Способ открыто-подземной разработки мощного пологого угольного пласта
Владельцы патента RU 2435956:
Учреждение Российской академии наук Институт угля и углехимии Сибирского отделения РАН (ИУУ СО РАН) (RU)
Изобретение относится к горному делу, в частности к открыто-подземной разработке мощных пологих угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности разработки мощного пологого угольного пласта. Способ включает предварительную подготовку фронта очистных работ путем сооружения рабочей площадки на уступе борта разреза или на его дне по линии простирания на уровне почвы разрабатываемого пласта; монтаж на рабочей площадке комплекса глубокой разработки пласта; выемку угля этим комплексом в стороне от рабочей площадки путем проведения параллельных выработок прямоугольного сечения с оставлением целиков; выдачу отбитого угля по выработке на рабочую площадку и погрузку его в транспортное средство или складирование в штабель. Очистные работы начинают с проведения выработки в слое у кровли пласта с анкерным креплением кровли, при этом часть комплекса, расположенную на почве проводимой выработки, используют в качестве базы анкероустановщика. Затем осуществляют углубление пройденной выработки до почвы пласта. Проведение второй выработки осуществляют аналогичным образом с оставлением между первой и второй выработками целика. 3 ил.
Изобретение относится к горному делу, в частности к открыто-подземной разработке мощных пологих угольных пластов комплексом глубокой разработки пласта (КГРП) с уступа борта или со дна угольного разреза.
Известен открытый способ разработки угольных пластов, включающий вскрытие пласта удалением пустых пород, залегающих над угольным пластом, планирование рабочей площадки, монтаж добычного оборудования, взрыхление и последующую добычу угля, его погрузку в транспортное средство и вывоз за пределы разреза [1]. Недостатком способа является то, что при достижении угольным разрезом предельной глубины вскрытый угольный пласт, уходящий в борт разреза, не может быть вынут средствами механизации угольного разреза.
В качестве прототипа принят способ разработки пологого угольного пласта, включающий предварительную подготовку фронта очистных работ, путем сооружения рабочей площадки на уступе борта разреза по линии простирания на уровне почвы разрабатываемого пласта, монтаж на рабочей площадке комплекса глубокой разработки пласта, выемку угля этим комплексом в стороне от рабочей площадки путем проведения параллельных выработок прямоугольного сечения с оставлением соразмерных целиков, выдачу отбитого угля по выработке на рабочую площадку и погрузку его в транспортное средство или складирование в штабель [2].
Недостатками способа являются:
- в случае разработки мощного угольного пласта допускаются повышенные потери угля в недрах из-за необходимости оставления нижней или верхней (в зависимости от физических свойств угля и пород кровли и почвы пласта) пачки вследствие ограниченности вынимаемой мощности выемочной машиной КГРП;
- высокая вероятность возникновения аварий очистного забоя из-за значительного по площади обнажения пород кровли и отсутствия крепления кровли в выработках.
Перечисленные недостатки снижают эффективность разработки мощных пологих угольных пластов способом открыто-подземной разработки.
Цель изобретения - повышение эффективности разработки мощного пологого угольного пласта способом открыто-подземной разработки за счет увеличения полноты извлечения запасов путем послойной выемки угля при проведении выработки и анкерного крепления кровли в проводимых выработках.
Поставленная цель достигается тем, что в способе открыто-подземной разработки мощного пологого угольного пласта, включающем предварительную подготовку фронта очистных работ путем сооружения рабочей площадки на уступе борта разреза по линии простирания на уровне почвы разрабатываемого пласта, монтаж на рабочей площадке комплекса глубокой разработки пласта, выемку угля этим комплексом в стороне от рабочей площадки путем проведения параллельных выработок прямоугольного сечения с оставлением целиков, выдачу отбитого угля по выработке на рабочую площадку и погрузку его в транспортное средство или складирование в штабель, пласт по мощности делят на два слоя сооружением рабочей площадки на почве верхнего слоя, то есть слоя у кровли пласта, проведение первой выработки осуществляют в слое у кровли пласта с анкерным креплением кровли, при этом часть комплекса, расположенную на почве проводимой выработки, используют в качестве базы анкероустановщика, затем осуществляют углубление рабочей площадки в зоне выработки до почвы пласта, перемещение на него комплекса оборудования и последующее углубление проведенной первой выработки; проведение второй выработки осуществляют аналогичным образом.
Предлагаемый способ разработки поясняется схемами. На фиг.1 показана схема проведения выработки прямоугольного сечения в слое у кровли пласта с поддержанием кровли анкерной крепью; на фиг.2 - проведение выработки в слое у почвы пласта; на фиг 3 - очередность проведения выработок.
Способ может быть реализован следующим образом. На уступе борта угольного разреза (или на его дне) сооружают рабочую площадку 1 на уровне примерно средней линии мощности пласта, деля, таким образом, мощный пласт 2 на два слоя верхний (у кровли пласта) и нижний (у почвы). Начиная от края вскрытой части пласта на рабочей площадке 1 напротив устья планируемой выработки с порядковым номером I монтируют оборудование КГРП.
Выемку угля начинают в слое у кровли пласта проведением выработки прямоугольного сечения выемочной машиной 3, подаваемой на угольный массив ставом 4. По мере углубления выемочной машины 3 в угольный массив осуществляют бурение шпуров в кровлю выработки и возведение анкерной крепи 5 (выемочная машина 3 для этого снабжена буровыми станками 6). Поскольку став 4 комплекса является достаточно жестким, широким и прямолинейным, то для установки анкерной крепи 5 может быть использован телеуправляемый анкероустановщик 7, перемещающийся вдоль проводимой выработки по ставу 4. Установив комплект анкеров, анкероустановщик 7 возвращается к устью выработки, где его снаряжают очередным комплектом анкеров. При этом движение става 4 во время его наращивания не ограничивает подвижности анкероустановщика 7 по перемещению, а возведение анкерной крепи анкероустановщик 7 осуществляет при неподвижном ставе 4.
После проведения выработки в слое у кровли пласта оборудование КГРП демонтируют, часть рабочей площадки 1 напротив устья первой выработки углубляют до почвы пласта, возвращают оборудование КГРП и начинают углублять пройденную выработку под номером I до почвы пласта под защитой анкерного крепления кровли.
После окончания очистных работ в выработке I оборудование переносят к устью второй планируемой выработки (II) на уровне почвы верхнего слоя (слоя у кровли пласта), при этом между выработками I и II оставляют целик 8.
Таким образом, за счет организации слоевого проведения выработок появляется возможность частичного извлечения мощного пласта из борта угольного разреза; за счет анкерного крепления кровли в проводимых выработках снижается вероятность обрушения пород кровли не только во время проведения самой выработки, но и при выемке нижнего слоя. Все это свидетельствует о повышении эффективности разработки мощного пологого угольного пласта открыто-подземным способом, а это и есть цель изобретения
Источники информации
1. Бокий Б.В. Горное дело, Москва, Углетехиздат, 1953, с.516-522 (аналог).
2. Нецветаев А.Г., Репин Л.Н., Соколовский А.В. Технология добычи угля с применением комплексов глубокой разработки пластов. / Уголь, ноябрь, 2004, с.41-43 (прототип).
Способ открыто-подземной разработки мощного пологого угольного пласта, включающий предварительную подготовку фронта очистных работ путем сооружения рабочей площадки на уступе борта разреза по линии простирания на уровне почвы разрабатываемого пласта, монтаж на рабочей площадке комплекса глубокой разработки пласта, выемку угля этим комплексом в стороне от рабочей площадки путем проведения параллельных выработок прямоугольного сечения с оставлением целиков, выдачу отбитого угля по выработке на рабочую площадку и погрузку его в транспортное средство или складирование в штабель, отличающийся тем, что пласт по мощности делят на два слоя сооружением рабочей площадки на почве верхнего слоя, то есть слоя у кровли пласта, проведение первой выработки осуществляют в слое у кровли пласта с анкерным креплением кровли, при этом часть комплекса, расположенную на почве проводимой выработки, используют в качестве базы анкероустановщика, затем осуществляют углубление рабочей площадки перед выработкой до почвы пласта, перемещение на него комплекса оборудования и последующее углубление проведенной выработки; проведение второй выработки и ее углубление осуществляют аналогичным образом.
