Способ выемки угольных пластов

 

Способ относится к области горного дела и может быть использован для выемки угля и управления кровлей при отработке пологих пластов. Способ выемки угольных пластов с неустойчивой кровлей, с применением шнекового комбайна и механизированной крепи, включающий разделение пласта на две пачки, выемку пачек с опережением груди забоя верхней пачки, передвижку крепи и подхват верхней пачки после прохода комбайна, первоначально производят выемку пласта с оставлением ступенчатой верхней пачки с мощностями m1 и m2 с последующим скалыванием пачки m1 мощностью 0,1 от мощности вынимаемого пласта, затем вынимают пласт с образованием П-образной верхней пачки и скалывают Г-образную часть пачки, после чего две последние операции повторяют, при этом ширину П-образной пачки принимают равной 1,5 ширины захвата выемочного органа комбайна, ширину паза равной половине ширины захвата, высоту полочки П-образной пачки принимают равной мощности первоначально отбиваемой пачки. Предложенный способ позволяет повысить качество добываемого угля: исключается вывалообразование, не происходит засорение угля от обрушенных пород, уменьшается количество штыба, исключается повреждение зубков комбайна о верхняк крепи. 7 ил.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для выемки угля и управления кровлей при отработке пологих пластов.

Известен способ выемки угольных пластов с неустойчивой кровлей с применением шнекового комбайна и механизированной крепи, включающий разделение пласта на пачки, выемку пачек с опережением груди забоя верхней пачки грудью забоя нижней пачки, передвижку крепи и подхват верхней пачки после прохода комбайна [1].

Однако использование указанного способа не обеспечивает повышение качества добываемого угля.

Известен способ выемки угольных пластов с неустойчивой кровлей с применением шнекового комбайна и механизированной крепи, включающий разделение пласта на две пачки, выемку пачек с опережением груди забоя верхней пачки грудью забоя нижней пачки, передвижку крепи и подхват верхней пачки после прохода комбайна, при этом отбойку верхней и нижней пачек производят одновременно шнеками одного комбайна на ширину захвата шнеков, причем выемку верхней пачки производят опережающим шнеком, а опережение груди забоя верхней пачки грудью забоя нижней пачки принимают равным ширине захвата шнеков [2].

Однако использование указанного способа не обеспечивает повышение качества добываемого угля, так как вся поверхность угольного пласта обрабатывается шнеками комбайна, что приводит к увеличению мелких фракций в общем объеме добываемого угля и к снижению его сортности. К тому же выемка верхней пачки угля по указанной схеме требует отставания козырька механизированной крепи от груди забоя примерно на 0,2 м, что может привести к вывалообразованиям в условиях неустойчивых боковых пород.

Если же козырек крепи, согласно указанного способа, контактирует с грудью очистного забоя, то при выемке верхней пачки шнеком комбайна неизбежно повреждение зубков комбайна.

Задачей предложенного способа является повышения качества добываемого угля.

Задача решается тем, что способ выемки угольных пластов с неустойчивой кровлей, с применением шнекового комбайна и механизированной крепи, включающий разделение пласта на две пачки, выемку пачек с опережением груди забоя верхней пачки, передвижку крепи и подхват верхней пачки после прохода комбайна, отличающийся тем, что первоначально производят выемку пласта с оставлением ступенчатой верхней пачки с мощностями m₁ и m₂ с последующим скалыванием пачки m₁ мощностью 0,1 от мощности вынимаемого пласта, затем вынимают пласт с образованием П-образной верхней пачки и скалывают Г-образную часть пачки, после чего две последние операции повторяют, при этом ширину П-образной пачки принимают равной 1,5 ширины захвата выемочного органа комбайна, ширину паза равной половине ширины захвата, высоту полочки П-образной пачки принимают равной мощности первоначально отбиваемой пачки, а мощность пачки m₂ принимают из выражения: m₂= m-(h₁+h₂+t+Δ), где m - мощность вынимаемого пласта, м; h₁ - высота конвейера, м; h₂ - высота корпуса комбайна, м, t - толщина щитков, м; Δ - запас высоты (принимается 0,1 м).

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема выемки в плане; на фиг. 2 - исходное положение крепи в очистном забое, разрез А-А; на фиг. 3 - разрез Б-Б; на фиг. 4 - положение после передвижки секций крепи и конвейера к линии очистного забоя; на фиг.5 - форма очистного забоя после снятия 2-й полосы угля; на фиг.6 - форма очистного забоя после снятия 2-й полосы угля и передвижки секций крепи и конвейера к линии очистного забоя; на фиг. 7 - форма очистного забоя после снятия 3-й полосы угля.

Способ выемки угольных пластов осуществляется следующим образом. Выемку угля производят по челноковой схеме комбайном 1, работающим с рамы изгибающегося конвейера 2. Комбайн снабжен двумя шнеками. Один из них 3 с шириной захвата исполнительного органа r = 0,63 м, а другой 4 с шириной захвата, равной r/2. На фиг. 2 показано исходное положение крепи 5 относительно линии очистного забоя. Конвейер 2 задвинут к линии очистного забоя, а щитки 6 с помощью гидродомкратов 7 опущены в нижнее положение. Расстояние между концом верхняков крепи 5 и линией очистного забоя должно составлять B=r/2, т.е. половине ширины захвата выемочного шнека 3 (см. фиг. 2). Выемка пласта у почвы осуществляется шнеком 3, а у кровли пласта шнеком 4, с оставлением пачки угля у кровли пласта мощностью 0,1 m, где m - мощность пласта. Таким образом, выемка пласта осуществляется с оставлением ступенчатой верхней пачки с мощностями m₁ и m₂ (см. фиг.3). Вслед за выемкой угля осуществляют передвижку конвейера 2 под угольную пачку m₁ на величину равную ширине захвата выемочного шнека 4, а затем передвижку секций крепи на величину, равную ширине захвата выемочного шнека 3. При передвижке секций крепи 5 верхняком осуществляют отбойку верхней пачки угля мощностью m₁ и подхватывают щитками 6 с помощью гидродомкратов 7 угольную пачку m₂ (см. фиг.4), после чего додвигают конвейер 2 к линии очистного забоя на величину, равную половине ширины захвата шнека 3. Таким образом, секции крепи будут контактировать с угольным пластом, полностью перекрывая призабойное пространство, а конвейер задвинут под угольную пачку мощностью m₂. После выемки второй полосы в угольном пласту образуют паз шириной, равной половине ширины захвата выемочного шнека 3, и верхняя пачка угля приобретает П-образную форму (см. фиг. 5), при этом козырек крепи остается на линии очистного забоя и полностью перекрывает призабойное пространство. Таким образом, отсутствует незакрепленная часть призабойного пространства. Мощность П-образной пачки угля m₂ должна быть при этом такой, чтобы корпус комбайна с учетом высоты конвейера и толщины щитков свободно проходил под угольной пачкой, т.е.

m₂= m-(h₁+h₂+t+Δ), где m - мощность вынимаемого пласта, м; h₁ - высота конвейера, м; h₂ - высота корпуса комбайна, м;
t - толщина щитков, м;
Δ - запас высоты (принимается 0,1 м).

После прохода комбайна щитки 6 с помощью гпдродомкратов 7 опускают и осуществляют задвижку секций крепи на величину B, равную r/2, отбивая верхняком крепи угольную пачку мощностью m₂>, затем секции крепи распирают между кровлей и почвой пласта и задвигают конвейер на величину, равную половине ширины захвата шнека 3 (r/2), после чего секции крепи разгружают и задвигают на величину, равную половине ширины захвата выемочного шнека 3 (r/2), отбивая верхняком крепи угольную пачку мощностью m₁, таким образом отбивают верхняками крепи угольную пачку Г-образной формы и подхватывают щитками угольную пачку m₂, затем задвигают конвейер на величину, равную половине ширины захвата выемочного шнека 3 (r/2). Угольный пласт приобретает уступную форму (см. фиг. 4, 6). После выемки третьей полосы угля верхняя пачка вновь приобретает П-образную форму (см. фиг. 5, 7), и операции по опусканию щитков, разгрузке и передвижке секций крепи, отбойке Г-образной угольной пачки, подхвату щитками угольной пачки m₂ и передвижке конвейера повторяют.

Таким образом, согласно указанным схемам (см. фиг. 3, 4, 5, 6, 7), верхняк механизированной крепи постоянно находится в контакте с угольным пластом, перекрывая призабойное пространство, поэтому отсутствует незакрепленная часть призабойного пространства, исключаются потери угля, оставляемого в защитных пачках, повышается качество угля, так как не происходит его засорение от обрушенных пород, кроме того угольный пласт не обрабатывается по всей площади пласта шнеками, за счет чего уменьшается количество штыба, что также приводит к повышению его качества, при этом исключается повреждение зубков комбайна о верхняк крепи.

Источники информации
1. Сагинов А.С. и др. Технологическая схема очистных работ с применением активной механизированной крепи. КАМ-1С. Технология добычи угля подземным способом, 1975, N6, с. 30-32.

2. А.С. N 785492, кл. E 21 С 41/04, 1980, N 45.

Формула изобретения

Способ выемки угольных пластов с неустойчивой кровлей с применением шнекового комбайна и механизированной крепи, включающий разделение пласта на две пачки, выемку пачек с опережением груди забоя верхней пачки, передвижку крепи и подхват верхней пачки после прохода комбайна, отличающийся тем, что первоначально производят выемку пласта с оставлением ступенчатой верхней пачки с мощностями m₁ и m₂ с последующим скалыванием пачки m₁ мощностью 0,1 от мощности вынимаемого пласта, затем вынимают пласт с образованием П-образной верхней пачки и скалывают Г-образную часть пачки, после чего две последние операции повторяют, при этом ширину П-образной пачки принимают равной 1,5 ширины захвата выемочного органа комбайна, ширину паза равной половине ширины захвата, высоту полочки П-образной пачки принимают равной мощности первоначально отбиваемой пачки, а мощность m₂ принимают из выражения
m₂ = m-(h₁+h₂+t+Δ),
где m - мощность вынимаемого пласта, м;
h₁ - высота конвейера, м;
h₂ - высота корпуса комбайна, м;
t - толщина щитков, м;
Δ - запас высоты (принимается 0,1 м).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7