СПОСОБ ВЫЕМКИ УГЛЯ ИЗ МЕЖСЛОЕВОЙ ТОЛЩИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МОЩНЫХ ПЛАСТОВ Российский патент 2010 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных пластов полезного ископаемого.

Известен комплекс КТУ-2МКЭ, предназначенный для отработки пологих и наклонных пластов мощностью от 7 до 15 м. Пласт по мощности разделяют на два не равных по толщине слоя: верхний (так называемый монтажный) слой имеет толщину 1,8-2,2, нижний - от 5,7 до 13 м. Выемка угля в нижнем слое производится с помощью механизированного комплекса, который вынимает пачку угля из почвы пласта на высоту 2,7 м, а оставшаяся межслоевая толща погашается с применением буровзрывных работ (Килячков А.П. Технология горного производства. - М.: Недра, 1985, с.256-259).

Недостатками технологии являются необходимость разрушения межслоевой толщи угля буровзрывным способом, что исключает ее применение на газоносных пластах, так как в плохо проветриваемом пространстве межслоевой толщи концентрация метана может достигнуть опасных пределов и привести к взрыву.

Этот недостаток устранен в другом способе (Широков А.П., Самец М.Г. Разработка угольных пластов без крепления призабойного пространства. М., Госгортехиздат, 1961. - с.99-120). Длинноскважинный способ выемки угля рекомендуется применять при разработке тонких и средней мощности крутых пластов с углом падения 50° и выше, при наличии устойчивых и средней устойчивости боковых пород. В каждом подэтаже или уступе на всю высоту бурят строго по восстанию скважины диаметром (в зависимости от мощности пласта) 54-108 мм. Скважины располагают по середине пласта на расстоянии 1,0-2,5 м одни от другой по простиранию. Каждая скважина заряжается рассредоточенным зарядом патронированного аммонита ПЖВ-20. Перед взрыванием скважину заполняют водой. Вода, нагнетаемая в скважину, заполняет кливажные трещины в угле, вытесняет воздушно-метановую смесь, и тем самым создаются безопасные условия взрывания заряда.

Недостаток заключается в том, что способ не может быть использован на мощных пластах.

Задачей изобретения является создание такого способа, который улучшает условия труда горнорабочих, позволяет повысить производительность и безопасность работ, снизить трудоемкость, а также обеспечить с минимальными потерями разработку мощных пластов.

Для этого в способе выемки угля из межслоевой толщи при разработке мощных пластов, включающем отработку горизонтального слоя по простиранию с применением механизированного комплекса и бурение скважин по восстанию пласта для выпуска угля после буровзрывных работ из межслоевой толщи, согласно изобретению отработку пласта ведут двумя горизонтальными слоями с попутной выемкой угля буровзрывным способом из межслоевой толщи и использованием при этом длинных скважин, пробуренных из нижнего горизонтального слоя в орты верхнего горизонтального слоя, причем потолочина поддерживается временными целиками, оставляемыми между ортами, а затем осуществляют эффективный выпуск угля из межслоевой толщи через люк на завальный конвейер механизированного комплекса нижнего горизонтального слоя.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема отработки горизонтального слоя и межслоевой толщи с размещением в ней очистных забоев и подготовительных выработок; на фиг.2 - разрез А-А, на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

На фиг.1-3 изображены штреки 1, 2, пройденные для подготовки верхнего горизонтального слоя 3; штреки 4, 5 для подготовки и отработки нижнего горизонтального слоя 6; орт 7 проводится в верхнем горизонтальном слое 3, для безопасного ведения взрывных работ в скважинах 8; между ортами 7 оставляются целики 9 для временного поддержания потолочины 10, механизированный комплекс 11 используется для отработки нижнего горизонтального слоя 6, безопасного бурения скважин 8 и выпуска угля из межслоевой толщи 12 через люки 13 на завальный конвейер 14.

Способ осуществляется следующим образом. До начала очистных работ до границе выемочного поля в верхнем и нижнем горизонтальных слоях 3, 6 до границы выемочного поля проводятся штреки 1, 2, 4, 5 у кровли и почвы пласта. На границе выемочного поля в нижнем горизонтальном слое проводится монтажная камера и монтируется механизированный комплекс 11. Под защитой механизированной крепи комплекса 11 с помощью буровой машины через межслоевую толщу 12 бурятся скважины 8 в предварительно пройденные орты 7 верхнего горизонтального слоя 3. После заряжания, взрывания и проветривания начинается выпуск отбитого угля из межслоевой толщи 12 через люки 13 на завальный конвейер 14 механизированного комплекса 11 нижнего горизонтального слоя 6. Потолочина 10 при этом поддерживается временными целиками 9.

Проветриваются горизонтальные слои через пробуренные скважины 8 (в случае необходимости используются вентиляторы местного проветривания).

Отсутствие восстающих выработок в процессе ведения очистных работ, надежная механизированная крепь очистного забоя создают более безопасные условия для работников в сравнении с существующими системами разработки мощных пластов при значительном, более чем в три раза увеличении нагрузки на забой. По сути решен вопрос безопасного разрушения (разупрочнения) угля в межслоевой толще, проверенного на практике при отработке пластов средней мощности.

Нагнетаемая вода в скважины гасит пламя взрыва и снижает его температуру, уменьшается пылеобразование, и повышается коэффициент полезного действия взрыва. Все работы по разрушению угля в межслоевой толще 12 длинными скважинами с гидрозабойкой проводятся из штреков 1,2 и ортов 7. Тем самым отпадает необходимость присутствия людей в опасной зоне.

Быстрое подвигание очистного забоя в нижнем горизонтальном слое 6, а также ведение буровзрывных работ и выпуск угля из межслоевой толщи позволяют до момента самообрушения кровли вынуть уголь из межслоевой толщи 12 на значительную величину по простиранию.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных пластов полезного ископаемого. Способ включает отработку горизонтальных слоев по простиранию с применением механизированного комплекса и попутной выемкой угля буровзрывным способом из межслоевой толщи и использованием при этом длинных скважин, пробуренных из нижнего горизонтального слоя в орты верхнего горизонтального слоя. Потолочина при этом поддерживается временными целиками, оставляемыми между ортами. Затем осуществляют выпуск угля из межслоевой толщи через люки на завальный конвейер механизированного комплекса нижнего горизонтального слоя. Изобретение улучшает условия труда горнорабочих, позволяет повысить производительность и безопасность работ, снизить трудоемкость, а также обеспечить разработку мощных пластов с минимальными потерями. 3 ил.

Способ выемки угля из межслоевой толщи при разработке мощных пластов, включающий отработку горизонтального слоя по простиранию с применением механизированного комплекса и бурение скважин по восстанию пласта для выпуска угля после буровзрывных работ из межслоевой толщи, отличающийся тем, что отработку пласта ведут двумя горизонтальными слоями с попутной выемкой угля буровзрывным способом из межслоевой толщи и использованием при этом длинных скважин, пробуренных из нижнего горизонтального слоя в орты верхнего горизонтального слоя, причем потолочину поддерживают временными целиками, оставляемыми между ортами, а затем осуществляют выпуск угля из межслоевой толщи через люки на завальный конвейер механизированного комплекса нижнего горизонтального слоя.