Способ выемки угля из мощных крутых пластов

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной отработке мощных крутых пластов угля с буровзрывной отбойкой. Способ включает подготовку выемочного поля путем нарезки этажей, для чего проходят откаточные и вентиляционные штреки, ограничивающие высоту этажа, проходят подэтажные штреки, разделяя этажи на подэтажи, разделяют по простиранию подэтажи на блоки посредством проходки углеспускных и вентиляционных печей. На почве подэтажного штрека на днище каждого блока монтируют конвейер для транспортирования угля и секционные питатели для выпуска угля. Проходят над подэтажными штреками компенсационные штреки. Блоки отрабатывают путем обуривания из компенсационого штрека и взрывания угля в блоке с оставлением целика, и последующего обуривания целика из подэтажного штрека и взрывания угля в целике, таким образом, чтобы весь разрушенный уголь ложился на секционные питатели, непосредственно через которые выпускают уголь из блока на конвейер. Выпуск угля из блока на конвейер могут проводить по всей площади днища блока посредством монтажа секционных питателей вплотную друг за другом по всей длине подэтажного штрека в границах блока. Возможно дистанционное управление выпуском и транспортированием угля из блока. Изобретение направлено на исключение забучивания угля при выпуске, уменьшение разубоживания и потерь, обеспечение пожаробезопасности. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

 

Техническое решение относится к горному делу, а именно к подземной отработке мощных крутых пластов угля с буровзрывной отбойкой, и может быть использовано для выемки и транспортировки угля из обрушенного блока.

Общеизвестны способы отработки мощных крутых пластов угля (см. С.Д.Сонин и др. Подземная разработка пластовых месторождений. Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу - М., 1961.-С.421-423, рис. 225), включающие подготовку выемочного поля путем нарезки этажей, осуществляемую проходкой откаточного, параллельного и подэтажных штреков с разделением подэтажей на блоки посредством печей, пройденных по падению пласта.

Выпуск разрушенного взрывом угля из блока производят на откаточный штрек через углеспускные печи длиной 5-6 м, пройденные между параллельным и откаточным штреками на расстоянии 6-7 м друг от друга по простиранию. Основными недостатками данного способа являются:

- большие (40-50%) потери угля;

- большая пожароопасность;

- увеличение зольности добытого угля;

- забучивание углеспускных печей при выпуске угля.

Причиной указанных недостатков является неполный и неуправляемый выпуск угля, при котором крупные куски угля закупоривают (забучивают) сечения углеспускных печей, особенно в верхней их части, и выпуск угля прекращается. Так как расстояние между печами составляет 6-7 м, уголь, находящийся между ними, также не выпускается, и получается неравномерный выпуск угля, при котором обрушившаяся порода проникает между потоками угля и попадает в углеспускные печи, создавая повышенную зольность выпускаемого угля. Вследствие оставления в блоке разрушенного взрывом невыпущенного угля создается большая опасность эндогенного пожара.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ отработки крутых пластов (по патенту РФ №2123597, кл. Е 21 С 41/16, опубл. в БИ №35, 1998 г.).

Данный способ включает подготовку подэтажей проведением верхних и нижних подэтажных штреков, соединенных углеспускными печами, а формирование охранных целиков над нижними подэтажными штреками осуществляют проведением компенсационных штреков, из которых бурят скважины до верхних подэтажных штреков с последующей одновременной взрывной отбойкой угля в блоке на охранный целик.

Погашение охранного целика производят буровзрывной отбойкой угля одновременно по всей длине блока, при этом транспортировку угля к углеспускным промежуточным печам осуществляют конвейером, установленным на длину вынимаемого блока на нижнем подэтажном штреке.

Основным недостатком данного способа отработки крутых пластов является обрушение взорванного массива угля охранного целика и всего блока непосредственно на конвейер, смонтированный на всю длину блока.

При этом все негабариты угля, включения породы, крепь компенсационного штрека и т.п. обрушатся на незащищенный конвейер, что приведет к невозможности успешной транспортировки угля в углеспускную печь.

Поломка и остановка груженого конвейера приведет к потере угля всего блока.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности выемки угля из мощных крутых пластов за счет надежного управляемого дозированного выпуска угля на конвейер, исключения забучивания угля при выпуске, уменьшения разубоживания и потерь, повышения производительности выпуска и снижение пожароопасности за счет уменьшения потерь угля.

Разрушенный уголь ложится непосредственно на секционные питатели, поэтому конвейер остается свободным и загружается включением определенных групп секционных питателей на необходимую производительность. В отличие от прототипа, это обеспечивает надежную работу конвейера, а также исключает забучивание углеспускных печей.

В отличие от аналога в данном случае отсутствует необходимость выпуска угля через бункера с углеспускными печами высотой 6-7 м и ограниченной площадью поперечного сечения, что исключает забучивание угля при выпуске.

В предлагаемом способе лежащий непосредственно на секционных питателях взорванный уголь транспортируют на конвейер посредством включения приводов секционных питателей.

Целесообразно выпуск угля из блока на конвейер вести по всей площади днища блока посредством монтажа секционных питателей вплотную друг за другом по всей длине подэтажного штрека в границах блока, чем обеспечивается сплошной равномерный выпуск всего взорванного угля по всей площади днища блока, что исключает потери выпускаемого угля и разубоживание его.

Целесообразно управление выпуском и транспортированием угля осуществлять дистанционно, что обеспечивает безопасность ведения работ.

Эффективность данного способа заключается в следующем:

- повышенная по сравнению с прототипом производительность выемки угля за счет исключения потерь времени на разбучивание бункеров, возможность сплошного равномерного выпуска угля по сравнению с точечным выпуском через бункера и возможность дистанционного управления выпуском угля и транспортированием его посредством включения приводов одиночных или групп секционных питателей с пульта управления;

- сокращение потерь угля и уменьшение разубоживания выпускаемого угля за счет обеспечения сплошного равномерного управляемого выпуска;

- сокращение объема подготовительных работ за счет исключения необходимости проходки и крепления углеспускных печей для выпуска угля из блока;

- сокращение потерь угля повышает пожаробезопасность способа.

Сущность способа выемки угля из мощных крутых пластов иллюстрируется примером его реализации и чертежами фиг.1-4, где на:

фиг.1 показана технологическая схема предлагаемого способа (проекция на вертикальную плоскость по простиранию угольного пласта);

фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 (вид вкрест простирания пласта);

фиг.3 - выноска В из сечения А-А на фиг.2 в более крупном масштабе;

фиг.4 - вид Б на фиг.3 (вид в плане на секционные питатели, деревянная крепь условно не показана).

Предлагаемый способ выемки угля из мощных крутых пластов угля реализуют следующим образом.

Подготовку выемочного поля осуществляют путем нарезки этажей 1 (фиг.1), для чего проходят откаточные 2 и вентиляционные 3 штреки, ограничивающие высоту этажа 1, и деления этажей 1 на подэтажи 4 посредством проходки подэтажных штреков 5. При этом по простиранию подэтажи 4 делят углеспускными 6 и вентиляционными 7 печами на блоки 8.

В средней части подэтажа 4 над подэтажным штреком проходят компенсационный штрек 9 (фиг.2) на длину выемочного поля.

На днище каждого блока 8, являющемся почвой 10 подэтажного штрека 5, монтируют секционные питатели 11 (фиг.3) - далее питатели 11 - для выпуска угля и конвейер 12 для его транспортирования на всю длину блока 8 по простиранию, причем питатели 11 монтируют вплотную друг за другом по всей длине подэтажного штрека 5 в границах блока 8.

Отработку блоков 8 производят в нисходящем порядке, начиная с верхнего подэтажа 4. В компенсационном штреке 9 первого отрабатываемого блока 8 обуривают массив угля, заряжают шпуры и взрывом разрушают уголь. Взрывание производят таким образом, чтобы над подэтажным штреком 5 остался не разрушенный целик угля высотой 2-3 м. Это необходимо для того, чтобы массовым взрывом не нарушать крепление подэтажного штрека 5.

Затем из подэтажного штрека 5 производят обуривание, заряжание и взрывание этого целика угля, после чего весь разрушенный уголь блока 8 ложится на питатели 11, через которые непосредственно ведут выпуск угля на конвейер 12. Для этого включают конвейер 12, а затем питатели 11 и производят выпуск и транспортирование угля в углеспускную печь 6, откуда уголь перегружают в откаточный штрек 2.

Управление выпуском и транспортированием угля производят дистанционно с пульта управления (на фиг. не показан), расположенного в безопасном месте. Дистанционным включением определенных групп или одиночных питателей 11 производят управляемый выпуск, погрузку и транспортирование взорванного угля в углеспускную печь 6. Дистанционное управление обеспечивает безопасность ведения работ в блоке. Одновременно могут вести работу по выпуску угля в двух или более блоках 8 подэтажа 4. После отработки всех блоков 8 подэтажа 4, питатели 11 и конвейер 12 перемонтируют в подэтажные штреки 5 нижележащего подэтажа 4, отработанный верхний подэтаж 4 изолируют и проводят его противопожарную профилактику.

1. Способ выемки угля из мощных крутых пластов, включающий подготовку выемочного поля путем нарезки этажей, для чего проходят откаточные и вентиляционные штреки, ограничивающие высоту этажа, проходят подэтажные штреки, разделяя этажи на подэтажи, разделяют по простиранию подэтажи на блоки посредством проходки углеспускных и вентиляционных печей, при этом на почве подэтажного штрека на днище каждого блока монтируют конвейер для транспортирования угля, проходку над подэтажными штреками компенсационных штреков и отработку блоков путем обуривания из компенсационного штрека и взрывания угля в блоке с оставлением целика и последующего обуривания целика из подэтажного штрека и взрывания угля в целике, и осуществление выпуска угля из блока на конвейер, отличающийся тем, что на почве подэтажного штрека на днище каждого блока дополнительно монтируют секционные питатели для выпуска угля, а отработку блоков осуществляют таким образом, чтобы весь разрушенный уголь ложился на секционные питатели, непосредственно через которые выпускают уголь из блока на конвейер.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выпуск угля из блока на конвейер ведут по всей площади днища блока посредством монтажа секционных питателей вплотную друг за другом по всей длине подэтажного штрека в границах блока.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что управление выпуском и транспортированием угля из блока осуществляют дистанционно.