровли и обрушения угольной массы в межрамное пространство. По мере заполнения

55 выработки углем его обрабатывают антипирогеном, в качестве которого применяют воду Берингова моря, которая содержит в своем составе хлористый кальций, являющийся основным компонентом широко применяемого антипирогена. Наиболее эффективная для применения в этом качестве его концентрация в водном растворе составляет 10 — 15 . Состав его в водах

Берингова моря 6-8, для достижения требуемой концентрации из нее предварительно удаляют лишнюю влагу, путем содержания ее в летнее время в открытых емкостях (бетонированные утепленные траншеи).

Количество антипирогена для исключения самовозгорания принимается из расчета 0,2-0,37 от массы угля, закладываемого в выработку. Подачу антипирогена осуществляют из емкости, в качестве которой можно использовать шахтную вагонетку, с помощью насоса УН вЂ” 35. После поливки угля антипирогеном в условиях отрицательной температуры пород и воздуха и наличия льдозакладки уголь смерзается и образует плотный закладочный массив, предохраняющий крепь выработки от разрушения. После выемки первого слоя íà всю длину выемочного столба приступают к подготовке и отработке следующего слоя. Для этого с помощью установки ТЭН в выработку подают воздух, нагретый до 40 — 50 С. Оттаявший уголь выгружают и приступают к восстановлению затяжки и крепи.

Предлагаемый способ имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом. Он позволяет отрабатывать пласты практически любой мощности, не требует применения крепи различных типоразмеров, позволяет уменьшить затраты на проведение и поддержание пластовых выработок, позволяет отрабатывать пласты угля, опасные по самовозгоранию, и сократить затраты на транспортировку угля, подготовку слоя к выемке и время на ввод в эксплуатацию нового участка шахтного поля. Ожидаемый зкономический эффект от внедрения способа только на одном участке с запасами 300 тыс.т угля составит около 1 млн.руб.

Формула изобретения

Способ разработки мощных самовозгорающихся угольных пластов слоями механизированнымими комплексами, включающий проведение пластовых подготовительных выработок у почвы пласта, формирование выемочных столбов, крепление выработок рамной крепыш с затяжкой кровли, извлечение из кровли выработки затяжки и заполнение выработки углем, обрушающимся

Составитель B. Тычина

Техред M.Mopãåíòàë

Корректор M. Керецман

Редактор С. Кулакова

Заказ 1564 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский кгчбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 между рамами с последующей отгрузкой угля и восстановлением крепи, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сохранения рам крепи от повреждения и снижения пожаооопасности при разработке в условиях многолетней мерзлоты, отработку пласта в пределах выемочного столба осуществляют последовательно слой за слоем одним забоем„который подвигают по почве пласта, извлечение затяжки из кровли выработок и заполнение их обрушающимся углем производят последовательно чередующимися участками, на сохраняемых участках крепи выработку заполняют льдом, обрушенный уголь пропитывают антипирогеном и замо5 раживают, при этом в качестве антипирогена применяют морскую воду, а при отработке второго и последующих слоев производят оттаивание замороженного угля и льда.