СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ КОМБАЙНОВЫМИ КОМПЛЕКСАМИ Российский патент 2024 года по МПК E21C41/20 E21F13/02 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при разработке пологих пластов калийных солей проходческо-очистными комбайновыми комплексами.

Известен способ разработки пластов калийных солей комбайновыми комплексами с оставлением междукамерных целиков [Соловьев, В. А. Разработка калийных месторождений: практикум / В. А. Соловьев, А. И. Секунцов, Пермь; Изд-во Перм. нац. исслед. Политехи, ун-та, 2013. 265 с., c. 52-55]. Способ подготовки пласта панельно-блоковый. Каждую панель разбивают на блоки, ориентированные в широтном направлении. Подготовку панелей осуществляют системой панельных и блоковых штреков. Выемочные штреки проходят по центру панели, вентиляционные - по границам блока. Блоковые выработки располагают под прямым углом к панельным и соединяют с панельными посредством уклонов и заездов. Посередине блока проходят выемочные штреки. Очистные камеры располагают под прямым углом к выемочному штреку блока.

Доставку руды от выемочных комбайнов до участковых конвейеров осуществляют самоходными транспортирующими машинами, например, шахтными самоходными вагонами. Подачу руды на панельный конвейер производят через рудоспускные скважины, пробуренные между выемочным и конвейерным штреками.

К недостаткам известного способа, следует отнести то, что с увеличением длины очистной камеры, увеличивается расстояние транспортирования руды от забоя до рудоспускной скважины, что обусловливает снижение производительности самоходных транспортирующих машин и, как следствие, обусловливает простои выемочных комбайнов и уменьшение производительности комбайновых комплексов.

На основании расчетов установлено, что наибольшую производительность механизированный комбайновый комплекс имеет, когда длина доставки руды самоходной транспортирующей машиной не превышает критической величины L_к. Критическая длина доставки руды L_к - такая длина доставки руды самоходной транспортирующей машиной от забоя до устья очистной камеры, в пределах которой обеспечивается непрерывная работа выемочного комбайна.

Величина L_к рассчитывается по формуле:

где L_к - критическая длина доставки руды, м;

V ₁ - эквивалентная скорость движения самоходной транспортирующей машины, м/мин;

Q _к - техническая производительность выемочного комбайна, т/мин;

t _р.в - продолжительность разгрузки самоходной транспортирующей машиной, включая время маневров и пауз, мин;

q _н - грузоподъемность аккумулирующего бункера, т.

При увеличении длины доставки свыше L_к, выемочный комбайн, заполнив аккумулирующий бункер, начинает простаивать в ожидании самоходной транспортирующей машины.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ разработки пластов калийных солей комбайновыми комплексами с пройденными в отработанные камеры сбойками. Выемку калийной руды осуществляют камерами, которые проходят с использованием комбайнового комплекса. Между камерами оставляют целики, а отделение руды от массива осуществляют выемочным комбайном с последующей погрузкой горной массы в аккумулирующий бункер. Аккумулирующий бункер перегружает руду в самоходную транспортирующую машину, осуществляющую доставку и выгрузку калийной руды в рудоспускные скважины. В отрабатываемую камеру из соседней отработанной камеры на расстоянии L_к, равном длине доставки руды, в пределах которой реализуется непрерывная работа выемочного комбайна, через целик проходят сбойку, обеспечивающую возможность доставки калийной руды от аккумулирующего бункера второй самоходной транспортирующей машиной через сбойку и отработанную камеру к рудоспускной скважине [патент RU 2720863 C1, 13.05.2020, МПК E21С 41/20]. Данный способ принят за прототип.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения, - способ разработки пологих пластов калийных солей комбайновыми комплексами, заключающийся в том, что выемку калийной руды осуществляют камерами, которые проходят с использованием комбайнового комплекса, отделение руды от массива осуществляют выемочным комбайном с последующей погрузкой горной массы в аккумулирующий бункер, который перегружает руду в самоходную транспортирующую машину, между камерами оставляют целики, при этом в отрабатываемую камеру из соседней отработанной камеры на расстоянии, равном длине доставки руды, в пределах которой реализуется непрерывная работа выемочного комбайна, через целик проходят сбойку, обеспечивающую возможность доставки руды от аккумулирующего бункера к сбойке и далее, через отработанную камеру к рудоспускной скважине.

К недостаткам способа, принятого за прототип, следует отнести то, что при многоходовой отработке камеры возникает разность высот между отрабатываемой и отработанной камерами, вследствие чего сбойка между камерами должна проходиться под углом, при этом невозможно обеспечить достаточно точное сопряжение выработок между собой, а значит, затрудняется или становится невозможным движение самоходной транспортирующей машины через сбойку.

При проведении сбоек между камерами снижается эффективность работы устройств вентиляции выработанного пространства. Затрудняется закладка отработанного пространства пройденных выработок.

Задачами изобретения являются повышение производительности механизированного комбайнового комплекса при многоходовой отработке камер путем снижения простоев выемочных комбайнов в ожидании самоходных транспортирующих машин, повышение производительности доставки калийной руды в пределах очистных камер; обеспечение эффективной работы средств вентиляции в очистных камерах; обеспечение закладки выработанного пространства.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе разработки пологих пластов калийных солей комбайновыми комплексами, заключающемся в том, что выемку калийной руды осуществляют камерами, которые проходят с использованием комбайнового комплекса, отделение руды от массива осуществляют выемочным комбайном с последующей погрузкой горной массы в аккумулирующий бункер, который перегружает руду в самоходную транспортирующую машину, между камерами оставляют целики, при этом в отрабатываемую камеру из соседней отработанной камеры на расстоянии, равном длине доставки руды, в пределах которой реализуется непрерывная работа выемочного комбайна, через целик проходят сбойку, обеспечивающую возможность доставки руды от аккумулирующего бункера к сбойке и далее, через отработанную камеру к рудоспускной скважине, согласно изобретению в сбойку и отработанную камеру устанавливают конвейеры, при увеличении длины транспортирования в отрабатываемой камере больше длины доставки руды, в пределах которой реализуется непрерывная работа выемочного комбайна, перегрузку руды с самоходной транспортирующей машины осуществляют на конвейер, установленный в сбойке, с которого руду перегружают на конвейер, установленный в отработанной очистной камере, и далее транспортируют в рудоспускную скважину, после демонтажа конвейеров из отработанной камеры в сбойку устанавливают герметизирующую перемычку.

Технический результат достигается тем, что из отработанной камеры на расстоянии критической доставки руды L_к от ее устья проходят сбойку в направлении отрабатываемой камеры. При этом сбойка проводится таким образом, чтобы соединиться с отрабатываемой камерой и обеспечить возможность установки конвейера, по которому руда транспортируется и разгружается на установленный в отработанной камере конвейер, осуществляющий транспортировку и перегрузку в рудоспускную скважину.

В вариантах изобретения в отработанную камеру и сбойку, проведенную в отрабатываемую камеру, устанавливают изгибающийся конвейер.

Наличие герметизирующих перемычек, устанавливаемых в сбойки после демонтажа оборудования, позволяет изолировать пространство каждой выработки, что обусловливает снижение потерь воздуха при вентилировании пространства функционирования комбайнового комплекса и позволяет в дальнейшем выполнить закладочные работы пространства каждой пройденной выработки.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - в сбойку и отработанную камеру устанавливают конвейеры, при увеличении длины транспортирования в отрабатываемой камере больше длины доставки руды, в пределах которой реализуется непрерывная работа выемочного комбайна, перегрузку руды с самоходной транспортирующей машины осуществляют на конвейер, установленный в сбойке, с которого руду перегружают на конвейер, установленный в отработанной очистной камере, и далее транспортируют в рудоспускную скважину, после демонтажа конвейеров из отработанной камеры в сбойку устанавливают герметизирующую перемычку.

В вариантах изобретения в отработанную камеру и сбойку, проведенную в отрабатываемую камеру, устанавливают изгибающийся конвейер.

Применение непрерывного конвейерного транспорта позволяет самоходной транспортирующей машине разгружаться в пределах длины доставки руды, при которой реализуется непрерывная работа выемочного комбайна, то есть исключается движение самоходной машины до рудоспускной скважины. Такое решение обеспечивает увеличение времени непрерывной работы выемочного комбайна, тем самым повышается производительности механизированного комбайнового комплекса в целом.

Так как движение самоходных транспортирующих машин через сбойку не предусмотрено, нет необходимости в точном позиционировании почвы сбойки относительно отрабатываемой выработки.

Установка в неиспользуемых сбойках герметизирующих перемычек, позволяет изолировать пространство каждой выработки, что обусловливает снижение потерь воздуха при вентилировании пространства функционирования комбайнового комплекса и позволяет в дальнейшем выполнить закладочные работы пространства каждой пройденной выработки.

Предлагаемый способ иллюстрируется схемами, представленными на фиг. 1-3.

На фиг. 1 представлена схема ведения горных работ.

На фиг. 2 показано расположение оборудования в сбойке.

На фиг. 3 показан вариант схемы ведения горных работ с использованием изгибающегося конвейера.

При подготовке панели или блока проходят (фиг. 1, 3) выемочный 1 и вентиляционный 2 штрек. Очистные камеры 3 и 4 проходят перпендикулярно выемочному штреку 1. Отделение руды от массива осуществляют выемочным комбайном 5, который грузит руду в аккумулирующий бункер 6. Из аккумулирующего бункера 6 руда грузится на самоходную транспортирующую машину 7, которая осуществляет доставку руды до рудоспускной скважины 8. Из отработанной камеры 3, в направлении отрабатываемой камеры 4, проходят сбойку 9 на расстоянии L_к от ее устья - расстоянии, равном длине доставки руды самоходной транспортирующей машиной от забоя до устья очистной камеры, в пределах которого обеспечивается непрерывная работа выемочного комбайна. Сбойка 9 между камерами 3 и 4 обеспечивает возможность транспортирования руды от выемочного комбайна 5 и аккумулирующего бункера 6 конвейером 11, расположенным в сбойке, на конвейер 12, расположенный в отработанной камере, по которому руда транспортируется до рудоспускной скважины 8.

На конвейер 11 (фиг. 2), расположенный в сбойке, руда из самоходной транспортирующей машины 7 поступает через приемный лоток 13 и перегружается на конвейер 12, расположенный в отработанной камере.

Для снижения потерь воздуха при вентилировании и выполнения закладочных работ выработанного пространства после демонтажа конвейеров из отработанной камеры в сбойку (фиг. 1 и 2) устанавливают герметизирующую перемычку 10.

В вариантах изобретения (фиг. 3) вместо двух конвейеров расположенных в сбойке и отработанной камере, устанавливают один изгибающийся конвейер 11.

При реализации предложенного способа разработки пологих пластов калийных солей механизированными комбайновыми комплексами устраняются недостатки прототипа, связанные с затрудненным движением самоходной транспортирующей машины через сбойку, при многоходовой отработке очистной камеры, уменьшается время простоев выемочных комбайнов в ожидании самоходных транспортирующих машин, что обусловливает увеличение производительности механизированных комбайновых комплексов, снижаются потери воздуха при вентилировании пространства функционирования комбайнового комплекса, упрощается ведение закладочных работ выработанного пространства.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при разработке пологих пластов калийных солей проходческо-очистными комбайновыми комплексами. Способ выемки осуществляют камерами, которые проходят с использованием комбайнового комплекса. Отделение руды от массива осуществляют выемочным комбайном с последующей погрузкой горной массы в аккумулирующий бункер, который перегружает руду в самоходную транспортирующую машину. Между камерами оставляют целики. В отрабатываемую камеру из соседней отработанной камеры на расстоянии, равном длине доставки руды, в пределах которой реализуется непрерывная работа выемочного комбайна, через целик проходят сбойку, обеспечивающую возможность доставки руды от аккумулирующего бункера к сбойке и далее через отработанную камеру к рудоспускной скважине. В сбойку и отработанную камеру устанавливают конвейеры, при увеличении длины транспортирования в отрабатываемой камере больше длины доставки руды, в пределах которой реализуется непрерывная работа выемочного комбайна. Перегрузку руды с самоходной транспортирующей машины осуществляют на конвейер, установленный в сбойке, с которого руду перегружают на конвейер, установленный в отработанной очистной камере, и далее транспортируют в рудоспускную скважину. После демонтажа конвейеров из отработанной камеры в сбойку устанавливают герметизирующую перемычку. Техническим результатом является повышение производительности механизированного комбайнового комплекса при многоходовой отработке камер путем снижения простоев выемочных комбайнов в ожидании самоходных транспортирующих машин. 3 ил.

Способ разработки пологих пластов калийных солей комбайновыми комплексами, заключающийся в том, что выемку калийной руды осуществляют камерами, которые проходят с использованием комбайнового комплекса, отделение руды от массива осуществляют выемочным комбайном с последующей погрузкой горной массы в аккумулирующий бункер, который перегружает руду в самоходную транспортирующую машину, между камерами оставляют целики, при этом в отрабатываемую камеру из соседней отработанной камеры на расстоянии, равном длине доставки руды, в пределах которой реализуется непрерывная работа выемочного комбайна, через целик проходят сбойку, обеспечивающую возможность доставки руды от аккумулирующего бункера к сбойке и далее через отработанную камеру к рудоспускной скважине, отличающийся тем, что в сбойку и отработанную камеру устанавливают конвейеры и при увеличении длины транспортирования в отрабатываемой камере больше длины доставки руды, в пределах которой реализуется непрерывная работа выемочного комбайна, осуществляют перегрузку руды с самоходной транспортирующей машины на конвейер, установленный в сбойке, с которого руду перегружают на конвейер, установленный в отработанной камере, и далее транспортируют в рудоспускную скважину, после демонтажа конвейеров из отработанной камеры в сбойку устанавливают герметизирующую перемычку.