способ разработки мощного пологого угольного пласта

Формула изобретения

Способ разработки мощного пологого угольного пласта, включающий подготовку длинного столба транспортным и вентиляционным штреками, выемку угля почвоуступным забоем с образованием верхнего и нижнего слоев, поддержание рабочего пространства верхнего слоя секциями механизированной крепи поддерживающего типа, отличающийся тем, что в транспортном штреке устанавливают телескопический ленточный конвейер, почву верхнего слоя оформляют по верхнему краю крепи конвейерного и вентиляционного штреков, забой верхнего слоя длиннее забоя нижнего слоя на 1/3 ширины конвейерного штрека с одной стороны и на 1/3 ширины вентиляционного штрека с другой стороны, на почву пласта устанавливают секционное ограждение нижнего слоя с оставлением свободного пространства между ограждением и вынимаемым угольным массивом, секции ограждения кинематически связывают с основаниями секций механизированной крепи верхнего слоя, над ограждением устраивают телескопическое перекрытие, выработанное пространство за механизированной крепью и ограждением заполняют породой, ширина стружки угля, вынимаемой за один проход выемочной машины в нижнем слое, кратна нескольким стружкам, вынимаемым в верхнем слое, при этом сначала вынимают несколько стружек угля в верхнем слое и осуществляют пересып отбитого угля на ленточный конвейер, затем отклоняют ленту конвейера в забой нижнего слоя,

вынимают стружку угля в нижнем слое, погрузку отбитого угля на одну сторону ленты конвейера, пересып его на другую ее сторону и передвигают ограждение на ширину вынутой стружки угля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам разработки мощных пологих угольных пластов по системе разработки длинными столбами.

Известен способ разработки мощных пологих угольных пластов наклонными слоями с использованием механизированных крепей поддерживающего типа в каждом слое с выемкой угля в верхнем слое выемочной машиной, а в нижнем - отрывным длинномерным пневмобаллоном [1]. Недостатками способа являются необходимость проведения выемочных штреков в каждом слое; повышенные трудо- и материальные затраты на приобретение и монтаж двух механизированных комплексов; отсутствие погрузочной машины в нижнем слое ведет к повышенным потерям полезного ископаемого; низкая вероятность полного отрыва угля в нижнем слое, возможно появление земника на почве, из-за чего нельзя передвинуть конвейер вплотную к забою; возможен прорыв обрушенных пород в рабочее пространство нижнего слоя со стороны забоя.

В качестве прототипа выбран способ, включающий выемку угля почвоуступным забоем с образованием верхнего и нижнего слоев, поддержание рабочего пространства верхнего слоя механизированными крепями поддерживающего типа, заполнение выработанного пространства твердеющей закладкой и выемку нижнего слоя вплотную к затвердевшему закладочному массиву под защитой крепи верхнего слоя [2].

Недостатками прототипа являются использование дорогостоящей твердеющей закладки; длительные технологические перерывы, необходимые для набора крепости закладочным массивом; повышенная сложность проветривания рабочего пространства нижнего слоя и выгрузки из него отбитого угля.

Эти недостатки резко снижают эффективность разработки мощных пологих угольных пластов.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки мощных пологих угольных пластов за счет сокращения технологических перерывов и работы под обрушенными породами.

Поставленная цель достигается тем, что в рабочем пространстве нижнего слоя устанавливают ограждения с телескопическими перекрытиями и кинематически связывают их с основаниями секций механизированной крепи верхнего слоя, выемочные штреки проводят по почве пласта, в конвейерном штреке устанавливают ленточный телескопический конвейер с узлом отклонения ленты на прямой угол. Сначала осуществляют несколько циклов работы по выемке оборудования верхнего слоя и при этом осуществляют пересып угля на ленточный конвейер, затем - один цикл работы по выемке в нижнем слое и при этом оставляют свободное пространство между ограждением и угольным массивом и осуществляют погрузку отбитого угля на ленту конвейера и его пересып с одной стороны ленты на другую.

Предлагаемый способ разработки поясняется схемами. На фиг.1 показана схема размещения оборудования в обоих слоях (разрез вкрест простирания пласта), на фиг.2 - то же (вид в плане), на фиг.3 - поперечное сечение рабочего пространства почвоуступного забоя.

Способ может быть реализован следующим образом. Пологий угольный пласт мощностью, например, 7 м отрабатывают длинными столбами по простиранию.

Выемочный столб подготавливают конвейерным 1 и вентиляционным 2 штреками, которые проводят по почве пласта, лаву нарезают почвоуступным забоем с образованием верхнего 3 и нижнего 4 слоев. При этом высоту сечения штреков 1 и 2 принимают равной мощности нижнего слоя. На почве верхнего слоя монтируют механизированный комплекс с крепями 5 поддерживающего типа с установкой концевых секций непосредственно на верхняки штрековой крепи 6. При этом удаляют затяжку штрековой крепи в узлах сопряжения верхнего слоя со штреками с образованием вентиляционных окон 7. На почве нижнего слоя устанавливают вертикальные ограждения 8, которые балками 9 кинематически связывают с основаниями секций механизированной крепи 5 верхнего слоя. При этом между ограждениями и угольным массивом оставляют свободное пространство 10 для организации проветривания и обеспечения запасного выхода. Балки 9 сверху накрывают телескопическими перекрытиями 11. В конвейерном штреке 1 устанавливают телескопический ленточный конвейер 12, ленту которого запасовывают в виде линии Мебиуса. На сопряжении штрека 1 с нижним слоем монтируют узел 13 отклонения ленты конвейера на прямой угол в сторону вентиляционного штрека. Для выемки угля в нижнем слое используют комбайн 14 фронтального действия с исполнительным органом в виде барабана с горизонтальной осью вращения или проходческий комбайн со стреловидным исполнительным органом типа 4ПУ.

Работу по выемке угля начинают с верхнего слоя. Отбитый уголь лавным конвейером транспортируют к конвейерному штреку 1 и пересыпают по желобу 15 на ленточный конвейер 12. После снятия стружки угля осуществляют передвижку лавного конвейера, секций механизированной крепи и приступают к выемке следующей стружки. При передвижке секций крепи их основания кинематически взаимодействуют с балками 9 ограждения, используя их как направляющие. После нескольких циклов работы (например, четырех) оборудование верхнего слоя останавливают и приступают к выемке нижнего слоя. Для этого комбайн 14 зарубают с конвейерного штрека в нижний слой, прицепляют к хвостовой части комбайна 14 вытяжной ролик 16 ленточного конвейера 12 и далее ведут выемку и погрузку угля комбайном. При этом уголь поступает к узлу отклонения ленты 13. Здесь плужковым сбрасывателем 17 уголь удаляется с ленты, движущейся из нижнего слоя, и пересыпается на ленту, движущуюся по конвейерному штреку. При этом происходит пересып угля с одной стороны ленты на другую.

Проветривание нижнего слоя осуществляется воздушной струей от конвейерного штрека 1 по свободному пространству 10 и далее на вентиляционный штрек 2. Верхний слой проветривают воздушной струей от конвейерного штрека 1 через окно 7 сопряжения конвейерного штрека с верхним слоем, призабойное пространство верхнего слоя, окно 7 сопряжения слоя с вентиляционным штреком 2 и далее по вентиляционному штреку.

После выемки угля в нижнем слое комбайн 14 возвращается задним ходом на конвейерный штрек 1, ленточный конвейер 12 сокращают, ролик 16 отсоединяют от комбайна 14. Передвигают узел 13 отклонения ленты. После выхода комбайна на конвейерный штрек 1 передвигают ограждения 8 нижнего слоя. При этом балки 9, кинематически взаимодействуя с основаниями секций 5 механизированной крепи, задвигаются в пространство между основаниями, телескопические перекрытия 11 сокращаются. Перемещение балок осуществляют на величину, равную ширине стружки в нижнем слое или нескольким стружкам верхнего слоя.

Во время выемки угля в нижнем слое на верхнем слое предусматривается выполнение профилактических работ с оборудованием механизированного комплекса. После окончания выемки нижнего слоя запускают в работу оборудование верхнего слоя, а на нижнем слое готовят комбайн к зарубке в новую заходку.

Таким образом резко сокращаются простои оборудования, повышается концентрация работ, сокращаются затраты на приобретение дополнительного комплекса, исключаются затраты на твердеющую закладку, т.е. повышается эффективность разработки мощного пологого пласта.

Источники, использованные при составлении заявки:

1. Авторское свидетельство N 775318, E 21 C 41/04, 1980.

2. Авторское свидетельство N 783473, E 21 C 41/04, 1980.