СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СКЛОННЫХ К САМОВОЗГОРАНИЮ МОЩНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ Российский патент 2005 года по МПК E21C41/18 

Описание патента на изобретение RU2253014C1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке мощных крутых пластов полезных ископаемых, главным образом угольных.

Известны способы разработки склонных к самовозгоранию мощных крутых пластов угля (А.А.Борисов и др. Технология подземной разработки пластовых месторождений М.: Недра, 1972 г., с.148-176), включающие проведение этажных штреков, разделяющих пласт на этажи. Между этажными штреками через определенное расстояние проходят углеспускные печи. На верхней границе этажа в монтажной камере, расположенной ниже этажного вентиляционного штрека, монтируют щитовую крепь. Для создания амортизирующей подушки над щитовой крепью после окончания ее монтажа взрывают целик угля над монтажной камерой. Отработка подготовленного столба производится под защитой щитовой крепи по падению в направлении от откаточного к вентиляционному штреку. Отбойка угля под щитом производится с использованием буровзрывных работ, отбитый уголь самотеком по углеспускным печам поступает к этажному откаточному штреку. Недостатками данных способов являются большие потери угля в целиках, оставляемых между этажами, и связанная с этим повышенная вероятность самовозгорания угля в выработанном пространстве и возникновения шахтных пожаров.

Известен способ разработки мощных крутых и крутонаклонных пожароопасных угольных пластов (Авторское свидетельство СССР №1682568, МПК Е 21 С 41/18, публ. 1991). При использовании данного способа производят разделение пласта на этажи путем проведения этажных откаточного и вентиляционного штреков с оставлением между этажами целиков угля. Нижний борт межэтажного целика упрочняется анкерами. Проведением подэтажных штреков разделяют этажи на подэтажи. Производят отбойку полезного ископаемого в подэтажах гидромониторами. В выработанное пространство, образовавшееся при отработке подэтажа, производят перепуск вмещающих пород, обрушившихся ранее при отработке вышерасположенных подэтажей.

Недостатками данного способа, принятого в качестве прототипа, являются: большие потери угля в целиках, оставляемых между этажами, и связанная с этим повышенная вероятность самовозгорания угля в выработанном пространстве и возникновения шахтных пожаров; значительные зависания и опасные динамические обрушения пород кровли, связанные с оставлением в выработанном пространстве целика угля.

Техническим результатом заявляемого способа является устранение недостатков известных способов, а именно снижение потерь угля в целиках, уменьшение пожароопасности и повышение эффективности управления кровлей.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки склонных к самовозгоранию мощных крутых угольных пластов, включающем разделение пласта на этажи путем проведения этажных штреков, проведение подэтажных штреков, разделяющих этажи на подэтажи, отбойку полезного ископаемого в подэтажах гидромониторами, перепуск обрушившихся вмещающих пород в выработанное пространство нижерасположенных подэтажей, согласно изобретению производят отработку пласта без оставления целиков угля между выработанными пространствами рядом расположенных этажей, при отработке нижнего подэтажа, прилегающего к верхней границе нижерасположенного этажа, проводят закладку выработанного пространства в пределах данного подэтажа пустыми породами, при этом наклонную высоту закладочного массива принимают более 0,6 горизонтальной мощности пласта, а наклонную высоту нижнего подэтажа принимают более наклонной высоты закладочного массива.

Сущность заявляемого способа поясняется схемой, представленной на чертеже, и нижеследующим описанием.

На чертеже 1 - этажный вентиляционный квершлаг; 2 - этажный вентиляционный штрек; 3 - подэтажные квершлаги; 4 - этажный откаточный штрек; 5 - этажный откаточный квершлаг; 6 - закладочный массив; hэо - наклонная высота отработанного этажа; hэр - наклонная высота отрабатываемого этажа; ан - наклонная высота нижнего подэтажа; а - наклонная высота подэтажей (кроме нижнего); b - наклонная высота закладочного массива; m - горизонтальная мощность пласта.

Способ разработки склонных к самовозгоранию мощных крутых угольных пластов осуществляется следующим образом: производят разделение пласта на этажи путем проведения этажных штреков 4, 2 и квершлагов 1, 5. Проводят подэтажные штреки и подэтажные квершлаги 3, разделяющие этажи на подэтажи. Отбойку полезного ископаемого в подэтажах производят гидромониторами, расположенными в подэтажных штреках, обрушившиеся вмещающие породы перепускают в выработанное пространство нижерасположенных подэтажей.

Производят полную отработку пласта без оставления целиков угля между выработанными пространствами рядом расположенных этажей, так как одной из основных причин возникновения подземных пожаров является самовозгорание угольной массы, образующейся в выработанном пространстве, при разрушении целиков угля горным давлением. Отработка пласта без оставления между выработанными пространствами рядом расположенных этажей целиков угля исключает возможность возникновения пожаров по данной причине и уменьшает потери угля. Кроме того, отработка пласта без оставления между выработанными пространствами рядом расположенных этажей целиков угля позволяет уменьшить предельные зависания пород в выработанном пространстве, а следовательно, снизить интенсивность динамических обрушений пород кровли. При отработке нижнего подэтажа, прилегающего к верхней границе нижерасположенного этажа, проводят закладку выработанного пространства в пределах данного подэтажа пустыми породами, при этом наклонную высоту b закладочного массива 6 принимают более 0,6m горизонтальной мощности m пласта, а наклонную высоту нижнего подэтажа ан принимают более наклонной высоты b закладочного массива. Выполнение данного условия позволяет наиболее эффективно осуществить предлагаемый способ.

Закладка выработанного пространства в пределах нижнего подэтажа пустыми породами указанной наклонной высотой закладочного массива обеспечивает возможность более эффективного управления процессом перепуска обрушившихся вмещающих пород в выработанное пространство нижерасположенных подэтажей. Первыми перепускаются породы закладочного массива 6, при этом на почве отрабатываемого подэтажа создается своего рода породная подушка, амортизирующая удары обрушающихся пород кровли. Кроме того, закладочный массив уменьшает утечки воздуха (поступление кислорода) в выработанное пространство, что снижает пожароопасность.

Закладку выработанного пространства нижнего подэтажа, прилегающему к этажному откаточному штреку, производят, например, гидравлическим способом из подэтажных штреков.

Гидравлическая закладка выработанного пространства нижнего подэтажа, прилегающего к верхней границе нижерасположенного этажа, является одним из наиболее простых видов закладки на гидрошахтах, позволяющих создать закладочный массив, отвечающий следующим основным требованиям: управляемость процесса перепуска пород закладочного массива в выработанное пространство нижерасположенного этажа; изоляция выработанного пространства от воздушной струи, предназначенной для проветривания очистного забоя.

По сравнению с известными способами заявляемый способ позволяет снизить потери угля в целиках, уменьшить пожароопасность и повысить эффективность управления кровлей при разработке мощных крутых пластов угля, склонного к самовозгоранию.

Предполагается апробация заявляемого способа при отработке пласта "Мощный" на шахте ″Тырганская″ ОАО “Прокопьевскуголь”.

Использование заявляемого способа в рассматриваемых условиях позволяет по сравнению с известным способом-прототипом: уменьшить потери полезного ископаемого на 5-7% и более; снизить интенсивность динамических обрушений пород кровли; уменьшить вероятность самовозгорания угля; исключить потери угля в межэтажных целиках; повысить управляемость процессов перепуска обрушенных пород.

Похожие патенты RU2253014C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СКЛОННЫХ К САМОВОЗГОРАНИЮ МОЩНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 2005
  • Зубов Владимир Павлович
  • Сидоренко Андрей Александрович
  • Глушенков Евгений Владимирович
  • Сидоренко Сергей Александрович
RU2276267C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СКЛОННЫХ К САМОВОЗГОРАНИЮ МОЩНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 2004
  • Зубов В.П.
  • Сидоренко А.А.
  • Глушенков Е.В.
RU2254470C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СКЛОННЫХ К САМОВОЗГОРАНИЮ МОЩНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 2004
  • Зубов Владимир Павлович
  • Сидоренко Андрей Александрович
  • Глушенков Евгений Владимирович
RU2272136C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 2005
  • Зубов Владимир Павлович
  • Сидоренко Андрей Александрович
  • Глушенков Евгений Владимирович
  • Сидоренко Сергей Александрович
RU2283430C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 2001
  • Зубов В.П.
  • Сидоренко А.А.
RU2205954C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ УГЛЯ 2009
  • Скрицкий Владимир Аркадьевич
  • Тапсиев Александр Петрович
RU2390633C1
СПОСОБ ПОДЭТАЖНОЙ РАЗРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ С ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА 2017
  • Бедарев Николай Тимофеевич
  • Костюк Светлана Георгиевна
  • Любимов Олег Владиславович
RU2644185C1
СПОСОБ ОТРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 2011
  • Бедарев Николай Тимофеевич
  • Костюк Светлана Георгиевна
  • Любимов Олег Владиславович
  • Ренев Алексей Агафангелович
  • Семенцов Вячеслав Владимирович
RU2477795C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ ПЛАСТОВ ГИДРООТБОЙКОЙ С ЛИТОЙ ТВЕРДЕЮЩЕЙ ЗАКЛАДКОЙ 1993
  • Торф Ю.Д.
  • Лукашев Г.Е.
  • Хан В.В.
  • Файнер И.А.
RU2084631C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ ПЛАСТОВ ГИДРООТБОЙНОЙ С ЛИТОЙ ТВЕРДЕЮЩЕЙ ЗАКЛАДКОЙ 1993
  • Лукашев Г.Е.
  • Торф Ю.Д.
  • Скопин С.Г.
  • Хан В.В.
  • Файнер И.А.
  • Одиноков Б.П.
  • Разумняк Н.Л.
RU2069752C1

Реферат патента 2005 года СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СКЛОННЫХ К САМОВОЗГОРАНИЮ МОЩНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке мощных крутых пластов угля, склонных к самовозгоранию. Способ включает разделение пласта на этажи путем проведения этажных штреков, проведение подэтажных штреков, разделяющих этажи на подэтажи, отбойку полезного ископаемого в подэтажах гидромониторами, перепуск обрушившихся вмещающих пород в выработанное пространство нижерасположенных подэтажей. Отработку пласта производят без оставления целиков угля между выработанными пространствами рядом расположенных этажей. При отработке нижнего подэтажа, прилегающего к верхней границе нижерасположенного этажа, проводят закладку выработанного пространства в пределах данного подэтажа пустыми породами, при этом наклонную высоту закладочного массива принимают более 0,6 горизонтальной мощности пласта. Наклонную высоту нижнего подэтажа принимают более наклонной высоты закладочного массива. Изобретение направлено на снижение пожароопасности, повышение эффективности управления кровлей и уменьшение потерь. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 253 014 C1

Способ разработки склонных к самовозгоранию мощных крутых угольных пластов, включающий разделение пласта на этажи путем проведения этажных штреков, проведение подэтажных штреков, разделяющих этажи на подэтажи, отбойку полезного ископаемого в подэтажах гидромониторами, перепуск обрушившихся вмещающих пород в выработанное пространство нижерасположенных подэтажей, отличающийся тем, что производят отработку пласта без оставления целиков угля между выработанными пространствами рядом расположенных этажей, а при отработке нижнего подэтажа, прилегающего к верхней границе нижерасположенного этажа, проводят закладку выработанного пространства в пределах данного подэтажа пустыми породами, при этом наклонную высоту закладочного массива принимают более 0,6 горизонтальной мощности пласта, а наклонную высоту нижнего подэтажа принимают более наклонной высоты закладочного массива.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2253014C1

Способ разработки мощных крутых и наклонных пожароопасных угольных пластов 1989
  • Томашевский Людвиг Павлович
  • Ишхнели Отари Георгиевич
  • Гордезиани Заза Амбросиевич
  • Алипченко Валерий Сергеевич
  • Рухадзе Тенгиз Александрович
  • Дубровский Аркадий Александрович
SU1682568A1
Способ разработки крутых и наклонных пожароопасных угольных пластов 1980
  • Томашевский Людвиг Павлович
  • Милованов Иван Борисович
  • Воротняк Михаил Васильевич
SU899956A1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 1992
  • Терешкин А.Ф.
RU2038476C1
Способ разработки мощных крутых пожароопасных пластов с закладкой выработанного пространства 1991
  • Фукс Виктор Иванович
  • Маслов Анатолий Дмитриевич
  • Ковалев Владимир Анатольевич
  • Агарков Евгений Васильевич
  • Кшуманев Виктор Леонидович
  • Головкова Галина Васильевна
SU1809059A1
Способ разработки мощных крутых пластов с закладкой выработанного пространства 1990
  • Томашевский Людвиг Павлович
  • Найдов Михаил Иванович
  • Петров Александр Иванович
  • Яковлев Николай Иосифович
SU1710751A1
SU 934734 А, 12.02.1983
RU 2059816 С1, 10.05.1996
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ ПОЖАРООПАСНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 1991
  • Томашевский Л.П.
  • Шабловский В.З.
  • Боронов Н.Н.
RU2011823C1

RU 2 253 014 C1

Авторы

Зубов В.П.

Сидоренко А.А.

Глушенков Е.В.

Никишин Д.Ю.

Даты

2005-05-27Публикация

2004-02-24Подача