СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ ПОДЭТАЖНОЙ ГИДРООТБОЙКОЙ С ПОПУТНЫМ ВЫПУСКОМ МАГАЗИНИРОВАННОГО УГЛЯ ИЗ КАМЕР ВЕРХНЕГО ПОДЭТАЖА Российский патент 2010 года по МПК E21C41/18 

Описание патента на изобретение RU2381364C1

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке крутых пластов подземным способом подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском магазинированного угля из верхнего этажа.

Известна система разработки крутых пластов подэтажным обрушением (B.C.Мучник, Э.Б.Голланд, М.Н.Маркус. Подземная гидравлическая добыча. - М.: Недра, 1986, с. 15-24).

Наряду с имеющимися достоинствами этот способ подэтажной гидроотбойки имеет недостатки: это высокая энергоемкость процессов при выемке угля в подэтаже, сложное проветривание забоя, большие потери полезного ископаемого, низкие качество полезного ископаемого и производительность очистного забоя.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ отбойки угля длинными скважинами с гидротранспортированием угля (А.П.Широков, М.Г.Самец, Разработка угольных пластов без крепления призабойного пространства. - М.: Госгортехиздат 1961, с. 93-94). Испытания способа проводились на шахте «Зиминка 3-4» в Прокопьевске. Пласт отрабатывался системой подэтажной гидроотбойки с предварительным рыхлением угольного массива при помощи взрывных работ. Разрыхленный уголь смывался водой, после чего осуществлялась отбойка угля струей гидромонитора. Учитывая большие потери угля и низкие технико-экономические показатели, выемка угля системой подэтажной гидроотбойки с предварительным рыхлением угля была приостановлена.

Известный способ характеризуется значительными затратами на проведение подготовительных выработок, сложной схемой проветривания и большим объемом буровых работ.

Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков прототипа и тем самым создание такого способа разработки месторождений полезных ископаемых, который позволит осуществить комплексное и рациональное использование угля в недрах за счет расширения области применения способа, безлюдную добычу полезного ископаемого, снижение затрат на подготовку запасов выемочного участка и увеличение производительности труда, снижение энергоемкости разрушения полезного ископаемого, эффективное проветривание забоев за счет общешахтной депрессии.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе разработки крутых пластов подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском магазинированного угля из камер верхнего подэтажа, включающем проведение подэтажных штреков, бурение скважин, разрыхление массива, выемку угля гидромонитором, вначале на промежуточном штреке устанавливают буровую машину для бурения скважин, затем осуществляется разрыхление угля в камере и его магазинирование, после чего гидромонитором из транспортного штрека разрушают нижний подэтаж с попутным выпуском магазинируемого угля из камер верхнего подэтажа, причем для предотвращения перепуска породы над вентиляционным штреком и на расстоянии друг от друга, зависимом от устойчивости боковых пород по простиранию пласта, в верхнем подэтаже оставляют временные подзавальные целики.

Таким образом, отработка пласта ведется подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском заранее подготовленного магазинированного угля из камер верхнего подэтажа. Этим самым снижаются энергоемкость разрушения и потери угля. Обеспечивается надежное проветривание. Увеличивается производительность труда.

Сравнение предлагаемого решения с прототипом, аналогичными техническими решениями, известными и существующего уровня техники и технологии, позволило установить его соответствие критериям патентоспособности «Новизна» и изобретательский уровень.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 представлена технологическая схема, иллюстрирующая последовательность подготовки и отработки подэтажей с использованием длинных скважин и гидромонитора.

На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1. На фиг.4 - разрез В-В на фиг.1.

Способ разработки крутых пластов подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском магазинированного угля из камер верхнего подэтажа осуществляется следующим образом.

После вскрытия пласта квершлагами 1,2 проводят скат 3 и пульпоспускную печь 4.

На расстоянии, равном высоте подэтажа, от ската 3 до границы блока проводят подэтажные штреки, вентиляционный 5, промежуточный 6 и транспортный 7. Через определенное расстояние штреки соединяют печами 8 и скважинами 9. На границе блока на промежуточном штреке устанавливают буровую машину 10 для бурения длинных скважин 11 в верхнем подэтаже. Разрыхление угля в скважинах 11 и отработка подэтажей производится обратным ходом с опережением верхнего подэтажа. Разрыхленный буровзрывным способом или гидроразрывом уголь 12 в верхнем подэтаже магазинируют и выпускают при отработке нижележащего подэтажа гидромонитором 13. Разрыхленный уголь 12 в верхнем подэтаже и гидромонитором 13 в нижнем подэтаже по желобам 14 транспортируют в пульпоспускную печь 4.

Для предотвращения перепуска пород из верхних отработанных подэтажей 15, над вентиляционным штреком 5, по простиранию пласта оставляется временный подзавальный целик 16. Подготовленный для выпуска уголь 12 из верхнего подэтажа сохраняется также за счет временных подзавальных целиков 17, оставляемых в подэтаже на определенном расстоянии друг от друга, зависимом от устойчивости боковых пород по простиранию пласта. После выпуска угля в подэтажах с помощью гидромонитора вынимают временные подзавальные целики.

Проветривают забои за счет общешахтной депрессии. Свежий воздух с основного горизонта по скату 3 поступает на транспортный 7 и промежуточный 6 штреки, затем по скважине 9 выходит на вентиляционный штрек 5 и далее отработанная струя воздуха выходит на вентиляционный горизонт.

Применение нового способа разработки крутых пластов подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском магазинируемого угля из верхнего подэтажа обеспечивает безопасность работ, снижает потери угля, затраты на проведение подготовительных выработок, а также энергоемкость разрушения горной массы.

Похожие патенты RU2381364C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВЫЕМКИ УГЛЯ ПОДЭТАЖНОЙ ГИДРООТБОЙКОЙ С ПОПУТНОЙ ДОБЫЧЕЙ МЕТАНА 2009
  • Сухоруков Владимир Афанасьевич
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Шенгерей Евгений Борисович
  • Сухоруков Владислав Владимирович
RU2411361C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО С ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА 2005
  • Сухоруков Владимир Афанасьевич
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Сухоруков Владислав Владимирович
  • Шенгерей Светлана Владимировна
RU2285799C1
СПОСОБ ВЫЕМКИ УГЛЯ ИЗ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ С ПОПУТНОЙ ДОБЫЧЕЙ МЕТАНА 2010
  • Сухоруков Владимир Афанасьевич
  • Сухоруков Владислав Владимирович
  • Петрова Ольга Александровна
  • Фрянова Ольга Викторовна
  • Шенгерей Евгений Борисович
RU2447286C1
Способ разработки мощного крутого пласта полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства 1986
  • Сухоруков Владимир Афанасьевич
SU1472673A1
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
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ ПРИ ОТРАБОТКЕ КРУТЫХ ПЛАСТОВ С ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА 2009
  • Сухоруков Владимир Афанасьевич
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Федоренко Анатолий Иванович
  • Сухоруков Владислав Владимирович
  • Шенгерей Евгений Борисович
RU2393350C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ И ВЫЕМКИ НАКЛОННЫХ И КРУТОПАДАЮЩИХ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО 2004
  • Измалков Александр Владимирович
  • Томилов Владислав Владимирович
  • Балдин Александр Витальевич
  • Земсков Александр Николаевич
  • Антипов Алексей Никифорович
  • Терехин Александр Викторович
RU2270338C1
СПОСОБ ВЫЕМКИ УГЛЯ ИЗ МЕЖСЛОЕВОЙ ТОЛЩИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МОЩНЫХ ПЛАСТОВ 2009
  • Сухоруков Владимир Афанасьевич
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Федоренко Анатолий Иванович
  • Сухоруков Владислав Владимирович
  • Шенгерей Евгений Борисович
RU2397323C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНОГО КРУТОГО ПЛАСТА ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО С ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА 2005
  • Сухоруков Владимир Афанасьевич
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Сухоруков Владислав Владимирович
  • Шенгерей Светлана Владимировна
  • Севостьянов Александр Викторович
RU2283431C1
СПОСОБ ПОДЭТАЖНОЙ РАЗРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ С ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА 2011
  • Сухоруков Владимир Афанасьевич
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Сухоруков Владислав Владимирович
  • Шенгерей Борис Владимирович
  • Шенгерей Евгений Борисович
  • Бойко Сергей Владимирович
  • Суслопаров Дмитрий Петрович
RU2467169C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 381 364 C1

Реферат патента 2010 года СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ ПОДЭТАЖНОЙ ГИДРООТБОЙКОЙ С ПОПУТНЫМ ВЫПУСКОМ МАГАЗИНИРОВАННОГО УГЛЯ ИЗ КАМЕР ВЕРХНЕГО ПОДЭТАЖА

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности. Способ разработки крутых пластов подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском магазинированного угля из камер верхнего подэтажа включает проведение подэтажных штреков 5, 6, 7, бурение скважин 9, 11, разрыхление массива, выемку угля гидромонитором 13. Вначале на промежуточном штреке 6 устанавливают буровую машину 10 для бурения скважин 11, затем осуществляют разрыхление угля в камере и его магазинирование. Затем гидромонитором 13 из транспортного штрека 7 разрушают нижний подэтаж с попутным выпуском магазинируемого угля 12 из камер верхнего подэтажа 15. Для предотвращения перепуска породы над вентиляционным штреком 5 и на расстоянии друг от друга в зависимости от устойчивости боковых пород по простиранию пласта в верхнем подэтаже 15 оставляют временные подзавальные целики 16, 17. Изобретение позволяет обеспечить комплексное и рациональное использование угля в недрах, безлюдную добычу полезного ископаемого, снижение затрат на подготовку запасов выемочного участка и увеличение производительности труда, снижение энергоемкости разрушения полезного ископаемого, эффективное проветривание забоев за счет общешахтной депрессии. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 381 364 C1

Способ разработки крутых пластов подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском магазинированного угля из камер верхнего подэтажа, включающий проведение подэтажных штреков, бурение скважин, разрыхление массива, выемку угля гидромонитором, отличающийся тем, что вначале на промежуточном штреке устанавливают буровую машину для бурения скважин, затем осуществляют разрыхление угля в камере и его магазинирование, после чего гидромонитором из транспортного штрека разрушают нижний подэтаж с попутным выпуском магазинируемого угля из камер верхнего подэтажа, причем для предотвращения перепуска породы над вентиляционным штреком на расстоянии друг от друга, зависимом от устойчивости боковых пород по простиранию пласта, в верхнем подэтаже оставляют временные подзавальные целики.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2381364C1

ШИРОКОВ А.П
и др
Разработка угольных пластов без крепления призабойного пространства
- М.: Госгортехиздат, 1961, с.93, 94
СПОСОБ РЫХЛЕНИЯ УГЛЯ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МОЩПЫХ КРУТЫХ ПЛАСТОВ 0
  • Б. А. Теодорович, В. Р. Сальников П. И. Хлебников
SU297775A1
Способ разработки мощных пологих пластов при гидравлической добыче угля 1973
  • Пахтусов Гавриил Александрович
  • Одиноков Борис Петрович
  • Семенихин Анатолий Яковлевич
  • Пахтусов Юрий Гаврилович
  • Беспальчий Владимир Петрович
SU538135A1
Способ выемки угля при подэтажной гидрообработке 1976
  • Пахтусов Юрий Гаврилович
  • Фомичев Сергей Григорьевич
  • Сальников Владимир Романович
  • Нацаренус Петр Александрович
  • Луговенко Виктор Ефимович
  • Пахтусов Гавриил Александрович
SU599073A1
Способ разработки пологих и наклонных угольных пластов 1977
  • Одиноков Борис Петрович
  • Семенихин Анатолий Яковлевич
  • Пахтусов Юрий Гаврилович
  • Пахтусов Гавриил Александрович
SU640029A1
Способ разработки крутых угольных пластов при гидродобыче 1981
  • Журавлев Всеволод Васильевич
  • Экбер Борис Яковлевич
  • Маркус Мирон Никанорович
SU1097795A1
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 2020
  • Димиев Айрат Маратович
  • Хамидуллин Тимур Ленарович
RU2808113C2

RU 2 381 364 C1

Авторы

Сухоруков Владимир Афанасьевич

Фрянов Виктор Николаевич

Сухоруков Владислав Владимирович

Шенгерей Евгений Борисович

Федоренко Анатолий Иванович

Шенгерей Светлана Владимировна

Даты

2010-02-10Публикация

2008-12-11Подача