СПОСОБ ВЫЕМКИ МОЩНОГО ПЛАСТА УГЛЯ Российский патент 2005 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной добыче угля и охране окружающей среды.

Известен способ выемки мощного пласта угля, при котором пласт делят на горизонтальные слои. Выемка слоев ведется в нисходящем порядке [1]. Очистную заходку в поперечном сечении пласта располагают горизонтально между кровлей и почвой и двигают ее по простиранию. Отбитый уголь транспортируется конвейерами в очистной заходке, просеках и слоевых штреках. Недостатком аналога изобретения является большая длина доставки угля механическим способом (конвейерами) в очистных заходках, просеках и слоевых штреках, что связано с большими экономическими затратами.

Наиболее близким техническим решением способа выемки мощного пласта угля является способ, при котором пласт делится на наклонно-поперечные слои [2]. В этом случае очистная заходка располагается в поперечном сечении пласта между кровлей и почвой под углом к горизонту 27°, обеспечивающим самотечную доставку угля по заходке без измельчения угля. Каждый наклонно-поперечный слой вынимается по простиранию пласта, а все слои извлекаются в восходящем порядке с полной закладкой выработанного пространства. Доставка угля и закладочного материала производятся по целому ряду выработок, расположенных в массиве и выработанном пространстве. Уголь после слоевого просека вертикально сбрасывается по углеспускным печам. Недостатками прототипа изобретения являются большие затраты на поддержание выработок из-за высокого опорного давления, нежелательное измельчение угля при сбрасывании его вертикально по углеспускной печи и большое пылеобразование.

В основу изобретения поставлена задача создания более экономичного способа выемки мощного пласта угля, обеспечивающего охрану окружающей среды за счет уменьшения сдвижения вышележащих пород и пылеобразования.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе выемки мощного пласта угля, включающем проходку слоевых транспортных и вентиляционно-закладочных выработок по почве и кровле пласта, в массиве и в выработанном пространстве, нарезку очистных заходок в поперечном сечении пласта под углом 27°, механизированную доставку угля по слоевым просекам и штрекам до углеспускных печей и вертикальный сброс его в печи, выемку наклонно-поперечного слоя ведут по диагоналям пласта, имеющим направление к горизонту под углом 27°, обеспечивая свободное скольжение угля без измельчения, при этом доставку угля от очистной заходки, располагаемой к слоевому просеку под углом 60°, до откаточного полевого штрека ведут самотеком с любого места выемочного поля по слоевому просеку, полевому углеспускному гезенку и полевой наклонной углеспускной печи, имеющим угол наклона к горизонту 27°, а полевые наклонные углеспускные печи размещают друг от друга на расстоянии по нормали 20 м, причем полевые углеспускные гезенки в виде вееров по три гезенка сводят на полевых наклонных углеспускных печах на расстоянии начала вееров друг от друга 60 м с выходом концов гезенков к каждому слоевому просеку группы из трех вышележащих наклонно-поперечных слоев на всю диагональную длину выемочного поля на расстоянии между выходами гезенков по почве слоя 60 м.

Сущность изобретения заключается также в том, что кровлю очистных заходок поддерживают безразгрузочно, используя механическую тягу со стороны вентиляционно-закладочных печей для плотного прижатия перекатывающегося поддерживающего органа к кровле слоя.

Безразгрузочное поддержание кровли в очистном забое позволяет повысить устойчивость призабойного пространства в очистных заходках, а также уменьшить сдвижение вышележащих пород и поверхности земли.

Расположение очистной заходки под углом 60° к слоевому просеку позволяет исключить задержки самотечной доставки угля между двумя этими выработками.

Доставка угля по очистным заходкам, слоевым просекам, полевым углеспускным гезенкам и полевым наклонным углеспускным печам под углом 27° обеспечивает скольжение, самотек угля по всем выработкам выемочного поля и позволяет избежать в них нежелательного измельчения угля и образование большого количества пыли.

Расположение полевых наклонных углеспускных печей под углом 27° и на расстоянии друг от друга 20 м позволяет с помощью полевых гезенков, собранных в веера на полевых наклонных углеспускных печах на расстояниях друг от друга 60 м, с выходами концов гезенков к слоевым просекам трех вышележащих слоев на всю диагональную длину поля каждого слоя на расстояниях выходов друг от друга 60 м, обеспечить доставку угля с любого места выемочного поля и сократить длину слоевого просека на границе с выработанным пространством.

В целом безразгрузочное поддержание кровли в очистных заходках и самотечная доставка угля до откаточного штрека по всем выработкам выемочного поля: очистным заходкам, слоевым просекам, полевым гезенкам и полевым наклонным углеспускным печам, обеспечивают эффективность отделения угля, доставку его, безопасность разработки мощных пластов и сохранение окружающей среды.

Далее предложение поясняется чертежами.

На фиг.1 показан разрез выемочного поля по падению, сечение А-А с фиг.2; фиг.2 - вид на выемочное поле со стороны почвы пласта по стрелке В с фиг.1; фиг.3 - вид на очистной участок в сечении С-Д-Е с фиг.1.

На чертежах выемочное поле содержит очистную заходку 1, слоевой 2 и вентиляционно-закладочный 3 просеки, веера 4 полевых углеспускных гезенков, включающие гезенк 5 на отрабатываемый слой, 6 - на вышележащий подготавливаемый слой, 7 - на третий сверху последующий слой, полевые наклонные углеспускные печи 8, полевой откаточный штрек 9, вентиляционно-закладочная печь 10, закладочный трубопровод 11, заложенное выработанное пространство 12. Из чертежей также видно, что крепь 13 очистной заходки 1 содержит безразгрузочный верхняк 14 по кровле очистной заходки, его механическую тягу 15 и устройство 16 закрепления тяги в слоевом просеке 2.

Способ осуществляется следующим образом.

Отделение угля ведут в очистной заходке 1 короткозабойным комплексом, верхняк 14 которого безразгрузочно прижимается к кровле механической тягой 15. Один конец тяги закрепляется устройством 16 в слоевом просеке 2. Натяжение тяги и прижатие верхняка к кровле слоя ведется с поверхности земли по вентиляционно-закладочной печи 10 и вентиляционно-закладочному просеку 3. Выработанное пространство 12 полностью закладывают, причем закладочный материал подают по трубопроводу 11 с поверхности земли через вентиляционно-закладочную печь 10 и вентиляционно-закладочный просек 3. Уголь доставляется только самотеком по очистной заходке 1, слоевому просеку 2, полевому гезенку 5 и полевым углеспускным печам 8. С углеспускных печей уголь попадает на транспорт в полевом штреке 9.

Полевые наклонные углеспускные печи располагают друг от друга по нормали на расстоянии 20 м, что позволяет полностью охватить веерами полевых гезенков группы из трех слоев. Веера 4 полевых гезенков размещают так на полевых наклонных углеспускных печах, чтобы их выходы 5, 6, 7 на группе из трех слоев были на расстоянии 60 м друг от друга на всей длине поля по диагоналям слоев.

Источники информации

1. Технология подземной разработки месторождений полезных ископаемых. Учебник для вузов / Под общ.ред. А.С.Бурчакова. 3-е изд., перераб. и доп. - М., Недра, 1983. - С.350.

2. Машковцев И.Л. Технология подземной добычи угля. Учебное пособие. - М., Изд-во УДН, 1982. - С.81.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной добыче угля. Способ включает проходку слоевых транспортных и вентиляционно-закладочных выработок по почве и кровле пласта, в массиве и в выработанном пространстве, нарезку очистных заходок в поперечном сечении пласта под углом 27°, механизированную доставку угля по слоевым просекам и штрекам до углеспускных печей и вертикальный сброс угля в печи. Выемку наклонно-поперечного слоя ведут по диагоналям пласта, имеющим направление к горизонту под углом 27°, обеспечивая свободное скольжение угля без измельчения. Доставку угля от очистной заходки, располагаемой к слоевому просеку под углом 60°, до откаточного полевого штрека ведут самотеком с любого места выемочного поля по слоевому просеку, полевому углеспускному гезенку и полевой наклонной углеспускной печи, имеющих угол наклона к горизонту 27°. Полевые наклонные углеспускные печи размещают друг от друга на расстоянии по нормали 20 м. Полевые углеспускные гезенки в виде вееров по три гезенка сводят на полевых наклонных углеспускных печах на расстоянии начала вееров друг от друга 60 м с выходом концов гезенков к каждому слоевому просеку группы из трех вышележащих наклонно-поперечных слоев на всю диагональную длину выемочного поля на расстоянии между выходами гезенков по почве слоя 60 м. Кровлю очистных заходок могут поддерживать безразгрузочно, используя механическую тягу со стороны вентиляционно-закладочных печей для плотного прижатия перекатывающегося поддерживающего органа к кровле слоя. Изобретение позволяет исключить задержки самотечной доставки угля и нежелательное его измельчение с образованием большого количества пыли, а также повысить устойчивость призабойного пространства в очистных заходках, уменьшить сдвижение вышележащих пород и поверхности земли. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ выемки мощного пласта угля, включающий проходку слоевых транспортных и вентиляционно-закладочных выработок по почве и кровле пласта, в массиве и в выработанном пространстве, нарезку очистных заходок в поперечном сечении пласта под углом 27°, механизированную доставку угля по слоевым просекам и штрекам до углеспускных печей и вертикальный сброс угля в печи, отличающийся тем, что выемку наклонно-поперечного слоя ведут по диагоналям пласта, имеющим направление к горизонту под углом 27°, обеспечивая свободное скольжение угля без измельчения, при этом доставку угля от очистной заходки, располагаемой к слоевому просеку под углом 60°, до откаточного полевого штрека ведут самотеком с любого места выемочного поля по слоевому просеку, полевому углеспускному гезенку и полевой наклонной углеспускной печи, имеющих угол наклона к горизонту 27°, а полевые наклонные углеспускные печи размещают друг от друга на расстоянии по нормали 20 м, причем полевые углеспускные гезенки в виде вееров по три гезенка сводят на полевых наклонных углеспускных печах на расстоянии начала вееров друг от друга 60 м с выходом концов гезенков к каждому слоевому просеку группы из трех вышележащих наклонно-поперечных слоев на всю диагональную длину выемочного поля на расстоянии между выходами гезенков по почве слоя 60 м.2. Способ выемки мощного пласта угля по п.1 отличающийся тем, что кровлю очистных заходок поддерживают безразгрузочно, используя механическую тягу со стороны вентиляционно-закладочных печей для плотного прижатия перекатывающегося поддерживающего органа к кровле слоя.