Способ разработки выбросоопасных крутых угольных пластов и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЫЯ ИКг ТИТУТПЯЯНОЙ6"."ОСТИь,": ЕПТБ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВ мым опершению кзабое,Наиб ежением по простирани вынимаемой заходке в отностном олее близким по техническои остигаемому эффекту к пред ляется способ, включаю с определенными технологи етрами непрерывной разг по всей длине лавы и выемк м, оборудованным щеленаре ности и д мому яв созданиеми парам ной щели комбайно органом. Ъ ески- )( ) узочу угля знымр,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Комплексный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам Центрального района Донбасса(56) Авторское свидетельство СССР М 998771, кл. Е 21 Р 5/00, 1979.Авторское свидетельство СССР М. 989099, кл. Е 21 Р 5/00, 1978.(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ВЫБРОСООПАСНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: изобретение может быть использовано при подземной разраИзобретение относится к угмышленности и может быть испри разработке выбросоопасугольных 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 неснижаене А 2 по 1 76543 1 А 1(я)5 Е 21 О 5/00, Е 21 С 41/18, 25/24 ботке 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,В реальных условиях крутых пластов (обрушающиеся и сыпучие угли) наличие разгрузочной щели впереди вынимаемой эаходки 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 неспособствует эффективности, производительности и безопасности выемки угля на выбросоопасных крутых пластах указанным способом,Целью изобретения является повышение 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 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.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 горно- технических 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 поддержании 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 лебедки под действием собственного веса.К недостаткам такого комбайна относятся постоянная нерегулируемая ширина захвата исполнительного органа, отсутствие регулировки его по мощности пласта и5 10 30 ском процессе одновременную разгрузку и выемку выбросоопасного крутого пласта в 35 55 15 20 25 40 45 50 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 технологичезаходке, 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.3 - 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, сгибаемая гибкой тягой 9, ветви которой связаны со штоками силовых цилиндров 3. Силовыми цилиндрами 3 и тягой 9 производят разворот исполнительногооргана 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 принудительной 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 очист 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ного 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.формула изобретения 1, Способ разработки выбросоопасных крутых угольных пластов, включающий формирование передовых щелей, параллельных напластованию и выемку заходок угля полосами по падению, отл и ч а ю щи йс я 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, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и безопасности очистных работ, 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.