способ разработки уклонных выемочных полей на пологих угольных пластах

Формула изобретения

Способ разработки уклонных выемочных полей на пологих угольных пластах, включающий подготовку уклонных выемочных полей по простиранию, проведение транспортных штреков, проведение вентиляционного штрека для верхнего выемочного поля и использование в качестве вентиляционных штреков при разработке располагаемых ниже выемочных полей транспортных штреков отработанных выемочных полей, и подготовку камеры по углю через целик ниже транспортного штрека, которую соединяют с ним сбойками и проводят с опережением по отношению к нему с уклоном для обеспечения свободного стока воды из транспортного штрека и камеры, причем ширину камеры задают исходя из условия размещения в ней рабочего органа технологического выемочного комплекса, отличающийся тем, что транспортный штрек и камеру проводят при прямом порядке подготовки и отработки выемочных полей, используя сплошную систему разработки выемочных полей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке пологих и наклонно залегающих угольных пластов.

Известен способ разработки средней мощности пологих и наклонно залегающих угольных пластов, при котором уклонные выемочные поля подготавливаются проходкой вентиляционного штрека в верхней части поля и транспортного штрека в нижней части поля. Транспортный штрек поддерживается податливыми тумбами (см., например, В.Н.Макаров, Г.И.Трофимов “Проектирование и расчет процессов подземных горных работ”. Ростов н/Д., Пегас, 1995, с.300). Лавный конвейер выводится непосредственно на транспортный штрек. Ниши образуются также периодически, но только в верхней части лавы. Недостаток этого способа при разработке уклонных выемочных полей в том, что как при проходке вентиляционного и транспортного штреков, так и при очистной выемке создаются трудности из-за водопритоков, что снижает интенсивность подготовки и отработки уклонных выемочных полей, а создание ниш в верхней части лавы трудоемко и также сдерживает интенсивность очистных работ.

Известен также способ разработки пологих и наклонно залегающих угольных пластов сплошной системой разработки по простиранию, принятый за прототип, при котором выемочное поле подготавливается проходкой в верхней части поля вентиляционного штрека, а на уровне основного горизонта, - транспортного штрека, выше транспортного штрека через целик угля проходится просек, который периодически соединяется с транспортным штреком углепогрузочными сбойками (см., например, А.П.Килячков “Технология горного производства”. М.: Недра, 1992, с.174, рис.7.1). Подготовительные выработки незначительно опережают в пространстве и во времени очистные работы. Подготовительные и очистные работы в пределах выемочного поля, этажа, участка или яруса ведут одновременно. Для подготовки к очистным работам от просека до вентиляционного штрека по углю проходится разрезная печь. Затем в верхней и нижней частях лавы вынимаются ниши для размещения рабочего органа добычного технологического комплекса. Недостатки этого способа в том, что при подготовке уклонных полей объем проходки транспортного и вентиляционного штреков и просека очень большой, причем их проходка затруднена из-за водопритоков, что сдерживает интенсивность как подготовки, так и очистной выемки, а при очистных работах требуется периодически выполнять весьма трудоемкие работы по образованию в верхней и нижней частях лавы ниш, что также снижает интенсивность очистных работ. Главным недостатком этого варианта является то, что при разработке пластов подготовительные выработки проходят с подрывкой породы, которая выдается вместе с углем, из-за чего повышается его зольность.

В качестве прототипа принят способ разработки уклонных выемочных полей на пологих угольных пластах, включающий подготовку уклонных выемочных полей по простиранию, проведение транспортных штреков, проведение вентиляционного штрека для верхнего выемочного поля и использование в качестве вентиляционных штреков при разработке располагаемых ниже выемочных полей транспортных штреков отработанных выемочных полей, и подготовку камеры по углю через целик ниже транспортного штрека, которую соединяют с ним сбойками и проводят с опережением по отношению к нему с уклоном для обеспечения свободного стока воды из транспортного штрека и камеры, причем ширину камеры задают исходя из условия размещения в ней рабочего органа технологического выемочного комплекса (см. RU 2206742 C2, Мкл. Е 21 С 41/18, публ. 20.06.2003). Разработка ведется длинными столбами по простиранию.

Недостатком этого способа является недостаточная интенсивность отработки уклонных выемочных полей.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности и интенсивности работы выемочных комплексов независимо от водопритоков.

Заявленный технический результат достигается тем, что в способе разработки уклонных выемочных полей на пологих угольных пластах, включающем подготовку уклонных выемочных полей по простиранию, проведение транспортных штреков, проведение вентиляционного штрека для верхнего выемочного поля и использование в качестве вентиляционных штреков при разработке располагаемых ниже выемочных полей транспортных штреков отработанных выемочных полей, и подготовку камеры по углю через целик ниже транспортного штрека, которую соединяют с ним сбойками и проводят с опережением по отношению к нему с уклоном для обеспечения свободного стока воды из транспортного штрека и камеры, причем ширину камеры задают исходя из условия размещения в ней рабочего органа технологического выемочного комплекса, транспортный штрек и камеру проводят при прямом порядке подготовки и отработки выемочных полей, используя сплошную систему разработки выемочных полей.

Сущность изобретения представлена на чертежах, где фиг.1 - проекция на горизонтальную плоскость сплошной системы разработки, включающую проведение параллельно откаточному штреку камеры, фиг.2 - вертикальный разрез по линии I-I, фиг.3 - вертикальный разрез по линии II-II.

Способ осуществляется следующим образом.

Для подготовки самого верхнего выемочного поля вдоль его верхней границы проходят две выработки: одна в качестве вентиляционного штрека, возможно с подрывкой вмещающих пород 1, другая только по углю - камера 2 проводится ниже вентиляционного штрека через целик угля 3. При этом сечение обеих выработок должно обеспечивать нормальное проветривание лавы и других забоев. Поэтому сечение вентиляционного штрека может быть принято минимально возможным, а минимальное сечение камеры должно быть равным S=m/l_кам, где m - мощность пласта, м; l_кам - ширина камеры, м. Особенностью камеры является то, что она проходится с опережением вентиляционного штрека и обязательно с уклоном, обеспечивающим сток воды в сторону основных вскрывающих выработок в период проходки выработок и в дальнейшем в течение всего срока службы обеих выработок.

Для подготовки нижней части выемочного поля также проходятся две выработки: транспортный штрек 4 с подрывкой пород и камера по углю через целик 5 ниже транспортного штрека, все выработки незначительно опережают лаву. При этом камера проходится с некоторым опережением по отношению к транспортному штреку и обязательно с уклоном для обеспечения свободного стока воды из обеих выработок в период проходки этих выработок и отработки всего выемочного поля. Транспортный штрек периодически соединяется с камерой сбойками 6 для стока воды от проходки транспортного штрека. Этим обеспечиваются благоприятные условия работы транспортного штрека в течение всего срока подготовки и отработки выемочного поля. После отработки верхнего уклонного выемочного поля подготовка всех других располагаемых ниже выемочных полей осуществляется проходкой только транспортного штрека и ниже его уровня через целик камеры. После отработки выемочного поля транспортный штрек служит в качестве вентиляционного при разработке нижнего выемочного поля, а камера или ее часть используется вместо ниш для перевода рабочего органа технологического добычного комплекса на новую ленту.

Несмотря на то, что объем проходческих работ по подготовке и нарезке уклонного выемочного поля в предлагаемом новом варианте примерно такой же, как и в прототипе, благодаря почти одновременному выполнению проходческих и очистных работ при новом варианте прямого порядка подготовки и отработки выемочного поля представляется возможность начать очистные работы на 1-1,5 года раньше, чем при прототипе и соответственно уменьшить срок окупаемости кредитов для выполнения проходческих работ. Благодаря созданию условий для быстрого ввода в эксплуатацию лавы 7, за счет одновременного ведения очистных и подготовительных работ, более надежной работы транспортного штрека в период отработки выемочного поля, а также благодаря ликвидации ниш создаются условия для увеличения не только нагрузки на лаву, но и производственной мощности шахты в целом. Таким образом, при новой технологической схеме обеспечивается не только возможность быстрой окупаемости затрат на проходку и минимальный объем проходческих работ, в том числе по породам, но и увеличивается длина линии очистного забоя, ликвидируется трудоемкая проходка ниш в лаве, и обеспечивается более надежная и интенсивная работа очистных комплексов независимо от водопритоков и простоев из-за необходимости проходки ниш.