Способ выемки угольных пластов

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке пластовых полезных ископаемых. В способе оконтуривают выемочный столб транспортным и вентиляционным штреками. Осуществляют выбуривание угля от транспортного к вентиляционному штреку спаренными скважинами посредством бурошнековой установки. При обратном перемещении шнеков заводят ими в скважины два ряда мягких длинномерных оболочек и подают в мягкие длинномерные оболочки сжатый воздух. Повторяют перечисленные операции с оставлением целика (нечетного целика) угля. Разгружают второй ряд длинномерных оболочек, расположенных со стороны выработанного пространства, а в мягкие длинномерные оболочки, расположенные со стороны массива угля, подают сжатый воздух и выдавливают нечетный угольный целик на второй ряд мягких длинномерных оболочек, расположенных со стороны выработанного пространства. После выдавливания нечетного целика разрушенный уголь вместе с мягкими длинномерными оболочками перемещают к транспортному штреку, разгружают остальные три ряда мягких длинномерных оболочек и перемещают их к транспортному штреку. Повторяют операции по выбуриванию спаренных скважин, заводке длинномерных оболочек в пробуренные скважины, загрузке мягких оболочек и оставляют четный целик. После этого операции по выбуриванию спаренных скважин, заводке длинномерных оболочек, загрузке, разгрузке, выдавливанию нечетного целика, перемещению угля и длинномерных оболочек на транспортный штрек снова повторяют. Расстояние между оставленными четными целиками принимают равным пяти мощностям вынимаемого пласта. Изобретение направлено на повышение эффективности выемки угля и управления горным давлением. 6 ил.

 

Прелагаемое изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при безлюдной выемке весьма тонких пологих угольных пластов.

Известен способ выемки пологих угольных пластов бурошнековой установкой (см. А.С.Бурчаков, П.К.Гринько, А.Б.Ковальчук. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых», М., "Недра", 1978, стр.145-149).

Однако данный способ характеризуется значительными потерями угля и невысокой эффективностью управления горным давлением.

Известен способ выемки угольных пластов бурошнековыми установками, взятый в качестве прототипа, включающий выбуривание угля скважинами, при этом скважины бурят с оставлением целиков угля, заводят в выбуренные скважины пневмобаллоны и приступают к выбуриванию оставленных целиков, выдавливая при этом уголь между поддерживаемыми посредством пневмобаллонов и выбуриваемыми скважинами на шнеки исполнительного органа установки путем изменения распора в пневмобаллонах., см. А.С. №503020 Е 21 С 41/04.

Однако при выдавливании целиков на шнеки бурошнековой установки пневмобаллоны могут быть повреждены, так как ширина целиков по всей длине скважины может меняться, и при выдавливании обязательно пневмобаллоны войдут в соприкосновение со шнеками, при этом удаление всех целиков угля по существу приведет к отсутствию закрепленного призабойного пространства, что повлечет за собой зажатие шнеков бурошнековой установки и невозможность дальнейшей выемки угольного пласта.

Техническим результатом данного изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. повышение эффективности выемки угля и управления горным давлением.

Технический результат достигается тем, что в способе выемки угольных пластов, включающем проведение выемочной выработки, выбуривание угля спаренными скважинами бурошнековой установкой, оставление угольных целиков, заводку в выбуренные скважины пневмобаллонной крепи, выдавливание целиков путем изменения распора в пневмобаллонах, оконтуривание выемочного столба осуществляют транспортным и вентиляционным штреками и после выбуривания угля спаренными скважинами заводят два ряда мягких длинномерных оболочек в скважины шнеками бурошнековой установки при перемещения их в обратном движении от вентиляционного к транспортному штреку, и подают в мягкие длинномерные оболочки сжатый воздух, затем повторяют перечисленные операции с оставлением целика угля, после чего разгружают второй ряд длинномерных оболочек, расположенных со стороны выработанного пространства, а в мягкие длинномерные оболочки, расположенные со стороны массива угля, подают сжатый воздух и выдавливают нечетный угольный целик, на второй ряд мягких длинномерных оболочек, расположенных со стороны выработанного пространства, а после выдавливания нечетного целика разрушенный уголь вместе с мягкими длинномерными оболочками перемещают к транспортному штреку, разгружают остальные три ряда мягких длинномерных оболочек и перемещают их к транспортному штреку, повторяют операции по выбуриванию спаренных скважин, заводке длинномерных оболочек в пробуренные скважины, загрузке мягких оболочек с оставлением четного целика, после чего операции по выбуриванию спаренных скважин, заводке длинномерных оболочек, загрузке, разгрузке, выдавливанию нечетного целика, перемещению угля и длинномерных оболочек на транспортный штрек снова повторяют, причем расстояние между оставленными четными целиками принимают равным пяти мощностям вынимаемого пласта.

Изобретение поясняется чертежами, на которых показана схема выемки угля и расположения целиков.

Способ осуществляется следующим образом. Выемочный столб подготавливают путем проведения вентиляционного 1 и транспортного штрека 2. После подготовки выемочного столба приступают к выемке угля бурошнековой установкой 3 (типа БУГ-3), расположенной на транспортной выработке 2 (фиг.1). После выбуривания угля шнеками бурошнековой установки 3 в направлении от транспортного 2 к вентиляционному штреку 1 к шнекам 4 бурошнековой установки 3 закрепляют два ряда мягких длинномерных оболочек 5 и 6 и перемещают их к транспортному штреку 2. После чего в мягкие длинномерные оболочки 5 и 6 подают сжатый воздух под давлением 0,2-0,3 МПа и распираю между кровлей и почвой пласта в выбуренных скважинах. Переставляют бурошнековую установку 3 в новое положение (фиг.2) и осуществляют выбуривание угля следующих спаренных скважин с оставлением первого (нечетного) угольного целика 7. К шнекам 4 бурошнековой установки 3 закрепляют два ряда мягких длинномерных оболочек 8,9 и перемещают их к транспортному штреку 2. Затем мягкие длинномерные оболочки 6 (второй ряд со стороны выработанного пространства) разгружают, а в мягкие длинномерные оболочки 5,8,9 подают сжатый воздух под давлением 0,4-0,5 МПа и разрушают нечетный угольный целик 7 на длинномерные мягкие оболочки 6. Разрушенный уголь 10 (фиг.3) вместе с длинномерными мягкими оболочками 6 извлекают на транспортный штрек 2. Разгружают длинномерные оболочки 5 и извлекают на транспортный штрек 2. Затем разгружают длинномерные оболочки 8 и 9 и извлекают их на транспортный штрек 2. После чего бурошнековая установка 3 перестанавливается в новое положение (фиг.4) и осуществляется выбуривание угля с оставлением четного угольного целика 11 (фиг4). К шнекам 4 бурошнековой установки закрепляют два ряда длинномерных мягких оболочек 12, 13 и перемещают их к транспортному штреку 2, затем в эти оболочки подают сжатый воздух под давлением 0,2-0,3 МПа (фиг.5). Переставляют бурошнековую установку 3 в новое положение и осуществляют выбуривание угля с оставлением нечетного целика 14. В выбуренные скважины к шнекам 4 бурошнековой установки 3 закрепляют два ряда длинномерных оболочек 15,16 и перемещают их к транспортному штреку 2 (фиг.5). Длинномерные оболочки 13 (второй ряд со стороны выработанного пространства) разгружают, а в длинномерные оболочки 15 и 16 подают сжатый воздух под давлением 0,4-0,5 МПа и разрушают нечетный угольный целик 14 на длинномерные оболочки 13. Разрушенный уголь вместе с длинномерными оболочками 13 транспортируют на транспортный штрек 2. Разгружают длинномерные оболочки 12. Разгруженные длинномерные оболочки 12 транспортируют на транспортный штрек 2. Разгружают длинномерные оболочки 15 и 16 и транспортируют их на откаточный штрек 2 с оставлением угольного целика 11 (см. фиг 6). На этом заканчивается цикл но выемке угля. После чего операции по выбуриванию скважин, заводке мягких длинномерных оболочек в скважины шнеками бурошнековой установки, их загрузке, разгрузке, выдавливанию угольного целика на длинномерные мягкие оболочки путем изменения давления в мягких длинномерных оболочках, их извлечение вместе с разрушенным углем на транспортный штрек повторяют, причем расстояние между осями целиков выбирают из соотношения

l=2b_ц+4m,

где b_ц - ширина целика, м,

m - мощость пласта, м.

Ширину целика обычно принимают примерно равной ¹/₂ мощности вынимаемого пласта, поэтому расстояние между целиками принимают равным пяти мощностям вынимаемого пласта.

Данный способ позволит более эффективно извлекать тонкие и весьма тонкие угольные пласты и более эффективно управлять горным давлением в указанных условиях.

Способ выемки угольных пластов, включающий проведение выемочной выработки, выбуривание угля спаренными скважинами бурошнековой установкой, оставление угольных целиков, заводку в выбуренные скважины пневмобаллонной крепи, выдавливание целиков путем изменения распора в пневмобаллонах, отличающийся тем, что оконтуривают выемочный столб транспортным и вентиляционным штреками и после выбуривания угля спаренными скважинами заводят два ряда мягких длинномерных оболочек в скважины шнеками бурошнековой установки при перемещении их в обратном движении от вентиляционного к транспортному штреку и подают в мягкие длинномерные оболочки сжатый воздух, затем повторяют перечисленные операции с оставлением целика угля, после чего разгружают второй ряд длинномерных оболочек, расположенных со стороны выработанного пространства, а в мягкие длинномерные оболочки, расположенные со стороны массива угля, подают сжатый воздух и выдавливают нечетный угольный целик на второй ряд мягких длинномерных оболочек, расположенных со стороны выработанного пространства, а после выдавливания нечетного целика разрушенный уголь вместе с мягкими длинномерными оболочками перемещают к транспортному штреку, разгружают остальные три ряда мягких длинномерных оболочек и перемещают их к транспортному штреку, повторяют операции по выбуриванию спаренных скважин, заводке длинномерных оболочек в пробуренные скважины, загрузке мягких оболочек с оставлением четного целика, после чего операции по выбуриванию спаренных скважин, заводке длинномерных оболочек, загрузке, разгрузке, выдавливанию нечетного целика, перемещению угля и длинномерных оболочек на транспортный штрек снова повторяют, причем расстояние между оставленными четными целиками принимают равным пяти мощностям вынимаемого пласта.