Способ разработки мощного крутого пласта полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства
Владельцы патента RU 2283431:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (RU)
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных крутых пластов полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Способ включает отработку горизонтального слоя полосами по простиранию механогидравлической отбойкой и транспортировкой горной массы с заполнением заходок литой твердеющей закладкой и оставлением в них выработок для последующей подачи в выработанное пространство комбинированной закладки. Отработку пласта ведут полосами в нисходящем порядке, с оставлением в нижележащих полосах штрека и печей. Отработку следующей полосы осуществляют гидромонитором, а за гибкое перекрытие в выработанное пространство из бункера с помощью конвейера подают породу, которая пропитывается литой твердеющей закладкой при заполнении подготовительных выработок. Изобретение направлено на снижение трудоемкости и повышение безопасности горных работ. 6 ил.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных крутых пластов полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.
Известен способ отработки крутых пластов горизонтальными слоями по падению с твердеющей закладкой (А.П.Килячков. Технология горного производства. М.: Недра, 1985, с.265-267). Выемка слоев ведется короткими механизированными заходками с литой твердеющей закладкой. Заходкам придается уклон 3-5° от скатов внутрь участка, что обеспечивает растекание литой твердеющей смеси самотеком по почве без расслоения по длине более 100 м. Выемка угля в заходке производится комбайном типа ГПК, а транспортировка угля вагонеткой типа 5ВС-15.
К недостаткам данной технологии можно отнести то, что транспортировка угля сложная и непроизводительная. Также низкая производительность очистных работ. Требуется дорогая твердеющая закладка.
Наиболее близким является способ разработки мощного крутого пласта полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства (А.С. СССР. №1472673; заявл. 11.06.86 г.; опубл. 15.04.89 г. Бюл. №14).
Выемка камер здесь осуществляется через одну с последующим извлечением целиков, при этом выемочные штреки в каждой камере соединяются наклонными сбойками, а разрушение полезного ископаемого производится гидроотбойкой из среднего выемочного штрека с погашением наклонных сбоек.
Недостатки технологии следующие: при неустойчивой кровле требуется отработка монтажного слоя; небезопасные условия труда; монтаж гибкого перекрытия в каждой камере очень сложный; большой объем подготовительных работ до начала выемки угля в камере; для предотвращения размыва камер высоконапорной струей воды требуются специальные мероприятия, обеспечивающие устойчивость стенок.
Задачей изобретения является снижение трудоемкости и повышение безопасности горных работ.
В способе разработки мощного крутого пласта полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства, включающем отработку горизонтального слоя полосами по простиранию механогидравлической отбойкой и транспортировкой горной массы с заполнением заходок литой твердеющей закладкой и оставлением в них выработок для последующей подачи в выработанное пространство комбинированной закладки, согласно изобретению, отработку пласта ведут полосами в нисходящем порядке, с оставлением в нижележащих полосах штрека и печей, причем отработку следующей полосы осуществляют гидромонитором, а за гибкое перекрытие в выработанное пространство из бункера с помощью конвейера подают породу, которая пропитывается литой твердеющей закладкой при заполнении подготовительных выработок.
Подготовка пласта начинается с проведения полевых штреков на вентиляционном и откаточном горизонтах. Со штреков на пласт проводятся квершлаги. По границам выемочного поля проводятся скаты. Отработка пласта ведется в нисходящем порядке полосами по простиранию.
Первая полоса отрабатывается механогидравлическим способом отдельными заходками с закладкой выработанного пространства литой твердеющей смесью. Затем отрабатывается вторая полоса с оставлением в закладочном массиве штрека. После чего отрабатывается третья полоса, и в ней оставляются печи для подачи самотечной закладки в выработанное пространство.
Выработанное пространство образуется в результате выемки гидромонитором нижележащей полосы и перепуском на почву слоя гибкого перекрытия. Далее все подготовительные выработки и выработанное пространство заполняются литой твердеющей закладкой.
На фиг.1 приведена схема подготовки и отработки выемочного поля с размещением в нем отрабатываемых полос и подготовительных выработок; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - схема подготовки и отработки выемочного поля с размещением в нем отрабатываемых нижележащих полос; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.6 - схема очистного забоя с закладкой выработанного пространства.
На фиг.1-6 изображены: квершлаги 1, 2, 3, 4, пройденные из полевых штреков 5, 6, для подготовки выемочного поля; углеспускной 7 и грузоходовой 8 скаты; бункер 9 для размещения породы от проходки подготовительных выработок; отработанная заходками полоса 10, заполненная литой твердеющей закладкой; отработанная заходками следующая полоса 11 с оставленным в закладочном массиве штреком 12; конвейер 13 для транспортировки из бункера 9 породы в выработанное пространство 14; отработанная заходками полоса 15 с оставленными в закладочном массиве печами 16; гидромонитор 17 для отработки полосы 18 с перепуском гибкого перекрытия 19, предварительно уложенного на почву вышележащей полосы; печь 20 для поступления исходящей струи воздуха на вентиляционный горизонт; перемычки 21, устанавливаемые до начала подачи литой твердеющей закладки в отработанные заходки; закладочный массив 22 для поддержания грузоходового ската; подэтажный штрек 23 для выемки угля гидромонитором.
Способ осуществляется следующим образом. До начала очистных работ с полевых штреков 5, 6 проводятся участковые квершлаги 1, 2, 3, 4, а также грузовой 8 и углеспускной 7 скаты. Затем начинается отработка полосы 10 механогидравлическим способом заходками с заполнением выработанного пространства литой твердеющей закладкой. После чего отрабатывается заходками следующая полоса 11 с оставлением в закладочном массиве штрека 12. Нижележащая полоса 15 также отрабатывается заходками, но с оставлением печей 16 в закладочном массиве и укладкой на почву слоя гибкого перекрытия 19.
На расстоянии 10-12 м от гибкого перекрытия проводится подэтажный штрек 23 и от грузового ската, предварительно оконтуренного закладочным массивом 22, начинается выемка угля гидромонитором 17 полосы 18 с транспортировкой угля самотеком к углеспускному скату 7. По мере отработки полосы из оставленного штрека 12 с помощью конвейера 13 из бункера 9 через печи 16 в выработанное пространство 14 подается самотечная закладка (порода от проведения подготовительных выработок). При этом гибкое перекрытие отделяет выработанное пространство от очистного.
После отработки полосы и установки перемычек 21 с вентиляционного горизонта по скату 8 подается в штрек 12 литая твердеющая закладка. Закладка заполняет штрек 12 и через оставляемые печи 16 поступает в выработанное пространство 14, предварительно заполненное самотечной закладкой. Самотечная закладка пропитывается литой твердеющей закладкой, образуя устойчивый массив.
Проветривание очистных забоев осуществляется за счет общешахтной депрессии. Свежий воздух поступает с основного горизонта по скату 7 и далее идет на подэтажный штрек 28. Затем по печам, проведенным в массиве угля 20 и закладочном массиве 16, отработанный воздух выходит на оставляемый в закладочном массиве штрек 12, а далее идет на фланговый грузоходовой скат 8 и вентиляционный горизонт.
Аналогично производится выемка угля и закладка выработанного пространства в нижележащих полосах.
Способ разработки мощного крутого пласта полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства, включающий отработку горизонтального слоя полосами по простиранию механогидравлической отбойкой и транспортировкой горной массы с заполнением заходок литой твердеющей закладкой и оставлением в них выработок для последующей подачи в выработанное пространство комбинированной закладки, отличающийся тем, что отработку пласта ведут полосами в нисходящем порядке, с оставлением в нижележащих полосах штрека и печей, причем отработку следующей полосы осуществляют гидромонитором, а за гибкое перекрытие в выработанное пространство из бункера с помощью конвейера подают породу, которая пропитывается литой твердеющей закладкой при заполнении подготовительных выработок.
