Способ отработки мощных угольных пластов

Изобретение относится к горному делу, используется при отработке мощных пластов с крепкими углями. Способ включает механизированную отработку нижнего слоя с разупрочнением подкровельной толщи пласта и последующим выпуском из нее угля. В подкровельной толще проходят перпендикулярно забою лавы промежуточные штреки, после чего производят ее разупрочнение путем вибровоздействия на нее с помощью вибросейсмических источников колебаний. Источники колебаний смонтированы в промежуточных штреках в зоне опорного давления на расстоянии не менее 15-20 м от забоя лавы. Техническая задача - уменьшение потерь и разубоживания угля за счет его беспрепятственного выпуска из подкровельной толщи через окна ограждений секций механизированной крепи. 2 ил.

 

Техническое решение относится к горному делу и может быть использовано при отработке мощных пластов с крепкими углями.

Известен способ, реализованный при эксплуатации механизированной крепи с элементами принудительного выпуска самообрушающегося угля из межслоевой толщи по патенту РФ на полезную модель №39913, Е21D 23/00, опубл. в БИ №23, 2004 г., включающий механизированную отработку нижнего слоя, разупрочнение подкровельной толщи с помощью взрывчатых веществ (ВВ) и последующий выпуск из нее угля на забойный скребковый конвейер. Недостатком этого способа является то, что при работе на пластах с крепкими углями разупрочнение подкровельной толщи для ее беспрепятственного выпуска в подкрепное пространство предполагают с применением ВВ, что недопустимо в условиях шахт, опасных по газу и пыли.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ отработки мощных пластов угля (см. Применение флюидоразрыва для разупрочнения подкровельной толщи при отработке мощных пологих пластов. Уголь №9, 2000, с.17-19), включающий механизированную отработку нижнего слоя с выпуском угля на забойный конвейер из предварительно разупрочненной подкровельной толщи методом направленного гидроразрыва. Недостатком известного способа является то, что разупрочнение подкровельной толщи методом направленного гидроразрыва обеспечивает разрушение подкровельной толщи только на крупные блоки угля, размеры которых определяются расстоянием между инициирующими щелями. Это в значительной мере затрудняет выпуск угля через окна ограниченного размера в ограждениях секций крепи, что приводит к незапланированным потерям и разубоживанию угля.

Технической задачей предлагаемого решения является уменьшение потерь и разубоживания угля за счет его беспрепятственного выпуска из подкровельной толщи пласта через окна ограждений секций механизированной крепи путем предварительного разупрочнения подкровельной толщи пласта, обеспечивающего ее последующее разрушение на мелкие фракции.

Поставленная задача достигается тем, что в способе отработки мощных угольных пластов, включающем механизированную отработку нижнего слоя с разупрочнением подкровельной толщи пласта и последующим выпуском из нее угля, согласно техническому решению в подкровельной толще пласта угля проходят перпендикулярно забою лавы промежуточные штреки, после чего производят разупрочнение подкровельной толщи пласта, оказывая на нее вибровоздействие с помощью вибросейсмических источников колебаний, смонтированных в указанных промежуточных штреках в зоне опорного давления на расстоянии не менее 15-20 м от забоя лавы.

Указанная совокупность признаков позволяет разупрочнить угольный массив в подкровельной толще пласта под влиянием вибровоздействия, что способствует его разрушению в процессе выпуска угля на мелкие фракции. Это обеспечивает беспрепятственный выпуск угля через окна в ограждениях секций механизированной крепи и тем самым уменьшает потери и разубоживание угля.

Сущность технического решения поясняется примером конкретной реализации и чертежами, где

на фиг.1 изображен разрез угольного пласта с видом на забой;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Предлагаемый способ отработки мощных угольных пластов реализуют следующим образом.

Нижний слой угольного пласта отрабатывают механизированным комплексом, секции 1 крепи которого снабжены ограждениями 2 с окнами для выпуска угля из разрушенной подкровельной толщи пласта на забойный конвейер. В подкровельной толще пласта перпендикулярно забою лавы проходят промежуточные штреки 3, после чего перед выпуском угля производят разупрочнение подкровельной толщи пласта, оказывая на нее вибровоздействие с помощью вибросейсмических источников 4 колебаний, смонтированных в указанных промежуточных штреках 3 в зоне опорного давления на расстоянии 15÷20 м от забоя лавы. При работе вибросейсмических источников 4 колебаний происходит разупрочнение угольного массива вследствие вибрационного воздействия источника 4 колебаний на угольный массив в направлении вкрест простирания пласта. Время работы вибросейсмических источников 4 колебаний определяют крепостью и состоянием угольного массива.

По мере поступательного перемещения комплекса в нижнем слое подсеченная подкровельная толща пласта, предварительно разупрочненная вибросейсмическими источниками 4 колебаний, разрушается под воздействием энергии горного давления на мелкие фракции, чем обеспечивают беспрепятственный выпуск угля через окна секций 1 в призабойное пространство. По мере перемещения комплекса перемещают по промежуточным штрекам 3 и вибросейсмические источники 4 колебаний, сохраняя постоянным расстояние не менее 15÷20 м от забоя лавы до места их установки. Операцию по разупрочнению подкровельной толщи пласта вибросейсмическими источниками 4 колебаний могут производить одновременно с работой комплекса по выемке нижнего слоя пласта.

Способ отработки мощных угольных пластов, включающий механизированную отработку нижнего слоя с разупрочнением подкровельной толщи пласта и последующим выпуском из нее угля, отличающийся тем, что в подкровельной толще пласта проходят перпендикулярно забою лавы промежуточные штреки, после чего производят разупрочнение подкровельной толщи пласта, оказывая на нее вибровоздействие с помощью вибросейсмических источников колебаний, смонтированных в указанных промежуточных штреках в зоне опорного давления на расстоянии не менее 15-20 м от забоя лавы.