СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ Российский патент 1997 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке в подземных условиях крутых пластов угля средней мощности с применением секционной перепускающейся крепи с вентиляционным каналом при гидромеханизации.

Известен способ подэтажной гидроотбойки угля. Сущность способа заключается в выемке угля из выемочных подэтажных штреков заходками с перепуском обрушенных пород в выработанное пространство. Недостатками данного способа являются преждевременный прорыв породы в очистную заходку, сложность осуществления вентиляции, низкий уровень безопасности горных работ.

Известен способ разработки крутых угольных пластов средней мощности, включающий проведение аккумулирующего штрека и вышележащих подготовительных выработок, монтаж гибкого перекрытия на почве подготовительной выработки, гидроотбойку угля с подэтажных штреков с перепуском гибкого перекрытия по мере отработки нижележащих подэтажей.

Недостаток данного способа разработки заключаются в том, что постоянно требуется монтировать гибкое перекрытие в плоскости каждого подэтажа, а следовательно, повышается трудоемкость горных работ, осложняется проветривание очистного забоя за счет общешахтной депрессии, имеют место случаи прорыва обрушенных пород при перепуске гибкого перекрытия на лежащую сторону пласта, в результате увеличивается опасность ведения очистных работ.

Задачей изобретения является повышение эффективности отработки крутых пластов угля средней мощности за счет уменьшения трудоемкости горных работ, повышения производительности труда и безопасности ведения очистных работ, качественного улучшения проветривания за счет общешахтной депрессии и условий труда.

Задача достигается тем, что способ разработки крутых угольных пластов средней мощности включает проведение аккумулирующего штрека и вышележащих подготовительных выработок, монтаж гибкого перекрытия на почве подготовительной выработки, гидроотбойку угля с подэтажных штреков с перепуском гибкого перекрытия по мере отработки нижележащих подэтажей. Гибкое перекрытие монтируют на почве верхнего вентиляционного штрека и демонтируют на аккумулирующем. При этом гибкое перекрытие монтируют из отдельных, соединенных цепями, секций крепи поддерживающе-оградительного типа, формирующих вентиляционный штрек. Перекрытие служит весь срок отработки выемочного блока с последующим демонтажом на аккумулирующем штреке для повторного использования. При этом предохраняется очистной забой от прорыва обрушенных пород, обеспечивается вентиляция за счет общешахтной депрессии, значительно улучшаются условия и безопасность труда.

На фиг.1 представлена схема отработки выемочного блока в плоскости пласта; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1 и последовательность отработки выемочной заходки; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 общий вид секции крепи с распертой активной гидростойкой и выдвинутым козырьком.

Выемочный блок с полевых штреков вскрывается транспортным 1 и вентиляционным 2 квершлагами. От транспортного квершлага до границ выемочного поля проводится аккумулирующий штрек 3. До начала подготовительных и очистных работ проводится грузоходовой скат 4, а также пульпоспускная 5 и вентиляционная 6 печи. От ската проводится вентиляционный 7 и выемочный 8 подэтажные штреки до границы выемочного блока, на границе они соединяются разрезной печью 9. По вентиляционному штреку монтируется перепускная крепь 10. До начала отработки подэтажа 11 проводится резервный выемочный подэтажный штрек 12, разрезная печь 13, служащая для проветривания отрабатываемого подэтажа, а также разрезная печь 14, выполняющая роль запасного выхода. Гидромонитор 15 устанавливается на выемочном подэтаже и начинаются очистные работы. По мере отработки заходок, секции крепи, оказавшиеся в зоне подработки, снимаются с распора и под действием собственного веса обрушенных пород перепускаются на подэтажный штрек, как показано на фиг. 1. При этом секции крепи соединены между собой цепями 16, которые помещаются в направляющих 17. Для поддержания и уменьшения площади обнажения кровли пласта в зоне очистного забоя с помощью гидродомкратов 18 выдвигаются опережающие козырьки 19. Гидростойкой с внешним питанием 20, установленной между основанием 21 и верхняком 22, осуществляется управление секцией крепи. К основанию и верхняку со стороны обрушенных пород с помощью шарниров 23 подсоединяется сегментное ограждение 24, а также тяги 25, которые упираются в основание и верхняк перепускающейся крепи.

Выемка угля гидромонитором начинается от границы блокового целика 26, при этом уголь транспортируется по желобам 27, смонтированным на почве подэтажного штрека. По мере выемки угля из очистной заходки 28, размеры которой с корректировкой к горно-техническим условиям отрабатываемого пласта составляют: l= 3-6 м, h=10-15 м, m=1,5-3,5 м, α≥50^o, крепь с вентиляционного штрека перепускается на выемочный подэтажный штрек. Одновременно с началом очистных работ по выемке угля идет подготовка при помощи комбайна К-56 МГ 29 или гидромонитора ГМД-3М нового выемочного 30 подэтажа. Проветривание очистного забоя осуществляется за счет общешахтной депрессии, а подготовительных забоев за счет использования вентиляторов местного проветривания 31, установленных на свежей струе.

Выемка угля в блоке производится из подэтажных штреков в нисходящем порядке, отбитый уголь транспортируется самотеком по желобам до углеспускной печи, в которой проложен став пульпоспускных труб с вырезанными окнами на уровне каждого выемочного подэтажа.

Выемку угля осуществляют из очистных заходок при помощи гидромонитора, после отработки заходки гидромонитор переносится и цикл повторяется, при этом секции крепи гибкого перекрытия перепускаются на почву выемочного подэтажа. При отработке последнего подэтажа вслед за выемкой угля приступают к демонтажу секций крепи перекрытия.

Отработку выемочных полей производят с оставлением охранных участковых и межблоковых целиков.

Данный способ с использованием гибкого перекрытия, состоящего из секций крепи поддерживающе-оградительного типа, соединенных через направляющие цепями, позволяет повысить эффективность добычи угля, безопасность ведения горных работ за счет надежного ограждения призабойного пространства от обрушенных пород секциями крепи, управления горным давлением в зоне очистных работ, осуществления в активной гидростойкой секции крепи постоянного перепуска гибкого перекрытия вслед очистной выемке угля с одного подэтажа на другой, сокращения монтажно-демонтажных работ по мере отработки блока и повторного использования секций крепи. Отпадает необходимость проведения вентиляционного штрека в каждом выемочном подэтаже для проветривания очистного забоя за счет общешахтной депрессии.

Применение предлагаемого способа позволяет в определенных условиях улучшить технико-экономические показатели добычи угля, повысить безопасность ведения горных работ и обеспечить комфортные условия труда горнодобычи очистного забоя.

Использование: в горной промышленности при разработке в подземных условиях крутых пластов угля средней мощности. Сущность изобретения: способ включает подэтажную гидроотбойку угля в нисходящем прядке из выемочных штреков. Гибкое перекрытие монтируют на вентиляционном штреке, перепускают по мере отработки нижележащих подэтажей и демонтируют на аккумулирующем штреке. Гибкое перекрытие набирают из отдельных секций крепи поддерживающе-оградительного типа, соединенных между собой гибкой связью. 4 ил.

Способ разработки крутых угольных пластов средней мощности, включающий проведение аккумулирующего штрека и вышележащих подготовительных выработок, монтаж гибкого перекрытия на почве подготовительной выработки, гидроотбойку угля с подэтажных штреков с перепуском гибкого перекрытия по мере отработки нижележащих подэтажей, отличающийся тем, что гибкое перекрытие монтируют на почве верхнего вентиляционного штрека и демонтируют на аккумулирующем, при этом гибкое перекрытие монтируют из отдельных соединенных цепями секций крепи поддерживающе-оградительного типа, формирующих вентиляционный штрек.