Способ разработки крутого угольного пласта

(56) .Дний оллите ату308- 9 ских 90, р (54) УГОЛ (57) ность сти г изоб уголь ными 8,9,10 7 ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7,02.93. Бюл. М 5онецкий научно-исследовательский ный институтроявкин, А.Г, Лепихов и В,А. Лепихов .Шевяков. Разработка месторождеезнцх ископаемых. Изд, 4-е, ГНТИрц по горному делу. М., 1963. с.рчаков А.С. и др, Выбор технологичехем угольных шахт, М.: Недра, 1975, с. с. 12 а, подвариант 6-1". ПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТОГО НОГО ПЛАСТА спользование: горная промышлен.разработка тонких и средней мощнозоносных угольных пластов, Сущность етения: шахтопласт 3 делят на два цх столба 4 и 5. Оконтуривают их этэжтреками 6 и 7. В них нарезают лавы11, Подготавливают лавы к отработке О в направлении к квершлагам 1 и 2. Размеры блоков 1 и 2 по прости ранию, отрабатываемых каждой левой в.крыле, определяют из2 Ч 1 выражения 1) =, где Ч 1 и Ч 2 - скорости2подвигания лав, отрабатывающих блоки размерами по простиранию соответственно 1 и 2. Участок блока 12, в сторону которого отрабатывают смежный, начиная от разреза, отрабатывают с полной закладкой выработанного пространства. Выемку угля в , каждой смене осуществляют в двух лавах по одной в каждом крыле, располагают их симметрично по отношению к квершлагам 1 и 2. Свежую струю воздуха 13 к лавам подводят по квершлагу 1, штреку 6, Исходящую 14. отводят по штреку 7 и фланговым квершлагам 15, Количество воздуха, поступающего в каждую лаву; определяют и регулируют с учетом эжектирующего действия, потока отбитого угля 16. Расход подсвежающей струи рассчитывают по формуле. 1 ил.ЮИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке тонких и средней мощности крутых газоносных угольных пластов.Известен способ разработки крутого пласта, включающий проведение выработок, оконтуривающих два угольных столба по одному нз каждом крыле шахтйого поля и отработку каждого крыла отдельной лавой.Недостатком этого способа является низкая концентрация горных работ в связи с незначительной нагрузкой на очистной забой при сплошной системе разработки и возможностью одновременной отработки не более двух очистных забоев в блоке.Известен также способ разработки, предусматривающий вскрытие этажными квершлагами, проведение выработок, оконтуривающих два угольных столба по одному на каждой крыле шахтного поля, отработку каждого из них отдельной лавой от границ шахтного поля с подачей свежего воздуха по фланговым шурфам, восходящим проветриванием лав, отводом исходящих струй по центральным квершлагам и погашением вентиляционных штреков вслед за подвиганием лав, Способ более близок по технологическому содержанию предлагаемому, и принимается в качестве прототйпа, позволяет существенно повысить нагрузку на очи.стной забой за счет заблаговременной подготовки столбов, создания за счет этого благоприятных условий для комбайновой выемки угля в лаве, исключает совмещение очистных работ с работами по проведению штреков, последовательное их проветривание, Однако и этому способу присущи недостатки, снижающие эффективность и безопасность работ:- из-за низкой нагрузки на очистной забой ограниченной остается нагрузка на крыло, шахтопласт; низкая концентрация горных работ;- восходящее проветривание очистного забоя, особенно при комбайновой, а тем более - комплексно-механизированной выемке; из-за отрицательного взаимодействия воздушной струи и потока отбитого угля не может исключить нарушений пылегазового режима на выемочном участке;- способ неприемлем для больших глубин из-за сложности проведения и эксплуатации фланговых шурфов для подачи свежей струи воздуха.Цель изобретения - устранение недо. статков прототипа и за счет этого - повышение эффективности и безопасности отработки тонких и средней мощности крутых газоносных угольных пластов за счет концентрации горныхработииспользовзния эффектасамо регулирования расхода воздуха в соответствии с технологическими изменениями газовыделения в лаве,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем вскрытие пласта этажными квершлагами, проведение выработок оконтуривающих два угольных столба по одному в каждом крыле шахтного поля, отработку их лавами по простиранию с погашением верхнего штрека вслед за лавой, каждый столб разделяют на два блока, нарезают в каждом из иих по одной лаве и отрабатывают их догоняющими забоями, имеющими вентиляционную связь между собой, а выемку угля в каждой смене ведут только в одной из двух лав, отрабатывающих столб, при этом первоначальные размеры блоков столба по простираиию12 Ч 1 определяют из выражения 1 - ,где и 12 размеры блоков по простираниа; Ч 1 и Ч 2 - скорости подвигания лав соответственно в первом и втором блоках, причем, по крайней мере участок блока, в сторону которого отрабатывают смежный, начиная от разреза, вынимают с полной закладкой выработанного . пространства, свежую воздушную струю к лавам подводят по верхним, а исходящую из лав отводят по нижним штрекам, при этом количество воздуха, поступающего в каждую лаву отрабатываемого столба определяют и регулируют с учетом эжектирующего действия потока отбитого угля, перемещающегося по лаве, расход подсвежающей струи Оп определяют из уравнения 0 46 50 55 5 10 15 20 25 30 35 где Оисх 1 и Оисхй- расходы исходящих струй первой и второй лав по ходу движения воздуха, м /с; Сп, Сисх 1 и Сиса - концентрациязметана в подсвежающей струе, исходящих струях первой и второй лав соответственно, обьемиые доли единицы, а возможность одновременной выемки угля в другой лаве столба исключают с помощью электрической (пневматической) блокировки выемочных машин,Разделение столба на части размерами по простираиию обратно пропорциональными скорости подвигаиия очистных забоев при их отработки обеспечивает одновременное завершение отработки обеих частей крыла и исключает декоицентрацию работ, а закладка выработанного пространства вчсти второго блока крыла, прилегающей к гам 1 и 2, причем размеры блоков по первому блоку, обеспечивает нормальные простиранию, отрабатываемых каждой уСловия работы очистного комплекса при лавой в крыле определяют иэ выражения доработке первого блока на границе его с 12Ч 1 выработанным пространством второго, По 1= Ч,где Ч 1 и Ч 2 - скоРости подвигания дача свежего воздуха к лавам по верхним, а лав, отрабатывающих блоки размерами по о водисходящихструйпонижнимэтажным простиранию соответственно 1 и 12 - при ш рекам позволяет использовать эффект этом участок блока 12, в сторону которого с морегулирования дебита воздуха под отрабатывают смежный, начиная от разд йствием эжектирующего влияния потока 10 реза, отрабатывают с полной закладкой о,битого угля на интенсивность движения выработанного пространства, При четы- в здухавдользабоялавы,обеспечивающий рехсменном режиме работ выемку угля в у личениеегодебита,адекватноеповыше- каждой смене осуществляют в двух лавах, н е газовыделения в приэабойное про- по одной в каждом крыле, и всякий раз одст анство, вызываемому отбойкой угля в 15 новременно в фланговыхлавах или в лавах, ла е. Дополнительное искусственное регу- примыкающих к центральным квершлагам л рование распределения воздуха между 1,2, свежую струю воздуха 13 к чавам подс ежными лавами крыла обеспечивает под- водят по квершлагу 1 штреку 6. э исходящую де кание содержания газа в исходящих 14 излав отводят по,штреку . Фланговым ст уях лав на уровне ПДК с учетом возмож квершлагам 15, причем количество воздуха, нь х дополнительных гэзовыделений из за- поступающего в каждую лаву определяют и ст йных зон выработанного пространства. регулируют с учетом эжектирующего дейст- Исключение возможности одновременной вия потока отбитого угля 16, расход подсве вы мкиугля вобеихлавах крыла предотв- жающей струи ОП) 17 определяют из ра ит возможность нарушения газового 25 уравнения: ре има из-за превышения общего газовы еления на крыле по отношению к воз- Оцсх 1 Сцсх 1-0,005 мо настям по подаче воздуха для его 0,005 ра бавления до ПДК. При использовании предлагаемого спо С, С - 0,01 - О С -0,0сх 1 цсх 1 цсх 2 ц. 2 0,01 со а разработки крутого угольного пласта бу ет достигнута цель изобретения - повыше ие эффективности отработки тонких и ГДЕ Оисх 1 И Оисх 2 - раСХОд ИСХОдящИХ Струйней мощности крутых газоносных пласто и обеспечение безопасности работ за 35 ха мз с С первой и второй лав по ход движения возду д жения воз- СЧЕ ПОВЫШЕНИЯ ИХ КОНЦЕ ДУХа М /С; Сл, Сисх 1 И Сисх 2 - КОНцЕНтрацИя онцентрации в крыле и б метана в подсвежающей струе, исходящих струях первой и второй лав соответственно, на ласте путем одновременной отра откиобьемкые доли единицы, а возможность оддву лав в каждом крыле пласта, э также за сче максимального использования воз столба исключают с помощью электрической или пневматической блокировки выеции путем использования эжектирующего дей твия потока отбитого угля для усиления нис одящей вентиляционной струи в лаве реалиеалиэация изобретения по описаннойво ремя выемки угля в ней и подачи для под вежения исходящих струй Обеих лав 45 биологической схеме позволяе: ;Оздать высокую концентрацию производсгва, осуществлять в пределах шахтопластэ выемку кры а такого количества воздуха, чтобы в стр е, поступающей на подсвежение исхо- угля в течение 8 лавосмен на протяжениисуток, обеспечив при этом высокий уровень дящ й второй по ходу движения лавы, конезопасности по фактору вентиляции и гацен РациЯ метана не пРевышала 0,5 без и а чертеже представлена схема отра зовсго ежима с стРст в пределах пользовать Фактические возможности одн го этажа при одновременной разработвыемочного и вентиляционного участка по ке ч тырех лав, поссб осущес посс осуществляют следующим обвоздуху, исключить возможность создания аварийных ситуаций, связанных с тех 255 нологической неравномерностью газоЗдеятна ва г б 4 5, тажными квершлагами 1 и шахтопласт выделения и отрицательным влянием технологических воздействий на обсспечеде ят на два угольных столба 4 и 5, которыение обьектов проветривания необхсдимым окон уривэют этажными штреками 6 и 7 и в них ареэают лавы 8,9,10,11 и подготавливают к Отр бколичеством воздуха, использовать явлениевают к стра отке в направлении к квершла,005 -35 40 45 ход исходящей струи первой вижения воздуха, м/с;исхоДЯЩей стРзУи втоРой лавы ния воздуха,м /с;нтрация метана в подсвежабьемные доли единицы;центрация метана в исходявой лавы, объемные доли едицентрзция метана в исходяой лавы, объемные дОли едиГДЕ Оисх 1 - РаСлавы по ходу дСиса-, расходпо ходу движеСп - концеющей струе, оСисх 1 кощей струе перницы;Сисх 2 - кощей струе втоницы. Составитель А,Лепихое Редактор С,Кулакова Техред М,Моргентал Корректор Н. СлободяникЗаказ 486 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, Подписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., 4/5 ои 35,ент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 роизводственно-издательский комбинат саморегулирования дебита воздуха в лаве с нисходящим движением воздуха, для повышения эффективности и надежности ее проветриванйя во время выемки угля,Преимущества предлагаемого способа разработки крутого угольного пласта заключаются в том, что он обеспечивает:-повышение концентрации работ в шахтоплзсте не менее, чем в 2 раза;- повышение надежности проветриваия лав и выемочных участков в целом за счет применения нисходящего проветривайия с подсвежением исходящих струй возФормула иэобрегения Способ разработки- крутого угольного пласта, включающий вскрытие пласта этажными квершлагами, проведение выработок, оконтуривающих два угольных столба по одному на каждом крыле шахтного поля, отработку их лавами по простиранию с погашением верхнего штрека вслед за лавой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности в работе за счет их концентрации и использования эффекта сзморегулирования расхо.да воздуха в соответствии с технологическими изменениями газовыделения в лаве, каждый столб разделяют на два блока, нарезают в каждом из них по одной лаве, отрабатывают их догоняющими забоями, а выемку угля ведут только в одной из двух лав отрабатывающих столб, при этом первоначальные размеры блоков столба по простиранию определяют из вцражения 11= Ч 1 Ь/Ч 2, где 1 и Ь - размеры блоков по простиранию;Ч 1 и Ч 2 - скорости подвигания лав, отрабатывающих соответственно первый и второй блоки, причем участок блока, в сторону которого отрабатывают смежный, начиная от разреза, отрабатывают с полной закладкой выработанного пространства,духа при одновременной работе двух лав в одном крыле шахтопласта;- снятие ограничений на возможность выемочного участка по фактору вентиляции зз счет использования эффекта саморегулирования расхода воздуха в соответствии с неравномерностью газовыделения в результате выемки угля в лаве и регулирующей способности схем проветривания с шунтирующими вентиляционными ветвями;Подсчет экономического эффекта производится при выполнении проектов для условий конкретной шахты,свежую воздушную струю к лавам подводят по верхним, а исходящую из лав струю отводят по нижним штрекам, при этом количество воздуха, поступающего в каждую лаву отрабатываемого столба, определяют и регулируют с учетом эжектирующего действия25 потока отбитого угля, перемещающегося по лаве, а расход подсвежающей струи опреде