Способ разработки пологих и наклонных угольных пластов средней мощности



Способ разработки пологих и наклонных угольных пластов средней мощности
Способ разработки пологих и наклонных угольных пластов средней мощности
Способ разработки пологих и наклонных угольных пластов средней мощности

 


Владельцы патента RU 2471990:

Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН (RU)
Учреждение Российской академии наук Институт угля Сибирского отделения РАН (RU)

Изобретение относится к горному делу, используется при разработке указанных угольных пластов. Способ включает подготовку выемочного поля проведением транспортной и вентиляционной выработок, поочередное проведение выемочных камер от транспортной до вентиляционной выработки с анкерным креплением кровли, погашение междукамерных целиков выемкой угля комбайнами фронтального действия и транспортировкой отбитого угля в пределах выемочной камеры. Погашение соседних междукамерных целиков ведут одновременно прямыми забоями с отставанием прямого забоя междукамерного целика, расположенного со стороны неотработанного угольного массива, от прямого забоя междукамерного целика, расположенного со стороны обрушенных пород, на величину, не превышающую 10÷12 м, и образованием подработанной частью камеры вентиляционного отделения, расположенного между прямыми забоями указанных целиков. Техническая задача - повышение эффективности разработки за счет уменьшения потерь угля путем полной выемки междукамерных целиков при обеспечении безопасности работ. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Техническое решение относится к горному делу и может быть использовано при разработке пологих и наклонных угольных пластов средней мощности.

Известен способ разработки пологих угольных пластов длинными столбами по простиранию с использованием средств механизации подземных работ, включающий подготовку выемочных полей посредством проведения впереди очистного забоя нижнего откаточного и верхнего вентиляционного штреков на всю длину выемочного столба с последующей выемкой угля из столба очистными работами (Б.В.Бокий, Горное дело, Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу, М., 1959, с. 453, 457).

Недостаток способа состоит в том, что при разработке нарушенных пластов с непереходимыми геологическими нарушениями длина подготавливаемого выемочного столба значительно сокращается, из-за чего значительно увеличиваются затраты на монтажно-демонтажные работы, и разработка такого пласта становится неэффективной.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ разработки мощного пологого угольного пласта по патенту РФ №2354829, E21C 41/18, опубл. 10.05.2009, включающий подготовку выемочного поля в слое у кровли пласта проведением вентиляционной и транспортной выработок, поочередное проведение выемочных камер от транспортной до вентиляционной выработки с анкерным креплением висячего борта и кровли, их углубку до почвы пласта и анкерное крепление висячего борта камеры, погашение междукамерных целиков диагональными заходками в два слоя с оставлением подзавальных целиков и транспортированием отбитого угля в пределах выемочной камеры. По мере проведения выемочной камеры и выемки заходки у кровли пласта осуществляют опережающее крепление обоих бортов части камеры у почвы пласта и заходки возведением анкерной крепи в почве слоя по боковым сторонам камеры и заходки под углом 20÷30° к вертикали, причем висячий борт камеры у почвы пласта крепят стальными анкерами, а оба борта заходки и лежачий борт камеры - полимерными.

Недостатком этого способа является то, что в нем предусмотрено оставление угля между выемочными заездками в подзавальных целиках, что приводит к запланированным значительным потерям угля и, как следствие, к снижению эффективности проводимых работ.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности разработки пологих и наклонных угольных пластов за счет уменьшения потерь угля посредством полной выемки междукамерных целиков при обеспечении безопасных условий труда горнорабочих.

Поставленная задача достигается тем, что в способе разработки пологих и наклонных угольных пластов средней мощности, включающем подготовку выемочного поля проведением транспортной и вентиляционной выработок, поочередное проведение выемочных камер от транспортной до вентиляционной выработки с анкерным креплением кровли, погашение междукамерных целиков выемкой угля комбайнами фронтального действия и транспортировкой отбитого угля в пределах выемочной камеры, согласно техническому решению погашение соседних междукамерных целиков ведется одновременно прямыми забоями с отставанием прямого забоя междукамерного целика, расположенного со стороны неотработанного угольного массива, от забоя, расположенного со стороны обрушенных пород, на величину, не превышающую 10÷12 м, и образованием подработанной частью выемочной камеры вентиляционного отделения, расположенного между прямыми забоями указанных целиков.

Указанная совокупность признаков позволяет в процессе разработки пологих и наклонных угольных пластов производить полное погашение междукамерных целиков (полную выемку угля), что сокращает потери угля в ходе его добычи, а также образовывать вентиляционное отделение, являющееся запасным выходом из забоев, что обеспечивает безопасные условия труда горнорабочих.

Целесообразно также при разработке указанных угольных пластов кровлю над комбайнами фронтального действия и над вентиляционным отделением поддерживать гидрофицированными безразгрузочными крепями шагающего типа, что обеспечит безопасные условия труда горнорабочих.

Целесообразно также при разработке указанных угольных пластов управление горным давлением осуществлять путем принудительного обрушения кровли посредством ее направленного гидроразрыва, что уменьшит величину горного давления на погашаемые междукамерные целики угля и обеспечит их устойчивость в процессе проведения добычных работ, что также создаст безопасные условия труда горнорабочих.

Сущность технического решения поясняется примером конкретной реализации способа разработки пологих и наклонных угольных пластов средней мощности и чертежами фиг.1-3, где:

на фиг.1 изображена технологическая схема подготовки и отработки выемочного поля в плане;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Способ реализуют следующим образом.

Выемочное поле пологого или наклонного угольного пласта средней мощности подготавливают к разработке проведением транспортной 1 (фиг.1) и вентиляционной 2 выработок. В транспортной выработке 1 монтируют конвейер 3 (ленточный или скребковый). Угольный массив поочередно разрезают комбайнами 4 фронтального действия выемочными камерами 5-7 (далее камеры 5-7) в направлении от транспортной выработки 1 к вентиляционной выработке 2. Транспортирование угля от комбайнов 4 фронтального действия осуществляют самоходными вагонами 8. Кровлю камер 5-7 поддерживают анкерной крепью. При проведении камер 5-7 проветривание осуществляют вентиляторами местного проветривания, а после сбойки с вентиляционной выработкой 2 - за счет общешахтной депрессии.

Погашение соседних междукамерных целиков 9 и 10 угля производят комбайнами 4 фронтального действия под защитой гидрофицированных безразгрузочных крепей 11 шагающего типа (фиг.2) одновременно прямыми забоями с отставанием прямого забоя междукамерного целика 10 угля, расположенного со стороны неотработанного угольного массива, от прямого забоя междукамерного целика 9, расположенного со стороны обрушенных пород, на величину, не превышающую 10÷12 м. При этом образуют вентиляционное отделение, расположенное между прямыми забоями указанных целиков 9 и 10. Крепление кровли вентиляционного отделения осуществляют двумя секциями крепи 12, идентичными крепям 11. Передвижку крепей 12 производят одновременно с передвижкой крепей 11. По окончании погашения междукамерных целиков 9 и 10 угля комбайны 4 фронтального действия и гидрофицированные безразгрузочные крепи 11 и 12 своим ходом перебазируют и настраивают для погашения следующих междукамерных целиков 13 и 14, но в обратном направлении.

Управление горным давлением в процессе погашения междукамерных целиков осуществляют путем принудительного обрушения кровли посредством направленного гидроразрыва. Для этого из камер 5 и 7 над междукамерными целиками 9 и 13 пробуривают вертикальные 15 и наклонные 16 скважины (фиг.3) с последующим созданием в них инициирующих щелей 17. После герметизации инициирующих щелей 17 в них подают под давлением рабочую жидкость, которая способствует созданию ориентированных трещин 18, расслаивающих массив горных пород. Глубина бурения вертикальных 15 и наклонных 16 скважин, а также угол наклона к горизонту наклонных скважин 16 определяются структурой и состоянием массива горных пород в кровле.

1. Способ разработки пологих и наклонных угольных пластов средней мощности, включающий подготовку выемочного поля проведением транспортной и вентиляционной выработок, поочередное проведение выемочных камер от транспортной до вентиляционной выработки с анкерным креплением кровли, погашение междукамерных целиков выемкой угля комбайнами фронтального действия и транспортировкой отбитого угля в пределах выемочной камеры, отличающийся тем, что погашение соседних междукамерных целиков ведут одновременно прямыми забоями с отставанием прямого забоя междукамерного целика, расположенного со стороны неотработанного угольного массива, от прямого забоя междукамерного целика, расположенного со стороны обрушенных пород, на величину, не превышающую 10÷12 м, и образованием подработанной частью выемочной камеры вентиляционного отделения, расположенного между прямыми забоями указанных целиков.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при разработке указанных угольных пластов кровлю над комбайнами фронтального действия и над вентиляционным отделением поддерживают гидрофицированными безразгрузочными крепями шагающего типа.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при разработке указанных угольных пластов управление горным давлением осуществляют путем принудительного обрушения кровли посредством ее направленного гидроразрыва.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при отработке газоносных пластов в лавах с мехкомплексами. .

Изобретение относится к горному делу, к механизированной разработке мощных крутонаклонных угольных пластов. .

Изобретение относится к горному делу, к разработке мощных крутонаклонных угольных пластов. .

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для перехода горных выработок механизированным комплексом при разработке угольных пластов. .

Изобретение относится к комплексному освоению угольных месторождений и может быть применено при разработке угольных пластов, в составе угольного вещества которых присутствуют элементы платиновой группы металлов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при разработке полезного ископаемого. .

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способу разработки пластов малой и средней мощности системой разработки длинными столбами по простиранию.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способу отработки пологих угольных пластов. .

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано в лавах с механизированными комплексами при отработке газоносных пластов с труднообрушающейся кровлей в широком диапазоне условий залегания угольных пластов

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при отработке угольных пластов при входе механизированного комплекса в демонтажную камеру в широком диапазоне условий залегания угольных пластов

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для вскрытия и разработки Эльгинского каменноугольного месторождения в Республике Саха (Якутия)
Изобретение относится к подземной разработке месторождений полезных ископаемых, склонных к газо- и геодинамическим явлениям, в частности к скважинной разработке угольных месторождений

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам вентиляции при подземной разработке свиты высокогазоносных пластов угля

Изобретение относится к горному делу, а именно к подэтажной разработке мощных крутых угольных пластов с разупрочнением межслоевой толщи угля: вибросейсмовоздействием, гидроразрывом, буровзрывным и др

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке свиты сближенных пологих и наклонных пластов угля, находящихся в условиях многолетней мерзлоты

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке мощных пологих пластов полезных ископаемых, главным образом угольных, слоевыми системами разработки в нисходящем порядке

Изобретение относится к горному делу, в частности к системам разработки сближенных высокогазоносных угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности удаления метана, повышение нагрузки на очистной забой и повышение безопасности очистных работ по газовому фактору. Способ заключается в определении протяженности зон активного газовыделения, подготовку выемочных столбов путем проведения и крепления конвейерных и вентиляционных выработок по массиву горных пород, отработку выемочных столбов и удаление метана по дегазационным скважинам. При этом протяженность зон активного газовыделения определяют по изменению объемных деформаций массива горных пород. Причем значения объемных деформаций массива горных пород получают численными методами на основе анализа компонентов тензоров деформаций и напряжений с учетом временного фактора. Тензорной характеристикой является газопроницаемость горных пород в условиях естественного их залегания. Осуществляют оценку средних значений величин газопроницаемости массива горных пород по приведенному математическому выражению. После определения протяженности зон активного газовыделения, с учетом полученных данных, выбирают схемы бурения скважин, их диаметр и число. 6 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке пластов полезных ископаемых лавами, оборудованными очистными механизированными комплексами. Способ разработки пластов полезных ископаемых включает разделение отрабатываемого участка шахтного поля на столбы полезного ископаемого, подготовку столбов путем проведения участковых подготовительных выработок, отработку столбов лавами, оборудованными механизированными комплексами, и демонтаж механизированных комплексов в демонтажных камерах после прекращения в лавах очистных работ. При расстоянии между лавой и местом расположения демонтажной камеры, большем ширины зоны повышенных напряжений, возникающих впереди забоя лавы, на границе отрабатываемого столба впереди забоя лавы проходят вспомогательную демонтажную выработку. Производят ослабление пласта в области, прилегающей к вспомогательной демонтажной выработке со стороны лавы, путем, например, бурения по пласту скважин. Очистные работы в лаве продолжают до вскрытия ее забоем вспомогательной демонтажной выработки. При этом ширину зоны ослабленного пласта в области, прилегающей к вспомогательной демонтажной выработке со стороны лавы, определяют из выражения. Техническим результатом заявляемого способа является уменьшение затрат, связанных с демонтажем механизированного комплекса, сокращение времени выполнения демонтажных работ и повышение их безопасности. 2 ил.
Наверх