Способ подготовки угольного пласта к отработке
Владельцы патента RU 2655502:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) (RU)
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подготовке и отработке пологих угольных пластов. Способ подготовки угольного пласта к отработке включает подготовку выемочных столбов по простиранию пласта путем проведения и крепления фланговых выработок, конвейерных и вентиляционных штреков сдвоенными забоями с оставлением угольного целика между конвейерным штреком подлежащего непосредственно отработке столба и вентиляционным штреком столба, подлежащего отработке следующим, проведение с требуемым шагом вентиляционных сбоек в угольном целике между этими штреками, а в дальнейшем - выемку угля в столбах длинными очистными забоями. Проведение конвейерного и вентиляционного штреков осуществляют комбайнами с разной производительностью и маневренностью. Первоначально проходят комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью участок конвейерного штрека на длину, достаточную для монтажа в нем комбайна с большей производительностью и меньшей маневренностью. Формируют дополнительную сбойку напротив предполагаемой демонтажной камеры очистного комплекса, с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика, и в обратном направлении сопрягаемый участок вентиляционного штрека сдвоенного забоя. Далее конвейерный штрек проходят комбайном с большей производительностью и меньшей маневренностью, а вентиляционный штрек и сбойки - комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью, который в продолжение последней сбойки формирует монтажную камеру очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика. Изобретение позволяет снизить трудоемкость горных работ и повысить их эффективность. 5 ил.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подготовке и отработке пологих угольных пластов.
Известен способ разработки мощных пологих угольных пластов (Авторское свидетельство СССР №819339, МПК Е21С 41/04, опубл. 07.04.81, бюл. №13), включающий подготовку выемочных столбов по простиранию пласта путем проведения конвейерных и вентиляционных штреков с оставлением угольного целика между конвейерным штреком, примыкающим к отрабатываемому столбу, и вентиляционным штреком, примыкающим к следующему столбу, проведение вентиляционных сбоек в угольном целике между этими штреками и выемку угля в столбах длинными очистными забоями. Вентиляционный штрек проводят одновременно с выемкой угля в отрабатываемом столбе с опережением его очистного забоя.
Недостатком указанного способа является высокая опасность ведения очистных работ, связанная со сложностью проветривания, а следовательно, высокая трудоемкость.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ подготовки выемочных участков для воспроизводства фронта очистных работ (Пучков Л.А., Жежелевский Ю.А. Подземная разработка месторождений полезных ископаемых. - Москва, издательство «Горная книга». - 2013. - Т. 2 - С. 49-53), включающий подготовку выемочных столбов по простиранию пласта путем проведения и крепления фланговых выработок, конвейерных и вентиляционных штреков сдвоенными забоями с оставлением угольного целика между конвейерным штреком подлежащего непосредственно отработке столба и вентиляционным штреком столба, подлежащего отработке следующим, проведение с требуемым шагом вентиляционных сбоек в угольном целике между этими штреками, а в дальнейшем - выемку угля в столбах длинными очистными забоями.
Недостатками известного способа является высокая трудоемкость горных работ, связанная с:
- затруднением (независимо от принятой схемы транспортирования) выдачи на поверхность отбитого угля по выработкам при одновременном монтаже-демонтаже в них в случае применения различных комплексов проходческого оборудования вследствие взаимозависимости в пространстве шахтного поля работ на выполнение основных и вспомогательных операций;
- пониженной эффективностью функционирования комплексов проходческого, а в дальнейшем и очистного оборудования вследствие взаимозависимости во времени работ на выполнение основных и вспомогательных операций.
Технический результат - снижение трудоемкости горных работ при подготовке угольного пласта к отработке путем повышения эффективности функционирования комплексов проходческого и очистного оборудования.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе подготовки угольного пласта к отработке, включающем подготовку выемочных столбов по простиранию пласта путем проведения и крепления фланговых выработок, конвейерных и вентиляционных штреков сдвоенными забоями с оставлением угольного целика между конвейерным штреком подлежащего непосредственно отработке столба и вентиляционным штреком столба, подлежащего отработке следующим, проведение с требуемым шагом вентиляционных сбоек в угольном целике между этими штреками, а в дальнейшем - выемку угля в столбах длинными очистными забоями, согласно заявляемому техническому решению проведение конвейерного и вентиляционного штреков осуществляют комбайнами с разной производительностью и маневренностью, первоначально проходят комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью участок конвейерного штрека на длину, достаточную для монтажа в нем комбайна с большей производительностью и меньшей маневренностью, формируют дополнительную сбойку напротив предполагаемой демонтажной камеры очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика и в обратном направлении сопрягаемый участок вентиляционного штрека сдвоенного забоя, далее конвейерный штрек проходят комбайном с большей производительностью и меньшей маневренностью, а вентиляционный штрек и сбойки - комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью, который в продолжение последней сбойки формирует монтажную камеру очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема проходки участка конвейерного штрека на длину, достаточную для монтажа в нем комбайна с большей производительностью и меньшей маневренностью; на фиг. 2 - схема начала проходки конвейерного штрека комбайном с большей производительностью и меньшей маневренностью и продолжения проходки вентиляционного штрека комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью после формирования дополнительной сбойки напротив предполагаемой демонтажной камеры очистного комплекса; на фиг. 3 - схема дальнейшей проходки конвейерного штрека комбайном с большей производительностью и меньшей маневренностью, вентиляционного штрека и сбоек - комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью; на фиг. 4 - схема завершения проходки конвейерного и вентиляционного штреков и формирования комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью в продолжение последней сбойки монтажной камеры очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика; на фиг. 5 - выемочный столб, готовый к отработке.
Подготовка выемочных столбов 1, 2 по простиранию пласта осуществляется путем проведения и крепления фланговых выработок 3 и 4, конвейерных 5 и вентиляционных 6 штреков сдвоенными забоями. При этом оставляют угольный целик 7 между конвейерным штреком 5 подлежащего непосредственно отработке столба 1 и вентиляционным штреком 6 столба 2, подлежащего отработке следующим. В угольном целике 7 между штреками 5 и 6 проводят с требуемым шагом вентиляционные сбойки 8.
Согласно заявляемому техническому решению проведение конвейерного 5 и вентиляционного 6 штреков осуществляют комбайнами 9 и 10 с разной производительностью и маневренностью.
Первоначально проходят комбайном 9 с меньшей производительностью и большей маневренностью участок конвейерного штрека 5 на длину м, достаточную для монтажа в нем комбайна 10 с большей производительностью и меньшей маневренностью (фиг. 1), формируют дополнительную сбойку 11 напротив предполагаемой демонтажной камеры 12 очистного комплекса с учетом требуемых размеров ц оставляемого охранного целика и в обратном направлении сопрягаемый участок вентиляционного штрека 6 сдвоенного забоя (фиг. 2).
Далее конвейерный штрек 5 проходят комбайном 10 с большей производительностью и меньшей маневренностью, а вентиляционный штрек 6 и сбойки 8 - комбайном 9 с меньшей производительностью и большей маневренностью (фиг. 3), который в продолжение последней сбойки формирует монтажную камеру 13 очистного комплекса с учетом требуемых размеров ц оставляемого охранного целика (фиг. 4).
Транспортировка отбитой горной массы может осуществляться следующим образом. Комбайны 9 и 10 работают в комплексе с самоходными вагонами 14 и 15, первоначально - непосредственно на погрузочный комплекс (фиг. 1, 2), а затем, по мере удлинения штреков 5 и 6, самоходный вагон 15 доставляет горную массу от комбайна 10 к телескопическому конвейеру 16, а самоходный вагон 14 от комбайна 9 - туда же через передвижной конвейер 17 (фиг. 3, 4) - и далее на погрузочный комплекс шахты (на чертежах не показан). Конвейеры 16 и 17 снабжены устройствами для перегрузки горной массы.
Графики работы комбайнов 9 и 10 и функционирующих совместно с ними транспортных комплексов могут быть спланированы таким образом, что их оборудование монтируется, эксплуатируется при проходке штреков (как было описано выше), демонтируется и транспортируется к месту дальнейшей эксплуатации независимо друг от друга в пространстве шахтного поля и во времени на выполнение основных и вспомогательных операций.
В дальнейшем выемку угля в столбах 1, 2 осуществляют длинными очистными забоями (фиг. 5). Добыча в столбе 1 осуществляется при движении очистного комплекса от монтажной камеры 13, где он предварительно смонтирован под защитой оставляемого ранее охранного целика требуемых размеров ц. По мере перемещения очистного комплекса телескопический конвейер 16 сокращается, конвейерный штрек 5 гасится, свежая струя воздуха поступает по вентиляционному штреку 6 и вентиляционным сбойкам 8. При достижении места расположения предполагаемой демонтажной камеры 12 добыча останавливается, под защитой оставляемого ранее охранного целика требуемых размеров ц производится демонтаж очистного комплекса и его транспортировка через дополнительную сбойку 11, далее - по вентиляционному штреку 6 в любом необходимом направлении.
Таким образом, заявленный технический результат обеспечивается за счет того, что:
1) при подготовке выемочных столбов к отработке проведение конвейерных и вентиляционных штреков сдвоенными забоями с оставлением угольного целика, проведение с требуемым шагом вентиляционных сбоек в угольном целике осуществляют комбайнами с разной производительностью и маневренностью, что позволяет развязать осуществляемые с их помощью работы на выполнение основных и вспомогательных операций в пространстве шахтного поля и во времени;
2) первоначально проходят комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью участок конвейерного штрека на длину, достаточную для монтажа в нем комбайна с большей производительностью и меньшей маневренностью, формируют дополнительную сбойку напротив предполагаемой демонтажной камеры очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика и в обратном направлении сопрягаемый участок вентиляционного штрека сдвоенного забоя. Тем самым облегчается транспортирование на поверхность отбитого угля по выработкам, так как одновременный монтаж (демонтаж) комплексов проходческого (а затем и очистного) оборудования осуществляется в предварительно сформированных монтажных (демонтажных) камерах;
3) в дальнейшем конвейерный штрек проходят комбайном с большей производительностью и меньшей маневренностью, а вентиляционный штрек и сбойки - комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью, который в продолжение последней сбойки формирует монтажную камеру очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика, чем обеспечивается независимость в пространстве шахтного поля и во времени работ на выполнение основных и вспомогательных операций, монтаж комплекса очистного оборудования осуществляется в предварительно сформированных монтажной камере, что не препятствует транспортированию отбитого угля по выработкам на поверхность.
Способ подготовки угольного пласта к отработке, включающий подготовку выемочных столбов по простиранию пласта путем проведения и крепления фланговых выработок, конвейерных и вентиляционных штреков сдвоенными забоями с оставлением угольного целика между конвейерным штреком подлежащего непосредственно отработке столба и вентиляционным штреком столба, подлежащего отработке следующим, проведение с требуемым шагом вентиляционных сбоек в угольном целике между этими штреками, а в дальнейшем - выемку угля в столбах длинными очистными забоями, отличающийся тем, что проведение конвейерного и вентиляционного штреков осуществляют комбайнами с разной производительностью и маневренностью, первоначально проходят комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью участок конвейерного штрека на длину, достаточную для монтажа в нем комбайна с большей производительностью и меньшей маневренностью, формируют дополнительную сбойку напротив предполагаемой демонтажной камеры очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика и в обратном направлении сопрягаемый участок вентиляционного штрека сдвоенного забоя, далее конвейерный штрек проходят комбайном с большей производительностью и меньшей маневренностью, а вентиляционный штрек и сбойки - комбайном с меньшей производительностью и большей маневренностью, который в продолжение последней сбойки формирует монтажную камеру очистного комплекса с учетом требуемых размеров оставляемого охранного целика.
