Способ открыто-подземной разработки пологого угольного пласта средней мощности
Владельцы патента RU 2436953:
Учреждение Российской академии наук Институт угля и углехимии Сибирского отделения РАН (ИУУ СО РАН) (RU)
Изобретение относится к открыто-подземной разработке пологих угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности разработки пологого угольного пласта. Способ включает 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. Сначала вскрытый пласт делят барьерными целиками на выемочные блоки, каждый выемочный блок условно делят на устья выработок и целики, располагая целики между устьями выработок. Очистные работы начинают с проведения первой выработки первого выемочного блока с анкерным креплением кровли, при этом часть комплекса, расположенную на почве проводимой выработки, используют в качестве базы анкероустановщика. Затем осуществляют проведение второй выработки аналогичным образом, потом вынимают целик между ними, далее осуществляют проведение третьей выработки и погашение целика между проведенными второй и третьей выработками и так далее до противоположного края выемочного блока. Отработку выемочных блоков осуществляют в том же порядке, что и порядок проведения выработок в блоке, а ширину целика принимают примерно равной ширине выработки. 2 ил.
Изобретение относится к горному делу, в частности к открыто-подземной разработке пологих угольных пластов комплексом глубокой разработки пласта (КГРП) с уступа борта 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]. Этот способ обладает целым рядом недостатков, а именно: необходимость предварительного осуществления большого объема вскрышных работ для обеспечения доступа к полезному ископаемому; потери полезного ископаемого, сосредоточенного в пластах малой и средней мощности, не разрабатываемых открытым способом; при достижении разрезом предельной глубины даже вскрытый угольный пласт, уходящий в борт разреза, не может быть вынут средствами механизации угольного разреза.
В качестве прототипа принят способ разработки пологого угольного пласта средней мощности, 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:
- повышенные потери угля в недрах из-за необходимости оставления целиков между соседними выработками;
- высокая вероятность возникновения аварий очистного забоя из-за отсутствия крепления кровли в выработках.
Перечисленные недостатки снижают эффективность разработки пологих угольных пластов средней мощности способом открыто-подземной разработки.
Цель изобретения - повышение эффективности разработки полого угольного пласта средней мощности способом открыто-подземной разработки за счет увеличения полноты извлечения запасов путем выемки целиков и организации крепления кровли в проводимых выработках.
Поставленная цель достигается тем, что в способе открыто-подземной разработки пологого угольного пласта средней мощности, 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, вскрытый разрабатываемый пласт делят барьерными целиками на выемочные блоки, каждый выемочный блок условно делят на устья выработок и целики, располагая целики между устьями выработок, очистные работы начинают с проведения первой выработки первого выемочного блока с анкерным креплением кровли, при этом часть комплекса, расположенную на почве проводимой выработки, используют в качестве базы анкероустановщика, затем осуществляют проведение второй выработки аналогичным образом, потом вынимают целик между ними, далее осуществляют проведение третьей выработки и погашение целика между проведенными второй и третьей выработками и так далее до противоположного края выемочного блока, причем отработку блоков осуществляют в том же порядке, что и порядок проведения выработок в блоке, а ширину целика принимают примерно равной ширине выработки.
Предлагаемый способ разработки поясняется схемами. На фиг.1 показана схема проведения выработки прямоугольного сечения с поддержанием кровли анкерной крепью; на фиг.2 - деление вскрытого пласта на выемочные блоки, блоков - на устья планируемых выработок и целики, а также показана очередность проведения выработок и выемки целиков в блоке.
Способ может быть реализован следующим образом. На уступе борта угольного разреза сооружают рабочую площадку 1. Начиная от края вскрытой части, угольный пласт 2 средней мощности условно делят на выемочные блоки 3, отделяя их барьерными целиками 4. В первом выемочном блоке намечают устья планируемых к проведению выработок 5 в соответствии с шириной исполнительного органа выемочной машины комплекса глубокой разработки пласта (КГРП), между которыми планируют оставлять целики 6. Затем на рабочей площадке 1 напротив устья планируемой выработки 5 с порядковым номером I монтируют оборудование КГРП.
Выемку угля осуществляют проведением выработок прямоугольного сечения выемочной машиной 7, подаваемой на угольный массив ставом 8. По мере углубления выемочной машины 7 в угольный массив осуществляют бурение шпуров в кровлю выработки и возведение анкерной крепи 9 (выемочная машина 7 для этого снабжена буровыми станками 10, установленными по нормали к кровле пласта). Поскольку став 8 комплекса является достаточно жестким, широким и прямолинейным, то для установки анкерной крепи может быть использован телеуправляемый анкероустановщик 11, перемещающийся вдоль проводимой выработки по ставу 8. Установив комплект анкеров, анкероустановщик возвращается к устью выработки, где его снаряжают очередным комплектом анкеров. При этом движение става 8 во время его наращивания не ограничивает подвижности анкероустановщика по перемещению, а возведение анкерной крепи анкероустановщик осуществляет при неподвижном ставе 8.
После проведения выработки 5 под номером I оборудование КГРП вытягивают за став 8 и демонтируют. Затем его перемещают к устью планируемой выработки 5 под номером II - осуществляют проведение выработки аналогичным образом, т.е. с анкерным креплением кровли.
На следующем этапе осуществляют выемку целика 6 (III) между выработками 5 под номерами I и II, но теперь без крепления кровли. Затем проводят выработку под номером IV с анкерным креплением кровли, а следом вынимают целик V между выработками III и IV. И так далее в том же порядке до тех пор, пока не будет погашен последний целик 6 (IX) в выемочном блоке I.
После проведения выработок 5 и погашения целиков 6 в первом выемочном блоке, очистные работы в том же порядке переводят во второй выемочный блок и т.д.
Таким образом, за счет анкерного крепления кровли в проводимых выработках снижается вероятность обрушения пород кровли не только во время проведения самой выработки, но и при выемке смежного целика. За счет этого снижаются не только потери угля в целиках между выработками, но и вероятность возникновения аварии, т.е. повышается эффективность разработки угольного пласта средней мощности 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 пологого угольного пласта средней мощности, 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 вскрытый разрабатываемый пласт делят барьерными целиками на выемочные блоки, каждый выемочный блок условно делят на устья выработок и целики, располагая целики между устьями выработок, очистные работы начинают с проведения первой выработки первого выемочного блока с анкерным креплением кровли, при этом часть комплекса, расположенную на почве проводимой выработки, используют в качестве базы анкероустановщика, затем осуществляют проведение второй выработки аналогичным образом, потом вынимают целик между ними, далее осуществляют проведение третьей выработки и погашение целика между проведенными второй и третьей выработками и так далее до противоположного края выемочного блока, причем отработку блоков осуществляют в том же порядке, что и порядок проведения выработок в блоке, а ширину целика принимают примерно равной ширине выработки.
