Способ разработки выбросоопасных крутых угольных пластов и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК E21D5/00 E21C41/18 E21C25/24 

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке выбросоопасных крутых угольных пластов.

Известны способы разработки выбросоопасных угольных пластов, включающие предварительную локальную разгрузку пласта от горного и газового давления разгрузочными щелями и пазами и последующую его выемку очистным механизмом.

Однако такие способы, хотя и предотвращают внезапные выбросы угля и газа, но не являются эффективными при разработке крутых выбросоопасных пластов из-за необходимости использования при их реализации нескольких механизмов и отсутствия единого технологического процесса по разгрузке и выемке угольного пласта, причем разгрузочные щели выполняют с неснижаемым опережением по простиранию по отношению к вынимаемой заходке в очистном забое.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ, включающий создание с определенными технологическими параметрами непрерывной разгрузочной щели по всей длине лавы и выемку угля комбайном, оборудованным щеленарезным органом.

В реальных условиях крутых пластов (обрушающиеся и сыпучие угли) наличие разгрузочной щели впереди вынимаемой заходки приводит к обрушениям угля с последующим переходом их во внезапный выброс угля и газа, а также усугубляет условия поддержания кровли в призабойном пространстве лавы, а все это вместе взятое не

VI

О

ел

со

способствует эффективности, производительности и безопасности выемки угля на выбросоопасных крутых пластах указанным способом.

Целью изобретения является повыше- ние производительности и безопасности очистных работ за счет совмещения работ по разгрузке и выемке пласта в едином технологическом процессе в рабочей заходке.

Указанная цель достигается тем, что в способе разработки выбросоопасных крутых угольных пластов, включающем формирование передовых щелей параллельных напластованию и выемку заходок угля полосами по падению, щели по напластованию формируют по почве и кровле пласта и одновременно между ними на величинузаход- ки со стороны краевой части пласта нарезают перпендикулярно им паз, а выемку угля в заходке ведут по восстанию, при этом перпендикулярно напластованию снизу вверх нарезают дугообразный паз.

Благодаря тому, что единый безопасный процесс разгрузки пласта двумя параллельными щелями и пазом между ними и выемки выбросоопасного крутого пласта осуществляют в едином технологическом процессе, отпадает необходимость в наличии отдельных процессов и устройств для производства передовой разгрузки и для выемки угля. Это мероприятие способствует эффективности производства при выемке выбросоопасных крутых пластов, обеспечивает требуемую безопасность работ и повышение производительности способа в сопоставимых горногеологических и горнотехнических условиях,

Известные способы выемки выбросоопасных пластов с передовой предварительной разгрузкой осуществляют при помощи различных устройств, в которых наличие пе- .редовой разгрузочной щели не обеспечивает требуемой безопасности работ на крутых выбросоопасных пластах из-за возможности обрушений угля и трудностей в поддер- жании кровли в призабойном пространстве очистного забоя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является горный комбайн, содержащий рабочий орган в виде двух параллельных горизонтальных баров, разнесенных по падению пласта, и отбойную штангу в головке нижнего передового бара, подача комбайна на забой осуществляется по канату от лебед- ки под действием собственного веса.

К недостаткам такого комбайна относятся постоянная нерегулируемая ширина захвата исполнительного органа, отсутствие регулировки его по мощности пласта и

принудительной подачи на забой, ненадежность работы консольной отрезной штанги, расположенной на нижнем баре, и, самое главное, из-за того, что нижний и верхний бары разнесены по падению пласта, не исключается возможность обрушения подрезанной пачки угля с последующим переходом во внезапный выброс угля и газа.

Цель изобретения достигается тем, что в устройстве, включающем исполнительный орган, выполненный из двух параллельных баров с вертикальной отбойной штангой, звездочку с огибаемой ее гибкой тягой, редуктор с силовыми цилиндрами и механизм подачи, исполнительный орган шарнирно соединен с редуктором и снабжен раздвижными вертикальными осями, которые установлены между барами, звездочка закреплена на одной из указанных осей жестко, а ветви гибкой тяги связаны со штоками силовых цилиндров, которые установлены по бокам корпуса редуктора, при этом механизм подачи выполнен в виде горизонтальных и вертикальных гидростоек, которые присоединены к приводу с двух его сторон с возможностью перемещения друг относительно друга в направлении подачи устройства.

Такая форма исполнения устройства позволит осуществить в едином технологическом процессе одновременную разгрузку и выемку выбросоопасного крутого пласта в заходке, что в свою очередь повысит эффективность, производительность и безопасность выемки пласта.

На фиг.1 изображено устройство для осуществления способа, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Способ разработки выбросоопасного крутого угольного пласта реализуют устройством, состоящим из привода 1, корпуса редуктора 2 и силовыми цилиндрами 3 по бокам, исполнительного органа 4 в виде двух параллельных баров верхнего и нижнего, связанных вертикальной осью 5 и отбойной штангой 6, механизма стабилизации и принудительной подачи в виде двух горизонтальных 7 и четырех вертикальных 8 гидростоек, которые присоединены к приводу с двух его сторон с возможностью перемещения друг относительно друга в направлении подачи устройства. Исполнительный орган 4 шарнирно соединен с редуктором 2 и снабжен раздвижной вертикальной осью 5 между барами, на которой жестко закреплена звездочка, огибаемая гибкой тягой 9, ветви которой связаны со штоками силовых цилиндров 3. Силовыми цилиндрами 3 и тягой 9 производят разворот исполнительного

органа на забой (на угольный массив) и возврат его в исходное положение.

Способ разработки выбросоопасного крутого угольного пласта осуществляется следующим образом.

В монтажной нише на ширину рабочей полосы (на ширину захвата) под верхним штреком монтируют устройство для осуществления способа. Устройство в рабочей полосе подвешивают на канате 10, который наматывают на барабан лебедки. После этого включают привод 1 и механизм принуди- |вльной подачи 7,8 и производят выемку рабочей полосы посредством одновременного образования верхней 11 и нижней 12 щелей, параллельных напластованию, и перпендикулярного паза 13 между ними в краевой части пласта на величину заходки. Такая операция позволит разгрузить и вынуть уголь в краевой части пласта на величину заходки. Затем оставшуюся часть угля в заходке вынимают по восстанию исполнительным органом посредством дугообразного паза, перпендикулярного напластованию, за счет разворота исполнительного органа в направлении снизу от конца заходки вверх к ее началу. При необходимости ширину заходки (захвата) формируют путем периодического подъема и спуска устройства. Эта технологическая операция осуществляет одновременную разгрузку пласта и выемку угля в оставшейся части заходки за счет нарезки щелей 11,12 и паза 13, которыми массив угля в заходке оконтуривается со всех сторон, в результате чего он обрушается под действием собственного веса и транспортируется в нижнюю часть лавы. После этого исполнительный орган возвращают в исходное положение и цикл по разгрузке и выемке угля в заходках повторяется.

По мере опускания устройства одновременно с выемкой угля производят установку постоянной и при необходимости временной переносной 14 крепи. При этом следует иметь в виду, что выемка угля может осуществляться под контролем звукоулавливающей аппаратуры, что дает возможность нахождения рабочим в лаве во время отбойки угля устройством, По окончанию выемки угля в рабочей полосе на всю длину очистного забоя устройство канатом и лебедкой поднимается вверх по лаве в исходное положение под защитой временной крепи между первым рядом крепления и кромкой

угольного массива.

Предлагаемые способ и устройство позволяют обеспечить безопасность и эффективность горных работ на выбросоопасных крутых пластах, снизив при этом расходы на

выполнение противовыбросных мероприятий на величину до 1 руб/т и дать эффект 100 тыс. руб в год на один очистной забой.

Ф о рмула изобретен

1, Способ ра зраб 5ткТГвьТбррсоопасных

крутых угольных пластов, включающий формирование передовых щелей, параллельных напластованию и выемку заходок угля полосами по падению, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и безопасности очистных работ, щели по напластованию формируют по почве и кровле пласта и одновременно между ними на величину заходки со стороны краевой части пласта нарезают перпендикулярно им паз, а выемку угля в заходке ведут по восстанию, при этом перпендикулярно напластованию снизу вверх нарезают дугообразный паз.

2.Устройство для разработки выбросоопасных крутых угольных пластов, включающее исполнительный орган, выполненный из двух параллельных баров с вертикальной отбойной штангой, звездочку с огибаемой ее гибкой тягой, редуктор с силовыми цилиндрами и механизм подачи, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и безопасности очистных работ, исполнительный орган шарнир- но соединен с редуктором и снабжен

раздвижными вертикальными осями, которые установлены между барами, звездочка закреплена на одной из указанных осей жестко, а ветви гибкой тяги связаны со штоками силовых цилиндров, которые

установлены по бокам корпуса редуктора, при этом механизм подачи выполнен в виде горизонтальных и вертикальных гидростоек, которые присоединены к приводу с двух его сторон с возможностью перемещения

друг относительно друга в направлении подачи устройства.

-J---

OTZTZ- j

П

i

Использование: изобретение может быть использовано при подземной разработке выбросоопасных угольных пластов. Сущность изобретения: способ включает формирование передовых щелей, параллельных напластованию, выемку заходок угля полосами по падению. При этом щели по напластованию формируют по почве и кровле пласта и одновременно между ними на величину заходки со стороны краевой части пласта нарезают перпендикулярно им паз. Выемку угля в заходке ведут по восстанию, при этом перпендикулярно напластованию снизу вверх нарезают дугообразный паз. Этот технологический процесс реализуют устройством, включающим исполнительный орган из двух параллельных баров с вертикальной отбойкой штангой и содержащим механизмы разворота исполнительного органа, стабилизации и принудительной подачи. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. СП с

о

tfte/

/л

7// - 7// fcf

fe.J