Способ подготовки и отработки мощного пологого угольного пласта
Владельцы патента RU 2555712:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU)
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подготовке и отработке мощных пологих угольных пластов наклонными слоями с обрушением пород кровли. Способ включает подготовку панели проведением пластовых выработок в верхнем слое с последующим проведением выработок в нижнем слое и организацию совместной отработки слоев в обратном порядке. Для подготовки выемочного участка проводят вентиляционный и конвейерный штреки по верхнему и нижнему слоям до границы панели, где их соединяют монтажными камерами, в которых монтируют механизированные комплексы. На задних ограждениях гидрофицированной крепи верхнего слоя устанавливают дополнительные ограждения, перемещающиеся на катках по верхним перекрытиям гидрофицированной крепи нижнего слоя. При оставлении целиков на флангах очистного забоя в верхнем слое в гидрофицированных секциях крепи, установленных на флангах в нижнем слое, оборудуют окна для выпуска угля на забойный конвейер. При бесцеликовой схеме подготовки на конвейерном и вентиляционном штреках нижнего слоя, пройденных вприсечку к штрекам верхнего слоя, устанавливают крепи сопряжения, по которым передвигают секции гидрофицированной крепи комплекса верхнего слоя. Изобретение позволяет повысить безопасность и концентрацию ведения горных работ, а также снизить объемы проведения подготовительных выработок по породе. 8 ил.
Предлагаемое изобретение относится к способам подготовки и отработки мощных угольных пластов при подземной добыче угля, в частности к разработке пологих пластов наклонными слоями с обрушением пород кровли.
Известен способ подготовки и отработки мощного угольного пласта с применением механизированных крепей ДВТ и ZF. Работы в лавах по выемке угля и их организация такие же, как и на пластах средней мощности; некоторое отличие заключается лишь в возможности выпуска оставшейся пачки угля в призабойную зону. (Подготовка и разработка высокогазоносных угольных пластов [Текст] / А.Д. Рубан [и др.]; под ред. А.Д. Рубана и М.И. Щадова. - М.: « Горная книга», 2010. С 146-155). Основными недостатками известных способов подготовки и отработки мощных пологих пластов являются большие потери угля и трудоемкость монтажно-демонтажных работ.
В качестве прототипа принят способ разработки пологих пластов наклонными слоями с обрушением пород кровли, включающий проведение полевых и пластовых штреков, которые через 100-150 м соединяются промежуточными квершлагами. Конвейерный и вентиляционный слоевые штреки первого слоя располагают у кровли пласта, а конвейерный и вентиляционный слоевые штреки второго слоя проводят под обрушенными породами.
Очистные работы ведутся с опережением забоя верхнего слоя. Величина опережения устанавливается практическим путем, но она должна быть не менее 20 м, чтобы исключить влияние обрушений пород в верхнем слое на очистной забой в нижнем (Килячков А.П. Технология горного производства, Учебник для вузов, 3-е изд., перераб. и доп., М.: Недра, 1985, с.254-256). Недостатками прототипа являются: большой объем проведения подготовительных выработок по породе; низкая концентрация горных работ; создаются опасные условия при проведении подготовительных выработок в нижнем слое, сложное проветривание забоев.
Задача изобретения - повышение безопасности и концентрации ведения горных работ, а также снижение объемов проведения подготовительных выработок по породе.
Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки и отработки мощного пологого угольного пласта, включающем подготовку панели проведением пластовых выработок в верхнем слое с последующим проведением выработок в нижнем слое и организацию совместной отработки слоев в обратном порядке, для подготовки выемочного участка проводят вентиляционный и конвейерный штреки по верхнему и нижнему слоям до границы панели, где их соединяют монтажными камерами, в которых монтируют механизированные комплексы с установкой на задних ограждениях гидрофицированной крепи верхнего слоя дополнительных ограждений, перемещающихся на катках по верхним перекрытиям гидрофицированной крепи нижнего слоя, причем при оставлении целиков на флангах очистного забоя в верхнем слое в гидрофицированных секциях крепи, установленных на флангах в нижнем слое, оборудуют окна для выпуска угля на забойный конвейер, а при бесцеликовой схеме подготовки на конвейерном и вентиляционном штреках нижнего слоя, пройденных вприсечку к штрекам верхнего слоя, устанавливают крепи сопряжения, по которым передвигают секции гидрофицированной крепи комплекса верхнего слоя.
Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема подготовки и отработки мощного пологого угольного пласта при проведении штреков нижнего слоя в контакте с выработками верхнего слоя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - схема подготовки и отработки мощного пологого угольного пласта при проведении штреков нижнего слоя вприсечку к выработкам верхнего слоя; на фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг. 6; на фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг. 6.
Порядок подготовки и отработки выемочного участка мощного пологого угольного пласта следующий.
Вначале от наклонных выработок 1 до границы выемочного поля проводятся вентиляционный 2 и конвейерный 3 штреки верхнего слоя 4. На границе выемочного поля штреки соединяются монтажной камерой 5, в которой монтируются: механизированная крепь, состоящая из гидростоек 6, заднего ограждения 7, основания 8 и верхнего перекрытия 9; комбайн 10 и конвейер 11. Одновременно с проведением выработок в верхнем слое 4 и монтажом комплекса 12 проводятся наклонные сбойки 13, 14, а также вентиляционный 15 и конвейерный 16 штреки нижнего слоя 17. Штреки проводятся в контакте с выработками 2, 3 верхнего слоя.
На границе выемочного поля штреки 15,16 также соединяются монтажной камерой 18, в которой монтируется механизированный комплекс 19. Для предотвращения просыпания породы в призабойную зону комплекса 19 к задним ограждениям 7 комплекса 12 с помощью проушин, пальцев и тяг крепятся дополнительные ограждения 20 с катками 21, которые при передвижке крепи перекатываются по верхним перекрытиям механизированной крепи комплекса 19. На флангах механизированного комплекса 19 устанавливаются секции крепи 22 с окнами 23 для выпуска угля из целика, оставленного в верхнем слое 4 над конвейерным и вентиляционным штреками 15, 16. Чтобы этот целик не оставлять при подготовке второго слоя, под вентиляционным 2 и конвейерным 3 штреками первого слоя проводят вприсечку вентиляционный 24 и конвейерный 25 штрека второго слоя. Верхняки 26 штреков укладываются на почву выработок 2, 3 с опорой на оставляемые целики 27. При такой подготовке секции гидрофицированой крепи механизированного комплекса 12, расположенные на флангах, передвигаются по крепям сопряжения 28, установленным на вентиляционном 15 и конвейерном 16 штреках нижнего слоя 17.
Способ подготовки и отработки пласта осуществляется следующим образом.
После проведения вентиляционного 2 и конвейерного 3 штреков до границы выемочного поля, а также монтажной камеры 5 приступают к монтажу комплекса 12 в верхнем горизонтальном слое 4. Узлы комплекса транспортируются по наклонным выработкам 1 и далее по выработкам 3, 4 в монтажную камеру 5. Одновременно с монтажом комплекса 12 в верхнем слое проводятся наклонные сбойки 13, 14 и штреки 15, 16 для транспортировки узлов механизированного комплекса 19 в монтажную камеру 18. По мере монтажа комплексов к задним ограждениям 7 комплекса 12 с помощью проушин, пальцев и тяг крепятся дополнительные ограждения 20 с катками 21.
Комплексы серийные, и поэтому все операции в очистных забоях выполняются в обычной последовательности. По мере выемки угля комбайном 10 в верхнем слое 4 передвигаются секции механизированной крепи. При этом задние ограждения 7 с опорой катками 21 на верхние перекрытия гидрофицированной крепи комплекса 19 передвигаются на ширину захвата рабочего органа комбайна 10. После передвижки всех секций крепи в верхнем слое 4 приступают к выемке угля и передвижке крепи в нижнем слое 17. При этом опорные катки 21 задних ограждений 7 перекатываются по верхним перекрытиям гидрофицированной крепи комплекса 19. Транспортировка угля из очистных забоев осуществляется по выработкам 3, 16, 14 и 25 на наклонную выработку 1 оборудованную ленточным конвейером. От наклонных выработок 1 свежий воздух в очистные забои поступает навстречу потоку транспортируемого угля по выработкам 3, 16, 14 или 25.
При оставлении целиков угля на флагах комплекса 12 в верхнем слое над выработками 15, 16 в гидрофицированных секциях крепи 22, располагаемых на флангах механизированного комплекса 19 нижнего слоя, оборудуются окна 23 для выпуска угля на забойный конвейер, а при бесцеликовой схеме на конвейерном и вентиляционном штреках нижнего слоя 25, 24, пройденных вприсечку к штрекам 2, 3, устанавливаются крепи сопряжения 28, по которым передвигаются секции гидрофицированной крепи комплекса 12. При этом верхняки 26, уложенные на всем протяжении выемочного поля над вентиляционным и конвейерным штреками 24, 25, убираются.
Способ подготовки и отработки мощного пологого угольного пласта, включающий подготовку панели проведением пластовых выработок в верхнем слое с последующим проведением выработок в нижнем слое и организацию совместной отработки слоев в обратном порядке, отличающийся тем, что для подготовки выемочного участка проводят вентиляционный и конвейерный штреки по верхнему и нижнему слоям до границы панели, где их соединяют монтажными камерами, в которых монтируют механизированные комплексы с установкой на задних ограждениях гидрофицированной крепи верхнего слоя дополнительных ограждений, перемещающихся на катках по верхним перекрытиям гидрофицированной крепи нижнего слоя, причем при оставлении целиков на флангах очистного забоя в верхнем слое в гидрофицированных секциях крепи, установленных на флангах в нижнем слое, оборудуют окна для выпуска угля на забойный конвейер, а при бесцеликовой схеме подготовки на конвейерном и вентиляционном штреках нижнего слоя, пройденных вприсечку к штрекам верхнего слоя, устанавливают крепи сопряжения, по которым передвигают секции гидрофицированной крепи комплекса верхнего слоя.
