способ выемки мощного крутого пласта угля горизонтальными нисходящими слоями с полной закладкой выработанного пространства

Формула изобретения

1. Способ выемки мощного крутого пласта угля горизонтальными нисходящими слоями с полной закладкой выработанного пространства, включающий нарезку в пределах выемочного поля очистных заходок, центральных транспортных и вентиляционных диагональных печей на лежачем и висячем боках пласта, а также последующую выемку угля в заходках, отличающийся тем, что от центральных диагональных печей на лежачем и висячем боках пласта дополнительно нарезают перпендикулярно диагональным печам инъекционные печи на расстоянии друг от друга 10-15 м, после чего из инъекционных печей бурят скважины длиной 1-3 м в боковые породы и подают в них скрепляющие растворы для упрочнения лежачего и висячего боков пласта.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в очистных заходках из слоя в слой наращивают, перпендикулярно лежачему и висячему бокам пласта, индивидуальные стойки выработанного пространства, при этом расстояние между стойками по падению и простиранию пласта принимают равным 1,5 шага опускания или обрушения пород непосредственной кровли.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной добыче угля и охране окружающей среды.

Известен способ разработки мощного крутого пласта горизонтальными слоями в нисходящем порядке с полным обрушением или полной закладкой выработанного пространства [1] . Недостатком способа является большое сдвижение пород висячего и лежачего боков пласта, отражающееся на вредном опускании зданий и сооружений на поверхности земли над шахтным полем.

Наиболее близким техническим решением способа является выемка мощного крутого пласта горизонтальными слоями в восходящем порядке с полной закладкой выработанного пространства и наличием диагональных печей [2]. Недостатком способа является ограничение функций диагональных печей только транспортными задачами, что не позволяет повысить устойчивость боковых пород и уменьшить их сдвижение.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе выемки мощного крутого пласта угля горизонтальными нисходящими слоями с полной закладкой выработанного пространства, включающем нарезку в пределах выемочного поля очистных заходок, центральных транспортных и вентиляционных диагональных печей на лежачем и висячем боках пласта, а также последующую выемку угля в заходках, от центральных диагональных печей на лежачем и висячем боках пласта дополнительно нарезают перпендикулярно диагональным печам инъекционные печи на расстоянии друг от друга 10 - 15 м, после чего из инъекционных печей бурят скважины длиной 1 - 3 м в боковые породы и подают в них скрепляющие растворы для упрочнения лежачего и висячего боков пласта, а в очистных заходах из слоя в слой наращивают перпендикулярно лежачему и висячему бокам пласта индивидуальные стойки выработанного пространства, при этом расстояние между стойками по падению и простиранию пласта принимают равным 1,5 шага опускания или обрушения пород непосредственной кровли. Нарезка перпендикулярно диагональным печам дополнительных печей позволяет при расстоянии между этими печами 10 - 15 м эффективно подавать в породы лежачего и висячего боков пласта скрепляющие растворы.

Установка в выработанном пространстве индивидуальных стоек на расстоянии друг от друга равном 1,5 шага опускания или обрушения пород непосредственной кровли позволяет дополнительно укреплять боковые породы пласта.

В результате выемка мощного крутого пласта горизонтальными слоями с полной закладкой, укреплением боковых пород растворами из группы выработок, проходящих по почве и кровле, и выработанного пространства индивидуальными стойками позволяет значительно снизить опускание вышележащих пород, сохранить здания и сооружения на поверхности земли и окружающую среду. Такая выемка может быть отнесена к природоохранной.

Предложение поясняется чертежами. На фиг. 1 показано объемное структурное изображение части пласта с основными выработками; на фиг. 2 - разрез по падению отрабатываемого участка; на фиг. 3 - вид по стрелке A на участок со стороны лежачего бока пласта; фиг. 4 - вид по стрелке B на участок со стороны висячего бока пласта; фиг. 5 - сечение C-C, план горизонтально отрабатываемого слоя.

Способ осуществляется следующим образом.

Отрабатываемый участок подготавливается с помощью откаточного 1 и вентиляционно-закладочного 2 полевых штреков, откаточного участкового квершлага с углеспускным гезенком 3, подающего орта 4, вентиляционно-закладочного участкового квершлага 5, диагональных печей: углеспускной 6 на лежачем боку и вентиляционно-закладочной 7 на висячем боку. От диагональных печей перпендикулярно им на расстоянии друг от друга 10 - 15 м нарезают дополнительно инъекционные печи 8 и 9. Во время очистных работ инъекционные печи лежачего бока могут использоваться для спуска угля в диагональную печь. После прохождения слоевых штреков - конвейерного 10 и вентиляционно-закладочного 11 - нарезают очистные заходки 12 и 13 и начинают отделение угля к середине участка. По мере проходки инъекционных печей из них бурят скважины 14 длиной 1 - 3 м, в которые нагнетают скрепляющие растворы в боковые породы лежачего и висячего боков пласта. Инъекционные печи проходятся и проветриваются с помощью гранитных сбоек 15 - 19 и подающих просеков 19 и 20. В очистных забоях-заходках из слоя в слой наращивают перпендикулярно к бокам пласта индивидуальные стойки 21 выработанного пространства, расстояние между которыми по падению и простиранию равно 1,5 шага опускания или обрушения пород непосредственной кровли. Одновременно с очистными работами в данном слое ведут проходку слоевых штреков 22 и 23 нижележащего подготавливаемого слоя. При проветривании очистных работ свежий воздух поступает по откаточному штреку, гезенку, диагональной углеспускной печи и слоевому конвейерному штреку. Дополнительно в слоевой конвейерный штрек воздух может поступать по инъекционным печам. Исходящая струя уходит по вентиляционно-закладочному слоевому штреку, верхней части 24 диагональной вентиляционно-закладочной печи, вентиляционно-закладочному участковому квершлалу и вентиляционно-закладочному полевому штреку. Закладочный материал поступает в направлении обратном исходящей струе. Инъекционные печи проветриваются из просеков и сбоек. Для более эффективного их проветривания могут быть использованы вентиляционные окна и двери 25. Закладочный трубопровод 26 после верхней части диагональной вентиляционно-закладочной печи проложен по вентиляционно-закладочным слоевым штрекам к обоим очистным заходкам и имеет на концах мониторы 27 для выпуска смеси воды с песком.

Источники информации

1. Бурчаков А.С., Гринько Н.К., Дорохов Ю.А. и др. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. - М.: Недра, 1983. - с. 350.

2. Машковцев И.Л. Технология подземной добычи угля (Учебное пособие). - М.: Изд-во УДН, 1982. - с. 82.