СПОСОБ БЕЗЛЮДНОЙ ВЫЕМКИ МОЩНОГО, БОЛЕЕ 30 М, ПОЛОГОГО ПЛАСТА УГЛЯ Российский патент 2007 года по МПК E21C41/18 

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

Известен способ выемки печами по пласту при подготовке углеспусков в новом выемочном поле при щитовой добыче на крутом падении с предварительно пробуренной в середине печи вентиляционной скважиной, аналог [1]. При этом отделение угля в печи производится буровзрывным способом, после чего уголь по печи спускается самотеком. В печи ставится деревянная, костровая крепь. Недостатком аналога является немеханизированное отделение угля.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором, после проходки откаточного и вентиляционного полевых штреков, пласт вынимают наклонными слоями с длинными лавами, оснащенными механизированными комплексами, возможно с закладкой выработанного пространства [2]. Недостатками прототипа являются трудности с управлением кровлей в нижних слоях, большие потери угля в междуслоевых пачках и междуэтажных целиках угля (до 25%), большая трудоемкость и высокая себестоимость добычи из-за значительной стоимости механизированного комплекса.

В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности и экономичности добычи за счет вертикального расположения очистных выработок.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе безлюдной выемки мощного, более 30 м, пологого пласта угля, включающем проведение полевых подготовительных выработок и добычу угля в наклонных слоях длинными лавами с применением очистных механизированных комплексов и с закладкой выработанного пространства, отделение угля ведут одновременно в четырех вертикальных печах круглого сечения от почвы к кровле пласта шнекоотбойными кольцевыми органами с разборной крепью и механизмом подачи, установленным на вентиляционном штреке, после чего одним из шнекоотбойных кольцевых органов производят погашение целика между печами, а спуск угля осуществляют по спиральному транспортному желобу, размещенному в каждой печи.

Сущность изобретения заключается также в том, что в закладочном материале четырех печей наращивают канал для спуска угля и канал для прохода людей в пространство забоя погашения столба и закладки выработанного пространства.

Таким образом, вертикальное расположение группы круглых очистных печей от почвы к кровле позволяет концентрировать очистные забои, эффективно отделять уголь без присутствия людей в очистном забое, транспортировать уголь и закладывать выработанное пространство. Отсутствует необходимость в подготовительных выработках по углю, кроме передовой технологической вентиляционно-закладочной скважины. Обеспечивается получение хорошего обезвоживания закладочного материала после закладки его в выработанное пространство одновременно вынимаемых четырех вертикальных печей.

В целом техническим результатом способа является создание возможности для осуществления безлюдной выемки мощного, более 30 м, пологого пласта угля с высокой технической и экономической эффективностью и обеспечением значительного, в 2,5 раза, сокращения потерь угля.

Далее предложение поясняется чертежами.

На фиг.1 показана схема вскрытия пласта; фиг.2 - общий вид расположения печей около одного откаточного полевого штрека, сечение А-А с фиг.1; фиг.3 - часть плана выемочного поля; фиг.4 - верхняя часть одной печи, сечение С-С с фиг.3; фиг.5 - нижняя часть одной печи, сечение С-С с фиг.3; фиг.6 - контур забоя погашения столба между четырьмя печами; фиг.7 - продольный разрез двух печей при закладке выработанного пространства, сечение Д-Д с фиг.3; фиг.8 - продольный разрез столба между четырьмя печами при его погашении, сечение G-G с фиг.3; фиг.9 - поперечный разрез печи по одному кольцу крепи, сечение F-F с фиг.5; фиг.10 - изображение в аксонометрии части спирального желоба, вид по стрелке К с фиг.3.

На чертежах пласт 1, мощностью более 30 м, и выемочное поле 2 содержат вертикальный ствол 3, полевой бремсберг с ходком 4 на откаточном горизонте и полевые штреки 5 в породах почвы пласта, полевой вентиляционно-закладочный бремсберг с ходком 6 и полевые вентиляционно-закладочные штреки 7 в кровле пласта, вентиляционный ствол 8, очистные печи 9, передовую вентиляционно-технологическую скважину 10, шнековый отбойный орган 11, кольцевую разборную крепь 12 печи, временную эластичную крепь 13, спиральный транспортный желоб 14, закладочный трубопровод 15, закладочный материал 16, контур забоя погашения столба угля 17, канал для спуска угля 18, канал для прохода людей 19, тягу 20 привода отбойного органа.

Приведенные чертежи также содержат ножку угля 21 между печами, бункер 22 желоба, бункер 23 забоя погашения, перегрузчик 24, перила 25 желоба, ступени 26 желоба, крепь 27 полевого штрека, затяжку 28, стойки усиления 29 крепи штрека, породную нишу 30 и целик (столб угля) 31 между печами.

Способ осуществляется следующим образом.

В выемочном поле 2 после проходки полевых выработок и передовых вентиляционно-технологических скважин 10 в забоях печей 9 монтируют шнекоотбойные органы 11 и начинают снизу вверх из породной ниши 30 отделение угля, образуя при этом вертикальные очистные печи 9. Очистные работы ведут одновременно в четырех печах 9, получая между собой в конце выемки целик угля в виде столба 31. Отбойка угля в каждой печи 9 ведется шнекоотбойным кольцевым органом 11, при этом доставка угля идет самотеком по спиральному транспортному желобу 14. За отбойным органом 11 в ремонтную смену (когда в забое могут находиться рабочие) устанавливают постоянную кольцевую разборную крепь 12, а в рабочую смену бока печи 9 поддерживают эластичной крепью 13, которая разматывается из-под отбойного органа 11, когда один ее конец закреплен у последнего кольца постоянной крепи 12. Эластичная крепь 13 необходима для удержания кусков угля, отделившихся от боков печи 9, при возможном отжиме его. Однако, как показывают исследования, при круглой в сечении печи отжим угля будет небольшим, поэтому установка постоянной крепи в течение одной смены за сутки будет достаточной для сохранения устойчивости боков выработки. Отбитый уголь по спиральному транспортному желобу 15 спускается в бункер 22 и через перегружатель 24 попадает в откаточный полевой штрек 15. Спиральный транспортный желоб 14 верхним концом подсоединен к отбойному органу 11, поэтому его новые необходимые секции при подвигании забоя наращивают в породной нише 30. Закладку начинают после выемки угля во всех четырех печах и опускания вниз разборных крепей 12, что позволяет одновременно с закладкой вести погашение столба угля 31 забоем 17 и полностью закладывать общее выработанное пространство четырех печей. Закладочный материал подается в забой по закладочному трубопроводу 15, опущенному в призабойное пространство закладки со стороны каждой печи. Закладываются и породные ниши 30, поэтому в забой погашения можно попасть только по каналу для прохода людей 18 или каналу для спуска угля 19. Погашение целика 31 производят одним из отбойных органов, что применялись при отделении угля в печах. Печи 9 при погашении столба в закладке выработанного пространства остаются без крепи в верхних частях, что никак не может остановить процесс закладки. Вращение отбойный орган 11 получает от тяги 20 привода, установленного в полевом вентиляционно-закладочном штреке 7.

Источники информации

1. Бурчаков А.С., Гринько Н.К., Дорохов Д.В. и др. Технология подземной разработки месторождений полезных ископаемых. - М., Недра, 1983. - С.283.

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

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке мощного пологого пласта угля. Способ включает проведение полевых подготовительных выработок и добычу угля в наклонных слоях длинными лавами с применением очистных механизированных комплексов и с закладкой выработанного пространства. Отделение угля ведут одновременно в четырех вертикальных печах круглого сечения от почвы к кровле пласта шнекоотбойными кольцевыми органами с разборной крепью и механизмом подачи, установленным на вентиляционном штреке, после чего одним из шнекоотбойных кольцевых органов производят погашение целика между печами. Спуск угля осуществляют по спиральному транспортному желобу, размещенному в каждой печи. В закладочном материале четырех печей наращивают канал для спуска угля и канал для прохода людей в пространство забоя погашения столба и закладки выработанного пространства. Изобретение направлено на снижение потерь угля. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ безлюдной выемки мощного, более 30 м, пологого пласта угля, включающий проведение полевых подготовительных выработок и добычу угля в наклонных слоях длинными лавами с применением очистных механизированных комплексов и с закладкой выработанного пространства, отличающийся тем, что отделение угля ведут одновременно в четырех вертикальных печах круглого сечения от почвы к кровле пласта шнекоотбойными кольцевыми органами с разборной крепью и механизмом подачи, установленным на вентиляционном штреке, после чего одним из шнекоотбойных кольцевых органов производят погашение целика между печами, а спуск угля осуществляют по спиральному транспортному желобу, размещенному в каждой печи.2. Способ безлюдной выемки мощного, более 30 м, пологого пласта угля по п.1, отличающийся тем, что в закладочном материале четырех печей наращивают канал для спуска угля и канал для прохода людей в пространство забоя погашения столба и закладки выработанного пространства.