СПОСОБ МНОГОСЛОЕВОЙ ВЫЕМКИ СВЕРХМОЩНОГО, БОЛЕЕ 20-30 м, ПЛАСТА УГЛЯ НАКЛОННЫМИ СЛОЯМИ В ВОСХОДЯЩЕМ ПОРЯДКЕ С ПОЛНОЙ ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА Российский патент 2005 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной разработке угля.

Известен способ выемки мощного пласта двумя наклонными слоями, при котором гезенки к слоям идут от откаточного горизонта [1]. Недостатком аналога является невозможность конструирования гезенков для многослоевой выемки пластов мощностью более 20-30 м из-за неглубокого расположения полевого откаточного штрека.

Наиболее близким техническим решением является способ выемки 30-метрового пологого пласта тремя нисходящими группами по три наклонных слоя с полной закладкой выработанного пространства и с гезенками, вынесенными от просеков лав за пределы выемочного поля [2]. Недостатком прототипа является большое измельчение угля при сбросе его в длинный гезенк.

В основу изобретения поставлена задача создания способа выемки мощного, более 20-30 м, пласта угля с применением наклонных слоев и использованием в них обычных механизированных комплексов и с надежной транспортировкой угля и закладочного материала, являющегося рентабельным и характеризующегося природоохранностью.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе многослоевой выемки мощного, более 20-30 м, пласта угля наклонными слоями в восходящем порядке с полной закладкой выработанного пространства, включающем нарезку лав по падению в нисходящих группах по три слоя, проходку на некотором расстоянии от откаточной и вентиляционной сторон выемочного поля вертикальных гезенков между нижними и верхними полевыми штреками, связанных с лавами и просеками лав скатами для спуска угля из очистного забоя в откаточный штрек и подачи закладочного материала в выработанное пространство слоев, дополнительно ведут проходку двух перекрещивающихся диагональных печей, разбивающих выемочное поле на четыре блока, и гезенки из верхних вентиляционно-закладочных штреков, при этом с правой и левой стороны гезенка проходят по два вертикальных ската, которые соединены сверху и снизу наклонными скатами, расположенными под углом 27° к гезенку, при этом на откаточной стороне выемочного поля на расстоянии 20 м друг от друга проходят слоевые просековые скаты к группе вертикальных скатов и гезенку для спуска угля и подачи закладочного материала в выработанное пространство слоев, а на вентиляционной стороне выемочного поля - вниз от группы скатов к слоевому просеку для спуска закладочного материала в выработанное пространство слоев. При этом каждая группа, состоящая из гезенка со скатами, расположены на расстоянии 20 м друг от друга.

Техническим результатом изобретения является значительное уменьшение измельчения угля при спуске его по гезенкам.

Предложение поясняется чертежами.

На фиг.1 дана схема вскрытия пласта; фиг.2 - план шахтного поля на уровне полевых выработок почвы пласта, сечение I-I на фиг.1; фиг.3 - план шахтного поля на уровне полевых выработок кровли пласта, сечение II-II на фиг.1; фиг.4 - вертикальный разрез выемочного поля по нижней границе откаточного горизонта, сечение III-III на фиг.2; фиг.5 - вертикальный разрез выемочного поля по верхней границе вентиляционного горизонта, сечение IV-IV на фиг.2; фиг.6 - узел G выемочного поля на фиг.4 - вертикального разреза на уровне откаточного горизонта; фиг.7 - узел F выемочного поля на фиг.5 - вертикального разреза на уровне вентиляционного горизонта; фиг.8 - план выемочного поля на уровне отработки слоя в блоке DKC, сечение V-V на фиг.4; фиг.9 - поперечный разрез лавы в блоке DKC, сечение VI-VI на фиг.8; фиг.10 - поперечный разрез нижней границы лавы в блоке DKC, сечение VII-VII на фиг.8; фиг.11 - поперечный разрез верхней границы лавы в блоке DKC, сечение VIII-VIII на фиг.8.

На фиг.1-3 показаны выработки схемы вскрытия и двух планов с ней по почве и кровле пласта на уровне полевых штреков: вертикальные клетьевой и скиповой стволы 1, 2, фланговый вентиляционный ствол 3 правого крыла шахтного поля, полевой откаточный 4 и полевой подающий 5 штреки почвы пласта, полевой закладочный 6 и полевой закладочно-вентиляционный 7 штреки кровли пласта, граничные полевые подающе-вентиляционные сбойки 8-11 по почве и кровле пласта.

На фиг.4-7 представлены два вида на выемочное поле со стороны откаточного и вентиляционного горизонтов с двумя детализирующими узлами, на которых показаны перекрещивающиеся диагональные печи 12-15, соединительные скаты 19 и 20 на откаточной и вентиляционной сторонах выемочного поля, просековые скаты 21 с просека 22 на нижней границе 23 лавы 24, просековые скаты 25 на просек 26 на верхней границе 27 лавы 24. Все гезенки и скаты, связанные просеками, имеют ходовое и грузовое (или трубное) отделения. На фиг.9-11 сечений лавы показаны механизированный комплекс 28, мягкое ограждение 29 лавы от выработанного пространства, закладочный материал 30, крепь сопряжения 31 на откаточной стороне лавы и крепь сопряжения 32 на вентиляционной стороне лавы. На пласте 33, фиг.1, показаны вынимаемые слои 34, а на фиг.8-11 - закладочный трубопровод 35 с монитором 36 в конвейерном просеке 22 и закладочный трубопровод 37 с монитором 38 в вентиляционном просеке 26.

Способ осуществляется следующим образом.

После вскрытия сверхмощного пласта центральными стволами 1 и 2 проходят полевые откаточные штреки 4 в почве пласта, а от него все другие полевые выработки 5-7 в почве и кровле пласта. Между полевыми штреками 4 и 6, 5 и 7 проходятся четыре взаимно пересекающиеся диагональные печи 12-15 на откаточной и вентиляционной сторонах выемочного поля. Из полевых закладочных 5 и вентиляционно-закладочных 7 полевых выработок в кровле пласта и из диагональных печей нарезаются гезенки 16 и группы скатов по два с двух сторон гезенков. Группы скатов с выемочным полем соединяются слоевыми просековыми скатами 21 и 25 на откаточной и вентиляционной сторонах выемочного поля.

Уголь, добытый в лавах наклонных слоев 34 сверхмощного пласта 33, попадает в просек 22, затем по скатам 21 и 25 спускается к гезенку 16 и доставляется к откаточному штреку 4 и к стволу 2. Закладочный материал в выработанное пространство 30 слоев доставляется в трубопроводах как со стороны откаточного, так и вентиляционного горизонтов. С откаточной стороны после вентиляционного ствола 5, граничной полевой выработке 4 и закладочного полевого штрека 6 закладочный материал в трубопроводах спускается по гезенкам 16 до соединительных скатов 19 и уже затем через просековые скаты откаточной стороны выемочного поля попадает в выработанное пространство слоев. На вентиляционной стороне выемочного поля закладочный материал в трубопроводах поступает после вентиляционного ствола в вентиляционно-закладочный полевой штрек 7 и затем спускается в гезенки 16 на вентиляционной стороне выемочного поля, соединительным скатам с наклоном от гезенков и далее по вертикальным группам скатов к просековому скату 25, подходящему к кровле просека 26 и в выработанное пространство 30.

Так как все гезенки и скаты имеют ходовые отделения, то просековые скаты 21 и 25 являются выходами из лавы.

Наличие группы скатов на некотором расстоянии от выемочного поля и подход к просекам слоевых просековых скатов через каждые 20 м обеспечивают выемку пласта практически любой мощности с делением на наклонные слои, в которых могут быть применены серийные механизированные комплексы для пластов средней мощности, при этом используемая группа скатов позволяет осуществлять доставку угля и закладочного материала в любом месте пласта по мощности.

Источники информации

1. Машковцев И.Л. Технология подземной добычи угля. - М.: Изд-во УДН, 1982. - С.75-78.

2. Машковцев И.Л., Саумитра Нараян Деб. Природоохранные технологии разработки мощных пологих пластов. - \Уголь\, №2, 2001 - С.59-60.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке угольных месторождений. В способе производят нарезку лав по падению в нисходящих группах по три слоя, проходку на некотором расстоянии от откаточной и вентиляционной сторон выемочного поля вертикальных гезенков между нижними и верхними полевыми штреками, связанных с лавами и просеками лав скатами для спуска угля из очистного забоя в откаточный штрек и подачи закладочного материала в выработанное пространство слоев. Дополнительно производят проходку двух перекрещивающихся диагональных печей, разбивающих выемочное поле на четыре блока, и гезенков из верхних вентиляционно-закладочных штреков. С правой и левой стороны гезенка проходят по два вертикальных ската, которые соединены сверху и снизу наклонными скатами, расположенными под углом 27° к гезенку. На откаточной стороне выемочного поля на расстоянии 20 м друг от друга проходят слоевые просековые скаты к группе вертикальных скатов и гезенку для спуска угля и подачи закладочного материала в выработанное пространство слоев, а на вентиляционной стороне выемочного поля - вниз от группы скатов к слоевому просеку для спуска закладочного материала в выработанное пространство слоев. Каждая группа, состоящая из гезенка со скатами, может располагаться на расстоянии 20 м друг от друга. Изобретение позволяет упростить доставку угля и закладочного материала, уменьшить измельчение угля в процессе его спуска по гезенкам. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ многослоевой выемки сверхмощного, более 20-30 м, пласта угля наклонными слоями в восходящем порядке с полной закладкой выработанного пространства, включающий нарезку лав по падению в нисходящих группах по три слоя, проходку на некотором расстоянии от откаточной и вентиляционной сторон выемочного поля вертикальных гезенков между нижними и верхними полевыми штреками, связанных с лавами и просеками лав скатами для спуска угля из очистного забоя в откаточный штрек и подачи закладочного материала в выработанное пространство слоев, отличающийся тем, что дополнительно ведут проходку двух перекрещивающихся диагональных печей, разбивающих выемочное поле на четыре блока, и гезенков из верхних вентиляционно-закладочных штреков, при этом с правой и левой стороны гезенка проходят по два вертикальных ската, которые соединены сверху и снизу наклонными скатами, расположенными под углом 27° к гезенку, при этом на откаточной стороне выемочного поля на расстоянии 20 м друг от друга проходят слоевые просековые скаты к группе вертикальных скатов и гезенку для спуска угля и подачи закладочного материала в выработанное пространство слоев, а на вентиляционной стороне выемочного поля - вниз от группы скатов к слоевому просеку для спуска закладочного материала в выработанное пространство слоев.2. Способ многослоевой выемки сверхмощного, более 20-30 м, пласта угля наклонными слоями в восходящем порядке с полной закладкой выработанного пространства по п.1, отличающийся тем, что каждая группа, состоящая из гезенка со скатами, расположена на расстоянии 20 м друг от друга.