СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ ПОЖАРООПАСНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ Российский патент 1994 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке мощных крутых пожароопасных пластов угля.

Целью изобретения является предотвращение перепуска очагов эндогенных пожаров вышележащего этажа путем формирования устойчивого искусственного межэтажного целика.

На фиг. 1 приведена схема отработки верхней части этажа нисходящими горизонтальными слоями с закладкой; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема отработки нижней части этажа с обрушением кровли; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг. 3; на фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг. 3.

Выемочный блок мощного крутого пожароопасноного угольного пласта вскрывается промежуточными квершлагами 1 на откаточном горизонте с полевого откаточного штрека 2 и на вентиляционном горизонте с полевого вентиляционного штрека 3. Между промежуточными квершлагами у ближней и дальней границ выемочного блока у почвы и кровли пласта проводятся по углю углеспускные скаты 4 и 5. Отработка верхней части этажа производится нисходящими горизонтальными слоями с твердеющей закладкой выработанного пространства. Первоначально отрабатывается, например, три горизонтальных слоя 6. Отработка каждого горизонтального слоя производится в направлении от дальней границы к ближней границе выемочного блока. Выемка угля в слоях производится, например, диагональными заходками пpи помощи проходческого комбайна типа ГПКС.

В каждой заходке производится выемка угля, передвижка конвейера, настилка гибкого перекрытия, возведение крепи заходки с отшивкой, возведение крепи конвейерного слоевого штрека. После этого с передового вентиляционного слоевого штрека, размещенного в закладочном массиве вышележащего слоя, производится подача твердеющей закладки в вынутую заходку.

Диагональные заходки нижележащего горизонтального слоя размещаются перпендикулярно к диагональным заходкам вышележащего слоя, поэтому ленты металлического гибкого перекрытия, настилаемые в предыдущем слое вдоль забоя, превращаются в гибкие металлические верхняки, настланные поперек заходки нижележащего слоя. По штрекам у кровли и почвы пласта пропускают канаты, к которым прикрепляют концы лент гибкого перекрытия, а сами канаты анкеруют к боковым породам.

После отработки трех горизонтальных слоев начинают отработку, например, двух поперечно-наклонных слоев 7 и 8. При отработке слоя 7 его почву располагают под углом 20-25^о к горизонту, с высотой забоя у почвы пласта 5,0-5,5 м. Вслед за очистным забоем поперечно-наклонного слоя 7 проходят с некоторым отставанием слоевые штреки 9 и 10, причем слоевой штрек 9 проходят непосредственно под гибким перекрытием у кровли пласта, а слоевой штрек 10 проходят у почвы пласта таким образом, чтобы почва поперечно-наклонного слоя располагалась под углом 45-60^о к горизонту, равному углу ϕ естественного откоса обрушенных пород.

После отработки слоя 7 и сбойки слоевых штреков 9 и 10 с углеспускными скатами 4 и 5 начинают отработку поперечно-наклонного слоя 8.

Одновременно с отработкой слоев 6 и поперечно-наклонного слоя 7 проводят слоевые штреки 11, 12 и 13 у кровли пласта для подготовки, например, трех лав 14,15 и 16 монтажного наклонного слоя и подэтажные штреки 17 у почвы пласта для отработки нижнего слоя 18. Отработку поперечно-наклонного слоя 8 производят одновременно с отработкой верхней монтажной лавы 14. При отработке слоя 8 на его почве производят настил гибкого перекрытия 19, состоящего из металлических лент и металлической сетки, настилаемой поверх металлических лент, и прикрепляют его к почве пласта анкерами 20. Поверх сетки настилают пленку или мешковину для предотвращения схватывания гибкого перекрытия с закладочным материалом при его затвердевании. Подачу закладки в выработанное пространство производят попеременно из двух штреков с одновременным из погашением. После отработки последнего поперечно-наклонного слоя 8 на вентиляционном горизонте в верхней части этажа образуется искусственный межэтажный целик 21 из закладочного материала устойчивой формы.

Искусственный межгоризонтный целик, включающий пять-шесть слоев гибкого перекрытия, пространство между которыми заполнено твердеющей закладкой, обладает повышенной несущей способностью. Такая конструкция искусственного целика значительно повышает его устойчивость при подработке. Очистной забой верхней монтажной лавы 14 сопpяжен с очистным забоем поперечно-наклонного слоя 8. Гибкое перекрытие 22, настилаемое на почве монтажной лавы, в его верхней части закрепляют за канат, к которому прикреплено гибкое перекрытие 19, настланное на почве поперечно-наклонного слоя 8. Нижний край гибкого перекрытия 22 выводят в слоевой конвейерный штрек 11, где прикрепляют к канату. Посадку кровли в монтажной лаве 14 осуществляют путем взрывания зарядов в скважинах 23, пробуренных в кровлю пласта на глубину 5-10 м. Перед посадкой кровли вдоль забоя и над конвейерным штреком 11 выкладывают костры 24. Вслед за верхней монтажной лавой 14 с отставанием в 15-20 м вводят в работу вторую лаву 15, а затем с таким же отставанием и нижнюю монтажную лаву 16.

Подготовка нижнего слоя 18 к очистной выемке заключается в проходке подэтажных штреков 17, углеспускных печей 25 и наклонных ортов 26. Отработка нижнего слоя 18 производится под защитой искусственного межэтажного целика 21 по общепринятой технологии с отбойкой угля при помощи буровзрывных работ из подэтажных штреков 17, углеспускных печей 25 и наклонных ортов 26. Породы кровли, предварительно разрыхленные на значительную глубину при отработке наклонного монтажного слоя путем взрывания зарядов в длинных скважинах, перемещаются под углом ϕ вслед за выемкой угля в нижнем слое, заполняют выработанное пространство и подбучивают межэтажный искусственный целик, предотвращая перепуск эндогенных пожаров с вышележащего этажа.

Использование: в горнодобывающей промышленности при разработке мощных крутых пожароопасных пластов. Сущность изобретения: осуществляют проведение подготовительных выработок, отработку верхней части этажа нисходящими слоями с твердеющей закладкой выработанного пространства и отработку нижней части этажа с обрушением кровли под защитой гибкого перекрытия, монтируемого в наклонном монтажном слое. Формирование устойчивого искусственного межэтажного целика ведут путем отработки верхней части этажа первоначально горизонтальными слоями, а затем поперечно-наклонными слоями переменной мощности с приданием почве последнего поперечно-наклонного слоя угла естественного откоса обрушенных пород кровли. Отработку наклонного монтажного слоя ведут с разрушением пород кровли по всей высоте этажа путем взрывания зарядов в длинных скважинах. 1 з. п. ф-лы, 8 ил.

1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ ПОЖАРООПАСНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий проведение подготовительных выработок, отработку верхней части этажа нисходящими слоями с твердеющей закладкой выработанного пространства, а остальной части этажа - с обрушением кровли под защитой гибкого перекрытия, монтируемого в наклонном монтажном слое, отличающийся тем, что, с целью предотвращения перепуска очагов эндогенных пожаров вышележащего этажа путем формирования устойчивого искусственного межэтажного целика, отработку верхней части этажа первоначально ведут горизонтальными слоями, а затем поперечно-наклонными слоями переменной мощности с приданием почве последнего поперечно-наклонного слоя угла естественного откоса обрушенных пород кровли. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости искусственного межэтажного целика путем его непрерывного подбучивания разрушенными породами кровли, отработку наклонного монтажного слоя ведут с разрушением пород кровли по всей высоте этажа путем взрывания зарядов в длинных скважинах.