Способ гидромеханической разработки крутых пластов угля Советский патент 1987 года по МПК E21C41/04 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидромеханической разработки крутых пластов угля.

Цель изобретения - снижение потерь угля в недрах за счет извлечения его под охраняемыми объектами.

На фиг. 1 изображена схема разработки крутого угольного пласта с твердеющей закладкой выработанного пространства при последовательной отработке подэтажной в нисходящем порядке, вид в плоскости пласта; на фиг.2 - схема при поочередной отработке первоначально нечетных, начиная сверху, а затем четных подэтажей.

На фиг. 1 и 2 обозначены: подэтаж- ный (центральный) кверщлаг 1; полевой углеспускной скат 2; вентиляционный (фланговый) подэтажный кверщлаг 3, полевой вентиляционный (фланговый) скат 4; подэтажный штрек 5; временный оградительный целик 6 угля по флангу выемочного блока; сбойка 7, соединяющая отработанную камеру с подэтажным штреком, перемычка 8; временный оградительный целик 9 (центральный) у подэтажных центральных квершлагов, вы- шерасположенный подэтажный штрек 10.

Способ осуществляется следующим образом.

Выемочный блок по центру соединяют посредством подэтажных квершлагов 1 с полевым углеспускным скатом 2, а по флангам - посредством подэтажных квершлагов 3 с полевыми вентиляционными скатами 4, которые также используются для соседних выемочных блоков. Кверщлаги 1 и 3 соединяются подэтажными штреками 5 с заданным уклоном. Отработку блока начинают с верхнего подэтажа с обеих сторон угле- спускного ската.

Гидроотбойку в подэтаже начинают с таким расчетом, чтобы у квершлага 3 оставался нетронутым временный оградительный целик 6 угля. Выемку угля в подэтаже производят циклами, которые смещены по времени относительно сторон блока.

В первом цикле после гидроотбойки заданного объема угля образующееся выработанное пространство соединяют сбойкой 7 с вышерасположенными подэтажным штреком 5, оставленном во временном оградительном целике 6. Выработанное пространство (отработанную камеру) ограждают со стороны подэтажного штрека перемычкой 8 и через сбойку 7 подают твердеющую закладочную смесь. Заполняют выработанное пространство до уровня, обеспечивающего подачу твердеющего материала в последующие циклы закладки. Для этого отработанную камеру недозаполняют, например, на 0,5-0,8 м до кровли. Угол наклона подэтажей на практике составляет 0,05-0,07, что соответствует углу расстекания литой твердеющей смеси. Таким образом, поверхность закладочного массива располагается параллельно кровли подэтажа. Это обеспе

0

чивает возможность заполнять выработанное пространство по всей длине подэтажа из одной точки (через сбойку 7) с самоточной доставкой твердеющей смеси. Нри необходимости недозабученное пространство может быть закреплено. После затвердевания закладочной смеси возобновляют очистные работы (гидроотбойку), и цикл повторяется. После отработки таким образом всего подэтажа закладочный материал подают до полного заполнения оставщейся части выработанного пространства.

После отработки подэтажей приступают к отработке временных оградительных целиков 9 в центре блока, а после отработки подэтажей и в смежном блоке отрабатывают временные целики 6 на флангах. При этом отработку производят из промежуточных квершлагов 1 и 3, начиная с верхнего подэтажа. После выемки целика 6 и 9 в подэтаже с вышерасположенного подэтажного кверщлага производят закладку выработанного пространства. Таким образом, уголь из выемочного блока полностью вынимается. Все выработанное пространство закладывается. С целью увеличения нагрузки на выемочный блок выемку угля можно начинать сразу и на нескольких нечетных (при отсчете сверху) подэтажах. Отработка подэтажей в этом случае ведется также циклично при этом над выработанным пространством во время гидроотбойки и перед закладкой оставляют (сохраняют) вышерасположенный подэтажный штрек 10, по которому подают от квершлагов 3 закладочный материал. При этом обеспечивается, как и в первом случае, проветривание очистного забоя во время гидроотбойки за счет общешахтной депрессии. Штрек 10 используется затем для отработки четного подэтажа. Четный подэтаж отрабатывается аналогично поочередной отработке подэтажей. Также извлекается и временные целики 6 и 9.

Для ускорения возобновления очистных работ после каждого цикла закладки в конечной стадии закладки в каждом цикле подают твердеющую смесь, обладающую более быстро затвердевающими свойствами. Например, в поток твердеющей смеси вводят ускоритель твердения хлористый кальций .и т. п. В этом случае закладочный массив, еще не совсем затвердевший сверху, покрывается более плотной коркой, что препятствует его размыву при возобновлении гидроотбойки.

Получение закладочного массива в нечетных подэтажах с модулем упругости боль- щим, чем у угольного массива в четных подэтажах, позволяет более интенсивно про- 5 изводить гидроотбойку в последних за счет их частичного раздавливания горным давлением. Свойства закладочного материала устанавливаются предварительно путем каче0

5

0

5

ственного и количественного подбора компонентов смеси.

Предлагаемый способ позволяет производить выемку целиков угля под охраняемыми объектами при помощи более прогрессивного гидравлического способа добычи, особенно на крутых пластах, где степень механизации очистных работ относительно низкая.

Формула изобретения

Способ гидромеханической разработки крутых пластов угля, включающий подготовку выемочного блока центральным п олевым углеспускным скатом и подэтажными квершлагами, проведение подэтажных щтреков с уклоном от подэтажных квершлагов до флангов выемочного блока, подэтажную гидроотбойку угля в обратном направлении и

5

его самотечный гидротранспорт, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь угля в недрах за счет извлечения его под охраняемыми объектами, при подготовке выемочного блока проходят дополнительные полевые скаты и подэтажные кверщлаги по флангам выемочного блока и соединяют их с подэтажными штреками, в процессе под- этажной гидроотбойки производят цикличную выемку угля камерами и закладку последних из выше расположенных подэтажных штреков во временно оставляемых оградительных целиках угля путем периодической остановки гидроотбойки в подэтаже за- перемычивания подэтажного штрека возле отработанной камеры и заполнения ее твердеющей смесью, после чего оградительные це.тики угля извлекают через подэтажные кверщлаги с закладкой выработанного пространства.

Изобретение относится к горной промышленности, предназначено для гидромеханической разработки крутых пластов угля и снижает потери угля за счет извлечения его под охраняемыми объектами. Способ разработки включает подготовку выемочного бло9 2 9 ка центральным полевым углеспускным скатом 2 и подэтажным квершлагом 1, дополнительными полевыми скатами 4 и вентиляционными квершлагами 3. Квершлаги 1 и 3 соединяют посредством подэтажных штреков (ПШ) 5 с заданными уклоном. Обработку блока начинают с верхнего подэтажа с обеих сторон углеспускного ската 2. У квершлага 3 и в центре блока оставляют целики угля 6 и 9. Выемку угля в подэтаже проводят циклами, смешенными по времени относительно сторон блока. Выемку угля осуществляют камерами. Образую- шееся выработанное пространство (камеру) соединяют сбойкой 7 с вышерасположенным ПШ 5 перемычкой 8 через сбойку 7 подают твердеюшую закладочную смесь до уровня, обеспечивающего подачу твердеющей смеси в последующие циклы закладки. После отработки подэтажей отрабатывают временные оградительные целики 9 в центре блока. После обработки подэтажей и в смежном блоке отрабатывают временные целики 6. Затем проводят закладку выработанного пространства. 2 ил. S & (Л N5 СО 00 Од 00

(