Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области горного дела, конкретно, к подготовке пологих угольных пластов с формированием вскрываемых наклонных выработок, проводимых по падению, в предохранительных (искусственных) целиках из закладочных материалов. Способ включает последовательное проведение в выемочных участках, по меньшей мере, вентиляционного и конвейерного уклонов с формированием предохранительных целиков по обе стороны уклонов и выполнение сбоек между ними. Предохранительные целики формируют в виде закладочных полос, для чего в подготавливаемом выемочном участке параллельно боковой стенке конвейерного или вентиляционного уклона, пройденного в вышележащем выемочном участке, проходят по падению пласта наклонную выработку в виде заходки, а в процессе проведения заходки параллельно боковой стенке соответственно вентиляционного или конвейерного уклона производят закладку ранее пройденной заходки. Затем между закладочными полосами и неотработанным массивом угля и в промежутке между проводимыми вентиляционным и конвейерным уклонами параллельно их боковым сторонам проводят дополнительные заходки с последующей их закладкой. Проводят конвейерный и вентиляционный уклоны в подготавливаемом нижележащем выемочном участке, при этом дополнительно формируют угольные целики между выемочными участками, в которых проводят конвейерные и вентиляционные штреки для отработки указанных участков. 1 з. п. ф., 10 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2069266
Класс(ы) патента: E21C41/18
Номер заявки: 94000876/03
Дата подачи заявки: 10.01.1994
Дата публикации: 20.11.1996
Заявитель(и): Торф Юлий Давидович; Лукашев Геннадий Егорович; Дмитриев Геннадий Павлович; Кодолов Олег Михайлович; Ельчанинов Евгений Александрович
Автор(ы): Торф Юлий Давидович; Лукашев Геннадий Егорович; Дмитриев Геннадий Павлович; Кодолов Олег Михайлович; Ельчанинов Евгений Александрович
Патентообладатель(и): Торф Юлий Давидович; Лукашев Геннадий Егорович; Дмитриев Геннадий Павлович; Кодолов Олег Михайлович; Ельчанинов Евгений Александрович
Описание изобретения: Изобретение относится к области горного дела, конкретно, к подготовке пологих угольных пластов с формированием вскрываемых выемочных выработок, проводимых по падению, в предохранительных (искусственных) целиках из закладочных материалов.
Известен способ подготовки угольных пластов при их отработке лавами, включающий проведение вентиляционного и конвейерного штреков с формированием предохранительных целиков по обе стороны штреков и выполнения сбоек между ними [1]
Недостатком этого способа является то, что при подготовке угольных пластов с формированием вентиляционных и конвейерных выработок необходима большая плотность крепления анкерами пород кровли (потолочины штреков), так как эти выработки должны быть сохранены по мере подвигания очистного забоя, то есть возникает трудность в сохранении рабочего состояния штреков из-за оставления в их боковых стенках угольного массива, который со временем высыпается под воздействием горного давления, что ведет к значительному уменьшению поперечного сечения штреков в результате конвергенции боковых пород пласта.
Известен также способ подготовки угольных пластов, включающий последовательное проведение в выемочных участках по меньшей мере вентиляционного и конвейерного уклонов с формированием предохранительных целиков по обе стороны уклонов и выполнения сбоек между ними [2]
Недостатком этого способа является невозможность эффективного сохранения рабочего состояния вскрываемых выемочных выработок конвейерного и вентиляционного уклонов из-за оставления в их боковых стенках угольного массива, который со временем высыпается под воздействием горного давления, что ведет к значительному уменьшению поперечного сечения уклонов в результате конвергенции боковых пород пласта.
Цель изобретения эффективное сохранение рабочего состояния вскрываемых выемочных выработок конвейерного и вентиляционного уклонов путем предварительного формирования их боковых сторон из предохранительных целиков, создаваемых посредством проведения наклонных выработок в виде заходок на рациональную длину выемочного участка (подэтажа) по падению пласта из условия минимальной плотности крепления и срока существования закладываемой заходки.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе подготовки угольных пластов, включающим последовательное проведение в выемочных участках, по меньшей мере, вентиляционного и конвейерного уклонов с формированием предохранительных целиков по обе стороны уклонов и выполнение сбоек между ними, предохранительные целики формируют в виде закладочных полос, для чего в подготавливаемом выемочном участке параллельно боковой стенке конвейерного или вентиляционного уклона, пройденного в вышележащем выемочном участке, проходят по падению пласта наклонную выработку в виде заходки, а в процессе проведения заходки параллельно боковой стенке соответственно вентиляционного или конвейерного уклона производят закладку ранее пройденной заходки, затем между закладочными полосами и неотработанным массивом угля и в промежутке между проводимыми вентиляционным и конвейерным уклонами параллельно их боковым сторонам проводят дополнительные заходки с последующей их закладкой, после чего проводят конвейерный и вентиляционные уклона в подготавливаемом нижележащем выемочном участке, при этом дополнительно формируют угольные целики между выемочными участками, в которых проводят конвейерные и вентиляционные штреки для отработки указанных участков.
Совокупность указанных отличительных признаков в ряду известных аналогичных решений неизвестна. Эти признаки обуславливают новые положительные свойства заявленного способа, заключающиеся в том, что при его использовании достигается эффективное сохранение рабочего состояния вскрываемых выемочных выработок конвейерного и вентиляционного уклонов путем предварительного формирования предохранительных целиков из закладочных полос, создаваемых посредством проведения по падению пласта наклонных выработок в виде заходок на рациональную длину выемочного участка по падению пласта из условия минимальных плотности крепления и срока существования закладываемой заходки.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема проведения со сбойки заходки по падению пласта в нижележащем выемочном участке параллельно боковой стенке конвейерного уклона, пройденного в вышележащем выемочном участке; на фиг. 2 показана схема проведения со сбойки заходки по падению пласта в нижележащем выемочном участке параллельно боковой стенке вентиляционного уклона, пройденного в вышележащем выемочном участке и закладка заходки, пройденной ранее, для создания закладочной полосы; на фиг. 3 показана схема проведения между закладочной полосой и неотработанным массивом угля дополнительной заходки параллельно конвейерному уклону, пройденному в вышележащем выемочном участке, и закладка заходки, пройденной ранее; на фиг. 4 показана схема проведения в промежутке между вентиляционным и конвейерным уклонами параллельно их боковым сторонам дополнительной заходки и закладка заходки, пройденной ранее; на фиг. 5 показана схема проведения между закладочной полосой и неотработанным массивом угля дополнительной заходки параллельно вентиляционному уклону, пройденному в вышележащем выемочном участке, и закладка заходки, пройденной ранее; на фиг. 6 показана схема проведения конвейерного уклона в подготавливаемом нижележащем выемочном участке и закладка заходки, пройденной ранее; на фиг. 7 показана схема проведения вентиляционного уклона в подготавливаемом нижележащем выемочном участке; на фиг. 8 показана схема соединения сбойкой конвейерного и вентиляционного уклонов в нижележащем выемочном участке и формирование с боковых сторон уклонов предохранительных целиков из закладочных полос; на фиг. 9 разрез I I на фиг. 1; на фиг. 10 разрез II II на фиг. 8.
Предлагаемый способ подготовки угольных пластов с формированием предохранительных целиков из закладочных полос осуществляют следующим образом.
До отработки выемочного поля пологого пласта угля начинается подготовка к его выемке с последовательного проведения, по меньшей мере, конвейерного 1 и вентиляционного 2 уклонов в центре этого поля на всю его длину по падению пласта, разделяющих поле на два крыла. Отработка каждого крыла выемочного поля пологого пласта угля ведется в нисходящем порядке выемочными участками
подэтажами 3. Подготовка выемочных участков 3 производится вдоль проводимых конвейерного 1 и вентиляционного 2 уклонов. Для чего в начале параллельно боковой стенке конвейерного 1 уклона, пройденного в вышележащем выемочном участке подэтаже 3, проходят со сбойки 4 (фиг. 1) по падению пласта наклонную выработку в виде заходки 5 для предохранительного целика на рациональную длину подготавливаемого нижележащего выемочного участка из условия минимальных плотности крепления и срока существования закладываемой заходки 5. Затем параллельно боковой стенке вентиляционного уклона 2, пройденного в вышележащем выемочном участке 3, проходят со сбойки 4 (фиг. 2) по падению пласта наклонную выработку в виде заходки 6 для предохранительного целика на ту же рациональную длину нижележащего выемочного участка, а в процессе проведения этой заходки 6 производят закладку ранее пройденной заходки 5 для создания закладочной полосы 7, из которой формируют предохранительный целик.
Затем между закладочной полосой 7 и неотработанным массивом угля левого крыла 8 подготавливаемого нижнего выемочного участка параллельно боковой стороне конвейерного 1 уклона, пройденного в вышележащем выемочном участке 3, проводят со сбойки 4 дополнительную заходку 9, на ту же рациональную длину нижележащего выемочного участка (фиг. 3), а в процессе ее проведения осуществляют накладку ранее пройденной заходки 6 для создания закладочной полосы 10. После проведения заходки 9 со сбойки 4 по падению пласта в промежутке между вентиляционным 2 и конвейерным 1 уклонами параллельно их боковым сторонам проводят дополнительную заходку 11 (фиг. 4) на ту же рациональную длину нижележащего выемочного участка, а в процессе ее проведения производят закладку ранее пройденной дополнительной заходки 9 для создания закладочной полосы 12. После чего между закладочной полосой 10 и неотработанным массивом угля правого крыла 13 подготавливаемого нижнего выемочного участка параллельно боковой стороне вентиляционного уклона 2, пройденного в вышележащем выемочном участке 3, проходят со сбойки 4 дополнительную заходку 14 (фиг. 5) на ту же рациональную длину нижележащего выемочного участка, а во время ее проведения производят закладку ранее пройденной дополнительной заходки 11 для создания закладочной полосы 15. Затем со сбойки 4 проводят конвейерный уклон 1 в подготавливаемом нижележащем выемочном участке (фиг. 6), а в течении этого времени одновременно производят закладку ранее пройденной дополнительной заходки 14 для создания закладочной полосы 16. Вслед за этим со сбойки 4 проходят по падению пласта вентиляционный уклон 2 в подготавливаемом нижележащем выемочном участке (фиг. 7), а затем в подготавливаемом нижележащем выемочном участке вентиляционный уклон 2 соединяют с конвейерным уклоном 1 сбойкой 17. На этом последовательность работ, связанных с подготовкой выемочного участка, вдоль проводимых уклонов заканчивается.
Отметим, что из закладочных полос 7, 10, 12, 15, 16 формируют предохранительные целики с боковых сторон конвейерного 1 и вентиляционного 2 уклонов подготавливаемом нижележащем выемочном участке. При этом оставляют вдоль проводимых конвейерного 1 и вентиляционного 2 уклонов в их боковых стенках между вышележащим 3 и подготавливаемом нижележащим выемочными участками угольные целики 18, через которые проходят конвейерный и вентиляционный штреки (на чертеже не показаны) для отработки крыльев подготавливаемого выемочного участка, то есть дополнительно формируют угольные целики 18 между выемочными участками, в которых проводят конвейерные и вентиляционные штреки для отработки указанных участков.
Проведение заходок и уклонов на пологих пластах 0-15o производиться короткозабойным оборудованием, включающим проходческий комбайн и самоходную вагонетку с наращиванием конвейера по конвейерному уклону.
После проведения любой заходки по падению пласта и перегона из нее проходческого комбайна и самоходной вагонетки в устье этой заходки устанавливается изоляционная перемычка 19. Длина проводимых заходок выбирается в пределах 25-100 м, то есть на рациональную длину выемочного участка по падению пласта из условия минимальных плотности крепления и срока существования закладываемой заходки. Заходки вынимаются шириной 3,5 4 м и их крепление не производится. После окончания выемки заходки и перегона из нее короткозабойного оборудования, приступают к выемке следующей, а в отработанную заходку, после возведения в устье ее изоляционной перемычки 19, подается за эту перемычку литая закладочная смесь. После набора прочности закладкой в отработанной заходке, производят выемку смежной с ней заходки.
Проветривание всех забоев при выемке заходок и уклонов осуществляется с помощью вентиляторов местного проветривания. Транспортировка угля из заходок и уклонов производится самоходным вагоном до конвейера или путем его наращивания.
Крепление конвейерного 1 и вентиляционного 2 уклонов производится в зависимости от устойчивости кровли пласта.
Подача литой твердеющей смеси (закладки) в заходки осуществляется по закладочному трубопроводу, проложенному по вентиляционному уклону, сбойке и до устья отработанной заходки за изоляционную перемычку. В заходке литая смесь растекается самотеком. При горизонтальном расположении выработки литая смесь растекается на длину до 80 м, при угле наклона выработки более 1o на большее расстояние без расслоения.
Область применения технологии пологие пласты мощностью более 2 м. При мощности пласта более 3,5 м отработку его ведут в два и более слоев в исходящем порядке.
Предлагаемый способ подготовки угольных пластов с предохранительными целиками обеспечивает эффективное сохранение рабочего состояния вскрываемых выемочных выработок конвейерного и вентиляционного уклонов путем предварительного формирования их боковых сторон из предохранительных целиков в виде закладочных полос, создаваемых посредством проведения наклонных выработок в виде заходок на рациональную длину выемочного участка по падению пласта из условия минимальных плотности крепления и срока существования закладываемых заходок и позволяет отрабатывать запасы угля, законсервированные в предохранительных целиках под охраняемыми объектами, в пожароопасных пластах, что приводит к полной ликвидации потерь угля и резко повышает безопасность и эффективность ведения горных работ.
Формула изобретения: 1. Способ подготовки угольных пластов, включающий последовательное проведение в выемочных участках по меньшей мере вентиляционного и конвейерного уклонов с формированием предохранительных целиков по обе стороны уклонов и выполнение сбоек между ними, отличающийся тем, что предохранительные целики формируют в виде закладочных полос, для чего в подготавливаемом выемочном участке параллельно боковой стенке конвейерного или вентиляционного уклона, пройденного в вышележащем выемочном участке, проходят по падению пласта наклонную выработку в виде заходки, а в процессе проведения заходки параллельно боковой стенке соответственно вентиляционного или конвейерного уклона производят закладку ранее пройденной заходки, затем между закладочными полосами и неотработанным массивом угля и в промежутке между проводимыми вентиляционным и конвейерным уклонами параллельно их боковым сторонам проводят дополнительные заходки с последующей их закладкой, после чего проводят конвейерный и вентиляционный уклоны в подготавливаемом нижележащем выемочном участке.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно формируют угольные целики между выемочными участками, в которых проводят конвейерные и вентиляционные штреки для отработки указанных участков.