Способ гидравлической выемки угольных пластов



Способ гидравлической выемки угольных пластов
Способ гидравлической выемки угольных пластов

 


Владельцы патента RU 2498066:

Закрытое акционерное общество "Финансово-промышленная компания "ИнвестТэк" (RU)

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для безлюдной выемки крутых и наклонных пластов угля. Сущность изобретения заключается в том, что сначала проводят подготовительные полевые выработки - этажные откаточный и вентиляционный штреки с одинаковыми геодезическими отметками, блоковые квершлаги и аккумулирующие штреки с уклоном под самотечный гидротранспорт, бурят вскрывающие скважины под прямым углом к плоскости паста, затем гидравлическим способом вымывают щелевые врубы. Этажные откаточный и вентиляционный штреки проходят на одинаковых геодезических отметках для формирования схемы проветривания с горизонтальной депрессией. Площадь щелевых врубов увеличивают до инициирования процесса самообрушения нависающего массива в очистной камере. Дно очистной камеры формируют вымыванием щелевых врубов с уклоном, обеспечивающим накопление обрушенного угля самотеком. Обрушенный уголь магазинируют для управления сдвижением боковых пород в очистной камере. Смежные с выработанным пространством камеры отделяют ограждающими целиками. Негабариты дробят и периодически дозированно выгружают угольную массу в аккумулирующий штрек для обеспечения продвижения забоя камеры по восстанию. Техническим результатом изобретения является исключение утечек воздуха через выработанное пространство, снижение засорения угля обрушенными породами, повышение надежности функционирования очистных забоев и безопасности труда. 2 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для безлюдной выемки крутых и наклонных пластов угля.

Предшествующий уровень техники

Из уровня техники известен способ разработки крутых угольных пластов, раскрытый в авторском свидетельстве SU 823580, опубликованном 23.04.1981, который включает проведение этажных штреков транспортного и вентиляционного, бурение скважин по падению пласта и выемку этажа полосами по восстанию скважинными гидромониторными агрегатами, причем этажные штреки проводят полевыми, от транспортного штрека до пласта, при подготовке каждой полосы проводят по меньшей мере две дучки, которые соединяют в пределах пласта сквозной полостью и с вентиляционного штрека по центру полосы через породную пробку по пласту бурят скважину до встречи ее со сквозной полостью, после чего приступают к выемке полосы. Свежая вентиляционная струя поступает на выемочный участок по транспортному штреку, исходящая уходит на вентиляционный горизонт.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению является способ безлюдной выемки тонких крутых выбросоопасных и склонных к высыпанию пластов угля, раскрытый в авторском свидетельстве SU 1788254, который включает проведение на этаже полевого транспортного (под самотечный гидротранспорт) штрека, бурение вскрывающих скважин и ведение очистных работ в выемочных столбах дистанционно гидромониторным агрегатом с доставкой отбитого угля из забоя гидротранспортом на полевой штрек, причем заходки-врубы вынимают на глубину, равную ширине выемочного столба, затем производят обрушение нависающего массива, при этом управляют величиной его обнажения в пределах выемочного участка. Свежая струя воздуха подается на выемочный участок по транспортному штреку, исходящая струя отводится на вентиляционный горизонт.

Недостатками данного способа являются: утечки воздуха через выработанное пространство, образование негабаритов и, как следствие, забучивание скважин при обрушении нависающего угольного массива и проблемы с доставкой угля по ним, неуправляемый характер сдвижения боковых пород в очистном забое, ограниченная область применения способа - устойчивые породы кровли и почвы.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является исключение утечек воздуха через выработанное пространство, снижение засорения угля обрушенными породами, повышение надежности функционирования очистных забоев и безопасности труда.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе гидравлической выемки угольных пластов сначала проводят подготовительные полевые выработки - этажные откаточный и вентиляционный штреки с одинаковыми геодезическими отметками, блоковые квершлаги и аккумулирующие штреки с уклоном под самотечный гидротранспорт, бурят вскрывающие скважины под прямым углом к плоскости паста, затем гидравлическим способом вымывают щелевые врубы, при этом этажные откаточный и вентиляционный штреки проходят на одинаковых геодезических отметках для формирования схемы проветривания с горизонтальной депрессией, затем увеличивают площадь щелевых врубов до инициирования процесса самообрушения нависающего массива в очистной камере, дно очистной камеры формируют вымыванием щелевых врубов с уклоном, обеспечивающим накопление обрушенного угля самотеком, затем обрушенный уголь магазинируют для управления сдвижением боковых пород в очистной камере, причем смежные с выработанным пространством камеры отделяют ограждающими целиками, при этом негабариты разрушают и периодически дозировано выгружают угольную массу в аккумулирующий штрек для обеспечения продвигания забоя камеры по восстанию.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 представлена схема подготовки и отработки крутых и наклонных угольных пластов;

на фиг.2 изображен разрез по А-А на фиг.1.

Позиции на фиг.1: 1, 2 - откаточный и вентиляционный этажные полевые штреки; 3 - блоковые квершлаги; 4 - полевые аккумулирующие штреки; 5 - обрушенный уголь в очистной камере; 6 - вскрывающие скважины; 7 - щелевой вруб; 9 - желоба; 10 - камера первичного обезвоживания угля; 11 - сборник шламовых вод; 12 - погрузка угля в вагон или на конвейер; 13 - углесосная камера; 14 - скважина на поверхность

Позиции на фиг.2: 4 - полевой аккумулирующий штрек; 5 - обрушенный уголь в очистной камере; 6 - вскрывающая скважина; 8 - струйный рабочий орган; 15 - став подачи: 16 - станок подачи рабочего органа.

Лучший вариант осуществления изобретения

Способ заключается в следующем. На крутых и наклонных склонных к самовозгоранию угольных пластах проводят подготовительные полевые выработки - этажные откаточный 1 и вентиляционный 2 штреки с одинаковыми геодезическими отметками, блоковые квершлаги 3 и аккумулирующие штреки 4 с уклоном под самотечный гидротранспорт, бурят вскрывающие скважины 6 под прямым углом к плоскости паста. Затем гидравлическим способом вымывают щелевые врубы 7 по мощности пласта и ширине очистной камеры до оседания нависающего массива, магазинируют обрушенную массу 5 для предотвращения преждевременного обрушения боковых пород, дробят негабариты высоконапорными струями и дозировано выгружают угольную массу по скважине 6 на аккумулирующий штрек 4 самотечным гидротранспортом. При этом щелевые врубы 7 формируют дно камеры с уклоном бортов для накопления обрушенного угля самотеком. Вымывание щелевых врубов 7 производится с использованием гидромониторного агрегата, имеющего станок подачи 16, став подачи 15 и рабочий орган 8, представляющий собой струеформирующее устройство с возможностью возвратно-вращательного движения в плоскости пласта и возвратно-поступательного по его мощности.

Рабочий орган 8 агрегата после обрушения нависающего массива работает под завалом, в нем формируются высоконапорные струи дальнего боя для вымывания щелевых врубов 7 и ближнего боя для разрушения негабаритов.

Вымыв щелевых врубов 7, позволяет получить нависающий массив угля, который оседает (обрушается) при увеличении площади обнажения до величин, превышающих критические значения, путем постепенного наращивания размеров щелей по длине (мощности пласта) и глубине, а также воздействия на массив напорными струями.

Исключение утечек воздуха через выработанное пространство обеспечивается за счет применения схемы проветривания с горизонтальной депрессией между этажными откаточным 1 и вентиляционным 2 штреками, которые проводят с одинаковыми геодезическими отметками. Горизонтальная депрессия между свежей и исходящей вентиляционными струями в отличие от вертикальной депрессии между ними (см. прототип) блокирует утечки воздуха через выработанное пространство, расположенное по восстанию пласта.

Для снижения засорения угля породой выработанного пространства смежные рабочие камеры отделяют от него ограждающим целиком шириной 1-3 м. Засорение угля в рабочей камере ограничивают применением способа управления боковыми породами путем магазинирования угля 5 после обрушения.

Область применения способа расширяется на пласты с боковыми породами неустойчивыми и средней устойчивости. При неустойчивых боковых породах выемочные столбы I, II, III отрабатываются одиночными камерами. Для увеличения нагрузки на аккумулирующий штрек выемочные столбы можно отрабатывать спаренными и строенными камерами при бокових породах средней устойчивости и устойчивых соответственно.

Повышение безопасности труда обеспечивают тем, что все работы выполняются только в полевых выработках, утечки воздуха через выработанные пространства блокируются, отработанные камеры изолируются герметичными перемычками, установленными в скважинах 6.

Способ гидравлической выемки угольных пластов, характеризующийся тем, что сначала проводят подготовительные полевые выработки - этажные откаточный и вентиляционный штреки с одинаковыми геодезическими отметками, блоковые квершлаги и аккумулирующие штреки с уклоном под самотечный гидротранспорт, бурят вскрывающие скважины под прямым углом к плоскости паста, затем гидравлическим способом вымывают щелевые врубы, при этом этажные откаточный и вентиляционный штреки проходят на одинаковых геодезических отметках для формирования схемы проветривания с горизонтальной депрессией, затем увеличивают площадь щелевых врубов до инициирования процесса самообрушения нависающего массива в очистной камере, дно очистной камеры формируют вымыванием щелевых врубов с уклоном, обеспечивающим накопление обрушенного угля самотеком, затем обрушенный уголь магазинируют для управления сдвижением боковых пород в очистной камере, причем смежные с выработанным пространством камеры отделяют ограждающими целиками, при этом негабариты дробят и периодически дозировано выгружают угольную массу в аккумулирующий штрек для обеспечения продвижения забоя камеры по восстанию.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комбинированной разработке свиты пластов. .
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 и может быть применено при отработке оставляемых целиков угля с высокой газоносностью, отработка которых по тем или иным причинам не может быть произведена традиционными способами.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано непосредственно в сфере разработки подводных месторождений полезных ископаемых, подъем элементов которых осуществляют при помощи эрлифта.

Изобретение относится к горному делу, в частности к скважинной гидродобыче полезных ископаемых в условиях неустойчивых покрывающих пород. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при повторной подземной разработке маловалунистых техногенных россыпных месторождений, включающих ленточные целики, оставленные при первичной отработке россыпей.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для добычи рыхлых, сыпучих или дезинтегрированных различными способами полезных ископаемых через добычные скважины.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при строительстве подземных резервуаров-хранилищ и разработке полезных ископаемых способом скважинной гидродобычи.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при строительстве подземных резервуаров-хранилищ и разработке полезных ископаемых способом скважинной гидродобычи.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке пластов полезных ископаемых лавами, оборудованными очистными механизированными комплексами.

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.

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 и может быть использовано при подземной разработке свиты сближенных пологих и наклонных пластов угля, находящихся в условиях многолетней мерзлоты.

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 горной промышленности, а именно к способам вентиляции при подземной разработке свиты высокогазоносных пластов угля. .
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 и может быть использовано для вскрытия и разработки Эльгинского каменноугольного месторождения в Республике Саха (Якутия).

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 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 горному делу, к комплексному освоению угольных месторождений. Способ включает детальное изучение вещественного состава угольных пластов на предмет выявления металлов платиновой группы, подлежащих попутному извлечению. Производят селективную выемку угля и при этом уголь с повышенным содержанием осмия обособленно поставляют на углесжигающее предприятие, в качестве которого может быть использована котельная угледобывающего предприятия. Осмийсодержащий уголь сжигают в топке низкотемпературного кипящего слоя водогрейного или парового котла с не менее чем двукратным избытком подаваемого для горения воздуха по сравнению с теоретически необходимым, температуру в объеме кипящего слоя поддерживают на уровне 800±50°С. Газообразные продукты сгорания направляют в эмульгатор, в котором из них сначала удаляют крупные золовые частицы, затем им обеспечивают контакт с раствором щелочи типа NaOH; продукты взаимодействия дымовых газов с раствором щелочи выводят из эмульгатора и направляют на восстановление осмия до металла. Изобретение позволяет повысить эффективность комплексного освоения месторождений энергетических углей. 1 ил.
Наверх