Способ разработки мощных пологих угольных пластов

 

Способ разработки мощных пологих угольных пластов с труднообрушаемой кровли для повышения безопасности работ и производительности очистного забоя, улучшения проветривания и снижения пожароопасности.Отработку мощных пологих угольных пластов осуществляют одновременно двумя наклонными слоями в восходящем порядке, с проведением вентиляционной выработки, общей для обоих слоев, конвейерной выработки нижнего /опережающего/ слоя под кровлю пласта, обработку верхнего слоя осуществляют после полного опускания оставшейся пачки угля на место обработки нижнего слоя. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, конкретно к разработке мощных пологих угольных пластов с труднообрушаемой кровлей.

Известен способ разработки мощных пологих пластов двумя наклонными слоями в восходящем порядке по схеме слой пласт с обрушением кровли и применением в очистных забоях деревянной крепи [1] Однако данный способ характеризуется низким уровнем концентрации горных работ.

Известен способ разработки мощных пологих угольных пластов с труднообрушаемыми породами кровли одновременно двумя наклонными слоями в восходящем порядке длинными столбами с опережением забоя верхнего слоя забоем нижнего слоя на расстояние, равное или большее протяженности зоны активных сдвижений пород труднообрушаемой кровли, проведением общих для обоих слоев конвейерной и вентиляционной выработок, располагаемых в нижнем слое, отработку обоих слоев на выработке нижнего слоя с изоляцией общих выработок на участке опережения от выработанного пространства нижнего слоя воздухонепроницаемой крепью и сохранением конвейерной выработки позади забоя верхнего слоя с использованием ее при отработке смежного столба [2] Однако данный способ из-за значительных деформаций массива характеризуется низкой надежностью схемы, повышенной опасностью работ в районе сопряжения лав с конвейерным штреком, практической невозможностью его поддержания и сохранения в рабочем состоянии для использования при отработке смежного столба. Для данной схемы характерны низкая эффективность проветривания и изолируемости в случае возникновения пожара.

Цель изобретения повышение безопасности работ и надежности схемы, увеличение эффективности проветривания и пожаробезопасности участка.

Достигается это тем, что при разработке мощных пологих угольных пластов с труднообрушаемыми породами кровли одновременно двумя наклонными слоями в восходящем порядке длинными столбами с опережением забоя верхнего слоя забоем нижнего слоя, равным или больше протяженности зоны активных сдвижений пород труднообрушаемой кровли, включающий проведение по почве пласта вентиляционной выработки общей для обоих слоев и конвейерной выработки второго слоя, конвейерную выработку опережающего (нижнего) слоя проводят под кровлю пласта на уровне верхнего слоя, погашая ее по мере отработки опережающего слоя, а конвейерную выработку второго (верхнего) слоя проводят за контуром опережающего слоя вместе со слоевым конвейерным штреком, пройденным у кровли пласта, и используют ее при отработке смежного столба.

Проведенные патентные исследования показывают, что ни в патентной, ни в научно-технической литературе не имеется сведений о технологических схемах разработки мощных пологих угольных пластов, характеризующихся той же совокупностью существенных признаков, что и патентуемый способ разработки, поэтому он соответствует критерию патентоспособности "новизна".

Сопоставительный анализ предлагаемого способа разработки с известными техническими решениями в этой области, в том числе и с прототипом, показывает, что он имеет существенные отличия указанные в формуле изобретения, которые придают ему положительные качества: повышается безопасность работ и надежность технологической схемы, улучшается проветривание очистных забоев и снижается пожароопасность.

Проведение конвейерного штрека для нижнего (опережающего) слоя на уровне верхнего слоя (под кровлю пласта) в процессе поиска нами нигде не было обнаружено ни в каких сочетаниях. Так, в прототипе конвейерный штрек для нижнего опережающего слоя и для последующего в отработке верхнего слоя проводится у почвы пласта общим для обоих слоев, что влечет за собой уже выше отмеченные недостатки.

При разработке мощных пологих угольных пластов наклонными слоями с опережением забоя по нижнему слою отработку обоих слоев производят на выработке нижнего слоя, которые погашают вслед за проходом забоя верхнего слоя.

При разработке мощных пологих пластов двумя слоями с закладкой выработанного пространства и отставанием нижнего забоя от верхнего каждый слой отрабатывается на подготовительные выработки, пройденные в контурах своего слоя.

При разработке мощных пологих угольных пластов с подсечным нижним слоем и верхним подготовительным (для производства щелевых врубов в кровле) подготовительные выработки также проводятся в каждом слое.

Не встречается аналогичных приемов и при разработке мощных крутых и наклонных угольных пластов системами наклонных, горизонтальных (и поперечно-наклонных слоев как с обрушением, так и с закладкой выработанного пространства).

На основании этого приходим к выводу о том, что патентуемый способ разработки мощных пологих пластов удовлетворяет критерию патентоспособности "изобретательский шаг".

На фиг. 1 приведена схема подготовки и отработки двух смежных столбов в направлении по простиранию пласта; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез по Б-Б на фиг. 1.

Способ осуществляется следующим образом. Для подготовки каждого смежного столба от конвейерного 1 и путевого 2 бремсбергов (уклонов) проходят конвейерный штрек 3 для нижнего (опережающего) слоя под кровлю пласта, конвейерный штрек верхнего слоя 4 и вентиляционные штреки 5 смежных столбов проходят по почве пласта. Конвейерный штрек 3 для нижнего слоя проводят в контуре верхнего слоя (на его уровне погашая его по мере отработки опережающего (нижнего) слоя, а конвейерный штрек 4 для верхнего слоя проводят за контуром опережающего (нижнего) слоя вместе со слоевым конвейерным штреком 3, пройденным у кровли пласта, который используют при отработке смежного столба. Монтажные камеры опережающего (первого) слоя 6 и второго слоя 7 проходят с оставлением между ними угольного целика 8.

Вентиляционный штрек 5 является общим при отработке обоих слоев, сохраняется за первым (нижним) слоем и погашается при отработке второго (верхнего) слоя. Свежие струи воздуха в забои 9 и 10 подают по конвейерным штрекам 3 и 4. Исходящие из забоев струи выдаются по общему вентиляционному штреку 5 на путевой бремсберг.

Данный способ позволяет повысить безопасность работ и надежность схемы, улучшить проветривание и снизить пожароопасность.

Отработка мощного угольного пласта с труднообрушаемыми породами кровли ведется одновременно двумя наклонными слоями в восходящем порядке, длинными столбами с опережением забоя 10 верхнего слоя забоем 9 нижнего слоя. Опережение или расстояние между забоями 9 и 10 принимается равным или больше протяженности зоны активного сдвижения пород труднообрушаемой кровли. Отработка верхнего слоя ведется после полного опускания оставшейся пачки (слоя) на место вынутого нижнего слоя.

По предложению разработан технический проект на подготовку и отработку мощного пологого пласта с труднообрушаемой кровлей на шахте "Усинская" концерна "Южкузбассуголь".

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ с труднообрушаемыми породами кровли одновременно двумя наклоненными слоями в восходящем порядке длинными столбами с опережением забоя верхнего слоя забоем нижнего слоя, равным или больше протяженности зоны активных сдвижений пород труднообрушаемой кровли, включающий проведение по почве пласта вентиляционной выработки общей для обоих слоев и конвейерной выработки верхнего слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности и надежности разработки, улучшения проветривания и снижения пожароопасности, конвейерную выработку опережающего слоя проводят под кровлю пласта, а отработку верхнего слоя осуществляют после полного опускания оставшейся пачки угля на место отработанного нижнего слоя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3