Способ комбинированной разработки угольного месторождения



Способ комбинированной разработки угольного месторождения
Способ комбинированной разработки угольного месторождения

 


Владельцы патента RU 2430236:

Учреждение Российской академии наук Институт угля и углехимии Сибирского отделения РАН (ИУУ СО РАН) (RU)

Изобретение относится к горному делу, в частности к комбинированной, открыто-подземной разработке угольных пластов, и может быть использовано при добыче угля из пологих пластов. Техническим результатом является повышение эффективности освоения угольного месторождения за счет повышения интенсивности ведения горных работ. Способ включает ведение вскрышных работ и выемку пластов, выходящих под наносы, карьером с образованием уступов. По всей длине рабочего борта карьера шахтное поле делят на панели, на уступе, сопряженном с выходом угольного пласта, формируют промплощадку, с которой осуществляют выбуривание пласта по технологии глубокой разработки угольных пластов (КГРП). Сначала проводят наклонные вскрывающие выработки по границам каждой панели на глубину, регламентированную паспортом КГРП, которые потом углубляют, расширяют и крепят шахтной крепью, формируя тем самым главные и фланговые уклоны. Затем осуществляют выбуривание пласта в пространстве между главными и фланговыми уклонами, проводя наклонные выработки преимущественно у почвы пласта и принимая расстояние между ними в три-четыре раза больше, чем предусмотрено регламентом КГРП. По мере выбуривания пласта в направлении от главных уклонов к фланговым ведут подготовку выемочного столба в зоне отработанных КГРП, причем ориентируют столб под небольшим уклоном в сторону главных вскрывающих выработок для организации самотечного водоотведения. Отработку оставшихся запасов ведут в длинных выемочных столбах средствами комплексной механизации в нисходящем порядке. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к комбинированной, открыто-подземной разработке угольных пластов, и может быть использовано при добыче угля из пологих пластов.

Известен способ комбинированной добычи угля, включающий выемку угля открытым способом в карьере, проведение оконтуривающих выработок с борта карьера, монтаж механизированного комплекса на почве карьера и выемку угля подземным способом средствами комплексной механизации [1]. Недостатком способа является то, что при заглублении механизированного комплекса в угольный массив резко ухудшаются условия проветривания очистного забоя, а также повышенная сложность организации работ по вводу механизированного комплекса в угольный массив.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, является способ комбинированной добычи угля, включающий ведение вскрышных работ и выемку пластов, выходящих под наносы, карьером с образованием уступов; выбуривание пласта по технологии глубокой разработки угольных пластов (КГРП); деление шахтного поля на панели проведением на их границах по пласту наклонных вскрывающих выработок, подготовку выемочных столбов между наклонными выработками и подземную выемку угля средствами комплексной механизации [2]. Недостатками прототипа являются:

- повышенные потери угля в недрах из-за необходимости оставлять целики между выработками, проводимыми комплексом глубокой разработки пластов, и барьерный целик между работами КГРП и ближайшим выемочным столбом;

- слабая интенсификация освоения угольного месторождения, связанная с последовательным переходом от открытой разработки к открыто-подземной и далее к подземной.

Эти недостатки снижают эффективность освоения угольного месторождения.

Целью изобретения является повышение эффективности освоения угольного месторождения за счет повышения интенсивности ведения горных работ путем комбинирования способов разработки, перехода от открытой добычи угля к открыто-подземной, а от нее - к подземной и совмещения их во времени.

Поставленная цель достигается тем, что в способе комбинированной разработки угольного месторождения, включающем ведение вскрышных работ и выемку пластов, выходящих под наносы, карьером с образованием уступов; выбуривание пласта по технологии глубокой разработки угольных пластов; проведение по пласту наклонных вскрывающих выработок; подготовку выемочных столбов между наклонными выработками и подземную выемку угля средствами комплексной механизации, выбуривание пласта осуществляют с уступа карьера, ширину уступа карьера, с которого ведут выбуривание пласта, принимают с учетом размещения на нем оборудования комплекса глубокой разработки пластов и организации транспорта горной массы из открытых работ; по всей длине рабочий борт карьера делят на панели, наклонные вскрывающие выработки проводят по границам каждой панели комплексом глубокой разработки; выбуривание пласта по технологии глубокой разработки осуществляют между вскрывающими наклонными выработками панели; подготовку выемочного столба ведут по мере выбуривания пласта в зоне отработанных комплексом глубокой разработки запасов, причем выемочный столб ориентируют под небольшим наклоном в сторону главных наклонных вскрывающих выработок, а расстояние между выработками, проводимыми комплексом глубокой разработки пластов, принимают в три-четыре раза больше регламентной.

Способ поясняется схемами комбинированной разработки угольных пластов. На фиг.1 показана схема вскрытия и отработки свиты угольных пластов для комбинированной добычи угля; на фиг.2 - то же, вид в плане.

Способ может быть реализован следующим образом. Свиту угольных пластов 1, 2, 3, 4 в границах горного отвода угольного карьера подготавливают к выемке удалением пород вскрыши с образованием уступов 5, 6, 7, 8 для организации транспорта угля и вскрыши. По всей длине рабочий борт карьера делят на панели. На уступе, связанном с выходом угольного пласта рабочей мощности, например уступ 7 и пласт 2, формируют промплощадку 9, на которой монтируют оборудование комплекса глубокой разработки пластов 10 (КГРП), при этом ширину этого уступа принимают с учетом организации транспорта горной массы из открытых работ.

Комплексом 10 сначала у одной границы панели выбуривают две-три наклонные выработки, которые затем продлевают, расширяют и крепят шахтной крепью, сооружая тем самым главные уклоны 11. Затем у другой границы панели выбуривают две наклонные выработки и аналогичным образом сооружают фланговые уклоны 12. Потом в пространстве между главными и фланговыми уклонами ведут работы по выемке угля из наклонных выработок 13, проводимых у почвы пласта и ориентированных по линии его падения. При этом расстояние между наклонными выработками принимают равным трех-четырех кратному расстоянию, обусловленному технологическими параметрами применения КГРП. Глубину наклонных выработок 13 принимают в соответствии с техническими характеристиками КГРП.

По мере ведения очистных работ комплексом КГРП, начиная от главных уклонов в сторону фланговых, проводят подготовительные выработки, нарезая, таким образом, выемочный столб 14, причем подготовительные выработки проводят под небольшим углом в сторону главных уклонов для организации водоотведения из выемочного столба.

После окончания очистных работ комплексом 10 в границах панели эти работы переносят в соседнюю панель аналогичным образом, а в данной, после окончания подготовительных работ в выемочном столбе 14, начинают подземные очистные работы, используя при этом высокопроизводительный очистной механизированный комплекс. Очистным механизированным комплексом полностью вынимается уголь из выемочного столба 14. Последующие работы по добыче угля в данной панели осуществляют подземным способом в длинных выемочных столбах 15, 16, 17 с использованием средств комплексной механизации.

За счет выемки угля комплексом глубокой разработки пластов и значительного совмещения с ней подготовительных подземных работ осуществляется интенсивный переход от открытой к подземной добыче угля; при этом извлекается уголь из целика между карьером и шахтой.

За счет проведения наклонных выработок, выбуриваемыми КГРП, у почвы пласта и увеличения расстояний между ними, увеличивается устойчивость не только междукамерных целиков, но и самих некрепленых выработок. Это, в свою очередь, способствует улучшению проветривания и водоотведения в выемочном столбе.

За счет расширения, углубления и крепления уже пройденных крайних наклонных выработок разрабатываемой панели снижаются капитальные затраты на формирование главных и фланговых уклонов, улучшаются условия их проветривания и организация работ.

За счет использования части наклонных выработок в качестве уклонов организуется бремсберговая схема проветривания последующих выемочных столбов, улучшающая условия их разработки.

За счет комбинирования открытой, открыто-подземной и подземной разработки и их совмещения во времени достигается повышение не только полноты извлечения угля, но и интенсивности освоения месторождения.

Перечисленные обстоятельства, на наш взгляд, свидетельствуют о повышении эффективности освоения угольного месторождения, а это и есть цель изобретения.

Источники информации

1. Способ изоляции монтажной площадки при отработке угольного пласта с поверхности. Патент РФ №1751334, опубл. 30.07.1992, бюл. №28 (аналог).

2. Способ комбинированной разработки пологих пластов угольных месторождений. Патент РФ №2312218, опубл. 10.12.2007, бюл. №34 (прототип).

Способ комбинированной разработки угольного месторождения, включающий ведение вскрышных работ и выемку пластов, выходящих под наносы, карьером с образованием уступов, выбуривание пласта по технологии глубокой разработки угольных пластов, проведение по пласту наклонных вскрывающих выработок, подготовку выемочных столбов между наклонными выработками и подземную выемку угля средствами комплексной механизации, отличающийся тем, что выбуривание пласта осуществляют с уступа карьера, ширину уступа карьера, с которого ведут выбуривание пласта, принимают с учетом размещения на нем оборудования комплекса глубокой разработки пластов и организации транспорта горной массы из открытых работ, по всей длине рабочий борт карьера делят на панели, наклонные вскрывающие выработки проводят по границам каждой панели комплексом глубокой разработки, выбуривание пласта по технологии глубокой разработки осуществляют между вскрывающими наклонными выработками панели, подготовку выемочного столба ведут по мере выбуривания пласта в зоне отработанных комплексом глубокой разработки запасов, причем выемочный столб ориентируют под небольшим наклоном в сторону главных наклонных вскрывающих выработок, а расстояние между выработками, проводимыми комплексом глубокой разработки пластов, принимают в три-четыре раза больше регламентной.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу, в частности к селективной выемке угольных пластов, содержащих прослой с кондиционным содержанием железа. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при повторной разработке техногенных россыпных месторождений криолитозоны подземным способом.

Изобретение относится к горной промышленности, к способам разработки пологих угольных пластов длинными столбами. .

Изобретение относится к области горной промышленности и в частности к камерной разработке полезных ископаемых, в том числе к отработке калийных, магниевых и каменных солей.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке малых кимберлитовых трубок в условиях многолетней мерзлоты и экстремального климата Севера.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке рудных месторождений. .

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота.

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом с выделением этапов разработки, и может быть использовано при отработке глубоких месторождений округлой формы в плане.
Изобретение относится к горно-металлургической промышленности и может быть использовано при освоении месторождений руд нетугоплавких металлов, высвобождаемых термическим или высокочастотным энергетическим воздействием.

Изобретение относится к области горной промышленности и может найти применение при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. .

Изобретение относится к способу и устройству для отвала пустой породы в пределах карьера

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, используется для разработки рудных залежей мощностью более 20 м любого угла падения, представленных рудами средней и ниже средней ценности и рядового качества

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при рекультивации и консервации неглубоких карьеров, расположенных в аллювиальных отложениях, в том числе при добыче стройматериалов и разработке россыпей

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота
Изобретение относится к горно-металлургической промышленности и может быть использовано при разработке рудных месторождений

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вскрышных и добычных работах на россыпных месторождениях полезных ископаемых с применением бульдозерно-грохотильных агрегатов и добычного плавучего оборудования

Изобретение относится к горнорудной и горнодобывающей промышленности, в частности к разработке и обогащению горнорудной массы (ГРМ) обводненных техногенных месторождений на месте их залегания полезных ископаемых - хвостохранилищ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к области горной промышленности и может найти применение при открытой разработке крутопадающих месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к горному делу, в частности к открыто-подземной разработке мощных пологих угольных пластов
Наверх