СПОСОБ ОТКРЫТО-ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ СВИТЫ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ Российский патент 2006 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке пологих угольных пластов комплексом глубокой разработки пласта.

Известен открытый способ разработки угольных пластов, включающий вскрытие пласта удалением пустых пород, залегающих над угольным пластом, планирование рабочей площадки, монтаж добычного оборудования, взрыхление и последующую добычу угля, его погрузку в транспортное средство и вывоз за пределы разреза [1]. При большом количестве достоинств этот способ обладает целым рядом недостатков, а именно: необходимость предварительного осуществления большого объема вскрышных работ для обеспечения доступа к полезному ископаемому; потери полезного ископаемого, сосредоточенного в пластах малой мощности, не разрабатываемых открытым способом; значительная площадь нарушений природной среды, обусловливающая выбытие земель из хозяйственного оборота, вследствие этого - необходимость выполнения соответствующего объема работ по рекультивации нарушенных земель.

В качестве прототипа выбран способ разработки пологого угольного пласта, включающий предварительную подготовку фронта очистных работ планированием рабочей площадки на почве отрабатываемого пласта, монтаж комплекса глубокой разработки пласта (КГРП), выемку угля указанным комплексом с одной стороны от рабочей площадки проведением параллельных выработок прямоугольного сечения, выдачу отбитого угля из выработок и погрузку его на рабочей площадке в транспортное средство или складирование в штабель [2].

Недостатки прототипа:

- область применения способа ограничена прилегающей зоной выхода пласта на поверхность или в борт разреза;

- низкое качество добываемого угля, поскольку пласт, выходящий под наносы, содержит чаще всего окисленный уголь.

Перечисленные недостатки снижают эффективность разработки пологих угольных пластов открыто-подземным способом.

Цель изобретения - повышение эффективности разработки пологих угольных пластов открыто-подземным способом за счет расширения области применения способа путем последовательного дополнительного вскрытия угольных пластов свиты специальными траншеями.

Поставленная цель достигается тем, что в способе открыто-подземной разработки свиты пологих угольных пластов, включающем предварительную подготовку фронта очистных работ путем вскрытия пласта и сооружения рабочей площадки по линии простирания на уровне почвы разрабатываемого пласта, монтаж на рабочей площадке комплекса глубокой разработки пласта, выемку угля в стороне от рабочей площадки путем проведения параллельных выработок прямоугольного сечения, выдачу отбитого угля по выработке на рабочую площадку и погрузку его в транспортное средство или складирование в штабель, рабочую площадку сооружают на поверхности по линии выхода нижнего пласта свиты под наносы и ведут с нее добычу угля из указанного пласта на глубину L, во время добычи вскрывают внутренний пласт свиты путем проведения траншеи на расстоянии от рабочей площадки, равном 2Lcosα, где α - угол падения свиты пластов, при этом на дне траншеи сооружают вторую рабочую площадку, выемку угля ведут по обеим сторонам от траншеи - по падению пласта и его восстанию, причем по мере отработки внутреннего пласта свиты траншею углубляют до почвы следующего нижележащего пласта и так далее до тех пор, пока не будет вскрыт самый нижний пласт свиты, во время отработки из траншеи самого нижнего пласта свиты осуществляют вскрытие вышележащего пласта свиты проведением следующей траншеи, причем расстояние между траншеями принимают равным 2Lcosα, а отработку пластов из траншеи осуществляют в нисходящем порядке.

Сущность заявляемого способа поясняется схемами. На фиг.1 показана схема вскрытия свиты пластов траншеями (начальный этап); на фиг.2 - схема промежуточного этапа; на фиг.3 - схема разработки на заключительном этапе.

Способ может быть реализован следующим образом. При разработке свиты пологих угольных пластов, залегающей под углом α и включающей пласты рабочей мощности 1, 2, 3, 4 и 5, на поверхности, по линии выхода нижнего пласта 5 свиты (или самого производительного), сооружают рабочую площадку 6 шириной S_рп, с которой комплексом глубокой разработки пласта (КГРП) ведут добычу угля из пласта 5 на глубину L, соответствующую техническим характеристикам используемого оборудования. Во время добычи угля из пласта 5 параллельно рабочей площадке 6 на расстоянии от нее, равном 2Lcosα, вынимают траншею 7 на глубину залегания ближайшего пласта рабочей мощности свиты, например 4, на дне которой сооружают вторую рабочую площадку - 8. С рабочей площадки 8 осуществляют добычу угля из пласта 4 по обеим сторонам от траншеи 7. По мере подвигания фронта очистных работ вдоль рабочей площадки 8 начинают углубление траншеи 7 со стороны отработанной части пласта 4 до глубины залегания пласта 5. При этом породу вскрыши перемещают, например автотранспортом, из траншеи 7 в зону отработанной к этому времени рабочей площадки 6, осуществляя тем самым начальный этап рекультивации нарушенной горными работами поверхности. Рабочую площадку 8 переносят на дно углубленной траншеи 7 и затем с нее осуществляют добычу угля из пласта 5 по обеим сторонам от траншеи 7.

При приближении очистных работ к противоположному концу траншеи 7 начинают подготовку очистного фронта проведением траншеи 9 и сооружением рабочей площадки 10 на ее дне, на уровне почвы ближайшего рабочего пласта, например пласта 1, и т.д. до тех пор, пока не будет вскрыт и отработан самый нижний пласт свиты.

Таких траншей может быть три и более в зависимости от угла залегания свиты угольных пластов и себестоимости добычи полезного ископаемого.

Таким образом, использование данного способа ведет к многократному снижению объема вскрышных работ, снижению ущерба, наносимого окружающей среде, более полному извлечению полезных ископаемых из недр; предусматривает уже в ходе ведения добычных работ частичную рекультивацию нарушенных земель; расширяет область применения способа разработки оборудованием типа КГРП; способствует повышению качества добываемого угля. А в целом ведет к повышению эффективности разработки свиты пологих угольных пластов.

Источники информации

1. Бокий Б.В. Горное дело, М.: Углетехиздат, 1953, с.516-522 (аналог).

2. Нецветаев А.Г. Технология добычи угля с применением комплекса глубокой разработки пластов / А.Г.Нецветаев, Л.Н.Репин, А.В.Соколовский // Уголь. - 2004, №11. - С.41-43 (прототип).

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открыто-подземной разработке свиты пологих угольных пластов. Способ включает предварительную подготовку фронта очистных работ путем вскрытия пласта и сооружения рабочей площадки по линии простирания на уровне почвы разрабатываемого пласта, монтаж на рабочей площадке комплекса глубокой разработки пласта, выемку угля в стороне от рабочей площадки путем проведения параллельных выработок прямоугольного сечения, выдачу отбитого угля по выработке на рабочую площадку и погрузку его в транспортное средство или складирование в штабель. Рабочую площадку сооружают на поверхности по линии выхода нижнего пласта свиты под наносы и ведут с нее добычу угля из указанного пласта на глубину L. Во время добычи вскрывают внутренний пласт свиты путем проведения траншеи на расстоянии от рабочей площадки, равном 2Lcosα, где α - угол падения свиты пластов, при этом на дне траншеи сооружают вторую рабочую площадку, выемку угля ведут по обеим сторонам от траншеи - по падению пласта и его восстанию. По мере отработки внутреннего пласта свиты траншею углубляют до почвы следующего нижележащего пласта и так далее до тех пор, пока не будет вскрыт самый нижний пласт свиты. Во время отработки из траншеи самого нижнего пласта свиты осуществляют вскрытие вышележащего пласта свиты проведением следующей траншеи на расстоянии 2Lcosα, и отработку пластов из траншеи осуществляют в нисходящем порядке. Изобретение направлено на снижение объема вскрышных работ, повышение извлечения полезных ископаемых, снижение ущерба, наносимого окружающей среде. 3 ил.

Способ открыто-подземной разработки свиты пологих угольных пластов, включающий предварительную подготовку фронта очистных работ путем вскрытия пласта и сооружения рабочей площадки по линии простирания на уровне почвы разрабатываемого пласта, монтаж на рабочей площадке комплекса глубокой разработки пласта, выемку угля в стороне от рабочей площадки путем проведения параллельных выработок прямоугольного сечения, выдачу отбитого угля по выработке на рабочую площадку и погрузку его в транспортное средство или складирование в штабель, отличающийся тем, что рабочую площадку сооружают на поверхности по линии выхода нижнего пласта свиты под наносы и ведут с нее добычу угля из указанного пласта на глубину L, во время добычи вскрывают внутренний пласт свиты путем проведения траншеи на расстоянии от рабочей площадки, равном 2Lcosα, где α - угол падения свиты пластов, при этом на дне траншеи сооружают вторую рабочую площадку, выемку угля ведут по обеим сторонам от траншеи - по падению пласта и его восстанию, причем по мере отработки внутреннего пласта свиты траншею углубляют до почвы следующего нижележащего пласта и так далее до тех пор, пока не будет вскрыт самый нижний пласт свиты, во время отработки из траншеи самого нижнего пласта свиты осуществляют вскрытие вышележащего пласта свиты проведением следующей траншеи, причем расстояние между траншеями принимают равным 2Lcosα, а отработку пластов из траншеи осуществляют в нисходящем порядке.