Способ выемки выбросоопасных пластов и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК E21F5/00 

110 Изобретение относится к горному делу, и может быть использовано при разработке выбросоопасных угольных пластов преимущественно крутого и наклонного падения. Известен способ предотвращения вн запных выбросов угля и газа перед их выемкой, включающий бурение скважин в горном массиве, размещение и герме тизацию в ней инъектора, нагнетание жидкости в режиме гидроотжима, много кратного гидроотжима, выполнение в скважине ряда полостей, при этом инъектор размещают и герметизируют в скважине последовательно за каждой полостью, начиная с последней от устья скважины l . Недостатком этого способа являетс то, что технология выполнения способ разгрузки пласта не содержит операций, направленных на осуществление выемки угля, которая проводится посл проведения всех операций по разгрузке пласта, что приводит к непроизводительным затратам рабочего времени и не обеспечивает необходимые технико-экономические показатели, предъяв ляемые к очистным забоям, разрабаты р: ощим выбросоопасные пласты, а наличие в лаве двух обособленных механизмов для подрезки пласта и отбойки угля значительно осложняет ведение очистных работ. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ гид равлической выемки пласта комбайном с тонкими струями, включающий прове дение разгрузочной щели по длине очистного забоя на ширину вынимаемдй полосы и отбойку подрезанной части угольного пласта 2j . Недостатком известного способа является то, что он не позволяет производить нарезку разгрузочной щел на всю длину очистного забоя с опережением не менее чем на ширину вьшимаемой полосы при одновременной отбойке угля и непрерывности процессов нарезки разгрузочных щелей и выемки пласта основным забоем, хотя и содержит в одном технологическом процессе эти операции, что приводит снижению технико-экономических показателей разработки выбросоопасных апастев и повьшает опасность проведения работ из-за полученной неравно мерности разгрузки массива. 7 Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство,включающее исполнительные органы, вьшолненные в виде многоструйных гидравлических резаков с линейным расположением струеформирующих насадок на высоконапорных патрубках, соединенных с гидромагистралью и приводом подачи, орган размещения гидравлических резаков sj. Недостатком известного устройства является отсутствие возможности работать одновременно в пределах двух вынимаемых полос и совмещать процессы проведения резгрузочной щели и выемки пласта. Целью изобретения является повышение скорости и безопасности выемки выбросоопасных пластов путем совмещения в едином технологическом процессе операций по разгрузке призабойной части пласта и отбойке угля. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему проведение разгрузочной щели по длине очистного забоя подрезающей угольный пласт на ширину вынимаемой полосы, отбойку подрезанной части угольного пласта, разгрузочную щель проводят на всю длину очистного забоя, подрезанную щелью полосу пласта расчленяют наклоненными в сторону вьгработанного пространства щелями, расположенными под углом к плоскости разгрузочной щели одновременно на всю ширину вынимаемой полосы, при этом отбойку подрезанной части угольного пласта производят путем создания в наклонных щелях гидродинамического давления при их нарезке. Кроме того, проведение разгрузочной щели и наклонных щелей производят единым щеленарезным механизмом, который перемешают в разгрузочной щели. по мере ее подвергания вдоль оси вырабртки. При этом в устройстве для выемки выбросоопасных пластов, включающем сполнительные органы, выполненные виде многостр гйных гидравлических езаков с линейным расположением труеформируемых насадок на высокоапорных патрубках, соединенных с идромагистралью, орган размещения идравлических резаков и привод поачи, высоконапорные патрубки со труеформируюЕ(ими насадками укрепены шарнирно на фронтальной и верхней стенках гидравлических резаков, а орган размещения гидравлических резаков выполнен в виде гибкого тягового каната, который соединен с приводом подачи и траверсами с гидромагистралью, при том- высоконапорные патрубки расположены под углом к тяговому канату, а струеформирую:1{ие насадки направлены нормально относительно фронтальной стенки и наклонно относительно верхней стенки резаков. На фиг. 1 изображена схема выемки пласта, путем гидрорезания угля щеленарезным механизмом и расположения оборудования в выработкарс; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 щеленарезной механизм, общий вид; на фиг. 4 - вид С на фиг. 3; на фиг.5 разрез Б-Б на фиг. 3. Способ осуществляется следующим образом. В положении при отходе от разрез ной печи вначале щеленарезным механизмом 1 подрезают пласт на всю дли очистного забоя, образуя разгрузочную щель 2. После чего в разгрузочной щели 2 в нижней части лавы разм щают щеленарезной механизм 1, присо диненный тросами 3 к лебедкам 4 и 5 С помощью лебедки 4, установленной на верхнем штреке 6, щеленарезной м .ханизм 1 перемещают в разгрузочной щели 2. При перемещении щеленарезного механизма из насадок 7 гидравлических резаков 8 и 9 с большой скоростью вырьшаются струи 10 воды, ко торые, разрушая уголь, нарезают в пласте одновременно опережающую разгрузочную щель 2 и продольно-нак лонные щели 11. Продольно-наклонным щелями 11 расчленяют ранее подрезан ную полосу пласта 12 на отдельные полоски 13 заданной . Создаваемым при этом в щелях 11 гидродинамическим давлением ослабленные по лоски 13 угля отбивают от массива. П ле выемки разгружелной полосы пласт 12 щеленарезной механизм 1 с помощь лебедки 5 через направляю1дие блоки 14 перемещают в нижнюю часть лавы и выемочный цикл повторяется. Воду с необходимым темпом для гидрореза}1ия угля к щеленарезному механизму 1 подают по гибкому высоконапорному трубопроводу 15, а давление создают насосом 16 высокого давления. Щеленарезной механизм 1 включает в себя монтажную металлическую плиту 17, на которой размещены многоструйные гидравлические резаки 8 и 9 с линейным перемещением насадок 7, предназначенные соответственно для подрезки призабойной части пласта, для нарезки продольно-наклонных щелей 11 и отбойки полосок ослабленного угля 13. Гидравлический резак 8 жестко соединен по диагонали с боковой поверхностью 18 плиты 17, а резак 9 расположен на верхней поверхности 19 плиты 17 и соединен с ней шарнирно. При этом на резаке 8 насадки 7 расположены нормально, а на резаке 9 - наклонно. Щеленарезной механизм работает следующим образом. К перемещаемому с помощью лебедки 4 щеленарезному механизьгу 1 по трубопроводу 15 насосом 16 высокого давления нагнетают воду. Вода вырываясь из насадок 7 с большой скоростью разрушает уголь, нарезая таким образом разгрузочну о щель 1 и продольнонаклонные щели 11 и одновременно отбивает полоски 13 ослабленного угля. Преимущество предлагаемого способа и устройства для его осуществления заключается в том, что использование изобретения позволяет за счет совмещения процессов нарезки разгрузочной щели, разгрузки массива и отбойки угля в едином технологическом процессе повысить технико-экономические показатели разработки выбросоопасных пластов и безопасность работ. Кроме того, предлагаемый способ создает предпосылки для разработки принципиально новой технология выемки пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое во время отбойки угля и без использования металлоемкого и дорогостоящего выемочного обогГудования.

1. Способ выемки выбросоопасных пластов, включающий проведение разгрузочной щели по длине очистного забоя, подрезающей угольньй пласт на ширину вынимаемой полосы, отбойку подрезанной части угольного пласта, о т л.и чающийся тем, что, с целью повышения скорости и безопасности выемки выбросоопасных пластов путем совмещения в едином технологическом процессе операций по разгрузке призабойной части пласта и отбойке угля, разгрузочную щель проводят на всю длину очистного забоя, подрезанную щелью полису пласта расчленяют наклоненными в сторону выработанного пространства щелями, расположенными под углом к плоскости разгрузочной щели одновременно на всю ширину вынимаемой полосы, при этом отбойку подрезанной части угольного пласта производят путем создания в наклонных щелях гидродинамического давления при их нарезке. 2.Способ по П.1, отличающийся тем, что проведение раз-, грузочной щели и наклонных щелей производят единым щеленарезным механизмом, который перемещают в разгрузочной щели по мере ее подвигагия вдоль оси выработки. 3.Устройство для выемки выбросоОпасных пластов, включающее исполнительные органы, выполненные в виде многоструйных гидравлических резаков с линейным .располо кением струеформирующих насадок на высоконапорных патрубках, соединенных с гидромагистралью, орган размещения гидравлических резаков и привод подачи, отличающееся том, что, с цепью повьшения скорости в едином технологическом процессе операции по разгрузке пркзабойной части пласта и отбойке угля, высоконапорные патрубки со струеформирующиыи насадками укреплены шарнирно на фронтальной и верхней стенках гидравлических резаков, а орган размещения гидравлических резаков выполнен в виде гибкого тягового каната, который соедиьген с приводом подачи и траверсами с гидромагистралыо, при этом высоконапорные патрубки расположены под углом к тяговому канат, а струеформируюш.ие насадки направлены нормально относительно фронтальной стенки и наклонно относительно верхней стенки резаков.