Способ разработки шахтных полей угольных пластов

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разработки шахтных полей угольных пластов с использованием механизированных комплексов. Способ разработки шахтных полей угольных пластов включает нарезание шахтного поля средними и фланговыми выработками, чередующимися тупиковыми конвейерными и вентиляционными штреками на столбы по простиранию, проведение вентиляционных обводных выработок между вентиляционными штреками и между конвейерными штреками, проведение диагональных печей между тупиковыми забоями вентиляционных штреков и конвейерными штреками, отработку столбов механизированным комплексом с разворотом его относительно тупиковых забоев штреков, реверсирование конвейера комплекса и транспортирование угля по диагональной разрезной печи при развороте комплекса относительно тупикового забоя вентиляционного штрека. Средние выработки проводят до траектории последних соединенных с ними тупиковых штреков, а фланговые выработки соединены между собой крайними штреками с отработкой крайнего столба шахтного поля механизированным комплексом на всю ширину шахтного поля с разворотом комплекса у фланговых выработок, причем между средними выработками и крайними штреками проводят дополнительные диагональные разрезные печи. Изобретение позволяет снизить трудозатраты при отработке всего шахтного поля. 2 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разработки шахтных полей угольных пластов с использованием механизированных комплексов.

Известен способ разработки шахтных полей угольных месторождений (А.С. СССР №1218113, МКИ Е21С 41/04, E21D 23/00), согласно которому шахтное поле нарезают средними и фланговыми выработками (стволами в случае уклонных полей), вентиляционными и тупиковыми конвейерными штреками на столбы по простиранию, вентиляционные штреки соединяют обводными выработками у фланговых выработок (стволов), отработку столбов по простиранию производят механизированным комплексом с разворотом его на 180° у фланговой выработки.

Недостатком известного способа является необходимость монтажа и демонтажа механизированного комплекса после отработки каждых двух столбов шахтного поля. Кроме того, проходка протяженных вентиляционных и конвейерных штреков весьма затруднительна, что исключает возможность нарезания и отработку протяженных длинных столбов по простиранию.

Известен также способ разработки шахтных полей угольных пластов (патент РФ №2258139, МПК Е21С 41/18). Способ включает нарезание шахтного поля средними и фланговыми выработками, чередующимися тупиковыми конвейерными и вентиляционными штреками на столбы по простиранию, проведение вентиляционных обводных выработок между вентиляционными штреками и между конвейерными штреками, проведение диагональных печей между тупиковыми забоями вентиляционных штреков и конвейерными штреками, отработку столбов механизированным комплексом с разворотом его относительно тупиковых забоев штреков, реверсирование конвейера комплекса и транспортирование угля по диагональной разрезной печи при развороте комплекса относительно тупикового забоя вентиляционного штрека.

Недостатком известного способа является возможность отработки механизированным комплексом только одной половины шахтного поля с необходимостью демонтажа комплекса перед средней выработкой и последующим монтажом комплекса за средней выработкой для отработки второй половины шахтного поля, поскольку монтаж и демонтаж механизированного комплекса менее трудоемкая и безопасная операция, чем фронтальное гашение нескольких средних выработок при переходе без демонтажа механизированного комплекса на другую половину шахтного поля.

Задачей заявляемого способа разработки шахтных полей угольных пластов является снижение трудозатрат при отработке всего шахтного поля.

Указанная задача достигается тем, что в способе разработки шахтных полей угольных пластов, включающем нарезание шахтного поля средними и фланговыми выработками, чередующимися тупиковыми конвейерными и вентиляционными штреками на столбы по простиранию, проведение вентиляционных обводных выработок между вентиляционными штреками и между конвейерными штреками, проведение диагональных печей между тупиковыми забоями вентиляционных штреков и конвейерными штреками, отработку столбов механизированным комплексом с разворотом его относительно тупиковых забоев штреков, реверсирование конвейера комплекса и транспортирование угля по диагональной разрезной печи при развороте комплекса относительно тупикового забоя вентиляционного штрека, согласно изобретению средние выработки проводят до траектории последних соединенных с ними тупиковых штреков, а фланговые выработки соединены между собой крайними штреками с отработкой крайнего столба шахтного поля механизированным комплексом на всю ширину шахтного поля с разворотом комплекса у фланговых выработок, причем между средними выработками и крайними штреками проводят дополнительные диагональные разрезные печи.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена технологическая схема очистных работ при отработке одного шахтного поля; на фиг.2 - технологическая схема отработки шахтного поля при нарезании в угольном пласте нескольких шахтных полей.

Способ осуществляют следующим образом.

При отработке одного шахтного поля его нарезание проводят с помощью средних основных вентиляционной 1, путевой 2 и конвейерной 3 выработок (наклонных стволов для уклонных полей) и вентиляционных фланговых выработок (стволов) 4 и 5, а также верхних вентиляционных штреков 6 и 7, а затем с помощью спаренных (параллельных) тупиковых конвейерных штреков 8, 9, 10, 11 и расположенных между ними спаренных тупиковых вентиляционных штреков 12, 13, 14, 15 и крайних вентиляционных штреков 16, 17 делят на четное количество столбов 18, 19, 20, 21, 22, 23 и 24 в каждой половине шахтного поля.

Во фронтальной разрезной печи 25 монтируют механизированный комплекс.

Вентиляционные и конвейерные штреки двух соседних столбов 18, 19 и 20, 24, а также 21, 22 и 23, 24 соединяют соответственно обводными выработками 26, 27, и 28, проведенными примерно по дуге окружности с центром в зоне тупиковых забоев конвейерных и вентиляционных штреков.

Разрезные диагональные печи 29 и 30, а также 31 и 32 соединяют соответственно тупиковые забои конвейерных и вентиляционных штреков с вентиляционными и конвейерными штреками по направлению отработки шахтного поля.

Дополнительные разрезные диагональные печи 33 и 34 проводят между тупиковыми забоями средних выработок (стволов) 1, 2, 3 и штреками 16, 17.

Фронтальная разрезная печь 35 служит для демонтажа комплекса.

При отработке механизированным комплексом нескольких рядом расположенных шахтных полей (см. фиг.2), каждое шахтное поле нарезают с помощью средних вентиляционных выработок (стволов) 36 и 37 и фланговых основных 38, путевых 39 и конвейерных 40 выработок, а также верхних вентиляционных штреков 6 и 7, а затем с помощью спаренных (параллельных) тупиковых конвейерных штреков 8, 9, 10, 11 и расположенных между ними спаренных тупиковых вентиляционных штреков 12, 13, 14, 15 и крайних конвейерных штреков 41, 42 делят на нечетное количество столбов 18, 19, 21, 22 и 43 в каждой половине шахтного поля.

Тупиковые конвейерные и вентиляционные штреки, обводные выработки, разрезные диагональные печи проходят и соединяют также, как и при отработке одного шахтного поля, только фронтальную монтажную разрезную печь 25 и фронтальную разрезную демонтажную печь 35 располагают в углах шахтного поля у фланговых основных выработок, а дополнительные диагональные разрезные печи 33 и 34 проводят между тупиковыми забоями средних вентиляционных выработок (стволов) 36, 37 и крайними конвейерными штреками 41, 42.

При отработке механизированным комплексом одного шахтного поля (см. фиг.1) из разрезной печи 25 первого столба 18 уголь из лавы конвейером комплекса доставляют на конвейерный штрек 8, а затем через сбойки - на конвейерный штрек 9 и далее по конвейерной средней выработке (стволу) 3.

Проветривание осуществляют подачей свежего воздуха по вентиляционной выработке 1, путевой выработке 2, конвейерному штреку 9, затем конвейерному штреку 8, комплекс, вентиляционному штреку 6 до вентиляционной фланговой выработки 5.

При развороте комплекса относительно тупикового забоя конвейерных штреков уголь транспортируют из лавы сразу на конвейерный штрек 9 до конвейерной выработки (ствола) 3, а проветривание осуществляют подачей свежего воздуха по конвейерному штреку 9, комплекс (лаву), обводную выработку 25, вентиляционный штрек 12 и фланговую вентиляционную выработку (ствол) 5.

После разворота комплекса и отработке столба 19 происходит постепенное гашение разрезной диагональной печи 29, причем лава пересекается с разрезной печью в одной точке, что исключает значительное увеличение горного давления. Транспортировку угля осуществляют по конвейерному штреку 9, а проветривание - подачей свежего воздуха по штреку 9, комплексу, вентиляционным штрекам 12, 13 до фланговой вентиляционной выработки 5.

При развороте комплекса относительно тупикового забоя вентиляционных штреков 12, 13 конвейер комплекса реверсируют, уголь из лавы поступает в зону разворота комплекса, а затем его транспортируют по разрезной диагональной печи 30 до конвейерного штрека 8, по которому транспортируют в направлении отработки столба 20 до первой сбойки с конвейерным штреком 9, по которому уголь транспортируют в обратном направлении до основной конвейерной выработки (ствола) 3.

Проветривание при этом развороте комплекса осуществляют подачей свежего воздуха по конвейерному штреку 9, конвейерному штреку 8, диагональной разрезной печи 30, комплекс (лаву), обводную выработку 27, конвейерный штрек 8 и далее по путевой выработке (стволу) 2.

Отработку столба 20 осуществляют также, как и отработку столба 18, а отработку столба 24 осуществляют аналогично отработке столба 19, но уже на всю ширину шахтного поля с разворотом комплекса на 180° у фланговых выработок 4, 5 и с гашением разрезных печей 29, 33, 34 и 31.

После отработки столбов 23, 22, 21 комплекс демонтируют во фронтальной разрезной печи 35.

При нарезании шахтного поля (фиг.2) основными фланговыми выработками (стволами) 36, 37 и делении каждой половины шахтного поля на нечетное количество (три, пять и более) столбов по простиранию создают условия для отработки шахтного поля комплексом, смонтированным в монтажной печи 25 в углу шахтного поля у основных фланговых выработок 38, 39, 40 и отработки второй половины шахтного поля с расположением демонтажной фронтальной разрезной печи 35 в противоположном углу шахтного поля у других основных фланговых выработок.

Характерными особенностями заявляемого изобретения является то, что при отработке одного шахтного поля (фиг.1) каждая половина шахтного поля нарезается на четное количество (два, четыре и более) столбов по простиранию с транспортом угля на поверхность по средней основной выработке и расположению монтажных и демонтажных фронтальных разрезных печей у средних основных выработок, а при отработке нескольких рядом расположенных шахтных полей каждая половина отрабатываемого шахтного поля нарезается на нечетное количество (три, пять и более) столбов по простиранию и транспортом угля на поверхность по фланговым основным выработкам с расположением фронтальных монтажных 25 и демонтажных 35 разрезных печей в противоположных углах шахтного поля у основных фланговых выработок, но с расположением фронтальной демонтажной печи отработанного шахтного поля напротив фронтальной монтажной печи 25 подготавливаемого к отработке соседнего шахтного поля.

Изобретение позволяет не только отрабатывать каждое шахтное поле механизированным комплексом без его демонтажа, но и улучшает условия транспорта демонтируемых частей комплекса или на поверхность при отработке одного шахтного поля или перемонтажа при отработке соседнего шахтного поля.

Способ разработки шахтных полей угольных пластов, включающий деление шахтного поля средними и фланговыми выработками, чередующимися спаренными тупиковыми вентиляционными и конвейерными штреками на столбы по простиранию, соединение тупиковых забоев диагональными разрезными печами с соседними спаренными выработками, отработку столбов механизированным комплексом с разворотом его на 180° относительно тупиков штреков после проведения обводных вентиляционных выработок, реверсирование конвейера механизированного комплекса с транспортом угля по диагональной разрезной печи при развороте комплекса относительно тупикового забоя вентиляционных штреков, отличающийся тем, что средние выработки проводят до последних сообщающихся с ними спаренных тупиковых штреков и делят шахтное поле на две части, а фланговые выработки соединяют между собой крайними штреками, причем между крайними штреками, которые соединены с фланговыми выработками и средними выработками, проводят дополнительные диагональные печи.