способ разработки мощных крутых и наклонных пожароопасных угольных пластов

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ И НАКЛОННЫХ ПОЖАРООПАСНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий проведение подготовительных выработок, формирование искусственного межгоризонтного целика путем выемки верхней части подэтажа системами разработки с закладкой выработанного пространства, деление этажа на подэтажи и выемку угля в подэтажах с обрушением кровли, отличающийся тем, что подэтажи подготавливают к отработке путем опережающей выемки поперечно-наклонных или горизонтальных слоев с закладкой выработанного пространства на границах между смежными подэтажами для обеспечения обособленного проветривания в каждом подэтаже.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, а конкретно к технологии разработки крутых и наклонных пожароопасных угольных пластов.

Известен способ разработки угольных пожароопасных пластов, включающий профилактическую обработку выработанного пространства в нижней части вышерасположенного этажа или придание устойчивой формы межгоризонтному угольному целику [1]

Недостаток известных способов разработки заключается в том, что эти меры не обеспечивают высокой надежности изоляции участка со списанным (потушенным) пожаром от очистных работ. Оставленный целик разрушается и сам нередко становится очагом самовозгорания угля.

В настоящее время на шахтах, имеющих закладочные комплексы, мощные крутые пласты, склонные к самовозгоранию, и особенно на участках под потушенными пожарами, отрабатываются с полной закладкой выработанного пространства [2]

Недостаток этой технологии заключается в ее низких технико-экономических показателях.

Наиболее близкой из известных технологий разработки мощных крутых пластов является технология выемки мощных наклонных и крутых угольных пластов, включающая деление этажа на подэтажи, опережающую выемку верхних подэтажей и закладку выработанного пространства бетоном [3]

Недостатком этой технологии (прототипа) является высокая себестоимость добытого угля при низкой производительности добычи.

Целью изобретения является повышение эффективности горных работ в указанных горно-технических условиях, которая достигается тем, что при отработке мощных крутых пластов, включающей деление этажа на подэтажи, опережающую выемку верхних подэтажей с закладкой выработанного пространства, верхнюю часть этажа отрабатывают системами с закладкой выработанного пространства, а нижние подэтажи отрабатывают наклонными слоями с обрушением кровли и выемкой горизонтального или поперечно-наклонного слоя с гидрозакладкой в каждом подэтаже, при этом очистные работы в нижних подэтажах ведут с обособленным проветриванием очистных и подготовительных забоев в каждом подэтаже.

Ниже приводится вариант отработки крутого пласта, выемочное поле которого расположено под ранее действовавшем эндогенным пожаром.

На фиг.1 приведена схема отработки выемочного участка в плоскости пласта; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Крутой мощный угольный пласт, при отработке вышележащего этажа которого наблюдался эндогенный пожар, потушенный (списанный) к началу подготовки выемочного поля на отрабатываемом горизонте, вскрывается этажными квершлагами и подготавливается к очистным работам выемочными штреками, пройденными по пласту или по схеме полевой подготовки. Вентиляционный и откаточный (основной) штреки сбиваются между собой скатами 1 и 2, из которых проходятся подэтажные штреки 3-6.

Верхняя часть этажа (верхний подэтаж) отрабатывается горизонтальными или поперечно-наклонными слоями 7 и 8 с гидравлической или твердеющей закладкой выработанного пространства. Количество слоев и общая высота этажа, отрабатываемая с закладкой определяется, исходя из того, чтобы перепущенные обрушенные породы верхнего этажа не оказались в зоне активного обмена воздушных вентиляционных масс в выработанном пространстве действующих очистных забоев.

После выемки верхней части этажа на полную проектную высоту приступают к отработке в подэтажах горизонтальных или поперечно-наклонных слоев 9 и 10 с гидравлической закладкой. После отработки горизонтального слоя 9 приступают к выемке угля в подэтаже 11. Выемку ведут послойно, начиная у кровли пласта, с принудительным обрушением кровли; с некоторым отставанием вынимается последующая пачка (слой) с перепуском обрушенных пород из выработанного пространства первого слоя (заходки). Пласт в подэтаже отрабатывается на всю мощность. Проветривание очистных забоев осуществляется свежим воздухом, поступающим из ската 1, по конвейерному штреку 4, очистным забоям и вентиляционному (подэтажному) штреку 3 поступает в вентиляционное отделение ската 2.

Одновременно с выемкой угля в подэтаже 11 ведется отработка горизонтального слоя 10 в подэтаже 12. Очистные работы в подэтаже 12 могут быть начаты до окончания отработки горслоя 10 при направлении его отработки от границы выемочного участка к скатам 1 и 2. При этом необходимо достаточное опережение очистных работ в верхнем подэтаже 11 по отношению к очистным забоям подэтажа 12. Такое же взаимоотношение соблюдается между очистными работами в последующих подэтажах.

Такая последовательность выемки угля в подэтажах с отработкой в каждом подэтаже горизонтального или поперечно-наклонного слоя с гидрозакладкой позволяет снизить активность атмосферного обмена в обрушенных породах очистных забоев, ограничивая его область распространения и сокращая вентиляционные потоки до минимальных значений.

Применение предлагаемой технологии позволит повысить технико-экономические показатели с одновременным повышением надежности технологической схемы в противопожарном отношении.