Способ подготовки и отработки тонкого и средней мощности пологого пласта

 

Cпособ подготовки и отработки тонкого и средней мощности пологого пласта. Сущность изобретения: разделение в пространстве очистного и проходческих забоев в спаренных штреках. Под задней консолью механизированной крепи устанавливают бурильные машины, с помощью которых устанавливают анкера для подвески верхняков постоянной крепи штреков, подкрепляемых временно индивидуальной крепью. Последнюю заменяют на постоянные стойки на расстоянии, определяемом длиной доставки закладки от проходческого забоя до лавы. Вторую выработку формируют по мощности пласта, а сечение ее выбирают, исходя из достаточности проветривания короткой лавы. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для подготовки и отработки тонких и средней мощности пластов пологого падения.

Известен способ подготовки панели спаренными штреками [1] Однако работа очистного комплекса проходческо-закладочного оборудования (система КСВ) жестко увязана и в случае поломки этих машин и крепления штреков подвигание короткой лавы останавливается.

Известен способ подготовки и отработки панели по системе КИТ-1 [2] Попытка развязки жесткой связзи впереди идущего проходческого комбайна от подвигания очистного комплекса приводит к применению ВМР или отшива из досок. Второй проходческий комбайн также жестко увязан с подвиганием очистного комплекса и креплением штреков непосредственно за ним.

Сущность изобретения заключается в разделении в пространстве очистного и проходческих забоев, для этого на основании штрековых секций под задней консолью монтируют бурильную машину для бурения и установки анкеров через верхняк штрековой крепи, подкрепленного индивидуальной крепью, что позволит допускать отставание опережающего штрека на величину l, определяемой длиной доставки закладки за очистной комплекс, при этом отставание l₁ другого штрека не регламентируется, но породу из этого штрека доставляют в опережающий проходческий забой, где производят разгрузку породы из вагонетки перед проходческим комбайном или через перегружатель в закладочную машину, а второй штрек не формируют в силу отсутствия функциональной непригодности при отработке панели длинными лавами, при этом площадь сечения этой выработки выбирают, исходя из достаточности проветривания за счет общешахтной депрессии при проведении короткой лавы, а ширину закладываемой полосы определяют из объема породы первой выработки.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 показана кольцевая схема подготовки панели; на фиг. 2 сечение 1-1 на фиг. 1; на фиг. 3 сечение 2-2 на фиг. 1; на фиг. 4 сечение 3-3 на фиг. 1; на фиг. 5 схема работы и расстановки оборудования в спаренных штреках; на фиг. 6 сечение 1-1 на фиг. 5; на фиг. 7 сечение 2-2 на фиг. 5; на фиг. 8 схема подготовки длинных лав спаренными штреками и их отработка; на фиг. 9 сечение 1-1 (сопряжение конвейерного штрека длинной лавы с конвейерным бремсбергом) на фиг. 8; на фиг. 10 сечение 2-2 (сопряжение для исходящей струи из короткой лавы на внешнее кольцо) на фиг. 8; на фиг. 11 - сечение 3-3 на фиг. 8, показывающее функциональную непригодность выработки по внешнему кольцу при отработке длинной лавы.

Недостатком аналога и прототипа является применение арочного крепления штреков, подрезающего кровлю пласта в зоне сопряжения с короткой лавой. Поэтому подготовку панели ведут трапециевидной крепью КМП-Т3 по кольцевой схеме (фиг. 1).

Для этого по восстанию пласта до монтажной камеры (МК) проводят выработки бремсберг конвейерный (БК) и бремсберг путевой (БП). По простиранию пласта проводят штрек (Ш) и проект (П).

В монтажные камеры устанавливают очистной комплекс: механизированную крепь 1, очистной комбайн, угловой конвейер 2.

К основанию секций механизированной крепи, находящихся в штрековой части короткой лавы присоединяют швеллер, в котором на шаровой опоре расположена бурильная машина 3 для бурения шпуров 4 в кровлю пласта. Бурильная машина находится под защитой задней консоли механизированной крепи.

В комплекс оборудования по выработке БК и Ш входят: проходческий комбайн с подвесным перегружателем 5, закладочная машина "Титан-1" 6 и передвижной перегружатель 7, снабженный приемным бункером для разгрузки породы из вагонеток через дно. Этот перегружатель подает породу в закладочную машину. Кроме того, на другом рельсовом пути располагают еще один передвижной перегружатель, на который скачивают уголь с углового конвейера лавы. В комплекс оборудования по выработке БП входит проходческий комбайн с подвесным перегружателем.

Схема работы выемочно-проходческо-закладочного оборудования происходит в следующем порядке. Очистной комплекс производит выемку полоски угля, а отбитый уголь через угловой конвейер и передвижной перегружатель отгружается в вагонетки и отправляется к пункту разгрузки угля. Затем происходит передвижка механизированной крепи. После этого в штрековых частях лавы при помощи бурильной машины бурят шпуры и устанавливают анкеры 8. На анкеры подвешивают верхняк 9 трапециевидной крепи из спецпрофиля. Для надежного крепления под верхняк устанавливают индивидуальную деревянную крепь 10 или стойки трения (гидростойки). Производят перетяжку кровли бетонной затяжки.

Верхняк является частью постоянной трапециевидной крепи штреков, стойки 11 которой устанавливаются в проходческом забое, а индивидуальную крепь убирают и переносят к очистному комплексу.

Такой вид крепи позволяет разобщить в пространстве работу очистного комплекса и проходческо-закладочного оборудования, сделать их связь гибкой с отставанием на величину доставки закладки за очистной комплекс (до 50 м).

В то же время отставание закладки от очистного комплекса не должно превышать двух его передвижек. По краям закладочной полосы устанавливают твердеющие литые полосы, тумбы "Буллфлекс" или чураковое ограждение на глине 12.

Работу проходческо-закладочного оборудования осуществляют в следующем порядке.

Отбитая комбайном порода или разгруженная перед ним из вагонетки, привезенная из другого штрека, по подвесному перегружателю поступает в закладочную машину "Титан-1" и далее по трубопроводу 13 за очистной комплекс.

Возможна и другая схема работы (например, поломка в комбайне). Породу, привезенную из другого штрека, разгружают на передвижной перегружатель, стоящий за "Титаном-1". В этом также проявляется гибкая связь в работе выемочно-проходческо-закладочного оборудования.

Разгруженные вагонетки переставляют на другой путь и используют их для погрузки и доставки угля из лавы.

В районе проходческих комбайнов при подработке индивидуальной крепи верхняк удерживают анкера. Схемы снятия индивидуальной крепи могут быть различны: в начале выбирают породу у стенок выработки и ставят стойки постоянной трапециевидной крепи, а затем убирают срединные индивидуальные стойки.

Величина отставания l проходческо-закладочного штрека определяется величиной доставки закладки до очистного комплекса, для другого проходческого забоя величина отставания l₁, не регламентируется и может быть от нуля до 500-1000 м.

Для ускорения работ по подготовке панели по замкнутой схеме проводят по простиранию выработки штрек Ш и просек П, фиг. 4. С точки зрения отработки панели длинными лавами выработка П функционально непригодна, но она необходима для работы в короткой лаве, т.к. обеспечивает проветривание за счет общешахтной депрессии.

В этом случае ширина закладываемой полосы выбирается из объема породы в выработке Ш. После проходки 200 м по простиранию комплекс разворачивается на 90^o и движется по восстанию пласта. При этом через выработку Ш организуют отстающий проходческий забой.

По завершению оконтуривания выемочной панели по кольцу начинают подготовку длинных лав. Для этого одна короткая лава начинает работу от путевого бремсберга, а другая короткая лава с противоположного конца панели. В процессе отработки коротких и длинных лав внутреннее кольцо используют для свежей струи, а внешнее кольцо для исходящей.

При отработке длинных лав верхняки совместно с анкерами спаренных штреков повысят устойчивость кровли на сопряжении, что позволит убирать стойку штрековой крепи для выезда комбайна.

Известно, что при различных способах подготовки панели с проветриванием возникают определенные трудности. Кольцевая схема подготовки и нарезки длинных лав и их отработка, практически с одной точки снимает этот вопрос. Прижатие вентиляционной струи к забою в короткой лаве может быть осуществлено при помощи транспортерной ленты, подвешенной вдоль секции механизированной крепи, граничащих с литой (бутовой или чураковой) полосами. При проветривании короткой лавы необходимо придерживаться правила, что струю направляют по отстающему проходческому забою, лаве, опережающему проходческому забою с закладочной машиной и далее на поверхность.

Как показывает практика применения спаренных штреков, из-за плохого подбучивания кровли закладкой, возникают "прососы" через выработанное пространство. Одной из мер может быть взрывание почвы короткой лавы, как это показано на фиг. 4. Параметры расчета скважин и заряда определяются в опытном порядке.

Таким образом предлагаемое изобретение за счет разделения в пространстве,т.е. независимости работы, выемочно-проходческо-закладочного оборудования позволит повысить темпы подвигания спаренных штреков и подготовки панели. Кроме того, снижается объем вынимаемой породы по выработке П функционально непригодно с точки зрения отработки длинных лав.

Описанный способ подготовки и отработки панели приведен для столбовой системы разработки. Однако этот способ можно применять и при сплошной системе разработки, объем применения которой в Донбассе достигает 40%

Формула изобретения

1. Способ подготовки и отработки тонкого и средней мощности пологого пласта, включающий подготовку панели спаренными выработками, снабженными выемочно-проходческо-закладочным оборудованием с оставлением породы в короткой лаве, отличающийся тем, что на основании механизированной крепи штрековых секций под задней консолью монтируют бурильную машину, бурят шпуры в кровлю пласта и устанавливают анкера, на которые подвешивают верхняки постоянной крепи, подкрепляют их временными индивидуальными стойками с последующей заменой их на постоянные при формировании полного сечения выработок на расстоянии не более длины доставки закладки от первого проходческого забоя за очистной комплекс, при этом отставание второго проходческого забоя не регламентируется, а породу из него доставляют в забои с закладочной машиной и производят разгрузку породы из вагонеток перед проходческим комбайном или через перегружатель в закладочную машину.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при замкнутой схеме подготовки пласта внешнюю спаренную выработку по простиранию формируют высотой, равной мощности пласта, ее сечение выбирают исходя из достаточности проветривания короткой лавы за счет общешахтной депрессии, а ширину закладываемой полосы определяют из объема породы первой выработки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11