Способ разработки мощного крутого угольного пласта наклонными слоями

(51)5 Е 21 С 41 И ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 4600550/ 22) 02.11,88 46) 15.01.92.71) Институт ского72) В.В.Рыж 53) 622,275(0 56) Авторско ГФ 1390358, к 54) СПОСО КРУТОГО УГ НЫМИ СЛОЯ Бюл, М 2горного дела им. А Скочинков88,8)е свидетельство ССл, Е 21 С 41/18, 198Б РАЗРАБОТКИ МОЛЬНОГО ПЛАСТАМИ ЩНОГО КЛОНтся ьнои проользовано ластов напри помолнением деющей и ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ Изобретение относи к уголмышленности и может быть испдля разработки мощных крутых пклонными слоями с выемкой углящи гидромеханизации и заповыработанного пространства тверобычной закладкой,Известен способ разработки мощных крутых угольных пластов с гидромеханизацией и твердеющей закладкой под охраняемыми обьектами,Однако в данном способе требуется 100% применения твердеющей закладки. Для того чтобы предотвратить обрушение кровли, необходимо часто устанавливать перемычки в подэтажном штреке и выжидать время для набора прочности боковой стенки,Известен также способ разработки пояезного ископаемого гидромеханизацией полосами по падению(восстанию).Однако в данном способе направленность проведения скважин в полосе по восстанию практически неосуществимо на(57) Изобретение относится к горной промсти. Цель изобретения - снижение затрат на проведение выработок при двухслоевой отработке пласта. На первой стадии отрабатывают верхний наклонный слой (НС) с твердеющей закладкой выработанного пространства. При этом по мере выемки верхнего НС в массиве твердеющей закладки формируют полости на контакте со вторым Н С. На второй стадии осуществля ют гидра влическую отбойку из сформированных полостей второго НС, 13 ил,высоту этажа. Причина тому нарушенность пласта, различные физико-механические свойства пачек угля. Бурение таких скважин проводят гидромониторами типа АГС или буровыми станками, Поэтому дополнительно проводят промежуточные штреки.Цель изобретения - уменьшение проведения выработок, интенсификация разработки, воэможность работы под охраняемыми обьектами.Поставленная цель достигается тем, что выемку второго слоя производят под защитой искусственной кровли в полосах из полостей, сформированных на контакте между массивами твердеющей закладки и угля.На фиг.1 показана технологическая схема выемки 1-го наклонного слоя у кровли пласта: на фиг,2 - сечение А - А на фиг,1 на фиг.3 - сечение Б - Б на фи г,1; на фи г,4 - схема закрепления пневмобаллона в полосе перед подачей закладки; на фиг.5 - вид В на фиг.4; на фиг,б - схема расположения гидромонитора в полости; на фиг.7 - схема маневра комбайна в другое крыло выемочногополя; на фиг,8 - схема перегона комбайна в другое крыло выемочного поля; на фиг.9 - схема отбойки угля во втором наклонном слое, на фиг,10 - технологическая схема выемки 2-го наклонного слоя; на фиг.11 - сечение Г-Г на фиг. 10; ча фиг.12 - сечение Д - Д на фиг.10; на фиг,13 - сечение Е - Е на фиг,10,Способ осуществляют следующим образом.Выемочное поле длиной 1000 м вскрывают из полевых штреков центральным 1 и фланговыми 2 квершлангами на вентиляционном горизонте. а на откаточном горизонте - квершлангом 3. Квершланги 1 и 3 соединяют центральным скатом 4, по сторонам которого проводят углеспускные скважгны 5От центрального ската 4 при помощи комбайна 6 (например, КМГ) проводят по плдсту выработки, которые затем закладывдют литой твердеющей закладкой с целью образования межэтажного целика 7. При этом выработкам придают уклон= 0,05 для транспорта угля и закладки,Под межэтажным целиком 7 у висячего бока пласта проводят выработку 8, в которой на угольный массив через определенн ые расстояния устанавливают полуцилиндрической формы пневмобаллоны 9 Расстояние между пневмобаллонами 9 устдндгливдют исходя из критериев: прод 1 ривдния за счет общешахтной депреспрп выемке 10-го наклонного слоя и в,; гл и угля в камерах во 2-м налонномПневмобаллоны 9 крепят при помощи д.п;вчнных или полимерных анкеров 10 к по ве выработки 8 и в сторону угольного глдссивд чтобы они не сдвинулись при пото:е литой твердеющей закладки. На анкера гпобуренные в висячий бок пласта навинчивдют удлинители 11, а затем подают литую твердеющую закладку с таким расчетом. тобы верхняя часть пневмобаллонов 9 -,.стдлдсь не залита, а в образовавшейся выпдботке 8 было достаточное сечение для проодд людеи и оборудования.Пневмобаллон 9 состоит из плоской гибкой грани 12, соединенной с жесткой обойлой 13 и гибкой оболочкой 14, между которыми находятся резиновые камеры 15, продольный и полукруглой формы, Между обоймой 13 и гранью 12 имеется пространс во через которое возможен проход вентиляционной струи и людей. В нижней части невмобдллона 9 имеется распределитель-.е устройство для подвода воздуха в реэи. вые каплеры 15, а также льда. Цикл работ,ествляется в нисходящем порядке под; ндборд нормативной прочности заклад 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ки. От центрального ската 4 производят выемку полосы 16 мощностью 3 м при помощи комбайна 6, а транспорт угля осуществляется по желобам и углеспускным скважинам 5, Вентиляционную струю направляют через ближайший к груди забой пневмобаллон 9 и полость 17, образованную между угольным и закладочным массивом. При вскрытии флангового ската 18 в нем устанавливают крепь, а комбайн 6 возвращают к центральному скату 4, где при помощи орта 19 производят его маневр с целью перегона в другое крыло поля.Полосу 16 готовят к закладке, для этого в пневмобаллонах 9 снимают давление и опускают на почву полосы 16 с таким расчетом, чтобы верхняя часть пневмобаллонов 9 осталась в полостях 17, Пневмобаллоны 9 крепят с помощью деревянных или полимерных анкеров 10 к почве полосы 16 и создают в пневмобаллонах 9 давление сжатым воздухом, На анкера, которыл крепят висячий бок пласта, навинчивают удлинители 11.Одновременно с перегоном комбайна 6 в другое крыло поля возводят перемычки у скатов 4 и 18, наращивают выпускные патрубки закладочных труб в полостях 17 с выводом их в полосу 16,Затем производят подачу закладки в полосу 16, в которой твердеющии массив пришивается" анкерами и удлинителя",ли 11 к висячему боку.Для лучшего перегона комбаина 6 в другое крыло поля полосы 16 относительно крыльев поля смещают на половину высоты полосы 16, Поочередно работая в крыльях поля вынимают 1-ый наклонный слой у висячего бока пласта на всю высоту этажаПо окончании выемки первого наклонного слоя, второй наклонный слой оконтурен фланговыми скатами 18, нд вентиляционном горизонте - выработкой 8, а на откаточном горизонте - аккумулирующей выработкой 20, которой придан уклон 0,05. Кроме того, сформированы полости 17 на всю высоту этажа, которые имеют выходы на выработки 8 и 20,В принципе такой порядок расположения полостей 17 на контакте искусственной кровли и угольного массива по всей высоте этажа позволит вынимать оставшуюся часть пласта различными способами: вибрационным, с помощью ПАВ и др В течение всего периода отработки может происходить дегазация пласта, так как поверхность угля в полостях 17 открыта.При выемке второго слоя предпочтение дано гидромеханизации с целью соблюдения одного с Первым наклонным слоем видатехнологии выемки и доставки полезного ископаемого.Выемку второго наклонного слоя мощностью 6-9 м производят в полосах при помощи гидромонитора, Причем для интенсификации выемки угля в камерах 22 устанавливают по два гидромонитора 21, которые отбивают уголь скрещиваемыми струями Направление выемки как по восстанию, так и по падению. Транспорт угля из камер 22 свободным падением, затем по аккумулирующей выработки 20, квершлагу 2 по желобам до пульпосмесительной ямы.Камеры 22 вынимают чередованием через раз (нечетные) и закладывают литой твердеющей закладкой, При этом ширину опорных целиков 23 из твердеющей закладки выбирают исходят из их устойчивости.После набора прочности твердеющей закладки в опорных целиках 23 производят выемки других (четных) камер 22, которые закладывают обычной закладкой, причем в нижней части этих камер делают пробку из твердеющей закладки. Ширину камер 22 под обычную закладку выбирают исходят из устойчивости подработанного пролета твердеющей закладки первого наклонного слоя "пришитого" к висячему боку пласта.Таким образом, в предполагаемом изобретении существенным образом улучшается управление горным давлением путем создания комбинации устойчивой искусственной кровли и опорных целиков 23, что может дать основания для отработки запасов под охраняемыми сбьектами.При мощности первого наклонного слоя 3 м, а второго наклонного слоя 9 м и ширине камер закладываемых твердеющей закладкои 5 м, а обычнои закладкой 10 м, объемы твердеющеи закладки составляют 50;4 по сравнению с известным.Кроме того, эффект достигается за счет формирования полостей между твердеющим магсивом 1-го наклонного слоя и угольным массивом и использованием выработок, пройденным при отработке первого наклонного слоя. Затраты работ при создании полостиСнятие давления в пневмобаллонах 10мин; бурение и установка 1-го деревянногоанкера для крепления пневмобаллона5 30 мин; опускание пневмобаллона из полости на почву полосы на высоту 3 м 1 ч,создание давления в пнемобаллоне 20 минНа приготовление 1 го пневмобаллонак приему закладки потребуется 2 ч работы,10 на всю высоту этажа (33 полосы) для создания одной полости потребуется 66 ч или11 чел/см,Бурение скважин,Направленное бурение скважин на вы 15 соту 100 м практически неосуществимо, таккак буровой инструмент "уводит". Причина -большая нарушенность пластов, различныефизико-механические свойства пачек угля.Поэтому в этаже проводят 1 или 2 про 20 мштрека, Принято проведение одного промштрека длиной 1000 мНормы выработки для бурения скважинзабуривание скважин 6,5 шт.; бурение скважин,д 500 мм 39,5 м; расширение скважин25 ф 1000 мм 25 м; спуск и подьем инструментамашиной по скважине 94,5 м; транспортсбоечно-бурового оборудования 2,4 машины,Итого на бурение одной скважины на30 высоту этажа потребуется 17 чел /смФормула изобретенияСпособ разработки мощного крутого 35 угольного пласта наклонными слоями, включающий выемку угля на первои стадии с твердеющей закладкой, формирование полостей в массиве твердеющей закладки и гидравлическую отбойку угля на второи ста дии из указанных полостей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения затрат напроведение выработок при двухслоевои отработке пласта, на первой стадии вынимают верхний наклонный слой, а полости форми руют по мере его отработки на контакте свторым наклонным слоем, который вынимают на второй стадии, с,г;р,Максимишинец тиям при ГКНТ СС д, ул.Гагарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго аз 181ВНИИП Тиражударственного комитета113035, Москва, Ж Й Подписн изобретениям и откр