способ разработки мощных крутых пластов гидроотбойной с литой твердеющей закладкой

Формула изобретения

Способ разработки мощных крутых пластов гидроотбойкой с литой твердеющей закладкой, включающий вскрытие и подготовку выемочного поля вентиляционными и откаточными штреками, квершлагами, пройденными к центральному полевому скату, разделение этажа на подэтажи нижним и верхним поэтажными штреками, выемку угля гидромонитором заходками по простиранию и подачу литой смеси в выработанное пространство каждой заходки по трубопроводу, отличающийся тем, что отработку заходок производят с верхнего подэтажного штрека с формированием опрокинутого забоя, при этом проводят скважину в очередной отрабатываемой заходке между нижним и верхним подэтажными штреками с последующей гидроотбойкой массива из нее.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при выемке мощных крутых пластов гидроотбойкой в нисходящем порядке с литой твердеющей закладкой.

Известен способ разработки мощных крутых пластов системой подэтажных штреков с выемкой подэтажной гидроотбойкой [1]

Недостатком данного способа является то, что небезопасно вести горнорабочему выемку угля гидромонитором с нижнего подэтажного штрека из-за возможности внезапного обрушения боковых пород, например, внезапное отслаивание породной плиты (коржа) на большой площади со стороны кровли в нижней части лавы приведет к возникновению ударной воздушной волны, которая снесет людей, занятых по выемке угля. При нависающем расположении забоя происходят также внезапные вывалы и высыпание угля из забоя, что небезопасно.

Известен также способ разработки мощных крутых пластов системой подэтажных штреков с выемкой подэтажной гидроотбойкой с литой твердеющей закладкой, включающий вскрытие и подготовку двухкрылого выемочного поля полевыми вентиляционными и откаточными штреками, участковыми промежуточными квершлагами к двум фланговым и центральному полевым скатам, разделение этажа на подэтажи, выемку угля гидромонитором заходками по простиранию и подачу литой смеси в выработанное пространство каждой заходки по трубопроводу [2]

Анализ условий работы при указанном способе разработке мощных крутых пластов также показал, что основным недостатком его является выемка угля гидромонитором из нижнего подэтажного штрека при нависающем расположении забоя, что создает небезопасные условия работы для горнорабочих в случае внезапного обрушения обнаженных боковых пород кровли и вывалов угля с поверхности забоя.

Цель изобретения повышение безопасности ведения горных работ путем исключения нахождения горнорабочих во время выемки в нижнем подэтажном штреке.

Цель достигается тем, что в способе разработки мощных крутых пластов гидроотбойкой с литой твердеющей закладкой, включающем вскрытие и подготовку выемочного поля вентиляционными и откаточными штреками, квершлагами, пройденными к центральному полевому скату, разделение этажа на подэтажи нижними и верхним подэтажными штреками, выемку угля гидромонитором заходками по простиранию и подачу литой смеси в выработанное пространство каждой заходки по трубопроводу, отработку заходок производят с верхнего подэтажного штрека с формированием опрокинутого забоя, после чего проводят скважину в очередной отрабатываемой заходке между нижним и верхним подэтажным штреками с последующей ее гидроотбойкой.

Cовокупность указанных отличительных признаков в ряду существенных аналогичных решений известна. Эти признаки обусловливают новые положительные свойства предложенного способа, заключающиеся в том, что при его использовании достигается возможность повышения безопасности ведения очистных работ путем отработки заходок во время выемки угля с верхнего подэтажного штрека с формированием опрокинутого расположения забоя в полости пласта, при этом вначале проводят скважину или разрезную печь на БВР в очередной отрабатываемой заходке с последующей ее гидроотбойкой.

На фиг.1 показана схема вскрытия, подготовки и отработки выемочного поля; на фиг.2 разрез А А на фиг.1; на фиг.3 положение забоя в подэтаже перед началом выемки заходки; на фиг.4 положение забоя в подэтаже в процессе выемки; на фиг.6 положение забоя в подэтаже после выемки на шаг заходки.

Способ разработки мощных крутых пластов гидроотбойника с литой твердеющей закладкой осуществляют следующим образом. Выемочное поле длиной 200 300 м с полевых штреков вентиляционного 1 и откаточного 2 вскрывается вентиляционным 3 и откаточным 4 квершлагами, между которыми проводятся полевые пульпопечь 5 и центральный скат 6. Отработка выемочного поля ведется подэтажами 7 высотой 8 15 м. Подготовка подэтажей 7 осуществляется с центрального ската 6 проведением в сторону пласта участковых верхнего квершлага 8 и гидроквершлагов 9 с проходкой от них по пласту к флангам выемочного поля верхнего 10 (под закладочным массивом отработанного подэтажа) и нижнего 11 подэтажных штреков.

Верхний 10 и нижний 11 подэтажные штреки имеют подъем соответственно от верхнего квершлага 8 и гидроквершлага 9 к флангам выемочного поля в 3 4 ^o для гидротранспорта пульпы к пульпопечи 5.

Отработку подэтажей 7 ведут гидроотбойкой посредством гидромонитора 12 (на чертеже показано место установки гидромонитора) с гидротранспортом пульпы по желобам в пульпопечь 5. Направление выемки от флангов выемочного поля к центральному скату 6. Для предотвращения обрушения боковых пород и потолочины отработку подэтажей 7 ведут заходками 13 длиной, определяемой устойчивостью боковых пород. Отработку заходов 13 во время выемки угля гидромонитором 12 производят с верхнего подэтажного штрека 10 с формированием опрокинутого расположения линии забоя в плоскости пласта относительно его линии залегания (падения). В случае непредвиденной забутовки углем или породой устья верхнего подэтажного штрека 11 в нижней части выработанного пространства отрабатываемого подэтажа обеспечение восстановления гидротранспорта пульпы при разбучивании указанного места должно производиться дополнительным гидромонитором 12, который должен быть всегда на нижнем штреке 11 отрабатываемого подэтажа для устранения аварийного состояния при ведении очистных работ (на чертеже не показан).

Работы по отработке заходок 13 и закладке их совмещены во времени и разделены в пространстве, так как в одном крыле выемочного поля осуществляют выемку, а в другом закладку. Отработанные заходки 13 заполняются литой твердеющей закладочной смесью. Доставку закладочной смеси до заходок 13 осуществляют с поверхностного закладочного комплекса по закладочному трубопроводу 14, проложенному по полевому центральному скату 6 и верхнему подэтажному штреку 10.

После отработки заходки 13 с верхнего подэтажного штрека 10 гидромонитором 12 размывают в вышележащем закладочном массиве полость 15 размерами: вкрест простирания 0,4 0,6 м, по простиранию 2 2,5 м и высотой, при которой выпускной конец закладочного трубопровода 14 был выше потолочины (самой высокой точки) заходки 13, затем заводят в полость 15 конец закладочного трубопровода 14, выполненного в виде колена 16.

После этого в 3 4 м от забоя проводится скважина 17 или разрезная печь-сбойка посредством буровзрывных работ из нижнего подэтажного штрека 11 до верхнего 10. Затем в верхнем 10 и нижнем 11 подэтажных штреках возводятся закладочные перемычки 18 и подается по закладочному трубопроводу 14 литая закладочная смесь, которая, растекаясь, постепенно заполняет все пространство отработанной и изолированной заходки.

Проветривание тупикового забоя после возведения закладочных перемычек 18 обеспечивается благодаря пройденной ранее скважины 17 или печи-сбойки за счет общешахтной депрессии во время подачи закладочной смеси и ее твердения.

После затвердения закладочного массива через 2 4 суток можно производить выемку очередной заходки. Очистные работы в очередной отрабатываемой заходке начинаются с гидроотработки (расширения) скважины 17 или печи-сбойки и целика между затвердевшим закладочным массивом и скважиной 17 и дальнейшего продвижения очистных забоев в направлении к центральному скату 6.

Проветривание очистных забоев при выемке подэтажей осуществляется за счет общешахтной депрессии.

Предлагаемый способ выемки мощных крутых пластов позволяет отрабатывать запасы, законсервированные в охранных целиках, пожароопасные пласты, возводить междуэтажные искусственные целики и резко повысить безопасность ведения очистных и горных работ.