Способ разработки пологих и наклонных пластов полезных ископаемых Советский патент 1993 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке пологих и наклонных пластов полезных ископаемых, подверженных системой частых параллельных поверхностей скольжения в горных породах, по которым породы кровли и полезное ископаемое разрабатываемого пласта легко расщепляются.

Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности ведения очистных работ на пластах с сильно выраженным кливажом за счет выбора благоприятного направления отработки лав в зависимости от системы частых параллельных поверхностей скольжения в горных породах, по которым породы кровли и полезное ископаемое

разрабатываемого пласта легко расщепляются.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что центральные панельные выработки проводят по пласту полезного ископаемого под углом к выемочным штрекам в направлении фланга, от которого начинают вести очистные работы, а отработку пласта ведут в направлении падения параллельных поверхностей скольжения пород кровли на очистной забой, образуя между кливажными трещинами и перекрытием секций крепи острый угол, при этом перед началом перехода лавой центральных панельных выработок, бока и кровлю последних дополнительно укрепляют связующим материалом. Другим отличием является то,

00

ю

GJ Ч

ГО

СА

что при разработке пласта, или по падению, или восстанию, или простиранию, благоприятное направление отработки лав принимают в пределах падения, простирания и восстания пласта с общим направлением кливажных трещин на очистной забой, принятым для отработки пласта длинными столбами по простиранию.

На фиг. 1 показан пример осуществления способа при отработке пласта полезного ископаемого длинными столбами по простиранию с общим направлением кливажных трещин пород кровли на очистной забой справа налево, обеспечивающим благоприятное направление отработки лав; на фиг. 2 - то же, слева направо; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1. Благоприятное направление отработки лавы, при условии,ког- да кливажные трещины пород кровли падают на очистной забой справа налево, на фиг. 4 - разрез по Б-Б на фиг. 2 (благоприятное направление отработки лавы, когда кливажные трещины пород кровли падают на очистной забой слева направо; на фиг. 5 - схема пространственной ориентировки кливажных трещин и направления выемки пласта (а, б, в, г, д - благоприятное направление отработки лав, е. ж, з, и - не благоприятное направление отработки лав).

Схема содержит 1,2- главные штреки, конвейерный и откаточный, пройдены на рабочем горизонте; 3, 4 - наклонные выработки (уклоны), пройдены на флангах панели; 5, 6 - центральные панельные (наклонные) выработки, конвейерный и вспомогательный уклоны, пройдены в середине панели по пласту полезного ископаемого под углом /$ 40-50° к выемочным штрекам (выработкам) 7 навстречу фланга 8, от которого начинают вести очистные работы; 9 - выемочный столб; 10 - монтажная камера; 11- демонтажная камера; 12 - очистной забой;

13- водоотлив; 14 - направление кливажных трещин (система частых параллельных поверхностей скольжения в горных породах, по которым породы кровли 15 и полезное ископаемое разрабатываемого пласта 16 легко расщепляются; 17 - грудь забоя; 18 - перекрытие секции крепи мех.комплекса.

о) , yi - углы падения кливажных трещин

14на очистной забой 12 относительно перекрытия 18 секций крепи при благоприятном направлении 19 отработки лав, (Oi, yi - углы падения кливажных трещин 14 на очистной забой 12 относительно перекрытия 18 секций крепи при неблагоприятном направлении 20 отработки лав.

Способ осуществляется следующим образом.

Шахтное поле делят на панели. На рабочем горизонте проводят конвейерный 1 и

откаточный 2 штреки, от которых по падению пласта на флангах проводят наклонные выработки 3, 4, а в середине панели центральные панельные выработки, конвейерный 5 и вспомогательный 6 уклоны.

Центральные уклоны 5 и б проводят по пласту полезного испопаемого под углом / 40-50° к выемочным штрекам 7 в направление фланга 8, от которого начинают вести очистные работы. Пласт 16 (см.фиг. 3 и 4)

отрабатывают в направлении падения параллельных поверхностей скольжения 14 пород кровли 15 на очистной забой 12 (17), образуя при этом между кливажными трещинами 14 и перекрытием 18 секций крепи

острый угол .

Перед началом перехода очистным забоем 12 центральных панельных выработок 5 и 6, бока и кровлю последних дополнительно укрепляют связующим материалом.

При разработке пласта (см.фиг. 5) по падению или восстанию, или простиранию благоприятное направление 19 отработки лав принимают в пределах падения, простирания и восстания пласта 16с общим направлением кливажных трещин 14 на очистной забой 12, принятым для отработки пласта длинными столбами по простиранию.

Расстояние между центральными конвейерным 5 и вспомогательным 6 уклонами панели принимается (60-150 м) из расчета возможной установки между ними шлюзовых перемычек, обеспечивающих доставку материалов и оборудования в шахтных платформах и вагонетках, и обеспечения рабочего давления на крепление выработок во время перехода очистными забоями 12 наклонных (панельных) выработок 5 и 6. Выемочные столбы 9 отрабатывают на всем

протяжении панели без перемонтажей оборудования механизированных комплексов.

Реализация предлагаемого способа разработки пологих и наклонных пластов

полезных ископаемых, подверженных системой частых параллельных поверхностей скольжения в горных породах, по которым породы кровли и полезное ископаемое разрабатываемого пласта легко расщепляются, позволит значительно повысить технико-экономические показатели работы шахты.

Расчетные показатели представлены в таблице.

Формула изобретения 1. Способ разработки пологих и наклонных пластов полезных ископаемых, включающий деление шахтного поля на панели проведением панельных наклонных выработок по пласту полезного ископаемого под углом к выемочным штрекам в направлении фланга, от которого ведут очистные работы, отработку пласта длинными столбами с переходом панельных выработок лавами и выемку полезногоископаемого механизированными комплексами с мехк- репью, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности очистных работ на пластах с сильно выраженным кливажом за счет выбора рационального направления отработки лавы в зависимости от системы частых параллельных поверхностей скольжения в горных породах, отработку пласта ведут в направлении падения параллельных поверхностей скольжения пород кровли на очистной забой, при этом выемку полезного ископаемого осуществляют под острым углом крепи механизированного комплекса к кливаж- ным трещинам пород кровли, а перед переходом лавой панельных выработок их бока

0 и кровлю в пределах отрабатываемой лавы укрепляют связующим материалом.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что отработку лав в направлении с об- 5 щим направлением кливажных трещин на очистной забой производят или по восстанию, или по падению, или по простиранию пласта.

Использование: применяется при разработке пологих и наклонных пластов полезных ископаемых с системой частых параллельных поверхностей скольжения о горных породах, по которым породы кровли и полезное ископаемое разрабатываемого пласта легко расслаиваются. Сущность изобретения: способ предусматривает деление шахтного поля на панели, проведение в середине панели по пласту полезного ископаемого под углом к выемочным штрекам навстречу движению очистных забоев панельных выработок (ПВ) и отработку пласта длинными столбами с переходом лавами центральных (ПВ). Последние проводят по пласту полезного ископаемого под углом к выемочным выработкам в направлении фланга, от которого начинают вести очистные работы, отработку пласта ведут в направлении падения параллельных поверхностей скольжения пород кровли на очистной забой, образуя между кливажнь - ми трещинами и перекрытием секций крепи острый угол, перед началом перехода лавой ПВ их бока и кровлю укрепляют связующим материалом. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. Ё

Варианты

Вынимается мощность пласта, м

Угол падения пласта, град

Объемный вес угля, т/м

Длина очистной выработки, м

Длина панели по простиранию, м

Количество крыльев в панели

Длина выемочного столба по простиранию, м... Эксплуатационные запасы угля в панели,

млн.т

Коэффициент, учитывающий влияние направления кливажных трещин на очистной забой

при ведении очистных работ

Ширина захвата, м

Количество вынимаемых полос в сутки

Подвигание очистного забоя в сутки, м

Число рабочих дней в месяц

Добыча угля, тыс т/год

Производительность труда рабочего по очистному забою, т/мес

Потери угля в целиках, охраняющих центральные панельные выработки при отработке

одного выемочного столба, т

Запасы угля в одном столбе, т

Затраты на извлечение целиков, охраняющих центральные панельные выработки при себестоимости одной тонны угля 6 руб 50 коп

Общие затраты на извлечение целиков угля,

млн.руб

Количество перемонтажей оборудования механизированных комплексов при отработке

панели

Затраты на монтажно-демонтажные и транспортные работы при отработке одного выемочного столба, руб

Затраты на монтажно-демонтажные и транспортные работы при отработке панели, руб... Себестоимость одной тонны добываемого угля, руб

азовый 2,2 16 1.3 150 3600

2

1725 9,143

новый

2,2

16

150 3600

1

3525 9.436

1,0 0.63

7

1280

32175 770285

1575000

12

150000

1800000

6

150000

900000

/ г

Фнг.З

Продолжение табл.