Способ разработки крутых пластов с гидравлической выемкой Советский патент 1992 года по МПК E21C41/18 

Фиг.1

Изобретение относится к горно-добыающей промышленности, а именно к спообу разработки крутых пластов средней ощности с гидравлической выемкой угля и акпэдкой выработанного пространства.

Известен способ отработки крутого гольного пласта горизонтальными полосаи по восстанию с гидравлической закладой. Выемка угля здесь ведется комбайном олосами с креплением и гидравлической акладкой выработанного пространства. Комбайн и скребковый конвейер располагаются на понтонах.

Этому способу присущи следующие неостатки: необходимость применения закладочного материала с жестко регламентированными фильтрационными свойствами; ограниченная область применения, так как на глубине разработки более 200 м массив угля верхней полосы обрушается с обра- зованием куполов, а при доработке выемочного поля у вентиляционного горизонта создается ситуация, способствующая возникновению динамических явлений, горных ударов и внезапных выбросов; значительный расход материалов для крепления.

Известен способ разработки мощных крутых пластов горизонтальными слоями механизированным комплексом КГСЗ. Выемка угля ведется комбайном с применением жесткой твердеющей закладки, уголь транспортируется скребковым конвейером.

Этому способу присущи следующие недостатки: высокая стоимость закладочного материала; необходимость крепления выработанного пространства, так как устойчивость искусственной потолочины недостаточна; низкие технико-экономические показатели при отработке пласта мощностью менее 12 м.

Известен способ отработки крутых пластов системой подэтажной гидроотбойки под гибким перекрытием. В этом способе выемочное поле делится на подэтажи высотой 8-15 м. Выемка угля в подэтажах осуществляется гидромониторами заходками. Для отделения угля от обрушенных пород применяют гибкое металлическое перекрытие.

Этому способу присущи следующие недостатки: большие потери угля; отсутствие проветривания за счет общешахтной депрессии; частые случаи самовозгорания угля; разубоживакие горной массы за счет перепуска обрушенных пород в заходку.

Цель изобретения - снижение потерь угля и расхода материалов для крепления.

Поставленная цель достигается в способе разработки крутых пластов угля с гидравлической выемкой, включающем проведение монтажной камеры, подэтажных штреков и ортов, монтаж гибкого перекрытия и отработку подэтажей по падению гидромонитором, установленным на специальном устройстве в подэтажном штреке. Отработку подэтажей ведут с закладкой выработанного пространства, при этом под гибким перекрытием и закладочным массивом вер0 хнего подэтажа проходят вентиляционный штрек и укладывают на почву последнего секции водозащитного элемента, а гибкое перекрытие монтируют поверх водозащитного элемента, причем после выемки угля на

5 длину заходки в подэтажном штреке отрабатываемого подэтажа секции водозащитного элемента демонтируют и монтируют вновь на почву вентиляционного штрека нижнего подготавливаемого к выемке под0 этажа.

Специальное устройство для демонтажа водозащитного элемента состоит из нескольких тяг, домкратов и кулачков, а гидромонитор устанавливают на приемной

5 площадке устройства.

На фиг. 1-5 изображена технологическая схема выемки угля гидравлическим способом с закладкой выработанного пространства.

0 Выемочное поле на основном горизонте с полевою штрека вскрываются на флангах промежуточными квершалагами 1, 2. На вентиляционном горизонте также с полевого штрека проводят два промежуточных

5 вентиляционных квершлага 3, 4. От квершлагов 3. 4 до основного горизонта проводят скаты 5. 6. Помимо транспортировки угля, скаты 5, 6 служат для проветривания, перемещения людей и доставки закладочного

0 материала и оборудования.

Для отработки подэтажа 7 параллельно вентиляционному штреку 8 проводят под- этажный штрек 9. Уголь в подэтаже 7 вынимают гидромонитором 10, установленным

5 на специальном вытяжном устройстве 11 для демонтажа водозащитного элемента 12. Водозащитный элемент 12 монтируют на вентиляционном штреке 8. Сверху водозащитный элемент 12 покрывают гибким пере0 крытием 13. Для первоначального монтажа водозащитного элемента 12 и гибкого перекрытия 13 в нижнем „подготавливаемом к выемке подэтаже 14 в средней части выемочного поля проводят монтажную камеру

5 15 и орт 16, в котором анкерами 17 закрепляют продольные ленты гибкого перекрытия 13 и секции водозащитного элемента 12. При подготовке соседней полосы 18 орт 16 сбивается с вентиляционном штреком 8, а подэтажный штрек 19 обнажает первые секции водозащитного элемента 12, гибкое перекрытие 13 и закладочный массив.

Вентиляционный штрек 8 крепят специальной крепью 20. Боковые стойки 21 крепи прошивают анкерами 22, а верхняки 23 устанавливают под гибкое перекрытие 13 верхнего подэтажа. Дополнительно устанавливают подхваты 24, которые поддерживают укосными -стойками 25. Закладка сжатым воздухом подается по трубам 26, проложенным по вентиляционному штреку 8. Здесь же осуществляется монтаж водозащитного элемента 12 и гибкого перекрытия 13. Водозащитный элемент 12 состоит из прорезиненных матов, которые скрепляются между собой шарнирами 27, состоящими из проушин 28 и стержней 29 (фиг.6, 7). Для демонтажа водозащитного элемента 12 на подэтажном штреке 9 устанавливают специальное вытяжное устройство 11, которое состоит из приемной площадки 30, направляющих пластин 31, кулачков 32, тяг 33 и домкратов 34 (фиг.8, 9).

Выемочным полосам придают уклон 0,05-0,08 от средней части выемочного поля к скатам 5, 6, что обеспечивает самоточный гидротранспорт угля к углепусковым трубам, устанавливаемыми в скатах 5, 6, а потом к участковым пульпоперекачным станциям.

Выемочное поле разделено на два участка, что позволяет не только разобщить в пространстве, но и совместить во времени выемочные, закладочные и подготовительные работы, а также обеспечить достаточный резерв времени для уплотнения закладочного массива. Обеспечивается поточная технология выемки угля, так как с приближением очистных работ к скату начинаются очистные работы на соседнем участке выемочного поля.

Высота подэтажа 8-15 м. При выемке угля полоса не крепится, кроме монтажной камеры.

Для демонтажа водозащитного элемента 12 откидывают щиток 35 и с помощью домкратов 34 и тяг 33 вытягивают водозащитный элемент 12, зажатый в кулачках 32, из вытяжного устройства 11. Здесь вытаскивают стержень 29 и убирают секцию водозащитного элемента 12. По мере выемки угля вытяжное устройство 11 подтягивается лебедкой вместе с гидромонитором.

При очистных работах и при проходке вентиляционной и подэтажный штреки проветривают за счет общешахтной депрессии,

для этого их через 10-15 м сбивают скважинами 36 диаметром 850 мм.

Закладочную машину устанавливают на полевом штреке вентиляционного горизонта в средней части выемочного поля. Поэтому закладочный материал вначале подается по одному скату, а затем - по другому, уголь так же - сначала по одному скату, потом (при отработке соседней полосы) по другому.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том. что сокращаются потери угля с 20-25 до 5-7%. Благодаря применению закладки выработанного пространства снижается зольность горной массы за счет

применения водозащитных элементов; уменьшается расход материалов для крепления за счет увеличения высоты подэтажа и уменьшения горного давления вследствие закладки выработанного

проастранства и уменьшения веса зависающих подработанных пород. Кроме того, повышается безопасность работ, так как вентиляционный штрек обеспечивает проветривание за счет общешахтной депрессии

и запасной выход из забоя через сбойки. Повышаются производительность и коэффициент использования гидромонитора, так как водозащитный элемент и вытяжное устройство снижают время на формирование

потока пульпы и переноску гидромонитора.

Формула изобретения

Способ разработки крутых пластов угля

с гидравлической выемкой, включающий проведение монтажной камеры, подэтаж- ных штреков и ортов, монтаж гибкого перекрытия и отрабокту подэтажей по падению гидромонитором, устанволенным на специальном устройстве в подэтажном штреке, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь угля и расхода материалов для крепления, отработку подэтажей ведут с закладкой выработанного пространства,

при этом под гибким перекрытием и закладочным массивом верхнего подэтажа проходят вентиляционный штрек и укладывают на почву последнего секции водозащитного элемента, а гибкое перекрытие монтируют

поверх водозащитного элемента, причем после выемки угля на длину заходки в подэтажном штреке отрабатываемого подэтажа секции водозащитного элемента демонтируют и монтируют вновь на почве

вентиляционного штреке нижнего подготавливаемого к выемке подэтажа.

СП

r- п r5VИ 4

; «r ...L.. ...rr s . - . .

-« .....:: -tr

П ТГ.ТГ Ч 1Г П 1Г It ff i

OQQOOOOQOOOCO

асзшсзасза

Использование: пласты средней мощности, закладка выработанного пространства. Сущность изобретения: в подэтаже 7 проводят вентиляционный штрек 9. Уголь вынимают гидромонитором 10, который размещен на устройстве 11. На почве вентиляционного штрека монтируют водозащитный элемент 12. Сверху его покрывают гибким перекрытием 13. В средней части выемочного поля проводят монтажную камеру 15 и орт 16. В орте анкерами 17 закрепляют водозащитный элемент и гибкое перекрытие. В процессе выемки угля водозащитный элемент вытягивают лебедкой вместе с гидромонитором. Закладку подают по трубопроводу, который размещают в вентиляционном штреке. 9 ил.

eiuen

W

li

3L 33.

3fc

frr&7

7