Способ формирования межслоевого перекрытия при разработке мощных многолетнемерзлых угольных пластов Советский патент 1993 года по МПК E21D11/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных много- летнемерзлых угольных пластов слоями с выемкой их в нисходящем порядке.

Как известно эффективность добычных работ определяется устойчивостью кровли в призабойном пространстве. Большие трудности в этом направлении возникают при слоевой выемке угля при отработке нижних слоев.

Известен способ, где для снижения мощности угольных пачек применяют искусственное упрочнение обрушенных пород путем нагнетания в них твердеющих составов (пены, смолы, цементные растворы).

Недостатком способа является трудоемкость, высокая стоимость, а в условиях многолетней мерзлоты не эффективность вследствие отрицательного влияния низких температур на качество схватывания нагнетаемого заполнителя.

Известен также способ искусственного упрочнения обрушенных пород путем подачи в отработанное пространство теплого воздуха с последующим замораживанием оттаявших пород.

Данный способ, как и первый относится к дорогостоящим, реализация которого возможна только за счет общешахтной депрессии, что противоречит требованиям Правил безопасности в сланцевых и угольных шахтах, согласно которым отработанные участки должны быть изолированы. Нагнетание же теплого воздуха шпуровым методом в обрушенных зонах невозможно из-за осыпания стенок шпуров и в лучшем случае может обеспечить только локальный прогрев пород, не обеспечивая единого фронта, что не исключает возможности прорыва несвязанных пород в забой нижележащих сло- ев. Кроме того, подогретый воздух, поступая в породы и фильтруясь между от- дельностями отбирает у них.влагу на контактах отдельных фракций, что не способствует слеживаемости и следовательно, упрочнению пород. Поскольку подать горячий воздух в обрушенные породы в известных пределах возможно только с помощью высокопроизводительной установки со стационарным воздуховодом и., следовательно, с низким влагосодержанием, то применение его в шахтных условиях для целей упрочнения пород ненасыщенных ледяными включениями не может дать нужного эффекта.

Цель изобретения - повышение упрочнения обрушенных пород за счет сцепления раздельностей мех цу ними.

Применение дг иного способа формирования межслоевог перекрытия позволит

повысить эффективность отработки мощных многолетнемерзлых угольных пластов слоями за счет снижения на 20% потерь готового к выемке угля в межслоевой угольной пачке, а так же избежать в отработанных участках шахтных полей концентрированных угольных скоплений, повышающих эндогенную пожа- роопасность шахт.

Сущность изобретения заключается в

0 том, что предлагаемый способ, включающий подачу теплоносителя в отработанное пространство и последующее замораживание оттаявших пород под действием температуры окружающего массива отличается тем,

5 что в качестве теплоносителя используют пар, который подают по паропрочным иглам, уложенным на почве вынимаемого слоя до образования конденсата, увлажняющего обрушенные породы.

0На фиг. 1 изображена общая схема пропарочной установки; на фиг. 2 - схема расстановки оборудования.

Способ осуществляется следующим образом.

5Одновременно при монтаже очистного оборудования в монтажной камере лавы, нарезанной в верхнем (первом) слбе, монтируется коммутационная сеть для подачи пара в отработанное пространство, которая

0 включает паропреобразователь 1, паропровод 2 проложенный по скважине 3, пробуренной с дневной поверхности на воздухоподающий штрек лавы, а так же по штреку, по которому к лаве подается пар с

5 температурой не выше 80°С, поступающий в выработанное пространство по паропрочным иглам 4, уложенным в промежутках между секциями крепи на почве вынимаемого слоя и жестко связанные с лавным кон0 вейером 5 и гибким гофрированным шлангом 6, проложенным по лаве и соединенный через вентиль 7 с паропроводом 2. Пропаривание обрушенных пород производится по мере подвигания очистного

5 забоя. Ширина пропариваемых лент равна ширине захвата очистного комбайна. Обработка паром обрушенных пород осуществляется до появления на них конденсата в виде капель воды.

0 С отходом очистного забоя, пропаренные и увлажненные породы промерзают под действием отрицательных температур окружающего горного массива.

Формула изобретения

5 Способ формирования межслоевого перекрытия при разработке мощных мюго- летнемерзлых угольных пластов, включающий подачу теплоносителя в отработанное пространство и последующее замораживание оттаявших пород под

действием температуры окружающего массива, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности обрушенных пород путем обеспечения возможности

честве теплоносителя используют пар, который подают по пропарочным иглам, уложен- ным на почве вынимаемого слоя до образования конденсата, увлажняющего.

Использование: изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной добыче полезных ископаемых при слоевой выемке и решает задачу создания межслоевого перекрытия из обрушенных пород непосредственной кровли верхнего слоя путем предварительного разогрева фильтрацией пара через них и увлажнения образующимся при этом конденсатом с последующим промора- живанием их за счет естественных температур горного массива. Сущность: при осуществлении способа от парообразовате- ля, по теплоизолированному трубопроводу 2, проложенному по скважине 3, пробуренной на воздухоподающий штрек лавы, а также по штреку к лаве подается пар, который поступает в выработанное пространство по пропарочным иглам 4, связанным с лавным конвейером 5, и гибким шлангом 6, проложенным по лаве и соединенным через вентиль 7, с трубопроводом 2. После передвижки механизированной крепи на ширину захвата комбайна, процесс увлажнения обрушенных пород непосредственной кровли повторяется. 2 ил. w fe

сцепления раздельностей между ними, в ка- 5 обрушенные породы.

Фиг1. I 35

40

45

50