Способ подготовки и отработки крутых и наклонных угольных пластов

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке сближенных угольных пластов крутого и наклонного падения. Способ выполняется таким образом, что в пределах одного выемочного поля совмещают транспортный и вентиляционный горизонты, а подачу свежей струи и выдачу исходящей струи воздуха из выемочных блоков производят по отдельно расположенным изолированным друг от друга основным и промежуточным квершлагам и полевым штрекам одного рабочего горизонта с последующей выдачей исходящей струи воздуха через верхний ранее отработанный горизонт, причем подготовку пластов и выемочных блоков осуществляют сверху вниз разделением их по падению на групповые подэтажи, включающие группу подэтажей или слоев, при этом из вскрывающих квершлагов рабочего горизонта проходят нисходящие выработки до уровня каждого группового подэтажа, которые соединяют между собой групповыми подэтажными аккумулирующими и вентиляционными штреками для последующей отработки. Способ позволяет упреждать возможности возникновения пожаров и их локализацию при отработке одиночных и сближенных пожароопасных пластов. 4 з. п. ф-лы., 3 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к угольной, и может быть использовано при отработке сближенных угольных пластов крутого и наклонного падения.

Известен способ подготовки и отработки свиты сближенных угольных пластов, принятый нами за прототип, включающий проведение промквершлагов, скатов, полевых штреков и диагональных подэтажных штреков (см. журнал: Уголь, N2, 1979, с. 23-28, рис. 1, 2, 3).

Недостатком приведенного способа отработки пластов является то, что предлагаемые мероприятия по изоляции отработанного подэтажа путем сооружения изоляционных перемычек в спаренных промквершлагах не гарантируют в достаточной степени от возгорания оставленного угля в обрушенных породах, особенно при отработке пожароопасных пластов, имеющихся в наличии в Прокопьевско-Киселевском угольном районе Кузбасса.

Известно, что наиболее эффективным способом борьбы с надземными пожарами, особенно в условиях отсутствия точной информации о местонахождении очагов самонагревания угля, является метод полного затопления водой или глинистой пульпой всего отработанного пространства.

Однако использование этого способа локализации пожаров предопределяет необходимость сооружения высокопрочных и надежно закрепленных перемычек, что на практике является трудновыполнимым условием, в связи с чем этот способ не получил должного распространения.

В связи с вышеизложенным весьма актуальной задачей является гарантированное упреждение возможности возникновения пожаров и их локализации при отработке одиночных и сближенных пожароопасных пластов.

Задача решается тем, что в пределах одного выемочного поля совмещают транспортный и вентиляционный горизонты, а подачу свежей струи и выдачу исходящей струи воздуха из выемочных блоков производят по отдельно расположенным изолированным друг от друга основным и промежуточным квершлагам и полевым штрекам одного рабочего горизонта с последующей выдачей исходящей струи воздуха через верхний ранее отработанный горизонт, причем подготовку пластов и выемочных блоков осуществляют сверху вниз разделением их по падению на групповые подэтажи, включающие группу подэтажей или слоев, при этом из вскрывающих квершлагов рабочего горизонта походят нисходящие выработки до уровня каждого группового подэтажа, которые соединяют между собой групповыми подэтажными аккумулирующими и вентиляционными штреками для последующей отработки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан разрез А-А фиг. 3; на фиг. 2 - разрез Б-Б фиг. 3; на фиг. 3 - разрез В-В фиг. 1.

Технология подготовки и отработки свиты крутых и наклонных угольных пластов заключается в следующем.

На рабочем горизонте (фиг. 1) в центральной части выемочного поля проходят основной вентиляционный квершлаг 1, а на фланцах поля промежуточные вентиляционные квершлаги 2, от которых по пласту проходят нисходящие зигзагообразные выработки 3 до фланговых промквершлагов 4, которые соединяют с подэтажными аккумулирующими штреками 6, а промквершлаги 2 соединяют с вентиляционным квершлагом 1 групповыми вентиляционными штреками 7.

Групповые подэтажные аккумулирующие штреки 6 проходят в плоскости пласта с уклоном, равным 0,05, в сторону промквершлага 5 и в зоне нижней отметки этих штреков сооружают обезвоживающую камеру 8.

Отметим, что фланговые промквершлаги 4 соединяют между собой полевым штреком (не показан), который в свою очередь соединяют с основным воздухоподающим квершлагом.

Отработку подэтажа осуществляют сверху вниз слоями, представляющими собой группу подэтажей, в которых выемку угля осуществляют гидромониторами или механогидравлическими выемочными комбайнами. Образующаяся водоугольная пульпа из забоев поступает на групповые подэтажные аккумулирующие штреки, по которым безнапорным гидротранспортированием доставляется в обезвоживающую камеру 6 на комплекс подземного обезвоживания угля, выполненного в виде бункера со скребковым конвейером, наклонная часть става которого оборудована шпальтовыми ситами. Обезвоженный уголь, влажностью 8 - 10%, поступает на крутонаклонный конвейер. Установленный в наклонной выработке 7 и доставляется на рабочий горизонт к основному квершлагу 1, по которому уголь и исходящая струя воздуха направляются на поверхность. Таким образом имеет место совмещение транспортного и вентиляционного горизонтов. Подобный способ вскрытия представляет возможность (в случае необходимости при критическом нагревании массива) затапливать подэтажи водой полностью до рабочего горизонта, естествен но предварительно демонтировав оборудование, в основном немногочисленное электрооборудование, а именно: электродвигатель скребкового конвейера комплекса обезвоживания, электродвигатель крутонаклонного конвейера, электродвигатель комбайна. Основное оборудование: гидромониторы, механогидравлические комбайны, трубы, желоба и прочие, вполне способны вынести временное затопление водой.

После охлаждения массива угля до температуры окружающих пород, осуществляют откачку воды и возобновляют работы по выемке угля.

Эти процедуры выполняют периодически в зависимости от склонности угольных пластов к самовозгоранию. Откачку воды из выемочного блока осуществляют из наклонной выработки 8, пройденной по породе.

Предлагаемая схема вскрытия свиты сближенных пластов и порядок их отработки с возможностью своевременной локализации эндогенных пожаров обеспечивает своевременную и полную отработку месторождения.

Формула изобретения

1. Способ подготовки и отработки крутых и наклонных угольных пластов, включающий проведение основных и промежуточных квершлагов, пластовых и полевых печей, скатов и штреков с делением этажа на подэтажи и их отработку в нисходящем порядке, отличается тем, что в пределах одного выемочного поля совмещают транспортный и вентиляционный горизонты, а подачу свежей струи и выдачу исходящей струи воздуха из выемочных блоков производят по отдельно расположенным изолированным друг от друга основным и промежуточным квершлагам и полевым штрекам одного рабочего горизонта с последующей выдачей исходящей струи воздуха через верхний ранее отработанный горизонт, причем подготовку пластов и выемочных блоков осуществляют сверху вниз разделением их по падению на групповые подэтажи, включающие группу подэтажей или слоев, при этом из вскрывающих квершлагов рабочего горизонта проходят нисходящие выработки до уровня каждого группового подэтажа, которые соединяют между собой групповыми подэтажными аккумулирующими и вентиляционными штреками для последующей отработки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что свиту сближенных пластов вскрывают групповыми подэтажными квершлагами, которые также соединяют в плоскости пласта наклонными выработками, а затем отрабатывают подэтажами или слоями гидравлическими или механогидравлическими выемочными машинами.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обезвоживающий комплекс устанавливают в нижней точке групповых подэтажных аккумулирующих штреков.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отработке пластов, склонных к самовозгоранию, выемочный блок периодически затапливают водой, выдерживают до полного охлаждения массива угля и отработанного пространства, после этого осуществляют откачку воды и производят работы по выемке угля.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что транспорт обезвоженного угля из отрабатываемых групповых подэтажей осуществляют по наклонным выработкам на основные и промежуточные квершлаги рабочего горизонта, а внутри группового подэтажа добытый уголь из очистных и подготовительных забоев доставляется безнапорным гидротранспортом до обезвоживающей станции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3