Способ разработки мощных крутых пластов с закладкой выработанного пространства Советский патент 1992 года по МПК E21C41/18 

-4

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке мощных крутых пластов с закладкой выработанного пространства.

Одним из недостатков, применяемых в НПО Прокопьевскгидроуголь систем разработки мощных крутых пластов с закладкой выработанного пространства, явпйется применение слревых систем с деревянной отсечной крепью. Это приводит к йизкой производительности труда и высокому расходу лесных материалов на 1000 т угля (до 5060 мз).

В то же время аналогичные пласты с обрушением успешно разрабатываются на полную мощность без крепления призабойного прюстранства с применением гибких металлических перекрытий.

Сочетание системы КГП с закладкой выработанного пространства открывают новый путь к повышению эффективности разработки мощных крутых и наклонных пластов с закладкой.

Известны способы разра&отки мощных крутых пластов горизонтальными слоями сверху вниз с твердеющей закладкой выработ анного пространства.

Недостатком этих способов является низкая эффективность разработки пласта вследствие небольшой мощности слоя (2,5-3 м), невозможность совмещения работ по выемке угля и закладке выработанного пространства, большого количества слоев в этаже, низкой нагрузки на забой.

Известны способы разработки мощ- . ных крутых пластов короткими полосами по простиранию с закладкой и применением для выемки угля проходческих комбайнов.

Недостатком этих способов является низкая эффективность выемки угля и закладки отработанных полос вследстви малого фронта очистных работ и низкой нагрузки на забой, а также трудности поддержания пotoлoчины вышележащих .полос.

Известен способ разработки мощных крутых пластов с закладкой и применением гибкого перекрытия, включающий возведение гибкого полимерного перекрытия путем заполнения жидким твердеющим веществом монтажной щели у кровли пласта, проведение закладочных выработок по породе в непосредственной кровле пласта по контакту с

возведенным перекрытием и выемку угля диагональными полосами по восстанию На всю мощность под защитой гибкого перекрытия

Данный способ имеет следующие недостатки: высокая трудоемкость проведения закладочных выработок в породах кровли; выемку угля в столбе ведут по восстанию на полную мощность в нависаю1цем угольном массиве, что приводит к его обрушению и высоким потерям угля; большие пролеты гибкого перекрытия приводят к его порыву; закладка подается в нижнюю часть вынимаемого столба как в камеру. Закладка находится в гидростатическом состоянии и в нижней части прижимает гибкое перекрытие к забою, а в верхней части образуется пустота, что приводит перекрытие в напряженное состояние и к ег порывам.

Целью данного изобретения является повышение эффективности и безопасности отработки мЬщных пожароопасных пластов путем совмещения работ по выемке угля и закладке выработанного пространства, удержания межгоризонтальных целиков и устранения перепуска обрушенных-Тюрод, а также повышение эффективности поддержания закладочных скатов в монтажном слое.

Цель достигается тем, что выемку угля .в подэтажах под гибким перекрытием веду с опережением нижележащих подэтажей относительно вышележащих, при этом гибкое перекрытие по простиранию располагают под углом естественного откоса закладочного материала, подачу которого в выработанное пространство производят из закладочных скатов поверх гибкого перекрытия одновременно по всей высоте вынимаемого этажа (подэтажа).

Кроме того, между скатами устанавливают снизу вверх полки по простиранию, на которые подают закладочный материал, забучивая последовательно участками монтажный слой на всю высоту этажа (подэтажа).

Предлагаемый способ отличается; от известного тем, что выемку угля, в подэтажах под гибким перекрытием ведут с опережением нижележащих подэтажей относительно вышележащих; гибкое перекрытие по простиранию располагают под углом естественного откоса закладочного материала; подачу закладки в выработанное пространство производят из закладочных скатов поверх гибкого перекрытия одновременно по всей высоте вынимаемого этажа (по этажа); между закладочными скатами . устанавливают снизу вверх полки по простиранию, на которые подают заг кладочный материал, забучивая последовательно участками монтажный слой на всю высоту этажа (подэтажа). На фиг. 1 приведена схема отработ ки монтажного слоя; на фиг.:2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 и 5 фазы выемки полосы угля под гибким перекрытием; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. ; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 5.- : Подготовка выемочного поля вклю чает проведение полевых откаточного 1 и вентиляционного 2 штреков, сбиваемых с пластом ортами 3. На вентиляционном горизонте проводятся по пласту вентиляционные штреки у лежачего 4 и висячего 5 бока пласта. У висячего бока проводятся также скат 6, промежуточный 7 и конвейерный 8 штреки. У кровли пласта вынимается монтаж ный слой 9 мощностью 1,5-1,8 м с деревянной стоечной крепью. На почве слоя возводится гибкое перекрытие 10 Через 6-8 м в выработанном пространстве возводятся скаты 11 на всю высо ту подэтажа (этажа) путем пробивки сплошной органной крепи в двух лента Средняя лента остается без изменения Скат на два отделения (закладочное и ходовое) служит для подачи закладки в выработанное пространство. Закладочное отделение ската обивается пла хами. Пространство между скатами заполняется закладкой 12, По высоте меж ду скатами по мере подачи закладки возводятся тесовые полки 13 для устранения перепуска закладки из монтажного, слоя при подработке скатов при выемке угля под перекрытием. Одновременно или с некоторым отста ванием от забоя верхней монтажной лавы производится выемка горизонтального монтажного слоя 1. В нем остав ляются в закладке орты 15, которые возводятся в створе с закладочными скатами,11. Таким образом, посде выемки монтажных лав сохраняются следующие выработки: вентиляционный штре у почвы пласта; горизонтальные орты и скаты в закладке. Толща угля под перекрытием подготавливается к выемке системой под- . этажных штреков 1б и промежуточных печей 17, проводимых по сетке 6х 6 м. На пересечениях печей и штреков по нормали к пласту проводят орты 1В до гибкого перекрытия 10, которые по простиранию сбиваются горизонтальными проходами 19. На этом подготовка нижнего слоя к выемке заканчивается. Выемка угля под перекрытием произ-, водится диагональными заходками 20 шириной 2-3 м сверху вниз на всю высоту этажа (подэтажа) последовательно в каждом слое. Толща угля под перекрытием разделяется на слои 21 толщиной 3 м (2-3 слоя). Каждый слой вынимается взрыванием шпуров 22, т.е. вьюмка угля ведется подэтажами по простиранию. Опережение ни кележащих подэтажей относительно вышележащих выбирается с учетом применяемого вида закладки таким образом, чтобы закладка располагалась в выработанном пространстве под углом естественного откоса ( . Угол изменяется примерно от 27-30 для обезвоженной гидравлической закладки до Л5-50 для крупнокусковой самотечной закладки. . Расположение диагонального забоя под гибким перекрытием по простиранию на всю высоту этажа (подэтажа) также устанавливается под угломер . При этом образуется уравновешенная геотехнологическая система: угольнь1й массив - разделитель (гибкое перекрытие) - закладочный массив. При этом создаются наиболее благоприятные условия для выемки угля в разгруженном массиве, имеется возможность применять облегченное гибкое перекрытие и в то же время происходит наиболее полное заполнение выработанного пространства закладкой и ее естественное уплотнение. Подача закладки в выработанное пространство 23 производится по ортам и скатам, а также с вентиляционного штрека. Закладка может быть самотечной, пневматической. гидравлической или твердеющей, При возведении гибкого перекрытия ля устранения просыпания мелочи поверх металлической сетки или между рядами сетки укладывается полиэтиленовая пленка. Кроме того, вместо меаллической сетки может применяться интетическая ткань, например ТА-400.

Расположение закладочного массива под углом CD позволяет плотно подбучивать межгоризонтный закладкой . Подача закладки по скитам по все высоте этажа (подэтажа) одновременно устраняет подвижки и перепуск закладки в выработанном пространстве, создает наиболее плотный закладочный массив при данном виде закладки и устраняет разрушения межгоризонтального целика.

Предварительные технико-экономические показатели использования способа разработки следующие.

Выемка угля в монтажном слое 2100 т/мес., в нижнем слое 7бОО т/ме Выемка угля в нижнем слое ведется в 3 смены, в четвертую смену - закладка выработанного пространства. По расстановке на участке занято 36 человек в сутки рабочих основных профессий. Производительность труда по забоям составляет 10,6 т/выход, что в два раза выше по сравнению с приме няемой технологией.

Формула изобретения

1. Способ разработки мощных крутых пластов с закладкой выработанного пространства, включающий проведение подготовительных выработок, выемку монтажного слоя, укладку гибкого

перекрытия, формирование закладочных скатов у кровли пласта, выемку угля подэтажами под гибким перекрытием и подачу закладочного материала в выработанное пространство, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности отработки мощных пожароопасных пластов за счет совмещения работ по выемке угля в яодэтажах и закладке выработанного пространства, удержания межгоризонтных целиков и устранения перепуска обрушенных пород, выемку угля в подэтажах под гибким перекрытием ведут с опережением нижележащих подэтажей относительно вышележащих, этом гибкое перекрытие по простиранию располагают под углом естественного откоса закладочного материала, а его подачу в выработанное пространство ведут из закладочных скатов поверх гибкого перекрытия одновременно по всей высоте вынимаемого этажа. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности поддержания закладочных скатов, в монтажном слое между скатами устанавливают снизу вверх полки,По простиранию, на которые подают-закладочный материал, при этом последовательно забучивают участками монтажный слой на всю высоту этажа.

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффектив-* ность и безопасность отработки мощных пожароопасных пластов за счет совмещения работ по выемке угля в подэтажах и закладке выработанного пространства, удержания межгоризонтмых целиков и устранения перепуска обрушен-' ных пород, а также повысить эффективность поддержания Закладочных спатов (ЗС). В выемочном поле проводят подготовительные выработки. У кровли пласта вынимают монтажный слой 9.На почве слоя возводят гибкое перекрытие 10. Через 6-8 MB выработанном пространстве возводят ЗС 11 на всю высоту этажа. По высоте между ЗС возг водят тесовые полки 13 и пространство между ЗС заполняют закладкой 12. Выемку угля ведут слоями, диагональными заходками с опережением нижележащих подэтажей относительно вышележащих-. Гибкое перекрытие по простиранию располагают под углом естественного откоса закладочного материала. Подачу закладки в выработанное пространство 23 вдеут по ЗС одновременно по всей высоте вынимаемого этажа. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.3^^J5^сл

-/1

Фиг, 3

J6

/5.

eL

171616

r

16 16

16 16

77

1

В

аъ.

fc.5 1717

..

В-В

22

16

УГ

/ / /

18 18 22 тг.6

щ м