Способ разработки крутых угольных пластов и гибкое перекрытие для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК E21C41/16 

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам выемки мощных крутых угольных пластов горизонтальными слоями в нисходящем порядке под гибким перекрытием.

Цель изобретения - повышение эффективности добычи угля за счет упрощения управления гибким перекрытием и расширения области применения способа на мощные пласты при выемке угля комбайнами, а также снижения материалоемкости при сооружении гибкого перекрытия.

На фиг.1 показана схема вскрытия пласта и подготовка выемочного поля, разрез вкрест пласта; на фиг.2 - гибкое перекрытие в горизонтальном слое; на фиг.З - шарнирное соединение основания арочной секции с опорой; на ф иг.4 - связь арочных секций в вентиляционном канале гибкой сцепкой; на фиг.5 - схема расположения полос в горизонталном слое и положение перекрытия после отработки двух полос; на фиг.7 - положение перекрытия после отработки части последней полосы со стороны лежачего блока пласта; на фиг.8 - схема плавного опускания вентиляционного канала, вертикальное сечение слоя по простиранию пласта.

Способ осуществляют следующим образом.

Проходят вскрывающие и подготовительные выработки. Мощный крутой угольный пласт подготавливают транспортными 1 и вентиляционными 2 квершлагами, сбивают их по пласту углеспускными скатами 3. На уровне вентиляционных квершлагов одним из известных способов между висячим и лежачим боками отрабатывают горизонтальный монтажный слой 4 на длину выемочного поля и на его почве возводят гибкое перекрытие 5 с опорами и вентиляционными каналами по простиранию пласта. Пе- рекрытие 5 содержит вентиляционные каналы, выполненные арочными секциями Б, каждая из которых состоит из двух арок 7 из спецпрофиля, установленных параллельно одна другой и жестко скрепленных между собой решетчатой затяжкой 8, например сваркой, плиты опор 9 и фартуки 10, выполненные в виде жесткой прямоугольной рамы из металлопроката, площадь которой затянута решетчатой затяжкой, и гибкое покрытие 11, настилаемое поверх секций, опор и фартуков. Арочные секции 6 связаны одна с другой по торцам гибкими сцепками 12, равномерно разнесенными по дуге арки 7, и образуют два и более вентиляционных канала 13, ориентированные по простиранию пласта. Арки секций соседних вентиляционных каналов соединены у почвы слоя с плитами опор 9 и фартуком 10 шарнирно с зазором с возможностью поворота арочной секции вокруг оси шарнира, параллельной оси вентиляционного канала. Опоры крайних арочных секций с внешней стороны у боков пласта аналогично соединены с фартуками 10.

Покрытие 11 внешних поверхностей каналов, опор, фартуков выполнено мелкой металлической сеткой или из тканевых материалов и предназначено для защиты рабочего прстранства от мелкой просыпи. Выработанное пространство над перекрытием заполняют закладочным материалом. Пласт отрабатывают горизонтальными слоями под гибким перекрытием, Слои отрабатывают полосами по простиранию от лежачего бока к висячему в нисходящем порядке опусканием опор перекрытия на почву слоя. Разрушение массива ведут проходческим комбайном со стреловидным исполнительным органом типа 4ПУ (ГПКО) следующим образом

Проходческий комбайн, двигаясь по простиранию пласта вдоль лежачего бока,

разрушает массив угля перед собой и подрубает его под опорами арочных секций вентиляционного канала со стороны лежачего бока пласта. При этом комбайн осуществляет погрузку отбитого угля в

0 транспортное средство, например самоходный вагон, ленточный телескопический конвейер или желоб, транспортирующее его к углеспускному скату. Вслед за комбайном арочные секции указанного вентиляцион5 ного канала начинают поворачиваться и опускаться своими опорами со стороны лежачего бока пласта на величину, соответствующую длине гибких сцепок 12. По мере подвигания очистного забоя полосы

0 провисание опор увеличивается и, наконец, они достигают почвы отрабатываемого горизонтального слоя. При этом фартуки . 10 со стороны лежачего бока пласта не теряют контакта с последним и не допуска5 ют прорыва пород в рабочее пространство. После отработки первой полосы, ширина которой равна расстоянию от лежачего бока до середины опоры, связывающей основания первого и второго

0 вентиляционных каналов, первый вентиляционный канал займет наклонное положение: его опоры со стороны лежачего бока опираются на почву отрабатываемого слоя, а опоры со стороны висячего бока опирают5 ся через шарниры и плиты на почву ранее отработанного слоя.

При отработке второй полосы, ширина которой равна расстоянию от середины первого ряда плит до середины второго ряда

0 плит, проходческий комбайн разрушает массив перед собой и под опорами арочных секций второго вентиляционного канала и грузит уголь в транспортное средство. При этом под действием пород за гибким пере5 крытием первый вентиляционный канал, выкручиваясь и изгибаясь вокруг оси, плавно переходит на почву отрабатываемого слоя, а второй вентиляционный канал плавно переходит на почву указанного слоя сво0 ими опорами со стороны лежачего бока. Последняя полоса слоя вынимается за два прохода комбайна. При движении в одну сторону вынимают часть полосы под опорой последнего канала со стороны лежачего

5 бока, а в обратную - со стороны висячего бока пласта, При этом в результате выемки части полосы со стороны лежачего бока пласта предыдущий вентиляционный канал переходит полностью на отрабатываемый слой, подрабатываемый занимает

промежуточное положение (опора со стороны лежачего бока опускается на почву слоя), а после отработки части полосы у висячего бока пласта соответствующие опоры последнего вентиляционного канала опускаются на почву слоя у висячего бока пласта. В процессе выемки угля осуществляют проветривание очистного забоя.

После окончания отработки последней полосы комбайн -осуществляет зарубку полосы у лежачего бока пласта на нижележащий горизонтальный слой, и далее операции повторяют

Формула изобретения 1. Способ разработки крутых угольных пластов, включающий проведение вскрывающих и подготовительных выработок, отработку монтажного слоя между висячим и лежачим боками пласта, возведение на почве монтажного слоя гибкого перекрытия с опорами и вентиляционными каналами по простиранию пласта, заполнение выработанного пространства над перекрытием закладочным материалом, отработку пласта слоями под перекрытием в нисходящем порядке с опусканием опор перекрытия на почву слоя, транспортировку отбитого угля и вентиляцию очистного забоя, отличающийся тем, что, с целью (Ювышения эффективности добычи угля за счет упрощения управления гибким перекрытием и расширения области применения способа на мощные пласты при выемке угля комбайном, а также снижения материалоемкости при сооружении гибкого перекрытия, слои отрабатывают горизонтально, каждый последующий за монтажным слой отрабатывают полосами по простиранию пласта в направлении от лежачего бока к висячему боку пласта, при этом опускание опоры на почву слоя сначала осуществляют

0

5

0 5 0 5 0

у лежачего бока пласта выемкой полосы угля в лежачем боку под опорой первого венти ляционного канала, затем последовательной выемкой последующих полос под опорами перекрытия производят последовательное опускание опор на почву слоя со стороны лежачего бока пласта, а при выемке последней полосы слоя сначала отрабатывают уголь под опорой последнего вентиляционного канала со стороны лежачего бока пласта и после опускания этой опоры на почву слоя опускают опору на почву слоя у висячего бока эыемкой угля в вися чем боку пласта,

2.Гибкое перекрытие для разработки крутых угольных пластов, включающее вентиляционные каналы, выполненные из арочных секций из спецпрофиля, связанных гибкими сцепками по торцам друг с другом с возможностью поворота, опоры, соединяющие основания арочных секций соседних вентиляционных каналов, фартуки, соединенные с основаниями арочных секций крайних вентиляционных каналов с внешней стороны, и гибкое покрытие из металлической сетки на внешней поверхности вентиляционных каналов, опор и фартуков, отличающееся тем, что каждая арочная секция вентиляционного канала имеет две арки, установленные параллельно друг другу, скрепленные жесткой решетчатой загяж- кой, связь арочных секций с опорами и фартуком выполнена шарнирной с возможностью поворота их относительно друг друга вокруг оси шарнира, параллельной оси вентиляционного какала, опоры и фартук выполнены в виде жестких прямоугольных рамс решетчатой затяжкой, a f кбкие сцепки равномерна разнесены по дуге арок вентиляционных каналов

3,Перекрытие по п 2, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что оно выполнено из тканевых материалов.

Изобретение относится к выемке мощных крутых пластов горизонтальными слоями под гибким перекрытием (ГП). Цель - повышение эффективности добычи угля- за счет упрощения управления ГП и расширения области применения способа на мощные пласты при выемке угля комбайном, а также снижение материалоемкости при сооружении ГП. Проходят вскрывающие и подготовительные выработки. Между висячим боком (В Б) и лежачим боком (Л Б) пласта вырабатывают монтажный слой и на его почве возводят ГП по простиранию пласта. Выработанное пространство над ГП заполняют закладочным материалом. Отработку пласта осуществляют слоями под ГП в нисходящем потоке с опусканием опор ГП на почву слоя. Слои отрабатывают горизонтально. Каждый последующий за монтажным слой отрабатывают полосами по простиранию в направлении от ЛБ к ВБ. Опускание опоры на почву слоя сначала осуществляют у ЛБ пласта выемкой полосы угля в ЛБ под опорой первого вентиляционного канала. Затем последовательной выемкой последующих полос под опорами ГП производят последовательное опускание опор на почву слоя со стороны ЛБ пласта. При выемке последней полосы слоя сначала отрабатывают уголь под опорой последнего вентиляционного канала со стороны Л Б пласта и после опускания этой опоры на почву слоя опускают опору на почву слоя у ВБ выемкой угля в ВБ пласта. Отбитый уголь отгружают и производят вентиляцию очистного забоя. 2 с.и 1 з.п. ф-лы, 8 ил. w fe О о X, с

РФм f

II

Я Ј # #i У/

9&

/ j г; 6 9 & б и 9 oi

VNys

ООА9691

Г-т V. Lj . -:....: ::/-; YT ;- .-. v S1- i: . : .. ,j.I,. -f i . wi.j

ЁЖЙйЬ:-4Жй & й«Јй й лй&г 4

Шг.5

Фиг. 6

аршр Г&ж«ш щаШ уШ й ша Ша ШГ

%г7