Способ отработки крутых пластов Советский патент 1992 года по МПК E21C41/18 

У 7 у././ -/.у- ./-7. Изобретение относится к горному делу, а именно к системам и способам разработки тонких крутых пластов столбами по падению с использованием щитовых агрегатов и с закладкой выработанного пространства. Известен способ разработки угольных крутых пластов щитовым агрегатом по падению, при котором отбойка и транспортировка угля осуществляется с помощью конвейероструга, защита при забойного пространства. - щитойой секционной крепью,, а управление кров способов полного обрушения. При данном способе разработки рядом с целиком угля и выработанным пространством оформляется По мере под вигания щитовой крепи вентиляционная печь, которая при выемке следующего столба выполняет функции углеспускно печи и ходка,а также служит для поступления в лаву свежего воздуха. При отработке пласта известным сп ,собом крепь вентиляционной и углеспу ной печей испытывает значительные нагрузки, обусловленные отсутствием закладки выработанного пространства и приводящие к ее деформации. Для поддержани печей а работоспособном состоянии усиливается их крепь, одна даже при пятирядной оргайке не всегда достигается требуемый эффект. Кроме того, осадка основной кровли может сопровождаться значительными вывалами пород впереди щита, следствием чего будут сложные аварии, простои, повышение трупоемкости и снижение безопасности работ, а ин(гд и невозможность дальнейшей эксплуатации. При этом аварияможет быть настолько слонсной, что демонтировать щитовой агрегат не представляется возможным. .., . Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и . достигаемому результату является спо соб отработки крутых пластов столбам по падению, включающий выемку полезного ископаемого с применен1 ем щитового агрегата, охрану углеспускной и вентиляционной печей и закладку выра ботанного пространства. Подача закладочного материала в выработанное пространство производит ся с вентиляционного штрека по мере опускания щитовой крепи, причем одновременно из щитовой крепи в вырабо танном пространстве ..возводят по падению опорные полосы. Недостатком известного способа является то, что в процессе работы при опускании щитовой крепи в движение может приходить весь закладочный массив, находящийся в выработанном пространстве, при этом горное давление Воспринимается практически только возведенными опорными полосами. Од- , нако в результате податливости опорных полос под действием горного давления, отслоений, обрушений или вывалов пород кровли может происходить зажатие отдельных породных блоков, что приводит к нарушению свободного перемещения породы в выработанном пространстве, образованию пустот, невозможности подачи закладки и реализации самого способа. Недостатком является также необходимость выполнения щитовой крепи со специальными секциями для возможности возведения опорных полос. Кроме того, работы по возведению опорных полос являются трудоемкими и приводят к снижению уровня безопасности. Цель изoб|эeteния - повышение эффективности закладочных работ путем получения неподвижного закладочного массива, работающего как опора, достижения высокой его плотности и повышение уровня безопасности работ. Поставленная цель достигается тем что в способе отработки крутых пластов столбами по падению, включающем выемку полезного ископаемого с применением щитового агрегата, охрану транспортной и вентиляционной печей и закладку выработанного пространства над щитовым агрегатом размещают при монтаже и крепят к нему пакет эластичных надувных оболочек, после каждого подвигания щитового агрегата на величину, не превышающую 0,9 мага обрушения кровли, отсоеди;няют и наполняют сжатым воздухом крайний ряд эластичных надувных оболочек и по пнеамотранспортным трубопроводам, размещенным в вентиляционной и транспортной печах подают закладочный материал в выработанное пространство над отделеннь1м рядом наполненных эластичных оболочек, причем подачу закладочного материала ведут направленно с помощью различных сменных насадок, размещенных в верхних углах закладываемой зоны. С целью обеспечений возможности повторного использования эластичных надувных оболочек в выработанное пространство перед подачей закладоч ного материала подают таерреюшую за кладочную смесь в объеме,достаточном для образования слоя толщиной равно мощности отрабатываемого пласта, а после окончания подачи закладочного материала и схватывания твердеющей закладочной смеси надувные эластичные оболочки ряда, наиболее удаленного от щитового агрегата, разгружа ют и извлекают. На фиг. 1 показана схема отработ ки, вид в плоскости пласта; на фиг. разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема возведения твердеющего закладочного слоя, вид в плоскости пласта; на фиг. 4 - схема возведения за кладочного массива, вид в плоскости пласта. Отработку пласта ведут с примене нием щитового агрегата 1 в направле нии от вентиляционного штрека 2 к откаточному штреку 3. Подвод свежего воздуха в очистной забой осущест вляют по транспортной печи , отработанный воздух отводят по вентиляционной печи 5. Над щитовым агрегатом размещают при монтаже и крепят нему пакет эластичных надувных оболочек 6. В вентиляционной и транспортной печах устанавливают пневмотранспорт ные трубопроводы 7, заканчивающиеся сменными насадками 8, для подачи тве деющей закладочной смеси от загрузочных аппаратов 9, например, набрызг - бетонных установок, рарположенных на вентиляционном штреке, в выработанное пространство. На вентиляционном штреке размеща ют также пневмозакладочную машинуЮ например, двухкамерную, к которой . присоединяют пневмозакладочные тру бопроводы 11, проходящие по вентиляционной и транспортной печам к месту закладки породы в выработанное пространство. Насадки 8 и концы пневмозакладочных трубопроводов 11 вводят в верхние углы закладываемой зоны вырабо танного пространства. При отработке пласта после подвигания агрегата от вентиляционного штрека на величину, не превышающую 0,9 шага обрушения кровли, от .него отсоединяют верхний ряд эластичных надувных оболочек, подают в них сжатый воздух и распирают между кровлей и почвой. Распертые оболочки выполняют функции ограждения для щитового агрегата со стороны выработанного пространства. На распертые рболочки по пневмо- i транспортнь1м трубопроводам 7 от загрузочных аппаратов Э подают твердеющую закладочную смесь в объеме, достаточном для образования слоя толщиной, равной мощности отрабатываемого пласта. Благодаря насадкам 8 осуществляется равномерная направг ленная подача твердеющей смеси. Оставшееся свободным выработанное пространство заполняют рядовым закладочным материалом. Для этого шахтную породу от проходки выработок с помощью дробилки, например одновалковой (не показана), дробят до крупности 60 мм и загружают в пневмозакладочную машину 10. Затем с помощью сжатого воздуха закладочный материал по трубопроводу 11 транспортируют в закладываемую зону выработанного пространства. После окончания заполнения этой зоны и схватывания твердеющей закладочной смеси процесс закладки останавливают, из эластичных оболочек выпускают сжатый воздух, , а сами оболочки извлекают через печи и после очистки используют ifosTopно при монтаже другого щитового агрегата. Работы по выемке пласта могут выполняться последовательно с работами по закладке или совмещаться с ними. По мере отработки столба и подвигания агрегата производят оформление вентиляционной печи и наращивание пневмотранспортных 7 и пнебмозакладочных 11 трубопроводов. При отходе щитового агрегата от нижней границы возведенного слоя твердеющей закладки на величину, не превышающую 0,9 шага обрушения кровли, отсоединяют следующий ряд эластичных надувных оболочек и весь ком- лекс описанных операций повторяют. I ,:-; . Циклы работ по выемке пласта веут до полной отработки столба,- после его производят демонтаж щитового грегата. В процессе всего периода отработки столба контролируют состояние и ведут работы по охране крепи вентиляционной и транспортной печей. Ф о р мула изобретения 1. Способ отработки крутых пластов, включающий выемку полезного ископаемого столбами по падению с применением щитового агрегата, охрану транспортной и вентиляционной пелей, размещение и крепление нал щитовым агрегатом при его монтаже пакета эластичных надувных оболочек, наполнение их сжатым воздухом и размещени в выработанном пространстве по мере отработки пласта и закладку выработанного пространства, о тли ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности управления кровлей за счет достижения высокой плотности и неподвижности закладочного массива, наполнение сжатым воздухом и размещение эластичных надувных оболочек в выработанном про странстве ведут после каждого подвигания щитового агрегата на расстояние, не превышающее 0,9 шага обрушения кровли, причем отсоединяют и наполняют, сжатым воздухом крайний ряд эластичных надувных оболочек, а закладку выработанного пространства ведут направленно между рядами эластичных надувных оболочек. 2. Способ по п. 1, о т л Ич аю щ и и с я тем, что, с целью повторного использования эластичных надувных оболочек, вначале в выработанное пространство подают твердеющую закладочную смесь толщиной равной мощности отрабатываемого пласта, а после подачи закладочного массива и схватывания твердеющей закладочной смеси эластичные надувные оболочки разгружают и извлекают.

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффективность и безопасность управления кровлей за счет достижения высокой плотности и неподвижности закладочного-массива,а также повторно использовать эластичные надувные оболочки (ЭНО). Отработку крутого пласта (КП) ведут столбами по падению с применением щи-2тового агрегата (ЩА) 1. При монтаже над ЩА размещают и закрепляют пакет ЭНО 6, По мере отработки КП и под- вигания 1ДА на величину, не превышающую 0,9 шага обрушения кровли, отсоединяют ряд ЭНО. Подают в него сжатый воздух и расширяют между кровлей и почвой. На распертую ЭНО подают твердеющую закладочную смесь мощностью слоя, рарного МО1ЦНОСТИ отрабатывэемо- го КП. Оставшееся выработанное пространство заполняют рядовым закладочным материалом. После схватывания твердеющей закладочной смеси из эластичных оболочек выпускают сжатый воздух и извлекают их на штрек. По мере отработки КП и подвигания ЩА ведут крепление и оформление вентиляционной 5 и транспортной ^ печей. Циклы работ по выемке КП закладки выработанного пространства и оформления печей ведут до полной отработки столба. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.-ь--*•ч—»-[7. /./ / у. /./ /. /:-/\.

Фие.1

у

Фиг.З