Способ слоевой разработки мощного угольного пласта Советский патент 1993 года по МПК E21C41/18 E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при слоевой разработке выбросоопасных пластов угля.

Известен способ слоевой разработки мощных пологих угольных пластов. Сущность способа состоит в том, что при выемке верхнего слоя вентиляционный штрек формируют вслед за движением очистного забоя выемочным комбайном и осуществляют его бесцеликовую охрану путем установки обрезной крепи. После отработки выемочного столба вентиляционный штрек используют в качестве конвейерного штрека при отработке вышележащего выемочного столба. Проветривание очистного забоя верхнего слоя прямоточное. После отработки выемочного столба верхнего слоя аналогично производят выемку нижнего слоя с некоторым отставанием от очистного забоя верхнего слоя. Недостатком данного способа является ограниченная область применения невыбросоопасными пластами. При использовании данного способа на выбросоопасных пластах в месте наибольшей концентрации напряженного состояния

массива на сопряжении лавы с вентиляционной выработкой может произойти внезапный выброс угля и газа.

Цель изобретения - повышение безопасности работ при выемке выбросоопасного пласта.

Поставленная цель достигается тем, что из выемочной выработки с отставанием от очистного забоя проводят в нижнем слое камеры на расстоянии одной, от другой не менее ширины зоны опорного давления , а из каждой камеры бурят в нижнем слое разгрузочные скважины длиной не менее двукратного расстояния между камерами.

На фиг.1 показан общий вид способа выемки верхнего слоя выбросоопасного пласта; на фиг.2 разрез А-А на фиг,1; на фиг.З разрез Б-Б на фиг.1.

Мощный пологий пласт разрабатывают наклонными слоями с отработкой слоез длинными очистными забоями по простиранию или падению пласта (фиг.1) с применением механизированных комплексов, При отработке верхнего слоя для подготовки выемочного участка (первого столба) между от- каточным и конвейерным штреками

проходят у границы выемочного поля наклонную конвейерную выработку и монтаж- ную камеру, в которой монтируют мехкомплекс. При подвигании очистного забоя по падению пласта вслед за лавой конвейерный бремсберг погашают ,а вентиляционный : бремсберг, нарезают очистным комбайном и формируют за лавой, устанавливая временную или постоянную крепь в выработке. Отработку второго и последующих столбов (полос) производят с формированием за лавой выемочной выработки без ее предварительного проведения, При этом вентиляционная выработка предыдущего столба служит в качестве конвейерной выработки последующего столба (фиг.1). При подвигании очистного забоя 1 по падению пласта конвейерную наклонную выработку 2 погашают за лавой, а вентиляционную 3 нарезают очистным комбайном, и формируют и поддерживают за лавой. Для охраны поддерживаемой вентиляционной выработки 3 вдоль нее устанавливают деревянный органный ряд 4 или возводят другие альтернативные средства охраны (деревянные костры,чураковая стенка, породная полоса или полоса из твердеющих материалов). Проветривание выемочного участка - прямоточное. Свежая струя воздуха поступает с откаточного штрека через квершлаг в конвейерный бремсберг 2, омывает лаву 1 и через вентиляционный бремсберг 3 выходит на вентиляционный штрек, За лавой из вентиляционной выработки 3 проводят в массиве угля нижнего слоя пласта камеры 4, на расстоянии одной отдругой не менее ширины зоны опорного давления, В камере 4 монтируют буровой станок и производят бурение опережающих очистной забой разгрузочных скважин 4 диаметром 80-300 м по нижнему слою пласта. В связи с тем, что наибольшая концентрация напряжений в массиве горных пород имеет место на сопряжении лавы с формируемой вентиляционной выработкой, то наиболее плотная сетка разгрузочных скважин приходится на эту зону. Разгрузочные скважины 5 могут быть набурены в контуре до середины отрабатываемой полосы. Плотность (частота) скважины определяется геологическими особенностями разрабатываемого пласта, его газоносностью и газопроницаемостью, физико-механическими свойствами вмещающих пласт пород кровли и почвы, применяемой технологией выемки. Длина и положение каждой разгрузочной скважины определяется в каждом конкретном случае паспортом. Однако, общим требованием является то. что разгрузочное скважины бурят с неснижаемым опережением забоя, при этом длина ра-згрузочных скважин должна быть не менее двукратного расстояния между камерами. В исходном положении скважины

набурены на расстоянии не менее 21, (I - расстояние между камерами) и осуществлена разгрузка угольного массива. После по- двигания лавы на величину I производят проведение второй камеры по нижнему

слою, переноску и установку бурильного станка и бурение полного объема разгрузочных скважин также на длину не менее 21. За этот период лава подвинется еще на расстояние I, а впереди лавы произведена

разгрузка зоны массива протяженностью не менее I. Далее цикличность повторяется, но в любой момент впереди лавы имеется разгруженная зона протяженностью не менее I, Расстояние между камерами должно быть не менее величины зоны опорного давления впереди лавы, что способствует дополнительной дегазации и разгрузке пласта. В результате принятого порядка бурения скважины на каждом участке протяженио

стью сетка скважин удваивается, что спо5

собствует повышению надежности обеспечения выбросоопасных условий работы очистного забоя. При необходимости возможны дополнительные меры, направленные

0 на повышение выбросоопасности пласта, например, низконапорное увлажнение угольного пласта и др. За лавой из тех же камер нижнего слоя производят бурение дегазационных скважин по верхнему и нижнему

5 слою в массиве смежного столба и подключают их к дегазационной сети. При этом скважины перебуривают границу контура смежного столба с целью дегазации и разгрузки наиболее выбросоопасной зоны. Выемку

0 нижнего слоя мощного пласта производят после снятия верхнего слоя на всем крыле (блоке) или с отставанием не менее, чем на 2 столба. Выемку нижнего слоя производят традиционным способом, Таким образом, примене5 ние данного способа позволит резко снизить объемы и затраты на проведение выемочных выработок по выбросоопасному пласту, и создать условия для работы очистного забоя в выбрособезопасных условиях.

0 Формула изобретения

Способ слоевой разработки мощного угольного пласта, включающий выемку верхнего слоя очистным забоем, оборудованным механизированным комплексом, с формированием за лавой выемочной выработки без ее предварительного проведения, определение ширины зоны опорного давления впереди очистного забоя и последующую отработку нижнего слоя, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения безопасности горных работ при выемке вы- бросоопасного пласта, из выемочной выработки с отставанием от очистного забоя проводят в нижнем слое камеры на расстоянии одна от другой не менее ширины зоны опорного давления, а из каждой камеры бурят в нижнем слое разгрузочные скважины длиной не менее двухкратного расстояния между камерами.

Использование: область горного дела для повышения безопасности горных работ при выемке выбросоопасного пласта. Сущность изобретения: вынимают верхний слой с формированием за лавой выемочной выработки без ее предварительного проведения. Из нее с отставанием от лавы проводят в нижнем слое камеры на расстоянии одна от другой не менее ширины зоны опорного- давления. Из камер бурят в нижнем слое разгрузочные скважины длиной не менее двухкратного расстояния между камерами, 3-ил.