Способ разработки мощных крутых пластов и устройство для его осуществления

(71) Всесоюзныи науч сследо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕ тельский и проектно-конструкторскийугольный институт "КузНИУИ"(56) Дмитриев С.И. и др. Основы технологии разработки угля с применением гибких перекрытий. - М,: Недра,1967, с. 199-204,Авторское свидетельство СССРР 1222846, кл, Е 21 П 23/00, 1983.(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХПЛАСТОВ И МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКСДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для использования при разработке мощных крутых пластов. Цельюявляется сокращение потерь угля и повышение производительности очистногозабоя, Для этого в забоях у кровлии почвы пласта устанавливают спаренные секции механизированных крепей.Выемку угля под гибким перекрытиемосуществляют слоями после каждой передвижки переднего ряда крепи на шагпередвижки заднего ряда крепи. Выемку угля и транспортировку осуществляют выемочно-доставочными средствамиили буровзрывным способом. Выемочнодоставочные машины располагают вовзаимно перпендикулярных направлениях. Выемочно-доставочные машины исредство для транспортировки угляпод гибким перекрытием располагаютна передних рядах крепи. Задние рядыкрепи соединены с гибким перекрытием.Оба ряда крепи связаны гидроцилиндраья. В забое слоя формируют поперечные проходы и скреперную канаву, абурение и взрывание шпуров осуществляют в почве проходов, канавы и целиках между проходами. Выемочноесредство .под гибким перекрытием выполнено в виде конвейероструга, аего направляющая балка выполнена ввиде рамы, имеющей гидроопоры двухстороннего действия. Гидростойки установлены внутри рамы и связаны сней посредством гидродомкратов. Представлено выполнение гибкого перекрытия. 2 с.п. и 3 з.п. ф-лы, 23 ил.128167Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может бытьиспользовано при разработке мощныхкрутых угольных пластов,Цель изобретения - сокращениепотерь угля и повышение производительности очистного забоя.На фиг.1 показан общий порядокподготовки и отработки пласта предлагаемым способом; на фиг. 2 - разрез 10А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Бна фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В нафиг,1; на фиг.5 - разрез Г-Д-Е-ЖИ на фиг.1; на фиг.6 - очистной забой, общий вид; на фиг.7 - разрезвкрест простирания пласта;на фиг.8 -разрез по простиранию, со схемой расположения шпуров для очередной отбойки угля в наклонно-поперечном слое;на фиг,9 и 10 - узлы сопряжений передвижных ограждающе-подцерживающихкрепей с гибким перекрытием у почвыи кровли пласта, соответственно; нафиг,11 и 12 - порядок возведения2 ггибкого перекрытия и узел скрепления его частей; на фиг.13 и 14 - схе.мы размещения оборудования при доставке угля из-под гибкого перекры-,тия непосредственно в печи или с помощью скреперов; на фиг.15 - схемаЗОразмещения оборудования при выемкеугля в наклонно-поперечном слое спомощью шагающего конвейероструга;на фиг16 - принципиальная схемакомпоновки шагающего конвейероструга; на фиг.17-23 - схемы выемки угля в наклонно-поперечном слое конвейеростругом (17 - исходное положение, 18 - выемка угля на очереднойшаг в прямом направлении, 19 - подтягивание стоек с верхняками, 20 и21 - перевод в очередной слой, 22исходное положение перед выемкой угля в обратном направлении, 23 - выемка угля на очередной шаг в обратном направлении),Подготовка пласта к отработкеосуществляется проведением двух основных 1 и двух вентиляционных 2 50штреков у почвы и кровли пласта. Награницах выемочных столбов эти штреки соединяются ортами 3, на которыхпробуриваются сбоечные скважины 4.По этим скважинам осуществляется сооружение разделяющих выемочные столбы полос 5 с одновременным сооружением печей 6 и сбоек 7, Печи сооружаются в угольном массиве на контак 1 2тах с разделительной полосой и крепятся тюбингами (например, из углепласта),Разработка мощных крутых пластовпредлагаемым способом может осуществляться и без сооружения искусственных разделяющих полос, В этом случаеподготовка столбов к выемке осуществляется проведением спаренных печей,располагаемых у кровли и почвы пласта. Ниже почвы вентиляционных штреков у почвы и кровли пласта монтируются в два ряда оградительно-поддерживающие щитовые крепи 8. Крепипередних рядов оснащены выемочнодоставочными машинами, например конвейеростругами 9. Причем крепь переднего ряда, расположенная у лежачегобока пласта на задних ограждениях,несет, кроме того, конвейер 10, предназначенный для транспортировки угля,вынимаемого из средней части пласта.После монтажа крепей 8 вынимаетсягоризонтальный слой (фиг.З), по меревыемки которого на его почве возводится гибкое перекрытие 11, котороекрепится к крепям заднего ряда.Предусматривается в передних рядах испольэовать щитовые агрегаты типа 1 АЩМ или 2 АНЩ, а в задних рядах только механизированные крепи от этих агрегатов. Для силовой связи п .реднего и заднего рядов крепей типа АЩМ предусмотрены гидроцилиндры 12, а в случае использования агрегатов типа АНЩ силовая связь заднего ряда крепей с передним может быть осуществлена через выдвижные вспомогательные секции.В почве горизонтального слоя перед настилкой гибкого перекрытия через 6-8 м образуют поперечные проходы глубиной 1,5-2,0 м, в которые укладывают побудители 13 и соединяют их через гидроцилиндры 14 с крепыш 8 у почвы пласта.Гибкое перекрытие 11 состоит из основания 15, сплетаемого из стальных лент 16 толщиной 3-4 мм, и покрытия 17, состоящего из стальных лент 18 толщиной 1 - 1,5 мм, сплетенных заблаговременно (фиг.12), и скатанных в рулоны 19, В процессе монтажа рулоны 19 раскатываются внахлестку и скрепляются между собой и с основанием путем прошивки поперечными канатами 20, Кроме того, основание15, покрытие 17 и канаты 20 скрейляются между собой хомутами 2.По мере монтажа гибкого перекрытия кровля горизонтального слоя обрушается. В случае разработки особо мощных пластов для увеличения производительности очистного забоя выгрузка угля из наклонно-поперечного слоя, как указано выше, может осуществляться непосредственно в печи или через О продольную канаву с помощью скреперов (фиг,3 и 14), В последнем случае перед монтажем гибкого перекрытия напротив крайних секций крепей 8 заднего ряда на почве слоя укладываются балки 22, шарнирно скрепленные с секциями крепи, под балками проводятся выемки и на рамах 23 монтируются лебедки 24, канаты которых приводят в действие скрепы 25. Для 20 выпуска угля служат печи 26При подготовке к разработке пласта с применением шагающего конвейероструга, т.е. при механической выемке угля под гибким перекрытием вместо25 горизонтального слоя сразу проводят наклонно-поперечный слой, для чего вентиляционные штреки проводят соответственно на разных уровнях. Перед монтажем гибкого перекрытия на одной 30 из границ проводят наклонную канаву и в ней монтируют шагающий конвейероструг 27 (фиг.15), который состоит из направляющей балки 28, выполненной в виде рамы с гидравлически ми опорами 2". и стоек 30 с верхняками 31. Направляющая балка 28 связана со стойками 30 гидродомкратами 32, По направляющей балке с помощью бесконечной тяговой цепи 33 двигаются 40 "по кругу" на роликах. 34 каретки 35, несущие резцы.36. При буровзрывном способе разрушения угля под гибким перекрытием вы емку подготовленного столба начинают с приведения гибкого перекрытия из горизонтального в наклонное положение, обеспечивающее самотек угля. Для этого после каждой очередной вы емки угля конвейеростругом 9 у почвы пласта углубляют на необходимой длине поперечные проходы и взрывают целики угля между проходами. Эти операции повторяют до тех пор, пока гибкое перекрытие 11 полностью не займет наклонное положение, Уголь из-под гибкого перекрытия транспор.тируют к конвейеру 10, непосредственно в печи или к скреперам побудителями 13, которые наращивают по мере удлинения наклонной части забоя под гибким перекрытием.После того как гибкое перекрытие1 полностью займет наклонное положение, работы ведутся циклами в следующей последовательности. В каждом очередном цикле вначале выемочно-доставочными машинами (конвейеростругами) вынимают уголь на шаг Ф (например, 0,7 м) у почвы и кровли пласта и наэту же величину опускают крепи 8 переднего ряда, раздвигая гидроцилиндры 12 (фиг.9 и 10), затем в почве проходов, а при скреперной доставке и в почве канавы со скреперами 25 и целиках между проходами бурят и взрывают шпуры с таким расчетом, чтобы толщина отбираемого слоя угля также была равна ц . Отбитый уголь самотеком, а при необходимости с помощью побудителей 13, доставляется по проходам к конвейеру 10, работающему у почвы пласта, или непосредственно в печи или к скреперам и, далее, в углеспускную печь 6 или 26,После взрывания шпуров основная часть гибкого перекрытия под действием налегающих пород опускается на целики угля между проходами, а краевые его части поддерживаются крепями 8 заднего ряда и после завершения выемки, опускаются передвижкой крепей8 заднего ряда.При механизированной выемке угля в наклонно-поперечном слое под гибким перекрытием, одновременно с выемкой угля конвейеростругами 9, работающими у почвы и кровли пласта, вступает в работу конвейероструг 27, который в начале цикла стойками 30 через верхняки 3 распирается между почвой слоя и гибким перекрытием 11. Затем приводятся в движение каретки 35 и включаются гидродомкраты 32 подачи рамы 28. После вырубки угля наочередной шаг, рама 28 опорами 29опирается на почву слоя, распор стоек 30 снимается и гидродомкратами32 подачи производится подтягиваниена очередной шаг стоек 30 с верхняками 31, Далее цикл повторяется.Отбитый уголь с помощью конвейероструга 27 и самотеком доставляется к конвейеру 10, работающему у почвы пласта. Рама конвейероструга для предотвращения сползания его имеетопору на верхняки заднего ряда кре- по простиранию во взаимно противопопей 8 ширина этой опоры несколько ложных направлениях,Убольше, чем суммарная ширина двухверхняков секции крепей 8, с тем, 2. Способ по п,1, о т л и ч а ючтобы при опускании верхняка крепи 5 щ и й с я тем, что выемку угля под8 для пропуска угля от конвейеро- гибким перекрытием осуществляют буроструга 27 постоянно сохранялась опо- взрывными работами, при этом в забоера на верхняк соседней секции, слоя формируют поперечные проходы иПо мере выемки угля конвейеро- скреперную канаву, а бурение и взрыстругом 27 секции заднего ряда кре- О вание шпуров осуществляют в почве1 Опей 8, после прохода его, подтягива- проходов, канавы и целиках между.ются к крепям переднего ряда. После проходами,3 Механизи ованный ком лекся перевод конвейероструга 27 в ниже 15 разработки мощных крутых пластов,лежащий слой, (фиг,20 и 21). Привключающий расположенные по краямдвижущихся каретках 35 производитсяочистные агрегаты с конвейерами ивтягивание опор 29 и стоек 30 и конконвейеростругами, закрепленными навейероструг под давлением налегающихпередних секциях щитовых механизиропород опускается, зарубаясь в почву,2 О ванных крепей, гибкое перекрытие,затем производится распор стоек ирасположенное с завальной сторонывыемка угля с подвиганием рамы поагрегатов перпендикулярно их основап ости анию в ту или другую сторону,ниям и перекрытиям, установленное надал е р Р Ралее распор рамы и перетягиваниеперекрытияимеющие гидростойки и расстоек и верхняков и,т,д, пока кон 25 положенный под гибким перекрытиемвейе ост г не заглубится на,полнуюмежду агрегатами дополнительныи выенего высоту после чего начинаетсяЭмочный орган, направляющая балка ковыемка сле ующего слоя с движениемвыемка сл ду 1 щторого параллельна направляющим конга в об атном направлении.вейеростругов, о т л и ч а ю щ и й -величения п оизводительностиЗО с я тем, что каждый агрегат снабженочистного забоя под гибким перекрызадним рядом секций механизированныхтием может бы рет быть п именено несколькокрепей, прикрепленным к гибкому перешагающих конвейеростругов,крытию и связанным с передним рядомпосредством гидроцилиндров с ходом,Формула изобретениякратным шагу конвейеростругов агре 11. Способ разработки мощных кру- гата, при этом дополнительный выемочнтых пластов, включающий выемку угля ный орган выполнен в виде конвеиеростолбамипо падению, проведение отка-струга, его направляющая балка выполточных и вентиляционных штреков, ме- иена в виде рамы, имеющей гидроопорыиханическую выемку угля у кровли и О двухстороннего действия, а гидростоипочвы пласта под защитой секций меха- ки установлены внутри рамы и связанынизированных крепей, механическую с рамой посредством гидродомкратов свыемку средней части пласта под за- возможностью взаимного перемещенияшитой. гибкого перекрытия и транспор- рамы и гидростоек.тировку угля из забоев, о т л и - 45 4. Механизированный комплекс поч а ю щ и и с я тем, что, с целью п.З, о т л и ч а ю щ и й с я тем,сокращения потерь угля и повышения что гибкое перекрытие выполнено впроизводительности очистного забоя, виде верхнего слоя, состоящего изчв забоях у кровли и почвы пласта ус- сплетенных всплошную лент, которыитанавливают спаренные секции меха О скреплен с основанием перекрытиянизированных крепей, выемку угля под посредством канатов и хомутов., пригибким перекрытием осуществляют слоя- чем последние образуют на нижнеи ломи после каждой передвижки переднего верхности перекрытия шипонидные высряда крепи на шаг передвижки заднего тупы для сцепления с угольным массиряда крепи, при этом выемку и транс вом.портировку угля под гибким перекры. Механизированный комплекс потием осуществляют выемочно-доставоч- п,З, о т л и ч а ю щ и й с я тем,ными средствами, которые располагают что он снабжен механическими побудипо падению слоя, с разработкой слоя телями, выполненными в виде става сконсольными наклонными ни унругиии скребками, связанными посредством У Р У 1 гидроцилиндров с секциями крепи заднего ряда.41281671 г. /7 Фиг 8 Фиг Р Фиг. л оставитель В.Пономаехред М.Ходанич Редактор Г,Волк орректор Л. Патай Заказ 7232 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 45 ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, Подписнтета СССРрытийая наб., д, 4 ного коми ний и отк 5, Раушск