Способ открыто-подземной разработки крутопадающих угольных пластов Российский патент 2018 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для разработки крутопадающих угольных пластов.

Известен способ открыто-подземной разработки крутопадающих угольных пластов (патент РФ №2499129), включающий предварительную подготовку фронта очистных работ путем сооружения рабочей площадки по линии простирания пласта на уступе борта разреза, связанном с выходом пласта, монтаж на рабочей площадке оборудования, выемку угля в стороне от рабочей площадки путем проведения параллельных выработок с управлением горным давлением и выдачу отбитого угля на временный склад, отличающийся тем, что предварительная подготовка фронта очистных работ включает проведение слабонаклонного вверх квершлага с нижней точки угольного разреза и транспортных штреков по каждому пласту в противоположные стороны с небольшим уклоном в сторону квершлага, при этом штреки поддерживают рамной крепью с решетчатой затяжкой, рабочую площадку сооружают с присечкой пласта, в качестве оборудования, монтируемого на рабочей площадке, используют буровую установку и став водопроводных труб, параллельные выработки проводят по линии падения пласта до сопряжения со штреком путем бурения и расширения скважин, выемку угля осуществляют гидромонитором из скважины, управление горным давлением осуществляют закладкой выработанного пространства, при этом используют закладочный материал крупнее ячеек решетчатой затяжки, временный склад сооружают на дне разреза, а выдачу отбитого угля на временный склад осуществляют самотечным гидротранспортом по квершлагу.

Известному способу присущи следующие недостатки, а именно: необходимость наличия больших объемов воды вблизи угольного разреза, мощных электроустановок для водоснабжения гидромониторов, сооружений по очистке загрязненной воды и обезвоживанию горной массы. Использование самотечного гидротранспорта горной массы предопределяет потери угля в пластах в связи с необходимостью обеспечения уклона желобчатого става в пределах 3-5 метров на 100 метров его длины.

Необходимо отметить, что расход электроэнергии при гидромониторной отбойке угля значительно превышает ее расход при механическом способе разрушения угля.

Целью изобретения является повышение эффективности открыто-подземной разработки крутопадающих угольных пластов путем совершенствования средств механизации и организации работ. Поставленная цель достигается тем, что в качестве оборудования, монтируемого на рабочей площадке, используют привод угольной пилы с повышенной энерговооруженностью, соразмерной мощности экскаватора ЭКГ-4у.

Действительно, расположение передвижного привода угольной пилы на рабочей площадке уступа борта разреза позволяет использовать крупногабаритные механизмы и электродвигатели с повышенной энерговооруженностью, что недостижимо в подземных условиях. Отметим безопасность условий труда для обслуживающего персонала.

Изобретение поясняется схемами, где на фиг. 1 показана схема подготовки и отработки приконтурных запасов с борта разреза; на фиг. 2 - фрагмент функционирования привода угольной пилы на рабочей площадке уступа 7.

При достижении угольным разрезом глубины разработки, обусловленной экономически оправданным коэффициентом вскрыши, в границах горного отвода остаются запасы за контуром разреза (в приконтурной зоне), которые открытыми горными работами не могут быть извлечены и списываются как нецелесообразные к отработке. При строительстве разреза открытыми горными работами вскрывается не один, а свита угольных пластов различной мощности, и обычно самый продуктивный пласт является самым нижним. В связи с этим угольные пласты, залегающие в рабочем борту разреза, и составляют запасы приконтурной зоны. Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом. При приближении горных работ к границе горного отвода по глубине, когда выемку угля ведут из самого нижнего и, возможно, самого мощного пласта 1 свиты, приступают к вскрытию и подготовке запасов, сосредоточенных в угольных пластах 2, 3 данной свиты (фиг. 1), залегающих в рабочем борту разреза. Для этого примерно в средней части разреза по линии простирания с его дна проводят квершлаг 4, вскрывающий все угольные пласты свиты, имеющиеся в приконтурной зоне разреза, и разделяют пространство разреза на два крыла. Квершлаг 4 проводят средствами механизации, использующимися при проведении подземных горных выработок. Затем таким же образом проводят штреки 5, 6 в обоих крыльях, по каждому из пересеченных пластов. При этом квершлаг 4 и штреки 5, 6 проходят под уклоном не более 0,005 и крепят согласно паспорту крепления. После доработки запасов угля на дне разреза и вывода средств механизации за его пределы приступают к выемке запасов в приконтурной зоне. Для этого, начиная с верхнего пласта 3 свиты и дальней границы крыла разреза на рабочей площадке уступа 7 рабочего борта, бурят две скважины 8 и 9 диаметром 250-500 мм у почвы пласта до штрека 5 с расстоянием, равным расстоянию между рабочими канатами угольной пилы 10, привод которой установлен на самоходной крупногабаритной платформе 11, оборудованной соответствующими механизмами и мощными двигателями, защищенными кузовом 12 (фиг. 2). Расстояние между рабочими канатами 45 мм принимается в зависимости от мощности привода и категории крепости угля. После выемки первой полосы угля образуется выработанное пространство (камера), поэтому следующую полосу угля вынимают с оставлением между ними определенного целика угля и так далее. Управление горным давлением осуществляют закладкой выработанного пространства вскрышными породами. Отбитый в камере 15 пласта 3 уголь транспортируют конвейерами по штреку 5 и квершлагу 4 на угольный склад 13. Камеру 15 подготавливают к выемке путем бурения скважин 17 диаметрами, равными 100-120 мм.

И последующим их взрыванием и выгрузкой отбитого угля на конвейерный штрек 5. Проветривание камеры 15 и прилегающих горных выработок с ходком 16 осуществляется вентиляционной струей, поступающей с конвейерного штрека. Пласты 1, 2 угольной свиты отрабатывают подобным способом.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для разработки крутопадающих угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности открыто-подземной разработки крутопадающих угольных пластов путем совершенствования средств механизации и организации работ. Способ включает предварительную подготовку фронта очистных работ путем сооружения рабочей площадки по линии простирания пласта на уступе борта разреза, связанном с выходом пласта, монтаж на рабочей площадке оборудования, выдачу отбитого угля на угольный склад, при этом предварительная подготовка фронта очистных работ включает проведение квершлага с нижней точки угольного разреза и транспортных штреков по каждому пласту в противоположные стороны от квершлага. При этом штреки поддерживают крепью, в качестве оборудования, монтируемого на рабочей площадке, используют буровую установку, для бурения скважин с последующим их расширением, при этом управление горным давлением осуществляют закладкой выработанного пространства, угольный склад сооружают на дне разреза, а выдачу отбитого угля на угольный склад осуществляют по штреку и квершлагу. Причем в качестве дополнительного оборудования, монтируемого на рабочей площадке, устанавливают привод угольной пилы, а расширение скважин осуществляют с помощью буровзрывных работ. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ открыто-подземной разработки крутопадающих угольных пластов, включающий предварительную подготовку фронта очистных работ путем сооружения рабочей площадки по линии простирания пласта на уступе борта разреза, связанном с выходом пласта, монтаж на рабочей площадке оборудования, выдачу отбитого угля на угольный склад, при этом предварительная подготовка фронта очистных работ включает проведение квершлага с нижней точки угольного разреза и транспортных штреков по каждому пласту в противоположные стороны от квершлага, при этом штреки поддерживают крепью, в качестве оборудования, монтируемого на рабочей площадке, используют буровую установку, для бурения скважин с последующим их расширением, при этом управление горным давлением осуществляют закладкой выработанного пространства, угольный склад сооружают на дне разреза, а выдачу отбитого угля на угольный склад осуществляют по штреку и квершлагу, отличающийся тем, что в качестве дополнительного оборудования, монтируемого на рабочей площадке, устанавливают привод угольной пилы, а расширение скважин осуществляют с помощью буровзрывных работ.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что привод угольной пилы выполняют самоходным.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве привода угольной пилы используют переоборудованный экскаватор ЭКГ-4у.