Способ разработки пологих и наклонных угольных пластов средней мощности

 

Изобретение относится к области горного дела, а конкретно к технологии разработки пологих и наклонных угольных пластов. Способ разработки пологих и наклонного угольного пласта средней мощности включает панельную схему подготовки шахтного поля с отработкой панелей системой длинных столбов по простиранию пласта, ярусное деление выемочных полей в бремсберговой и уклонной частях шахтного поля и блочную отработку ярусов в направлении бремсберга или уклона, каждый блок в ярусе отрабатывают столбами со скреперованием угля, отбитого буровзрывным способом шпуровыми зарядами ВВ из просеков, пройденных в каждом выемочном столбе блока параллельно ярусным штрекам, при этом скреперование угля ведут скреперной установкой, концевой блок которой подвижно фиксируют на подвесном тросе, закрепленном на вентиляционном штреке. Способ позволяет обеспечить управление горным давлением, создает возможность отработки без присутствия людей в очистном забое. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горному делу, а конкретно к технологии отработки пологих и наклонных угольных пластов.

Известен способ разработки пологих пластов полезных ископаемых, включающий деление шахтного поля на панели путем про ведения главных полевых штреков, полевых наклонных выработок, ярусных конвейерных и вентиляционных штреков и отработку пласта от середины шахтного поля верхними и нижними ярусами по простиранию пласта [1].

К недостатку этой технологии можно отнести полевую схему подготовки шахтного поля, которая применительно к небольшим полям не всегда эффективна.

Наиболее близким техническим решением по своей сути и достигаемым результатам является способ разработки пологих угольных пластов при панельной подготовке шахтного поля, включающий проведение панельных и ярусных штреков, главного вентиляционного штрека, ведение очистных работ в пределах панели в одном направлении от ее границ лавами, деление панели по простиранию на участки, ведение очистных работ в пределах яруса и участка одной лавой. При переходе лавы в смежный участок лаву вышележащего смежного яруса располагают впереди за пластовой наклонной выработкой, ограничивающей участок по простиранию, наклонные полевые выработки проводят после прохода каждой из лав, сбивая главный вентиляционный штрек с ярусными штреками [2].

Одним из недостатков этого способа (прототипа) является сложность перехода очистным (особенно механизированным) забоем пластовых наклонных выработок, а также недостаточная надежность изоляции отработанных участков.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков, которая достигается тем, что при разработке пологих и наклонных угольных пластов средней мощности, включающей панельную схему подготовки шахтного поля с отработкой панелей системой длинных столбов по простиранию пласта, ярусное деление выемочных полей в бремсберговой и уклонной частях шахтного поля и блочную отработку ярусов в направлении бремсберга или уклона, каждый блок в ярусе отрабатывают отдельными столбами со скреперованием угля, отбитого буровзрывным способом шпуровыми зарядами ВВ из просеков, пройденных в каждом выемочном столбе блока параллельно ярусным штрекам, при этом концевой блок скреперной установки подвижно фиксируют на подвесном тросе, закрепленном на вентиляционном ярусном штреке. Достижению поставленной цели также способствует и то, что каждый выемочный столб в блоке яруса подготавливают не менее как двумя разрезными печами, проводимыми на границах выемочного столба, из которых проходят просеки, не нарушая целостности межстолбовых угольных целиков. Подвесной трос для конечного блока скреперной установки закрепляют на упорных стойках вентиляционного штрека, пропуская его в две ветви, концы которых закрепляют на стойке, располагаемой со стороны нетронутого угольного массива, при этом скреперную установку снабжают дополнительным маневровым канатом меньшего сечения по сравнению с тяговым канатом.

Предлагаемая технология имеет существенные преимущества перед известными аналогами, которые достигаются за счет отличительных признаков. Так, деление выемочного поля по простиранию пласта на выемочные столбы, длина по простиранию которых равна примерно шагу посадки основной кровли пласта, позволяет технологически грамотно управлять горным давлением, а отсюда и всем технологическим процессом добычи угля из отрабатываемых пластов.

Шпуровая отбойка угля из просеков, пройденных перпендикулярно к линии очистного забоя, в сочетании со скреперной доставкой отбитого угля на конвейерный штрек привела к созданию технологии отработки угольных пластов без присутствия людей в очистном забое.

Оригинально решен вопрос подвески концевого блока скреперной установки, позволяющий дистанционно управлять им во время скреперных работ.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена технологическая схема разработки пологого или наклонного пласта средней мощности с отбойкой угля шпуровыми зарядами ВВ из просеков и скреперованием угля из забоя на штрековый конвейер; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Согласно изобретению разработка пологих и наклонных угольных пластов средней мощности включает панельную схему подготовки шахтного поля с отработкой панелей системой длинных столбов по простиранию, деление выемочных полей в бремсберговой и уклонной частях шахтного поля на ярусы и отработку ярусов в направлении бремсберга или уклона. Яруса делят на блоки и выемочные полосы, отрабатываемые по простиранию, а последние делят на выемочные столбы 1, 2, 3.

Яруса или выемочные полосы подготавливают конвейерным 4 и вентиляционным 5 штреками, пройденными из транспортной печи 6. Длина блока в ярусе по простиранию, как правило, составляет не более 150 м, а наклонная высота 25-30 м. Деление ярусов (полос) на выемочные столбы 1, 2, 3 осуществляют путем проведения разрезных печей 7. Длина столбов (1,2 и 3) по простиранию в зависимости от горно-технических условий колеблется в пределах 30-50 м. При этом каждый выемочный столб в ярусе подготавливают не менее как двумя разрезными печами 7, проведенными на границах каждого столба с оставлением межстолбовых целиков 8.

При взрывной отбойке угля шпуровыми зарядами в каждом выемочном столбе (1, 2, 3) параллельно штрекам 4 и 5 через 5-7 м один от другого проходятся просеки 9, 10, которые засекаются из разрезных печей 7 и проходятся без нарушения целостности межстолбовых целиков 8.

Каждый блок в ярусе отрабатывают выемочными столбами со скреперованием отбитого угля буровзрывным способом на конвейер ярусного штрека 4 скреперной установкой 11, концевой блок 12 который подвижно фиксируют на подвесном штреке 13, закрепленном на вентиляционном штреке 5. Подвесной трос 13 для концевого блока 12 закрепляют на упорных стойках 14 и 15 вентиляционного штрека 5, пропуская его в две ветви, концы которых закрепляют на стойке 14, располагаемой со стороны нетронутого угольного массива. Скреперная установка 11 дополнительно снабжается маневровым канатом 16 меньшего сечения по сравнению с тяговые канатом. Маневровый канат используется для подъема тягового каната в аварийных ситуациях и других вспомогательных работах.

Очистная выемка угля начинается от разрезной печи и производится циклично повторяющейся отбойкой лент угля взрывным способом с последующим скреперованием отбитой горной массы из очистного забоя. Ленты угля шириной 1,5-2,0 м отбиваются шпуровыми зарядами из аммонита ПЖВ-20 с электродетонаторами мгновенного действия.

Крепь конвейерного 4 и вентиляционного 5 штреков при очистной выемке усиливается подхватами с опережением очистного забоя не менее 10 м.

Очистной забой проветривается за счет общешахтной депрессии свежим воздухом, поступающим по конвейерному штреку 4, проветривание подготовительных забоев осуществляется вентиляторами местного проветривания.

Управление горным давлением осуществляется самопроизвольным обрушением кровли, шаг посадки которой (ширина столба) устанавливается опытным путем и в зависимости от устойчивости пород кровли, вынимаемой высоты полосы, принимается в пределах 30-50 м. Ширина межстолбовых целиков 8 составляет 2-6 м. По окончании выемки угля в столбе выкладываются перемычки 17 в межстолбовом целике 8 на вентиляционном и конвейерном штреках. Если самообрушение кровли в отработанном выемочном столбе не происходит, применяется взрывная посадка кровли.

Выемка угля в следующем столбе начинается только после обрушения кровли в предыдущем столбе и выкладки перемычек. После отработки блока производят его изоляцию.

Суточное подвигание очистного забоя составляет 8-10 м при добыче из выемочного столба 250-300 т/сут, расчетные эксплуатационные потери угля составляют 35-40%.

Источники информации 1. А.с. СССР N 1190035 по кл. 4 E 21 C 41/04, 1985 г.

2. А.с. СССР N 1134716 по кл. 4 E 21 C 41/04, 1985 г. (прототип).

Формула изобретения

1. Способ разработки пологих и наклонных угольных пластов средней мощности, включающий панельную схему подготовки шахтного поля с отработкой панелей системой длинных столбов по простиранию пласта, ярусное деление выемочных полей в бремсберговой и уклонных частях шахтного доля и блочную отработку ярусов в направлении бремсберга или уклона, отличающийся тем, что каждый блок в ярусе отрабатывают столбами со скреперованием угля, отбитого буровзрывным способом либо шпуровыми зарядами ВВ из просеков, пройденных в каждом выемочном столбе блока параллельно ярусным штрекам, при этом скреперование угля ведут скреперной установкой, концевой блок которой подвижно фиксируют на подвесном тросе, закрепленном на вентиляционном штреке.

2. Способ разработки по п.1, отличающийся тем, что каждый выемочный столб блока в ярусе подготавливают не менее как двумя разрезными печами, проводимыми на границах выемочного столба, из которых проходят просеки не нарушая целостности межстолбовых угольных целиков.

3. Способ разработки по пп.1 и 2, отличающийся тем, что подвесной трос для концевого блока скреперной установки закрепляют на упорных стойках вентиляционного штрека, пропуская его в две ветви, концы которых закрепляют на стойке, располагаемой со стороны нетронутого угольного массива, при этом скреперную установку снабжают дополнительным маневровым канатом меньшего сечения по сравнению с тяговым канатом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2