СПОСОБ ОТКРЫТО-ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ Российский патент 2013 года по МПК E21C41/00 

Предполагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к разработке угольных пластов средней мощности с борта или дна карьера средствами механизации, обычно используемыми при подземной разработке, и касается разработки пологих пластов, залегающих под углом второй половины диапазона пологих пластов, т.е. от 9 до 18 градусов к горизонту, в приконтурной зоне карьера.

Известен способ отработки угольных пластов с борта разреза средствами механизации, использующимися, обычно, при подземной добыче угля, включающий ведение вскрышных работ карьером с формированием уступов, проведение с уступа наклонных выемочных выработок, оконтуривающих выемочный столб, монтаж на уступе оборудования очистного механизированного комплекса, его внедрение в пласт, выемку угля и выдачу его на уступ [1]. Недостатками способа являются повышенные удельные затраты времени и трудовых ресурсов при производстве монтажно-демонтажных работ, обусловленные тем, что запасы угля в приконтурной зоне угольного карьера ограничены.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому способу, принятым в качестве прототипа, является способ открыто-подземной разработки угольного пласта, включающий ведение вскрышных работ и выемку части пласта, выходящую под наносы, карьером с формированием уступов, выбуривание пласта по технологии глубокой разработки угольных пластов, подготовку запасов проведением штреков и выемку угля средствами комплексной механизации подземных работ [2].

Недостатком способа является то, что он требует значительных затрат времени и трудовых ресурсов на монтажно-демонтажные работы средств комплексной механизации подземных очистных работ. Кроме того, выбуривание пласта по технологии глубокой разработки предусматривает оставление междукамерных охранных целиков шириной примерно равной ширине самой камеры, что при слабых углях ведет к аварийности очистного забоя. Перечисленные недостатки снижают безопасность и эффективность разработки пологого угольного пласта средней мощности.

Цель изобретения - повышение безопасности и эффективности разработки угольного пласта средней мощности в приконтурной зоне карьера открыто-подземным способом за счет применения мобильных средств механизации подземных очистных работ.

Поставленная цель достигается тем, что в способе открыто-подземной разработки пологого угольного пласта средней мощности, включающем ведение вскрышных работ и выемку части пласта, выходящую под наносы, карьером с формированием уступов, проведение выемочных камер по технологии глубокой разработки угольных пластов с уступа борта карьера, подготовку запасов проведением штреков и выемку угля средствами механизации подземных работ, выемочную камеру проводят проходческо-очистным комбайном с транспортом отбитого угля самоходным вагоном диагонально относительно линии падения пласта под углом к горизонту не более допустимого для комбайна и самоходного вагона, выемку угля в междукамерном целике начинают в заходках со стороны восстания пласта, располагаемых в шахматном порядке и ориентированных под углом 120…135 градусов к оси выемочной камеры, измеренным от устья камеры, и отбитый уголь транспортируют самоходным вагоном по выемочной камере, затем комбайн разворачивают и вынимают уголь в заходках со стороны падения пласта, ориентируя их под углом 120…135 градусов к оси выемочной камеры, измеренным от дальней границы камеры, транспорт отбитого в этих заходках угля осуществляют по штреку и соседней выемочной камере.

Предлагаемое изобретение поясняется рисунком, на котором показана схема отработки пласта средней мощности, залегающего под углом более допустимого для применяемых мобильных средств механизации, т.е. второй половины диапазона пологих пластов (9…18 градусов к горизонту).

При разработке угольного пласта, залегающего под углом а более допустимого для мобильных средств механизации, способ может быть реализован следующим образом. С уступа борта угольного карьера комплексом КГРП 1 проводят по очереди, на равном расстоянии друг от друга, выемочные камеры 2, 3, 4, 5 и т.д. до штрека 6 отработанного горизонта смежной с угольным карьером шахты, тем самым обеспечивая возможность проветривания камеры (в отсутствие соседней шахты штрек 6 проводят специально). Выемочные камеры проводят диагонально, под углом P к горизонту не более допустимого для комбайна 7 и самоходного вагона 8, оставляя междукамерные целики 9, 10, 11 и т.д. Ширину междукамерного целика принимают равной 3-4-х кратной ширине выемочной камеры. Частичную выемку угля междукамерного целика осуществляют комбайном 7 в диагональных заходках по обеим сторонам выемочной камеры, нарезаемых в шахматном порядке. Сначала отрабатывают заходки 12, 13 и т.д. со стороны восстания пласта, ориентируя их под углом 120…135 градусов к оси выемочной камеры, измеренным от устья камеры, и оставляют охранные целики. Транспорт отбитого угля осуществляют самоходным вагоном 8 по этой же камере. Потом комбайн 7 разворачивают, используя для этого вентиляционный штрек 6 или площадку на уступе борта карьера, и отрабатывают заходки 14, 15 и т.д. со стороны падения пласта. Диагональные заходки со стороны падения пласта ориентируют также под углом 120…135 градусов к оси выемочной камеры, но измеренным от дальней границы камеры - вентиляционного штрека 6, а транспорт отбитого угля из этих заходок осуществляют самоходным вагоном 8 по штреку 6 и соседней выемочной камере.

Крепление кровли выемочных камер крепью подготовительных выработок повышает устойчивость камер, а соединение их с вентиляционным штреком обеспечивает возможность проветривания. Увеличение в 3-4 раза ширины междукамерного целика повышает его устойчивость. Эти факторы способствуют повышению безопасности ведения горных работ. Выемка междукамерных целиков мобильными средствами механизации типа проходческо-очистной комбайн и самоходный вагон не требует больших затрат времени и трудовых ресурсов при производстве монтажно-демонтажных работ, интенсифицирует процесс добычи угля, повышает производительность труда. Совокупность достигнутых положительных результатов свидетельствует о достижении поставленной цели.

Источники информации

1. Способ изоляции монтажной площадки при отработке угольного пласта с поверхности. Патент 1751334 РФ, опубл. 30.07.1992, бюл. №28 (аналог);

2. Способ комбинированной разработки угольного месторождения. Патент 2430236 РФ, опубл. 27.09.2011, бюл. №27 (прототип).

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке угольных пластов средней мощности с борта или дна карьера средствами механизации. Техническим результатом является повышение безопасности и эффективности разработки угольного пласта средней мощности в приконтурной зоне карьера открыто-подземным способом. Способ включает ведение вскрышных работ и выемку части пласта, выходящую под наносы, карьером с формированием уступов, проведение выемочных камер по технологии глубокой разработки угольных пластов с уступа борта карьера, подготовку запасов проведением штреков и выемку угля средствами механизации подземных работ. Выемочную камеру проводят диагонально относительно линии падения пласта под углом к горизонту не более допустимого для комбайна и самоходного вагона. Кровлю выемочной камеры крепят крепью подготовительных выработок, например анкерной, расстояние между выемочными камерами принимают равным 3-4-кратной ширине выемочной камеры в зависимости от прочностных характеристик угольного и породного массивов. Выемку угля в междукамерном целике начинают в диагональных заходках со стороны восстания пласта, ориентируя их под углом 120…135 градусов к оси выемочной камеры, измеренным от устья камеры, и отбитый уголь транспортируют самоходным вагоном по этой выемочной камере. Затем комбайн разворачивают и вынимают уголь в заходках со стороны падения пласта, ориентируя их под углом 120…135 градусов к оси выемочной камеры, измеренным от дальней границы камеры; транспорт отбитого в этих заходках угля осуществляют самоходным вагоном по штреку и соседней выемочной камере. 1 ил.

Способ открыто-подземной разработки пологого угольного пласта средней мощности, включающий ведение вскрышных работ и выемку части пласта, выходящую под наносы, карьером с формированием уступов, проведение выемочных камер по технологии глубокой разработки угольных пластов с уступа борта карьера, подготовку запасов проведением штреков и выемку угля средствами механизации подземных работ, отличающийся тем, что выемочную камеру проводят проходческо-очистным комбайном с транспортом отбитого угля самоходным вагоном диагонально относительно линии падения пласта под углом к горизонту не более допустимого для комбайна и самоходного вагона, выемку угля в междукамерном целике начинают в заходках со стороны восстания пласта, нарезаемых в шахматном порядке и ориентированных под углом 120…135° к оси выемочной камеры, измеренным от устья камеры, и отбитый уголь транспортируют самоходным вагоном по выемочной камере, затем комбайн разворачивают и вынимают уголь в заходках со стороны падения пласта, ориентируя их под углом 120…135° к оси выемочной камеры, измеренным от дальней границы камеры, транспорт отбитого в этих заходках угля осуществляют по штреку и соседней выемочной камере.