Способ разработки крутого угольного пласта Советский патент 1992 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутых аыбросоопасных угольных пластов с неустойчивыми боковыми породами.

Известен способ разработки крутого выбросоопасного угольного пласта короткими столбами с закладкой выработанного пространства, при осуществлении которого в подготовленном откаточным и вентиляционным штреками поле нарезают печи и производят комбайновую выемку угля узкими полосами по восстанию в направлении от разрезной печи к закладочному массиву. Управление горным давлением при выемке отдельного столба производится с помощью специальной пневмобаллонной крепи.

Известен также способ разработки крутого выбросоопасного угольного пласта, включающий комбайновую выемку угля полосами по всеванию на высоту этажа с возведением закладочных полос из быстро- твердеющей смеси и заполнение выработанного пространства между закладочными полосами горной породой.

Недостатком известных способов является то, что при осуществлении очистных работ не исключается возможность проявления газодинамических явлений по длине забоя. Ликвидация аварий, вызванных обрушением пород кровли на площади выбросов (высыпаний) угля и газа, связана с необходимостью выполнения весьма трудоемких и небезопасных работ при продолжительных остановках очистного забоя.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разработки крутого угольного пласта, включающий проведение откаточного и вентиляционного штреков, механизированную выемку угля полосами по восстанию на высоту этажа, закладку отработанных полос твердеющей смесью и выXI

CJ

ю о

ю

00

емку оставленных между ними целиков угля с закладкой горной породы после затвердения смеси.

Недостатками данного способа являются техническая сложность выемки угля и проветривания призабойной зоны в условиях разработки метанообильных выбросоо- пасных пластов, высокая вероятность внезапного выброса угля и газа при выемке полос угля по восстанию в необнаженном угольном массиве, возможность образования взрывоопасных концентрадий метана в призабойной зоне.

Целью изобретения является повышение безопасности работ при выемке выбро- соопасного угольного пласта.

Поставленная цель достигается тем, что до начала выемки каждой полосы в ней бурят опережающую скважину, соединяющую откаточный и вентиляционный штреки, а в процессе выемки осуществляют принудительный отсос пыяегазоеоздушной смеси через указанную скввжмму и трубопровод. устажкювшодй на ввнтшшрвдоном штреке, кроме того, при отработав тощего угольного пяветв в опережающе скважине размещают тягшыИ демат й осуществляют подачу не забой одвмочмого «механизма с ввнтияя- щчемндоо штрека.

Мб фиг.1 изображена ошва горных выработок и скважин & плоскости пласта в процессе выемки угля; нэ ф«г,2 - разрез А-А мвфмг.1.

Способ осуществляют следующим угольному пласту 1 проходят этажные вентиляционный 2 и откаточный 3 штреки не дямну выемочного столба, в подготовленном выемочном столбе с шагом по простиранию по восстанию проходят скважины 4 небольшого диаметра (до 290 - 250 мм) на всю высоту этажа. Скважины 4 бурят с откаточного штрека 3 с помощью буровых установок, серийно выпускаемых отечественной промышленностью, например буровых станков типа СБГ-Ш, Б-68КП и др. Расстояние между скважинами 4 рассчитывается из условий устойчивости кровли при ее обнажении в процессе выемки угля и составляет t - 3 м. Бурение скважин 4 осуществляется дистанционно и не зависит от технологических процессов по добыче угля.

выемка угля осуществляется по восстанию пласта 1 полосами с предварительно проеденных в них скважин 4 шириной 1-3 м на всю высоту этажа механизированным способом, например с помощью комплекса оборудования типа ШД-72 или специальных выемочных механизмов с фронтальным разрушающим действием.

Проветривание призабойной зоны вынимаемой полосы осуществляется принудительно с помощью вентиляционной установки через скважину и подключенной к ней системе трубопроводов, оборудованной в выработках вентиляционного горизонта. В качестве источников тяги для

отсоса пылегазовоздушной смеси могут быть применены пневматические вентиляторы ВМЛ-4, ВМЛ-6. Если концентрация метана в отсасываемой смеси выше допустимой правилами безопасности нормы, ее разбавляют до безопасной концентрации в смесительной камере и выпускают за пределами выемочного участка в общую исходящую вентиляционную струю.

После выемки полосы угля на всю высоту этажа выемочный механизм опускается на откаточный горизонт. Устье полосы закрепляется. Далее производится выемка новой полосы, ограниченной целиками угля.

Вынутые полосы угля между целиками угля закладываются отвердевающей смесью 5. После полного упрочнения закладки производится выемка целиков угля, заключенных между полосами 5. После выемки целиков закладка полос 6 может осуществляться породой от проходки и подрывки штреков без добавления скрепляющих составов. При выемке целиков вые- мочный механизм по ширине

полосы регулируют таким образом, чтобы он не касался закладочной полосы. Потери угля в этом случае будут минимальными, так как контакт между углем и закладкой является непрочным и при работе механизма оставленная пачка угля в несколько сантиметров (10 - 20} будет отслаиваться от закладки и разрушаться.

При отработке тонкого пласта в опережающей скважине 4 размещается тяговый

канат, который пропускают перед выемкой очередной полосы угля с вентиляционного штрека 2 на откаточный штрек 3. Свободный конец каната в откаточном штреке 3 закрепляют на головной части выемочного механизма. Выемочный механизм в откаточном штреке 3 (например, комбайн с фронтальным разрушающим устройством) располагается на специальной платформе и перемещается по штреку по рельсовому пути. С помощью системы домкратов (гидравлики) осуществляется подъем и регулирование положения комбайна для подачи его на угольный пласт. Конструкция разрушающего устройства обеспечивает

выемку угля по всей мощности пласта. Поеле подачи и настройки выемочного механизма по мощности пласта маневровый канат лебедки, установленной в откаточном штреке 3, закрепляют на хвостовой части выемочного механизма.

Подачу выемочного механизма на пласт осуществляют с помощью подъемного устройства, установленного на вентиляционном штреке 2. Выемка угля производится при наличии незначительного распора, со- здаваемого натяжением маневрового каната.

При выемке полосы или целика уголь самотеком под действием собственного веса поступает на откаточный штрек 3. Для выпуска угля при работе выемочного механизма на откаточном штреке по форме поперечного сечения вынимаемой полосы угля устанавливают воронку с выходным закрывающимся отверстием. Воронку уста- навливают с универсальной платформы и поддерживают в рабочем положении с помощью гидравлики.

Принудительный отсос пылегазовоз- душной смеси из призабойной зоны через скважину и трубопровод при одновременном размещении в скважине тягового каната выполняется с дополнительным оборудованием на сопряжении скважины и вентиля ционного штрека специального rep- метизирующего устройства типа ГУБС-1, ГУБС-2, применяемых в отрасли при осуществлении дегазационных работ при бурении скважин.

Использование предлагаемого способа позволяет обеспечить более высокую безопасность работ при выемке выбросоопас- ного угольного пласта, чем известный, за счет осуществления предварительной дегазации пласта бурением опережающих скважин и проветривания призабойной зоны.

Формул а иэо бретен и я

1.Способ разработки крутого угольного пласта, включающий проведение откаточного и вентиляционного штреков, механизированную выемку угля полосами по восстанию на высоту этажа, закладку отработанных полос твердеющей смесью и выемку оставленных между ними целиков угля с закладкой горной породой после затвердения смеем, отличающийся тем. что, с целью повышения безопасности работ при выемке выбросооласного угольного пласта, до начала выемки каждой полосы в ней бурят опережающую скважину, соединяющую откаточный и вентиляционный штреки, а в процессе выемки осуществляют принудитешшйоткюпыяегааопозяушнойсме- сн через указанную скважину и трубопровод, установленный на вентиляционном штреке.

2,Способ по п.1. отличающийся тем. что при отработке тонкого угольного пласта в опережающей скважине размещают тяговый канат и осуществляют подачу на забой выемочного механизма с вентиляционного штрека,

Использование: область горного дела для повышения безопасности работ при выемке выбросоопасного угольного пласта. Сущность изобретения: проводят откаточный и вентиляционный штреки. Отработку пласта осуществляют полосами по восстанию До начала выемки в каждой полосе бурят опережающую скважину между штреками Через нее и трубопровод на вентиляционном штреке при механизированной выемке производят принудительный отсос пылегазовоздушной смеси. Отработанные полосы закладывают твердеющей смесью. Целики между ними вынимают после затвердения смеси и закладывают горной породой. При отработке тонкого пласта в скважине размещают тяговый канат и подают на забой выемочный механизм из вентиляционного штрека. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Редактор С. Пекарь

Фиг

Составитель А.Мартынов Техред М.Моргентал

.

P«z.f

Корректор М.Шароши