СПОСОБ ВЫЕМКИ ГРАФИТА ИЗ ТОНКОЙ ПЛАСТООБРАЗНОЙ ЗАЛЕЖИ КРУТОГО ПАДЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горной промышленно, а именно к подземной выработке пластообразного графита.

Известен способ выемки тонкого крутого пласта с применением комбайна, креплением забоя деревянными индивидуальными стойками и самотечной доставкой угля аналог [1]
Недостатками способа является высокая трудоемкость и себестоимость добычи из-за большого объема работ по креплению забоя.

Наиболее близким техническим решением способа выемки графита из тонкой пластообразной залежи крутого падения является разработка аналогичной залежи слоями с закладкой выработанного нижележащего слоя породой от присечки - прототип [2]
В целом поле отрабатывается по восстанию. Отделение графита идет с применением отбойного молотка, а породы присечки ВВ.

Недостатками прототипа являются большие потери и разубоживание полезного ископаемого из-за обрушения на один настил и графита, и пустой породы, имеют место большие расходы на транспорт графита по слоевому штреку, а также большие утечки воздуха через заложенное выработанное пространство, ухудшающие условия выемки и снижающие безопасность работ.

Сущность изобретения состоит в том, что отделение графита в забое ведут снизу вверх одновременно по плоскостям контакта с кровлей и почвой, при этом высоту призабойного пространства уступа поддерживают в пределах 1,2-1,3 его длины по простиранию, а ручную отборку породы ведут непосредственно в бункер, опущенный на почву уступа, затем отбитую породу присечки направляют в закладочную печь по верхняку площадке после ее поворота и опускания завального края на забойную сторону закладочной печи.

Эффективность изобретения складывается из технических преимуществ раздельного отделения и транспортирования графита и пустой погоды присечки, позволяющих снизить себестоимость добычи, а также социального эффекта, состоящего в обеспечении забоев достаточным количеством воздуха, исключающего его потери.

Предложение поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 показан план участка; на фиг. 2 сечение участка по падению I-I; на фиг. 3 сечение участка по падению II-II; на фиг. 4 узел А с плана при отделении пород присечки; на фиг. 5 горизонтальное сечение III-III механизированного отделения графита; на фиг. 6 узел В с сечения по падению II-II (бункер опущен на почву уступа); на фиг. 7 горизонтальное сечение IV-IV над верхняком-площадкой (оба отверстия-створки закрыты); на фиг. 8 - горизонтальное сечение V-V по почве призабойного пространства уступа.

Способ осуществляется следующим образом.

Подготовка поля этажная, а система разработки столбовая.

Выемка графита ведется полосами по восстанию (на фиг. 1 показано стрелкой) с присечкой боковых пород и оставлением их в выработанном пространстве (пространстве залежи графита и присечки). Выемочное же поле отрабатывается в целом по простиранию, что также видно на фиг. 1.

Графит после отделения от массива самотеком опускается на откаточный горизонт и затем доставляется к стволу.

Проветривание очистных работ производится по возвратно-точной схеме через массив. Следовательно, утечки воздуха при данном способе выемки через выработанное пространство исключаются.

После проведения этажного откачного 1 и вентиляционного 2 штреков нарезается граничная восстающая выработка 3, от которой были начаты очистные работы в выемочном поле (или этаже). В последующее время в поле никаких новых подготовительных выработок не проходится, т.к. транспортно-ходовая выработка 5 создается после отделения графита и пород присечки за счет образующегося призабойного пространства 6 уступа. Для выхода исходящей струи воздуха и размещения пород присечки используются вентиляционные выработки 7 и 8, которые были созданы на месте предыдущей выемочной полосы (в том цикле закладочной была выработка 9, показанная на фиг. 1 и 4 штриховой линией).

Очистные работы включают отделение графита барами 10 и последующую присечку (скважинами 11 с ВВ) пород кровли и почвы.

Отделение графита ведется одновременно по плоскостям контакта с кровлей и почвой. Это является важным фактором, т.к. в связи с хорошим контактом с породами при отделении полезного ископаемого другим способом происходит большое разубоживание графита.

Отбитый графита попадает в бункер 12, находящийся под верхняком-площадкой 13, которая одновременно при необходимости поддерживает призабойное пространство и ограждают его от нависающего уступа с графитом и породами присечки.

Емкость бункера определяет опережение отделения графита от присечки пород, т.к. отбитый графита за одну подачу машины должен уместиться в бункере. Бункер затем опускается на почву призабойного пространства уступа (фиг. 6), и здесь производят прямо в бункере отборку породы, что значительно уменьшает потери графита.

Отбойку пород кровли и почвы для образования присечки ведут с помощью ВВ. Отбитую породу направляют в закладочную печь самотеком без попадания ее в отбитый графит.

Для этого верхняк-площадка разворачивается и опускается завальным краем в забойную сторону закладочной выработки, на перегородку 14 между транспортно-ходовой и закладочными выработками (фиг. 1 и 4). Одновременно верхняк-площадка опирается на борт бункера, в данное время находящегося на почве уступа.

В результате верхняк-площадка образует наклонную плоскость, по которой скользят куски отбитой породы и попадают непосредственно в закладочную печь.

Для того чтобы край верхняка-площадки точно попал на перегородку, высота призабойного пространства должна быть равна 1,2-1,3 его длины по простиранию. Несоблюдение условий может быть в двух случаях:
1) если высота призабойного пространства будет меньше 1,2-1,3 ширины, то верхняк-площадка после опускания может образовать очень пологий угол и самотека породы не будет;
2) если высота призабойного пространства будет больше 1,2-1,3 ширины, то верхняк-площадка не попадет на перегородку и отбитая порода будет падать как в закладочную печь, так и в транспортно-ходовую, засоряя графит.

Способ выемки графита из тонкой пастообразной залежи крутого падения. Сущность изобретения: выемка графита по простиранию баровой машиной и самотечная его доставка к откаточному штреку. Последующая отбойка вмещающих пород и закладка ими выработанного пространства по наклонной поверхности верхняка - площадки. 8 ил.

1 Способ выемки графита из тонкой пластообразной залежи крутого падения, включающий проведение откаточного и вентиляционного штреков, восстающих выработок, отработку участка слоями с потолкоуступным забоем и опережающим отделением графита от вмещающих пород, перемещение графита на откаточный штрек, последующую отбойку вмещающих пород буровзрывными работами и магазинирование их в выработанном пространстве отработанного слоя по мере отработки очередного с формированием свободного пространства между ними, отличающийся тем, что отработку участка ведут по простиранию с поддержанием высоты призабойного пространства в пределах 1,2 1,3 его длины по простиранию, отделение графита осуществляют по восстанию одновременно по плоскостям контакта с кровлей и почвой залежи буровой машиной, установленной на подвесной люльке, перед отделением графита забой перекрывают верхняком-площадкой, отделение ведут в бункер, после заполнения которого верхняк-площадку устанавливают наклонно и отбиваемые вмещающие породы перепускают по ее поверхности, при этом производят ручную отборку породы из бункера, а перемещают графит на откаточный штрек по транспортному трубопроводу.